Алуминијум — разлика између измена

| colspan="4" | стабилни изоторизотоп са 14 [[неутрон]]а

Код производње алуминијума разликују се ''примарни'', који се добија из боксита и ''секундарни'' који се добија из алуминијумског отпада. [[Рециклирање]]м алуминијумског отпада могуће је уштедитиуштедети и до 95% енергије која је неопходна за производњу примарног алуминијума.

Иако има потпуно неплемените особине, алуминијум врло ретко се у природи може наћи [[самородни елементи|самородан]], углавном у облику зрнастих или масивних минералних агрегата, а у врло ретким случајевима може се развити у облику плочастих кристала величине до једног центриметрацентиметра.<ref name="anthony" /> [[Међународна минералошка организација]] (ИМА) је због тога признала такав алуминијум у минерале те га је увела у систематику минерала по Струнзу под системским бројем 1. АА.05, а по старијом систематици (8. издање по Струнзу) под бројем И/А.03-05. Самородни алуминијум је до 2010. године пронађен на само 20 налазишта на Земљи: у [[Азербејџан]]у, [[Бугарска|Бугарској]], [[Кина|Кини]] (Гуангдонг, Гуизхоу и [[Тибет]]), [[Италија|Италији]], [[Русија|Русији]] (источни [[Сибир]] и [[Уралски федерални округ|Урал]]) и [[Узбекистан]]у. Чак и на [[Месец]]у су пронађени трагови самородног алуминијума.<ref name="mindat" /> Због своје изузетне реткости, самородни алуминијум нема значаја као сировина.

Такозвана сува прерада (Девилов процес по француском хемичару [[Henri Étienne Sainte-Claire Deville|Девилу]]) се данас готово не користи. При том процесу се добро иситњеном, самлевеном, сировом бокситу додају [[натријум-карбонат]] (сода) и [[Кокс (гориво)|кокс]], те се та смеша калцинира у ротирајућој пећи на температури од око 1200°C, а при томе настали натријум-алуминат се отапа у натрон-соди (-{NaOH}-). Производња чистог алуминијумумаалуминијума се довршава искључиво електролизом алуминијумумалуминијум оксида у истопљеним солима, што представља [[Хал-Хероултов процес]]. Да би се снизила неопходна температура за топљење алуминијумумалуминијум оксида, додаје му се [[криолит]], чиме се еутектична тачка снижава на 963°C.<ref name="kryolith" />

Бемит и хидраргилит реагују с натријумском лужином и прелазе у топљиви натријумски алуминат. Хидратизовани гвожђе(-{III}-) оксид не реагује с натријускомнатријумском лужином и заостаје у талогу, као и натријум алумосиликат настао реакцијом силицијум-диоксида, натријумске лужине и алуминијум хидроксида.

Полазна руда за добијање алуминијума је [[боксит]], од којег се прочишћавањем добије алуминијумевалуминијумов оксид (глиница) (-{Al₂O₃}-). MetalниМетални алуминијум се добија [[електролиза|електролизом]]; најважнији процеси примењују Хал-Херултову ћелију, у којој је се као електролит користи растопљени криолит -{Na₃AlF₆}- који снижава тачку топљења на око 950º-{C}-. Јачина електричне струје при процесу је око 150.000 -{A}-, а напон је око 5 -{V}-.

Алуминијум је релативно меки и жилав метал. Отпорност извлачења чистог алуминијумумаалуминијума износи око 49 [[паскал (јединица)|-{MPa}-]], док код његових легура износи од 300 до 700 -{MPa}-. Његов модул еластичности износи, у зависности од легуре, око 70.000 -{MPa}-. Лако се извлачи те се ваљањем може прерадити у веома танке фолије. Такозване алуминијумске гњечене легуре се могу добро обрађивати, савијати, пресовати и [[ковање|ковати]] чак и на нижим температурама. Напетости настале хладном обрадом алуминијумумаалуминијума могу се уклонити процесом меког загревања (до 250°C). На овим температурама може се обликовати и [[дуралуминијумумдуралуминијум]]. Легуре алуминијумумаалуминијума са 3% [[магнезијум]]а или [[силицијум]]а се добро изливају (алуминијумумскиалуминијумски притисни гус) те се даље могу машински обрађивати. На температурама од око 1,2 -{K}-, чисти алуминијумумалуминијум показује [[суперпроводност|суперпроводничке]] особине. Тачка топљења алуминијумумаалуминијума износи 660,4°C, а тачка кључања је 2470°C. Са густоћом од 2,7 -{g/cm}-³, алуминијум испољава особине лаких метала.

[[оксидационо стање|Оксидациони број]] алуминијума је +3. Чист алуминијумумалуминијум на [[ваздух]]у се полако [[Оксидо-редукција|оксидује]], прекривајући се слојем [[алуминијум оксид|оксида]] -{Al₂O₃}-, који од [[корозија|корозије]] штити [[метал]] који се налази испод површине. Раствара се у неоксидирајућим [[киселина]]ма, при чему настаје хидратизовани -{Al³⁺}- [[јон]]. АлуминијумумАлуминијум се лако раствара у јаким [[база (хемија)|базама]] (нпр, [[натријум-хидроксид]] - -{NaOH}- или [[калијум-хидроксид|калијум хидроксид]] - -{KOH}-), истискујући [[водоник]] и прелазећи у -{2Na[Al(OH)₄]}-

