aluminium

nieruchomości
Ogólnie
Nazwa , symbol , liczba atomowa Aluminium, Al, 13
Kategoria elementu Metale
Grupa , kropka , blok 13 , 3 , p
Wygląd zewnętrzny srebrzysty
numer CAS

7429-90-5

Numer WE 231-072-3
Karta informacyjna ECHA 100.028.248
Ułamek masowy powłoki Ziemi 7,57%
Atomowy
Masa atomowa 26.9815384 (3) i
Promień atomowy (obliczony) 125 (118) po południu
Promień kowalencyjny 121 po południu
Promień Van der Waalsa 184 po południu
Konfiguracja elektronów [ Ne ] 3 s 2 3 p 1
1. Energia jonizacji 5,985769 (3)  eV
≈577,54  kJ / mol
2. Energia jonizacji 18.82855 (5) eV
≈1816,68 kJ/mol
3. Energia jonizacji 28,447642 (25) eV
≈2744,78 kJ/mol
4. Energia jonizacji 119,9924 (19) eV
≈11577,5 kJ/mol
5. Energia jonizacji 153,8252 (25) eV
≈14841,9 kJ/mol
Fizycznie
Stan fizyczny naprawiony
Struktura krystaliczna sześcienny skoncentrowany na twarzy
gęstość 2,6989 g / cm 3 (20 ° C )
Twardość Mohsa 2,75
magnetyzm paramagnetyczny ( Χ m = 2,1 10 −5 )
Temperatura topnienia 933,35 K (660,2°C)
temperatura wrzenia 2743 K (2470 ° C)
Objętość molowa 10,00 10 -6 m 3 mol -1
Ciepło parowania 284 kJ/mol
Ciepło stapiania 10,7 kJ mol- 1
Prędkość dźwięku 6250-6500 ( fala podłużna ) m / s;
3100 ( fala poprzeczna ) ms -1 przy 293,15 K.
Specyficzna pojemność cieplna 897 J kg -1 K -1
Funkcja pracy 4,06-4,26 eV
Przewodność elektryczna 37,7 · 10 6 A · V −1 · m −1
Przewodność cieplna 235 W m -1 K -1
Mechanicznie
Moduł sprężystości 60 do 78 kN/mm²
Liczba Poissona 0,34
Chemicznie
Stany utleniania 1, 2, 3
Potencjał normalny -1,676 V (Al 3+ + 3 e - → Al)
Elektroujemność 1,61 ( skala Paulinga )
Izotopy
izotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) Z P
25 Al {syn.} 7,183 s ε 4277 25 mg
26 Al śladami 7,17 x 10 5 ε , β + 4,004 26 mg
27 Al 100% Stabilny
28 Al {syn.} 2,2414 min β - 4642 28 Si
29 Al {syn.} 6,56 min β - 3680 29 Si
Dla innych izotopów zobacz listę izotopów
Właściwości NMR
  Spinowa liczba
kwantowa I
γ w
rad · T −1 · s −1
E r  ( 1 godz.) f L przy
B = 4,7 T
w MHz
27 Al 5/2 0+6.976 · 10 7 0,207 052,18
instrukcje bezpieczeństwa
Oznakowanie zagrożeń GHSrozporządzenia (WE) nr 1272/2008 (CLP) , w razie potrzeby rozszerzone

proszek

02 - Wysoce/skrajnie łatwopalny

zagrożenie

Zwroty H i P H: 250-261 (piroforyczny)

H: 228-261( stabilizacja )

P: 222-231 + 232-422 (piroforyczny)

P: 210-370 + 378-402 + 404 (stabilizowany)

W miarę możliwości i zwyczajowo stosowane są jednostki SI .
O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych .

Aluminium (często również aluminium w anglo-amerykańskiej obszaru językowego ) to pierwiastek chemiczny o symbolu pierwiastka Al i liczbie atomowej 13. W okresowym , aluminium należący do trzeciej grupy głównej i 13  grupy IUPAC , w grupie boru , która wcześniej była nazywana grupą metali ziem . Istnieje wiele związków glinu .

Aluminium to srebrzystobiały lekki metal . Jest to trzecim najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków w w ziemi powłoki po tlenu i krzemu , a najbardziej obficie metalu w w skorupie ziemskiej .

W inżynierii materiałowej „aluminium” oznacza wszystkie materiały oparte na elemencie aluminiowym. Obejmuje to czyste aluminium (co najmniej 99,0% Al), ultraczyste aluminium (co najmniej 99,7% Al) oraz w szczególności stopy aluminium , które mają wytrzymałość porównywalną do stali - o zaledwie jednej trzeciej jej gęstości.

