Aluminium is en cheemsch Element ut de 3. Hööftgrupp un tellt to de Metallen. Aluminium hett dat Atomteken Al un de Atomtall 13. De Naam leidt sik af vun dat latiensche Woort alumen för Aluun. Begäng is vundaag ok die kotte Form Alu.
In dat Periodensystem höört Aluminium to de Borgrupp, de fröher ok as Eerdmetallen betekend weer. Dat Lichtmetall Aluminium is dat drüttfakenste Element in de Eerdkrust un togliek dat fakenste Metall. Man in de Eerdkrust liggt Aluminium blots bunnen vör, wiel dat Metall licht mit annere Elementen reageert.
Historie Plinius hett schreven, dat in’n Palast vun den Kaiser Tiberius, de 14 bit 37 dat seggen harr, en Metallarbeider kamen is, de en Gaav ut Metall mitbrocht harr, dat vun buten as Sülver utsehn hett, aver opfallig licht weer. Op Nafragen segg he, datt he dat Metall ut Eerd maakt harr, wo Toon binnen weer. As de Kaiser wieter fragen de, of noch annere vun dit Metall wüssen, hett de Dööskopp seggt, dat blots he un Jupiter vun dat Metall wüssen. Wiel de Kaiser nich wull, dat en anner’t Metall den Weert vun Sülver oder Gold rünner setten dee, leet he den Arbeider den Kopp afhauen un sien Warksteed toschannen maken. Dormit güng de Opdecken eerstmol verloren. As Sir Humphry Davy in’t Johr 1808 dat Aluminium opdeckt un beschreven hett, keem dat Unglück vun den armen Metallarbeider wedder in’t Gedächtnis, un man glööv, dat dat Metall, worut dormols dat Geschenk weer, Aluminium wesen hebben müss.
Sülvst wenn an de Geschicht en beten wat Wohres dran weer, bleev wieterhen unklor, woneem de Arbeider all de technischen Mucken överwunnen hebben schüll, de mit dat Winnen vun Aluminium tohopenhangt. Eerst 1825 hett de Dään Hans Christian Ørsted dat schapt, Aluminium künstlich hertostellen, man ok blots in düchtig verunreinigt Form. De Herstellen vun reinet Aluminium as’n Pulver schap 1827 de düütsche Chemiker Friedrich Wöhler. To de Tiet weer de Pries vun Aluminium höger as de vun Gold.
De Prozess vun Wöhler weer in’n Johr 1848 vun Henri Sainte-Claire Deville beter maakt un möök em 1859 in sien Book publik. Dat slöög op den Pries vun Aluminium daal, de binnen tein Johr üm 90% fallen is.
Unafhangig vunenanner hebbt 1886 Charles Martin Hall un Paul Héroult en Verfohren to’n Herstellen vun Aluminium utfunnen, dat vundaag na jehm as Hall-Héroult-Verfohren betekend warrt. Na den Prinzip warrt de groottechnische Herstellen vun Aluminium ok hüüt noch dörföört. 1889 weer dat Verfohren aver noch mol vun Carl Josef Bayer verbetert.
Vörkamen thumb|left|150px|En Stück Aluminium. Mit en Andeel vun 7,57 Gewichtsprozent is Aluminium na Suerstoff un Silizium dat drüttfakenste Element in de Eerdkrust un dormit dat Metall, dat an fakensten dorin vörkummt. Gediegen kummt Aluminium aver nich vör, man blots in cheemsch Verbinnen. Aluminium finnt man in de Natur tomeist as Alumosilikaten, wobinnen dat Aluminium in de Kristallstruktur de Steed vun Silizium in de Suerstofftetraeders innimmt. Aluminium is Bestanddeel t. B. vun Toon, Gneis oder Granit.
Wiel Aluminium ut de Alumosilikaten vun wegen de Binnen kuum ruttokriegen is, is een weertschopplich Winnen blots ut dat Al-Ierz Bauxit möglich. In dat Mineral is ungefäähr 60% Aluminiumoxid (Al2O3) binnen.
En rore Form vun Aluminiumoxid is dat Mineral Korund, dat in de Varietäten Rubin un Saphir beter begäng is. De rode oder blaue Klöör kummt dorbi vun Verunreinigen tostannen.
Bedüdend Bauxitvörkamen gifft dat in Süüdfrankriek (Les Baux), Bosnien un Herzegowina, Ungarn, Russland, Indien, Jamaika, Australien un in de USA.
Winnen un Dorstellen De industrielle Herstellen vun Aluminium weer dör den Pariser Universitätsprofesser Louis Jacques Thénard andreven.
Na dat Verfohren vun Hans Christian Ørsted (1825) kann Aluminium ut Aluminiumchlorid un Kaliumamalgam wunnen warrn, wobi dat Kalium as Redukschoonsmiddel deent:
.
Na Wöhler warrt metallisch Kalium to’n reduzeern verwennt.