АлуминијумумАлуминијум има много познатих [[изотоп]]а, чији се масени бројеви крећу између 21 и 42. Међутим, једини стабилни изотоп је ²⁷Al. Изотоп ²⁶Al је радиоактиван, али се може наћи у природи. Време полураспада изотопа ²⁶Al износи око 716.000 година,<ref name="norris" /> али се у природи јавља само у траговима. Ствара се из [[аргон]]а у Земљиној атмосфери путем спалације узроковане [[протон]]има из космичких зрака. Изотопи алуминијумумаалуминијума су наши практичну примену у бројним областима као што су одређивање старости [[океан]]ских седимената, [[манган]]ових накупина, [[ледник|глечерског]] леда, [[кварц]]а у стенама и [[метеорит]]а. Однос између ²⁶Al и изотопа ¹⁰[[берилијум|-{Be}-]] се користи за изучавање улоге транспорта, одлагања, ерозије и настајања седимената у временским периодима од 100.000 до милион година.<ref name="Dickin" />

[[Датотека:Aldruckguss.jpg|мини|lijevo|200п|Типични део израђен од алуминијумумскогалуминијумског гуса (део усисивача)]]

Због своје мале густине, алуминијум се често употребљава у околностима где је неопходно смањити тежину, на пример код транспортних машина да би се смањила њихова маса а самим тиме и потрошња горива. То се нарочито односи на [[Свемирска летелица|свемирске летилице]] и [[авион]]е. Осим њих, значај алуминијумумаалуминијума је порастао и у индустрији [[аутомобил]]а. У прошлости, аутомобилска индустрија је мало користила алуминијум, јер су с њим били повезани проблеми његове високе цене, слабог заваривања делова од алуминијума као и проблематичне отпорности на [[замор материјала]] и особине деформације. Већ [[1930-е|1930-их]] година неке америчке компаније су користиле алуминијум да би смањиле тежину војних амфибијумскихамфибијских возила. При градњи мањих и средњих [[јахта|јахти]], много се ценила отпорност алуминијума према корозији у сланој морској води, јер се он штитио од корозије стварајући танки заштитни слој оксида на површини.<ref name="jahta" /> Године 2010. око 35% светске производње алуминијума је трошила индустрија транспортних средстава.<ref name="WAl" />

У [[легура]]ма са магнезијумом, [[силицијум]]ом и другим металима, алуминијуму се може повећати чврстоћа, која се може поредити са [[челик]]ом. Због тога, употреба алуминијумумаалуминијума ради смањења тежине се углавном примењује у апликацијама где цена материјала не игра велику улогу. Нарочито је употреба алуминијума и његове легуре [[дуралуминијум]]а (легура алуминијума са бакром и [[молибден]]ом) раширена у индустрији авиона и свемирских летилица. Већи део структуре данашњих комерцијалних авиона састоји се из алуминијумских лимова различитих чврстоћа и легура, међусобно спојених. Код новијих модела авиона (-{[[Боинг 787 Дримлајнер|Boeing 787]], [[Ербас А350|Airbus A350]]}-) алуминијум је замењен још лакшим вештачким материјалима начињеним од карбонских влакана.

На светском тржишту, цена сировог алуминијумумаалуминијума се кретала око 1.770 [[Амерички долар|УС долара]] по [[тона|тони]]. (стање: април 2014)<ref name="lmex" />

АлуминијумумАлуминијум је добар електрични проводник. По једном [[грам]]у масе, боље проводи [[Електрична струја|електричну струју]] од бакра, али заузима већу запремину од њега, те је по квадратном центиметру попречног пресека проводника бакар бољи [[електрични проводник|проводник]]. Док је бакар мање реактиван и може се лакше обрађивати од алуминијума, проводници од алуминијумумаалуминијума се користе само у случајевима где је неопходно смањити тежину проводника.

Алуминијум се нарочито користи као електрични проводник за струју у електричној мрежи, када се ради о великим и дебелим проводницима као што су струјне шине и каблови за уземљење. У овом погледу алуминијумумалуминијум се показао јефтинијим од бакра.

Најважнија једињења алуминијума су [[Амфотерност|амфотерни]] алуминијум-оксид, и алуминијум (-{III}-) хидроксид. Литијум-алуминијумхидрид (-{LiAlH₄}-) често се користи у [[органска хемија|органској хемији]]. Велики индустријски значај имају алуминосиликати, а посебно МАО (метални алуминосиликат). [[Глина]] и [[иловача]] које се користе у производњи [[Керамика (материјал)|керамике]] сложене су мешавине алуминијумумаалуминијума и -{K[AlSi₃O₈]}- или алуминијумумаалуминијума и -{Na[AlSi₃O₈]}-. АлуминијумumАлуминијум(-{III}-) хидроксид користи се за пречишћавање воде за пиће, мада се у новије време његова употреба избегава због доказане повезаности -{Al}-³⁺ [[јон]]а с настанком [[Алзхеимерова болест|Алзхеимерове болести]].<ref name="oxfordjour" />

Упркос великој распрострањености у природи, алуминијумумалуминијум нема познату улогу у биологији. Није присутан у знатним концентрацијама у биолошким системима. АлуминијумумАлуминијум сулфат има отровност код [[миш]]ева [[ЛД50]] од 6207 -{mg/kg}-, што отприлике одговара дози од 500 грама за особу од 80 -{kg}-.<ref name="Ullmann" /> И поред изузетно мале акутне отровности, ефекти алуминијумумаалуминијума на здравље су у сталном фокусу јавности због његовог масовног кориштења и дистрибуције у животној средини и привреди.

Врло мали број особа је алергичан на алуминијумумалуминијум и код њих се након контакта или оралног узимања алуминијумумаалуминијума и производа од алуминијумумаалуминијума јавља [[дерматитис]], промене у метаболизму, повраћање и други симптоми. Код узимања врло великих количина алуминијумумаалуминијума, може доћи до неутротоксичностинеуротоксичности, а повезан је и са променама у функционисању крвно-мождане баријере.<ref name="kastin" />