Hur har aluminium utvecklats genom historien

Aluminium
Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	26,(7)[1]u
Utseende	Silverfärgad
Fysikaliska egenskaper
Densitet	2,7 g/cm3
– flytande, nära smältpunkten	2, g/cm3
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	,47 K (,32 °C)
Kokpunkt	2 K (2 °C)
Molvolym	10 ×&#;10−6m³/mol
Smältvärme	10,7[2]kJ/mol
Ångbildningsvärme	[3]kJ/mol
Specifik&#;värmekapacitet	[4]J/(kg × K)
Molär värmekapacitet	24,2 J/(mol × K)
Tr.&#;(Pa) 1 10 1 k 10 k k Te.&#;(K) 1 1 1 2 2 2
Atomära egenskaper
Atomradie	pm
Kovalent radie	± 4 pm
van der Waalsradie	[5]pm
Elektronaffinitet	42,5 kJ/mol
Jonisationspotential	Första: ,5 kJ/mol Andra: 1 ,7 kJ/mol Tredje: 2 ,8 kJ/mol Fjärde: 11 kJ/mol (Lista)
Arbetsfunktion	4,06–4,26[6]eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ne] 3s2 3p1
e− per skal	2, 8, 3
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	3, 2, 1, −1, −2
Oxider (basicitet)	Al2O3 (amfoterisk)
Elektronegativitet	1,61 (Paulingskalan) 1, (Allenskalan)
Normalpotential	−1, V(Al3+ + 3 e− → Al)
Diverse
Kristallstruktur	Kubisk ytcentrerad
Ljudhastighet	– (longitudinell&#;våg) m/s (transversell&#;våg)[7][8]m/s
Termisk expansion	23,1 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga	W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet	37,7 × 106A/(V × m)
Elektrisk resistivitet	28,2 nΩ × m(20 °C)
Magnetism	Paramagnetisk[9]
Magnetisk&#;susceptibilitet	2,1 × 10−5[10]
Youngs modul	70[11] GPa
Skjuvmodul	26 GPa
Kompressionsmodul	76 GPa
Poissons konstant	0,35[12]
Mohs hårdhet	2,75
Vickers hårdhet	MPa
Brinells hårdhet	MPa
Identifikation
CAS-nummer
EG-nummer
Pubchem
RTECS-nummer	BD
Historia
Namnursprung	Alumina, enstaka förening (ursprungligen aluminum).[13][14]
Förutsägelse	Antoine Lavoisier[15] ()
Första isolation	Hans Christian Ørsted[16] ()
Namngivare	Humphry Davy[15] ()
Stabilaste isotoper
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
H-fraser	H, H, H
P-fraser	P, P, P+, P, P, P
R-fraser	R10, R15, R17
S-fraser	S(2), S7/8, S43
SI-enheter samt STP används ifall inget annat anges.

Aluminium existerar en metalliskt grundämne tillsammans atomnummer Aluminium existerar ett lättmetall.

detta existerar den vanligaste metallen inom jordskorpan.

Framställning från aluminium

[redigera | redigera wikitext]

Aluminium framställs från bauxit (lerjord), vilket innehåller mellan 50&#;% samt 60&#;% aluminiumoxid. ursprunglig tas ren aluminiumoxid fram genom ett kemisk process. Aluminiumoxiden löses upp samt elektrolyseras nära upphöjd värme, därför kallad smältelektrolys, inom ett speciell matlagningsapparat.

Elektrolysprocess År framställde Bunsen aluminium genom elektrolys av aluminiumnatriumklorid

Ren, smält aluminium samlas vid elektrolysugnens botten, från vilket ställe den tappas. Denna process existerar oerhört energikrävande.^[18]

Bauxit bryts inom Ghana, land, Jamaica, Ryssland, Surinam samt Ungern.

Smältverk finns inom Australien, Brasilien, Island, Kanada, Kina, Norge, Ryssland, landet (Kubal inom Sundsvall), Ungern samt USA.

För för att framställa en ton aluminium används runt 10 kWhfossila drivmedel samt inemot 20 kWhelkraft. då man framställer aluminium från aluminiumskrot (till modell från dryckesburkar) behövs endast 5&#;% från den energi såsom går åt på grund av tillverkning från aluminium ur bauxit. Därför existerar detta nästan 20 gånger således energibesparande för att återvinna metallen istället till för att utvinna fräsch.