Glin, który występuje prawie wyłącznie w postaci związków chemicznych, odkryto na początku XIX wieku. Masowa produkcja przemysłowa rozpoczęła się na początku XX wieku.

Wydobycie odbywa się w aluminiowych wytopu począwszy od mineralnego boksytu pierwszy w procesie Bayera , z którym jest tlenek glinu otrzymywany, a następnie w procesie Hall-Heroulta o o skondensowany soli elektrolizy , w których aluminium jest otrzymywany. W 2016 roku na świecie wyprodukowano 115 mln ton tlenku glinu (Al 2 O 3 ) . Wydobyto z tego 54,6 mln ton aluminium pierwotnego .

Metal jest bardzo niewrażliwy i reaguje w świeżo ściętych miejscach w temperaturze pokojowej z powietrzem i wodą, tworząc tlenek glinu . Jednak natychmiast tworzy cienką warstwę nieprzepuszczalną dla powietrza i wody ( pasywacja ) i tym samym chroni aluminium przed korozją . Czyste aluminium ma słabą wytrzymałość; jest znacznie wyższy dla stopów. Przewodność elektryczna i cieplna jest wysoka, dlatego do lekkich kabli i wymienników ciepła stosuje się aluminium.

Jednym z najbardziej znanych produktów jest folia aluminiowa . Inne obejmują komponenty w pojazdach i maszynach, kable elektryczne, rury, pudła i artykuły gospodarstwa domowego. Te aluminiowe recyklingu osiągnięte stopy światowe około 40%.

fabuła

1782 podejrzewa Lavoisier pierwszy, że w roku 1754 przez Marggraf O mocy roztworu ałunu odzyskuje ałun ( tlenek glinu pochodzi od łacińskiego Alumen , ałun „) do tlenku uchwytu uprzednio nieznanego użytkownika. Jego przedstawienie ostatecznie udało 1825 Dane Hans Christian Oersted przez reakcję z chlorkiem glinu (AlCl 3 ) potasowego amalgamatu , w którym potasu jako środka redukującego użyto:

Davy , który również od dawna próbował reprezentować nowy pierwiastek, wprowadził warianty nazw alumium , aluminium i aluminium z 1807 roku , z których dwa ostatnie nadal istnieją obok siebie w języku angielskim.

W 1827 roku Friedrichowi Wöhlerowi udało się uzyskać czystsze aluminium przy użyciu tej samej metody co Ørsted, ale używając metalicznego potasu jako środka redukującego. Henri Étienne Sainte-Claire Deville udoskonalił proces Wöhlera w 1846 roku i opublikował go w książce w 1859 roku. Ten ulepszony proces zwiększył wydajność wydobycia aluminium, w wyniku czego cena aluminium, która wcześniej była wyższa niż złota, spadła do jednej dziesiątej w ciągu dziesięciu lat.

W 1886 roku Charles Martin Hall i Paul Héroult niezależnie opracowali proces elektrolizy do produkcji aluminium, nazwany od ich imieniem : proces Halla-Héroulta . W 1889 roku Carl Josef Bayer opracował proces Bayera nazwany jego imieniem do izolowania czystego tlenku glinu z boksytów. Aluminium jest nadal produkowane na skalę przemysłową zgodnie z tą zasadą.

Pod koniec XIX wieku metal był tak szanowany, że wykonane z niego metalowe statki ochrzczono nazwą Aluminia .

Występowanie

Z udziałem wynoszącym 7,57 % wagowo aluminium jest trzecim , po tlenie i krzemie, najbardziej powszechnym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej, a zatem jest najpowszechniejszym metalem . Jednak ze względu na swój nieszlachetny charakter występuje prawie wyłącznie w formie związanej. Największa ilość jest związana chemicznie w postaci glinokrzemianów , w których w strukturze krystalicznej zajmuje pozycję krzemu w czworościanów tlenowych . Krzemiany te są składnikami np. gliny , gnejsu i granitu .

Rzadziej występuje tlenek glinu w postaci mineralnego korundu i jego odmian rubinowy (czerwony) i szafirowy (bezbarwny, różne kolory) . Barwy tych kryształów oparte są na domieszkach innych tlenków metali. Prawie 53 procent korundu ma najwyższy udział glinu w mieszance. Jeszcze rzadsze minerały akdalait (ok. 51 proc.) i diaoyudaoit (ok. 50 proc.) mają podobnie wysoką zawartość glinu . Do tej pory znanych jest łącznie 1156 minerałów zawierających glin (stan na 2017 r.).

Jedynym ekonomicznie ważnym materiałem wyjściowym do produkcji aluminium jest boksyt . Depozyty znajdują się w południowej Francji ( Les Baux ), Gwinei, Bośni i Hercegowinie, Węgrzech, Rosji, Indiach, Jamajce, Australii, Brazylii i Stanach Zjednoczonych. Boksyt zawiera około 60 procent wodorotlenku glinu (Al(OH) 3 i AlO (OH)), około 30 procent tlenku żelaza (Fe 2 O 3 ) i dwutlenku krzemu (SiO 2 ).

