| ||||
Yleistä | ||||
Nimi | Alumiini | |||
Tunnus | Al | |||
Järjestysluku | 13 | |||
Luokka | Metalli | |||
Lohko | p | |||
Ryhmä | 13, booriryhmä | |||
Jakso | 3 | |||
Tiheys | 2,70×103 kg/m3 | |||
Kovuus | 2,75 (Mohsin asteikko) | |||
Väri | Hopeinen | |||
Löytövuosi, löytäjä | 1825, Hans Christian Orsted | |||
Atomiominaisuudet | ||||
Atomipaino | 26,981538 amu | |||
Atomisäde, mitattu (laskennallinen) | 190 pm | |||
Kovalenttisäde | 154 pm | |||
Van der Waalsin säde | 227 pm | |||
Orbitaalirakenne | [Ne] 3s2 3p1 | |||
Elektroneja elektronikuorilla | 2, 8, 3 | |||
Hapetusluvut | +III | |||
Kiderakenne | tilakeskeinen kuutiollinen (BCC) | |||
Fysikaaliset ominaisuudet | ||||
Olomuoto | Kiinteä | |||
Sulamispiste | 933,47 K (660,32 °C) | |||
Kiehumispiste | 2740 K (2467 °C) | |||
Höyrystymislämpö | 294,0 kJ/mol | |||
Sulamislämpö | 10,71 kJ/mol | |||
Äänen nopeus | 5080 m/s 293,15 K:ssa | |||
Muuta | ||||
Elektronegatiivisuus | 1,61 (Paulingin asteikko) | |||
Ominaislämpökapasiteetti | 0,897 kJ/kg K | |||
Lämmönjohtavuus | (300 K) 237 W/(m×K) | |||
Tiedot normaalipaineessa |
Alumiini (lat. aluminium) on hyvin yleinen metalli, jonka keveys ja lujuus tuovat merkittäviä säästöjä muun muassa kuljetusteollisuudessa. Alumiini kestää melko hyvin ilman ja veden vaikutusta eikä siis ole altis korroosiolle, ja siksi sitä käytettään usein teräksen sijasta. Alumiinin korroosiokestävyys perustuu pintaan muodostuvaan suojaavaan oksidikerrokseen. Alumiinin pinta siis hapettuu, mutta pintaan muodostuva tiivis oksidikerros suojaa alempia kerroksia korroosiolta. Usein alumiinia seostetaan muilla metalleilla, esimerkiksi magnesiumilla. Alumiinin hyvää lämmönjohtavuutta hyödynnetään etenkin elektroniikkateollisuudessa. Myös alumiinin sähkönjohtokyky on erittäin hyvä.
Alumiinin tuottamiseen bauksiitista tarvitaan paljon sähköenergiaa, noin 16 000 kWh/tonni. Alumiinijätteestä palautuu uusiokäyttöön kolme neljäsosaa. Alumiinin tuotannossa käytettään Hallin prosessia, jossa alumiinia valmistetaan elektrolysoimalla bauksiitin ja kryoliitin (Na3AlF6) seosta.
Alumiini sitoutuu epämetalleihin kovalenttisluonteisilla sidoksilla, mistä johtuu esimerkiksi alumiinioksidin liukoisuus sekä emäksiin että happoihin. Alumiinin tärkeitä yhdisteitä ovat muun muassa alumiinioksidi (Al2O3) eli alumina (mm. hionta-aine) ja alumiinisulffaatti, Al2(SO4)2 (paperiteollisuus).
Kiina on alumiinin merkittävimpiä esiintymisalueita.
[muokkaa] Historia
Alumiini materiaalina löydettiin jo 160 vuotta sitten. Alumiinin tuotantoa on ollut vasta 100 vuotta. Vuonna 1807 englantilainen kemisti Sir Humphrey Davy määritti alumiinisuolan sen ominaisuuksien perusteella ja antoi sille nimen alumium, jossa "alum" on tuntematon metalli ja –ium-pääte sen suola. Davy yritti onnistumatta valmistaa alumiinia alumiinioksidin ja potaskan (puutuhkasta valmistettu kaliumhydroksidi) elektrolyysin avulla. Myöhemmät sukupolvet muuttivat nimen muotoon aluminium, joka on paremmin ja miellyttävämmin äännettävä ja jota brittienglannissa edelleenkin käytetään. Yhdysvalloissa on vuodesta 1925 ollut käytössä muoto aluminum.