Historien om aluminium

Återvinningsprocessen till aluminium existerar relativt okomplicerad. Olegerad aluminium smälts ursprunglig, samt gjuts sedan. Legerad aluminium genomgår inom vissa fall ett reningsprocess innan nedsmältning samt gjutning.

Avfallsdeponering från aluminium existerar ej aktuellt, eftersom dess återvinningsprocess existerar således resehandling prisvärd.

Fysiska egenskaper

[redigera | redigera wikitext]

Aluminium existerar enstaka mjuk lättmetall vilket existerar skimrande mot grå inom egenskap som beskriver ett objekts utseende i olika nyanser.

Hårdare än tenn, mjukare än zink. är kapabel valsas tunt (folie, oblat) samt dragas mot tråd.

Vid gjutning från aluminiumföremål förmå kaliumklorid användas vilket fluss.

C Ørsted fick fram de första spåren av metalliskt aluminium och hans lärjunge, den tyske kemisten F Wöhler, kunde meddela att han lyckats framställa så mycket aluminium att han kunde visa upp metallkorn stora som knappnålshuvuden

Klingar starkt, ifall man träffar vid en aluminiumföremål.

Den existerar enstaka många god chef till både värme samt elektricitet, dock existerar ej ferromagnetisk. Rent aluminium äger ett sträckgräns vid 7–11 MPa medan legeringar besitter ett sträckgräns vid – MPa. Densiteten samt elasticitetsmodulen existerar ett tredjedel från ståls. detta existerar duktilt samt kunna tillsammans fördel bearbetas genom skärande bearbetning, gjutning samt strängpressning.

De tre övriga basmetaller som handlas på Londons metallbörs: aluminium, nickel och zink, upptäcktes långt senare

Aluminiumatomerna existerar strukturerade inom en ytcentrerat kubiskt gitter (FCC).^[19] Rent aluminium besitter enstaka elektrisk ledningsförmåga såsom existerar cirka 60&#;% från ren koppars ledningsförmåga.^[20]

Det existerar många svårt för att löda aluminium, dock tillsammans speciellt lod (handelsnamn (Alu-Sol) existerar detta dock möjligt.

ifall aluminium pläteras tillsammans detta speciella lod existerar detta möjligt för att löda tillsammans med vanligt lödtenn ovanpå pläteringen. titta vidare Lödning.

Korrosion

[redigera | redigera wikitext]

Aluminium besitter en relativt gott korrosionsmotstånd inom neutrala alternativt svagt något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör miljöer beroende vid förekomsten från skyddande oxidskikt.

Det var först som den danske vetenskapsmannen H

Aluminiumet bildar nämligen enstaka cirka 10&#;nm tjock passiv oxidfilm likt skyddar materialet inom miljöer tillsammans pH mellan 4 samt 9.^[21] Utanför detta intervall korroderar aluminium fort.

Legeringar uppvisar olika korrosionsmotstånd. ifall legeringen innehåller koppar alternativt järn reducerar korrosionsmotståndet. Mangan inom legeringen ökar korrosionsmotståndet inom något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör miljöer, medan magnesium ökar korrosionsmotståndet inom måttligt alkaliska miljöer.

Aluminium klarar från för att existera inom svavelsyra, salpetersyra samt ättiksyra tackar vare för att detta antingen bildas ett passiv oxidfilm alternativt acetater, vilket isolerar aluminiumet ifrån oxidationsmedlet.

Löser sig beneath tillväxt från hydrogen inom saltsyra samt alkalisk vätskor.

Kan legeras tillsammans med koppar (aluminiumbrons) samt tenn, dock ej tillsammans med bly.

C

Vid förbindelse tillsammans andra metaller förmå korrosion uppstå, angående miljön existerar fuktig alternativt ifall den skyddande oxidytan nötts försvunnen vid bas från friktion. Detta gäller mot modell nära förbindelse tillsammans med koppar samt järn. Vattenlösningar vilket innehåller kvicksilversalter upphäver passiviseringen, enär detta bildas metalliskt kvicksilver, likt inom sin tur bildar aluminiumamalgam.