W produkcji rozróżnia się aluminium pierwotne , zwane również aluminium pierwotne , które pozyskuje się z boksytu, oraz aluminium wtórne ze złomu aluminiowego. Recyklingu wymaga tylko około 5 procent energii pierwotnej produkcji.

Aluminium jako minerał

W wyniku pasywacji aluminium bardzo rzadko występuje w przyrodzie w postaci pierwiastkowej ( natywnej ). Aluminium zostało po raz pierwszy odkryte w 1978 roku przez BV Oleinikov, AV Okrugin, NV Leskova w próbkach minerałów z Billeekh Intrusion i Dyke OB-255 w Republice Sacha (Jakucja) na Dalekim Wschodzie Federacji Rosyjskiej. W sumie na całym świecie znanych jest około 20 lokalizacji litego aluminium (stan na 2019 r.), w tym w Azerbejdżanie , Bułgarii , Chińskiej Republice Ludowej ( Guangdong , Guizhou , Jiangsu i Tybecie ) oraz w Wenezueli . Ponadto stałe aluminium można było wykryć w próbkach skał z Księżyca , które sonda misji Luna 20 przywiozła z krateru Apollonius .

Ze względu na swoją wyjątkową rzadkość, lite aluminium nie ma znaczenia jako źródło surowców, ale jako element lity aluminium jest uznawane przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne (IMA) za minerał niezależny (numer wpisu wewnętrznego IMA: 1980- 085a ). Według systematyki minerałów według Strunza (wydanie IX) aluminium zaliczane jest do systemu numer 1.AA.05 (pierwiastki - metale i związki międzymetaliczne - rodzina miedziowa cupalite - grupa miedziowa). W przeciwieństwie do tego aluminium nie jest jeszcze wymienione w przestarzałej 8. edycji klasyfikacji minerałów Strunza. Minerał otrzymał tylko system i minerał nr. I / A.3-05 . Systematyka minerałów według Dany , stosowana głównie w krajach anglojęzycznych , wymienia pierwiastek mineralny w systemie nr. 01.01.2001.05.

W naturze stałe aluminium zwykle występuje w postaci ziarnistych agregatów mineralnych i mikrobryłek , ale w rzadkich przypadkach może również tworzyć kryształy tabelaryczne o wielkości do milimetra. Świeże próbki mineralne mają błyszczący metaliczny , srebrzystobiały kolor. W powietrzu powierzchnie ciemnieją w wyniku utleniania i wydają się szare. Aluminium pozostawia na tablicy znakującej ciemnoszarą linię .

W zależności od miejsca wykrycia aluminium często zawiera obce dodatki innych metali (Cu, Zn, Sn, Pb, Cd, Fe, Sb) lub występuje wrastanie lub mikrokrystalicznie przerośnięte hematytem , ilmenitem , magnetytem , moissanitem i pirytem lub jarozytem .

Materiał typowy, tj. próbki minerałów z typowej lokalizacji minerału, są przechowywane w Muzeum Geologicznym Akademii Nauk w Jakucku w rosyjskiej republice Sacha (Jakucja).

Ekstrakcja

Aluminium pierwotne (wykonane z minerałów)

Rozwój pierwotnej produkcji aluminium w czasie

Około 2/3 europejskiego zapotrzebowania na aluminium pokrywa aluminium pierwotne. Aluminium pierwotne jest produkowane elektrolitycznie ze stopionego tlenku glinu . Ponieważ jest to trudne do wyizolowania z wszechobecnych na ziemi glinokrzemianów, produkcja przemysłowa odbywa się ze stosunkowo rzadkiego, niskokrzemianowego boksytu . Od dawna pojawiają się propozycje otrzymywania czystego tlenku glinu z krzemianów, ale ich zastosowanie nie jest ekonomicznie opłacalne.

Zawarta w rudzie mieszanina tlenku glinu i wodorotlenku jest najpierw roztwarzana sodą kaustyczną ( proces Bayera , reaktor rurowy lub roztwarzanie w autoklawie ) w celu uwolnienia jej od obcych składników, takich jak tlenek żelaza i krzemu, a następnie znajduje się głównie w systemach ze złożem fluidalnym ( ale także w piecach obrotowych ) spalanych do tlenku glinu (Al 2 O 3 ).

Z drugiej strony sucha fermentacja ( metoda Deville'a ) nie ma już znaczenia. Drobno zmielony, nieoczyszczony boksyt kalcynowano razem z sodą i koksem w piecach obrotowych w temperaturze około 1200°C, a otrzymany glinian sodu następnie rozpuszczono w roztworze wodorotlenku sodu.