Vuonna 1825 onnistui tanskalainen fyysikko Hans Christian Ørsted Davyn työn jalanjäljissä tuottamaan ensimmäiset alumiinihiukkaset (grammat) kuumentamalla kaliumhydroksidiamalgaamia ja alumiinioksidia.
Vuonna 1845 saksalainen Friedrich Wöhler määritti useita alumiinin ominaisuuksia, muun muassa sen huomattavan keveyden. Vuonna 1886 ranskalainen Henri Sainte-Claire Deville kehitti tuotantomenetelmän, joka mahdollisti alumiinin teollisen tuotannon pienessä mittakaavassa. Prosessi otettiin käyttöön ympäri Euroopan, ja viimeinkin alumiinia oli mahdollista tuottaa kilokaupalla, mikä oli merkittävä askel teollisen tuotannon kehittymiselle ja vei alumiinin laboratorioista tehtaisiin.
Varsinaisen teollisen tuotantotavan kehittivät samanaikaisesti sekä Charles Martin Hall Yhdysvalloissa että Paul Héroult Ranskassa. Molemmat jalostivat alumiinioksidia kryoliitista ja alumiinia aluminioksidista sulatuselektrolyysin avulla. Prosessia kutsutaan keksijöidensä perusteella Hall-Héroult-menetelmäksi.
Vain kaksi vuotta Hall-Héroult-menetelmän kehittämisen jälkeen vuonna 1888 itävaltalainen Karl Bayer kehitti menetelmän valmistaa alumiinioksidia bauksiitista (bauksiittisavesta). Tämä keksintö poisti viimeisen esteen alumiinin teollisen tuotannon tieltä, ja sen ansiosta alumiinin kilohinta laski 80 prosenttia vuonna 1890. Alumiini oli nyt viimeinkin todellinen teollisesti tuotettava materiaali.
Roomalaislääkäri Dioscorides suositteli alunaa eli kalium-alumiinisulfaattia iho-oireisiin, mutta se on osoittautunut hyödyttömäksi. Alunaa on käytetty myös värien kiinnitteenä sekä paperin valmistukseen.
[muokkaa] Terveys
Ihminen saa ravinnosta noin 7 mg alumiinia vuorokaudessa, mutta siitä imeytyy vain kymmenesosa. Eliöt eivät tutkimusten mukaan tarvitse alumiinia, mutta siitä ei ole todettu olevan suurta haittaa. Tosin alumiini kertyy esimerkiksi luustoon, ja seurauksena voi olla osteomalasia eli luunpehmennystauti, jolloin luun mineralisoituminen vähenee.[1] Elintarvikkeissa käytetään alumiiniyhdisteitä lisä- ja apuaineina.
[muokkaa] Ominaisuuksia
- Atomipaino: 26,98154
- Tiheys (293 K): 2,702 g/cm³
- Sulamispiste: 660,37 °C
- Kiehumispiste: 2467 °C
- Ominaisvastus: 2,8·10−8Ω·m
- Itsesyttymislämpötila 590 °C
- CAS-numero 7429-90-5
[muokkaa] Alumiinin käyttö
Alumiinia käytetään paljon koneiden ja laitteiden valmistusmateriaalina. Lentokoneissa käytetään paljon ohuita alumiinilevyjä. Erilaisten moottoreiden ja vaihteistojen kuoret tai rungot on usein valmistettu alumiinista valamalla. Alumiinia käytetään myös erilaisten erilaisissa elintarvikepakkauksissa, joista ovat esimerkkeinä säilykepurkit ja mehutölkit.
Alumiinin etuja ovat hyvä lujuus suhteessa painoon ja useimmissa oloissa hyvä korroosiokestävyys tiiviin oksidikerroksen ansiosta.
[muokkaa] Lähteet
[muokkaa] Aiheesta muualla
BW Bewise Inc.
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, ,,,etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
留言列表