Detta leder mot ett reaktion tillsammans vattnet beneath vätgasbildning. Efter detta för att allt dricksvatten äger reducerats reagerar aluminiummetallen tillsammans syrgas ur luften.^[22]

Aluminiumets passiva pH-område är kapabel vidgas något genom anodisering, varvid porer skapas. Porernas yta består från Böhmit, vilket existerar ett hård struktur från alumina.

Porerna fylls tillsammans olika förseglingsämnen, såsom nickelacetater, liksom vidgar detta passiva pH-området något. Anodiseringen reducerar tillsammans med andra mening pH-känsligheten samtidigt vilket detta ökar nötningsmotståndet.

Guld har sedan urminnes tid varit den förnämsta metallen, och ansågs självklart höra samman med solen

Aluminium är kapabel även lackeras alternativt beläggas tillsammans ett nanobeläggning vilket exempelvis enstaka silan- och/eller silikatbeläggning.

Användningsområden

[redigera | redigera wikitext]

Historia

[redigera | redigera wikitext]

undersökte Humphry Davy bergarten alun samt kom fram mot för att den innehöll enstaka okänd metall, vilket denne ej lyckades renframställa.

blandade Hans Christian Ørsted kaliumamalgam tillsammans med vattenfri aluminiumklorid samt fick fram enstaka oidentifierad metall.

gjorde Friedrich Wöhler angående experimentet samt kom fram mot för att detta plats metalliskt kalium. denne prövade sedan för att byta ut kaliumamalgamet mot rent kalium, samt fick mot slut fram aluminium inom struktur från en grått pulver.^[23][24] lyckades denne framställa små stycken från metallen samt förklara dess fysikaliska egenskaper.^[25]

Eftersom metallen plats sålunda svår för att renframställa fanns den dyrare än guld.

Napoleon III lär äga haft aluminiumtallrikar mot speciellt fina gäster.^{[källa&#;behövs]}

lyckades Henri Sainte-Claire Deville ersätta detta kostsam kaliumet tillsammans mer prisvärd natrium.^[25] kunde denne framställa dem inledande aluminiumtackorna.^[23] Mellan samt ägnade sig Sainte-Claire Deville åt för att förbereda fabriksmässig tillverkning från aluminium, vilken även fordrade uppbyggnad från fabriksmässig natriumtillverkning.^[25]

I Sainte-Claire Devilles process upphettas inledningsvis bauxit tillsammans tillsammans kol, natriumklorid samt torr klorgas.

Processen utförs inom ett retort från järn inom förbindelse tillsammans med enstaka kammare klädd tillsammans med fajansplattor. inom kammaren avlägsnas enstaka gulvit massa från dubbelsaltetaluminiumnatriumklorid, förorenad tillsammans med järnklorid. Sedan blandas 12&#;delar från massan tillsammans 2&#;delar natrium samt 5&#;delar kryolit. Därpå kastas blandningen in inom enstaka upphettad flamugn, varvid massan hastigt smälter.

Därvid bildas en slagg från natriumklorid samt natriumfluorid medan smält aluminium rinner utför en sluttande underlag inom ugnen, var detta tas upp tillsammans med järnskopor samt gjuts mot tackor från aluminium.^[23]

År kostade aluminium, framställd tillsammans med Wöhlers process, mer än 1&#; franc per enhet för massa. Efter ägde den nya processen fått priset för att sjunka mot franc per kg samt priset fortsatte sjunka ned mot drygt franc ^[25]

År fanns fabriksmässig tillverkning från aluminium kvar endast inom Salindres, land i västeuropa samt den samlade årsproduktionen plats 3–4 ton.^[23]

fanns världens största aluminiumstycke Washingtonmonumentets 2,85&#;kg tunga spets likt kostade lika många såsom dagars inkomst till ett person som arbetar.

Innan detta monument hunnit öppnas ägde priset kollapsat.

Elektrolysprocess tid framställde Bunsen aluminium genom elektrolys från aluminiumnatriumklorid. kalenderår framställde H. Rose Aluminium genom för att elektrolysera enstaka blandning från kryolit samt natriumklorid.^[26] uppfann Charles Martin entré inom USA samt Paul Héroult inom land i västeuropa oberoende från varandra den nuvarande metoden på grund av aluminiumframställning, den därför kallade Hall–Héroult-processen.^{[källa&#;behövs]}

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Källor

[redigera | redigera wikitext]