Vundaag warrt de groottechnische Herstellen vun Aluminium eenzig dör Smöltflusselektrolys (Kryolith-Tooneer-Verfohren) ut (Al2O3) wunnen, dat vörher dör Brennen in Hoochavens ut Aluminiumhydroxid herstellt warrt. Dör dat Bayer-Verfohren (Natt Opsluss) warrt de Aluminiumoxid/-hydroxid-Mischen in’t Bauxit vörher vun annere Bestanddeelen as Iesen- un Siliziumoxid free maakt.
De dröge Opsluss (Deville-Verfohren) hett dorgegen vundaag keen Bedüden mehr. Dorbi weer dat banig fien mahlte Bauxit toeerst ahn to Reinigen tohopen mit Soda un Koks in Dreihrohravens bi ungefäähr 1200°C Kalzinatschoon. Dat Natriumaluminat, dat dorbi entsteiht, warrt dorna mit Natronlaug löst.
Bi de nafolgend Smöltflusselektrolys warrt dat Aluminiumoxid tohopen mit Kryolith smölt un elektrolyseert. Dat Kryolith deent dorto, den Smöltpunkt rünnertosetten. An de Kathood, de den Bodden vun dat Fatt billen deiht, entsteiht dat Aluminium un an de Anood Suerstoff, de mit den Graphit vun de Anood to Kohlenstoffdioxid un Kohlenstoffmonoxid reageert. De mööt denn vun Tiet to Tiet uttuscht warrn. Dat fletig Aluminium, wat sik an’n Bodden sammelt, warrt den mit en Suugrohr afsagen.
De Aluminium hett en grote Binnenergie. Dordör un wiel Aluminium dreeweertig is, warrt för de Herstellen düchtig Energie bruukt, de in Form vun elektrisch Stroom nödig is. De Opwand liggt bi ungefäähr 13-16 kWh/kg. De Energie, de för’t Winnen vun een Tunn bruukt warrt, de utrecken, üm en düütschen 4-Personen-Huusholt över dree Johr mit Stroom to versorgen.
Ümweltschulers un -verbännen schimpt wegen den hogen Energieverbruuk dorüm över de Verwennen vun Aluminium as Material för Verpacken, wiel sik Aluminium blots in kompakte un möglichst wenig verunreinigt Form mit lütten Energieopwand to’n Wedderverwennen opbereiden lett.
Man, de Toom- btw. Bauxit-Vörkamen sünd dorgegen bannig groot un faken. Dorüm warrt de Herstellen geern in de Nöög vun priesweerte Energievörkamen verlagert, as t. B. bi Waterkraftwarken.
Egenschoppen Dat reine Lichtmetall Aluminium hett en stump, sülvergrau Utsehn, wat dör de Oxidschicht kummt, de sik an de Luft gau an de Bavenflach bildt. Disse Schicht maakt dat reine Aluminium düchtig bestännig gegen Korrosion. Dör elektrische Oxidatschoon (Eloxeeren) aver ok op chemschen Weg kann de schulende Shicht noch starker maakt warrn.
Aluminium reageert bannig dull mit mit Natriumhydroxid, wobi Waterstoff afgeven warrt. Disse Reakschoon warrt in cheemsch Rohrreinigers utnütt. Mit Brom reageert Aluminium bi Ruumtemperatur ünner Flammenbillen. Dorbi is vun Bedüden, dat das Aluminiumbromid mit Water ünner Billen vun Aluminiumhydroxid un Bromwaterstoffsüür reageert: .
Mit Quecksülver bildt Aluminium en Amalgam
Aluminium is teemlich week un taach. Man kann dat dorüm dör Utwülten to dünne Folie verarbeiten. De so nöömten Aluminium-Knedlegeeren laat sik ok bi siete Temperaturen goot ümformen, bögen, pressen un smeden. Spannen, de dör koolt Verformen tostannen kummt, könnt dör Weekgleihen (bit üm un bi 250 °C) wegmaakt warrn. Ok Duraluminium warrt dordör vör sünnere Tiet formbor.
Legeeren mit 1-3% Magnesium un/oder Silizium laat sik goot geten (Aluminium-Druckgaat). un künnt ok goot mit Spoon afböhrend Methoden bearbeit warrn.
Aluminium kann ok goot den elektrischen Stroom leiden (de Leddanlaag liggt bi ungefäähr 60% vun den vun’n Kopper). Bi en Sprungtemperatur vun 1,8 K warrt Aluminium supraleidend. Man de Oxidschicht op de Bavenflach hinnert dat Leiden vun Stroom un is ok bi’t Schweißen hinnerlich.
Verwennen Warkstoff thumb|right|200px|Geldmünten ut Aluminium vun verscheeden Länners. Vun wegen de lütte Dicht warrt Aluminium tomeist dor verwennt, wo veel Massen bewegt warrn schüllt. Deswegen warrt dat veel as Verpacken bruukt, aver ok in de Luft- un Ruumfohrt. In’n Fohrtüüchbo warrt de Bedüden ok jümmer grötter. Bither weern dorvör de hoge Pries, de schlechteren Egenschoppen bi’t Schweißen un de Nadelen bi de Duerbrookfastigkeit un de Verformegenschoppen (wenig Knautschzoon) bi Unfäll to problemaatsch.
In Legeeren mit Magnesium, Silizium un annere Metallen künnt aver Fastigkeiten schapt warrn, de nich veel slechter sünd as de vun Stahl. De Verwennen vun Aluminium, üm dat Gewicht lütter to maken, is överall dor sinnig, wo de Kosten blots en lüttere Rull speelt. Dat is sünnerilch bi’n Bo vun Flaagtüüch un in de Weltruumtechnik anbrocht.
Dör Strangpressen lett sik Aluminium in komplizeerte Profilen bringen. Dorin liggt en groten Vördeel bi’t Herstellen vun Hollprofilen, Köhlkörperprofilen oder in de Antennentechnik. Mit Aluminium warrt ok de Hittelementen vun Plettiesen oder Kaffeemaschienen ümpresst.
Gaatdele ut Aluminium künnt dör Druckgaat ok in komplizeerte Formen fertig maakt warrn, wobi dat Nabearbeiten dör sponen goot to maken is.
Fröher weer Aluminiumblick för Dachrönnen un Fasadenelementen bruukt, bevör dat möglich weer Zinkblick dör den Tosatz vun Titan beter vör Korrosion to schulen.
In de Elektrotechnik Aluminium warrt sünners denn as Leddmaterial för elektrischen Stroom in’t Stroomnett bruukt, wenn de Leiden stief un dick sünd (Eerdkavels, Stroomschienen).
Aluminium hett hier Vördeele in’n Pries gegenöver dat Kopper, ok wenn de Kontaktgaav Probleme geben kann vun wegen de Oxidschicht, de dat Stroomleiden hinnert. Man snackt ok vun Sülvstpassiveeren. Aluminium is af de 1960er Johren blots vör en sünnerlich Tiet as Leidermaterial in Hüüs verwennt worrn. Klemmen, de nich goot noog weern, hebbt Utfäll utlöst un deels ok Füer vun wegen Kontakten, de sik lösen deen. Crimpverbinnen mit de passenden Büssen un Warktüch sünd aver seker. Vör en Tiet geev dat för Huusinstallatschonen de so nöömten „Alcu“-Kabel. Bi disse abels schüll en Verkoppern vun de Aluminiumadern för beteren Kontakt sorgen. Dat Krepen bi hogen Kontaktdruck vun en Klemme künn aver ok dordör nich wegmaakt warrn.
Vun Bedüden is dat blots lütte Afsacken vun de spezifisch elektrisch Leddanlaag vun Aluminium bi’t Tosetten vun Legeerenbestanddelen. Bi Kopper is dat Afsacken dör Verunreinigen veel duller. Dorüm warrt Aluminium nich blots vör Stroomschienen in Ümspannwarken, man ok vör stroomföhrend Gaatdelen verarbeit.
Aluminium warrt ok as Material för Överlandleiden (Freeleiden) verwennt. Dorbi is vör allen de lütte Dicht vun Bedüden. Kopperleiden mit de lieken Leddanlaag harrn woll en lütteren Quersnitt, aver dorvör üm un bi de dubbelte Masse. För Böverleiden is Aluminium aver vun wegen sien slecht Kontakt- un Slippegenschoppen nich bruukbor.
Elektronik Bi elektronsche Redschoppen warrt Aluminium wegen de goden Leddegenschoppen för Stroom un Warms insett, un as sik Aluminium good verarbeiten lett. So sünd sünners ok Bonddröhd (Verbinnen twüschen Chip un Gehüüsansluss) bi Halfleiders ut Aluminium.
Ok de Leiderbohnen vun integrierte Schaltkreisen un vun Lesitungshalfleidern sünd faken ut Aluminium.
Vun wegen de hoge Hittleddanlaag is Aluminium ok goot as Warkstoff für Hittöverdrägers (Köhler), strangpresste Köhlprofilen oder Grundplatten, de de Hitt afleiden doot.
As Elektrodenmaterial un Gehüüswakrstoff warrt Aluminium ok bi Al-Elektrolytkondensaters verwennt, un wieter ok för Antennen un Hollleiders.
Verpacken In de Verpackenindustrie warrt Aluminium för Konserven- oder Gedrünkedosen bruukt, oder för Aluminiumfolie un annere Artikels, de na’n Bruken wegsmeten warrt.
Ut Aluminium warrt aver ok Pütt un Geschirr herstellt, dat för Reisen dacht is, oder bi’t Militär verwennt warrt – vör allen, wiel dat lichter is, as anner’t Geschirr. Problemaatsch is dat Opbewahren un dat fertig maken vun Eten un Drinken, wo Süür binnen is. Dorbi billt sik löslich Aluminiumsolten, de denn mit dat Levensmiddel opnahmen warrt. Dorüm warrt Aluminiumschichten bi Verpacken faken dör en Kunststoffschicht schuult.
En ganze Reeg vun Fatten un Gehüüs warrt ut aluminium maakt, wiel sik dat Metall goot formen lett un licht is. De Saken warrt tomeist mit en Eloxalschicht schuult.
Annere Anwennen