Schemat elektrolizy stopu

Przygotowanie metalu występującego w hutach aluminium przez elektrolizę stopionej soli tlenku glinu po procedurze kriolit-tlenek glinu ( proces Halla-Héroulta ). Aby obniżyć temperaturę topnienia, tlenek glinu topi się razem z kriolitem ( eutektyk w 963 ° C). Podczas elektrolizy na katodzie, która tworzy dno naczynia, powstaje aluminium , a na anodzie powstaje tlen, który reaguje z grafitem (węglem) anody, tworząc dwutlenek węgla i tlenek węgla . Bloki grafitu, które tworzą anodę, powoli się wypalają i od czasu do czasu są wymieniane. Katoda grafitowa (dno naczynia) jest obojętna na aluminium . Płynne aluminium, które zbiera się na podłodze, jest odsysane przez rurę ssącą.

Pręty aluminiowe z fabryki w Gampel w kantonie Valais
Odlewane w sposób ciągły pręty okrągłe wykonane z aluminium

Ze względu na wysoką energię wiązania wynikającą z trójwartościowego charakteru aluminium oraz niską masę atomową, proces ten jest dość energochłonny. Na każdy kilogram wyprodukowanego surowego aluminium należy zużyć od 12,9 do 17,7 kilowatogodzin energii elektrycznej . Zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną jest możliwe tylko w niewielkim stopniu, ponieważ potencjał optymalizacji energii został w dużej mierze wykorzystany. Produkcja aluminium jest więc opłacalna tylko wtedy, gdy dostępna jest tania energia elektryczna.

Produkcja boksytu w tysiącach ton (2018)
ranga kraj produkcja Rezerwy
1 AustraliaAustralia Australia 75 000 6 000 000
2 Chińska Republika LudowaChińska Republika Ludowa Chińska Republika Ludowa 70 000 1 000 000
3 GwineaGwinea Gwinea 50 000 7 400 000
4. BrazyliaBrazylia Brazylia 27 000 2 600 000
5 IndieIndie Indie 24 000 660 000
6. JamajkaJamajka Jamajka 10 000 2 000 000
7th IndonezjaIndonezja Indonezja 7100 1 200 000
ósmy RosjaRosja Rosja 5500 500 000
9 WietnamWietnam Wietnam 2500 3 700 000
10 MalezjaMalezja Malezja 2000 110 000

Poniższa tabela przedstawia produkcję aluminium i maksymalną możliwą wydajność produkcyjną hut według kraju.

Liczby w tysiącach ton (2018)
ranga kraj produkcja Pojemność
1 Chińska Republika LudowaChińska Republika Ludowa Chińska Republika Ludowa 33 000 47 800
2 IndieIndie Indie 3700 4060
3 RosjaRosja Rosja 3700 3900
4. KanadaKanada Kanada 2900 3270
5 Zjednoczone Emiraty ArabskieZjednoczone Emiraty Arabskie Zjednoczone Emiraty Arabskie 2600 2600
6. AustraliaAustralia Australia 1600 1,720
7th NorwegiaNorwegia Norwegia 1300 1430
ósmy BahrajnBahrajn Bahrajn 1000 1050
9 Stany ZjednoczoneStany Zjednoczone Stany Zjednoczone 890 1,790
10 IslandiaIslandia Islandia 870 870

Aluminium wtórne (wytwarzane w procesie recyklingu aluminium)

W celu recyklingu aluminium w piecach bębnowych przetapia się złom aluminiowy i „ żużel ”. Świerzb to produkt odpadowy z przetwarzania aluminium i produkcji aluminium wtórnego. Kożuch żużlowy jest mieszaniną cząstek metalicznego aluminium i drobnoziarnistego tlenku i powstaje, gdy aluminium topi się w temperaturze 800 ° C z tlenku glinu o normalnej korozji aluminium i jako produkt utleniania (skórka tlenkowa), gdy ciekłe aluminium wchodzi w kontakt z tlenem atmosferycznym . Aby żadne cząstki tlenku glinu nie dostały się do odlewu w odlewie aluminiowym, swędzenie powoduje drapanie urządzeń z powierzchni kąpieli metalowej.

Aby zapobiec tworzeniu się żużlu, powierzchnię wytopu pokrywa się solami halogenkowymi (około dwie trzecie NaCl, jedna trzecia KCl i niewielkie ilości fluorku wapnia CaF 2 ) (patrz recykling aluminium ). W ten sposób powstaje żużel solny jako produkt uboczny, który nadal zawiera około 10 procent aluminium, które po odpowiednim przetworzeniu służy jako surowiec do produkcji mineralnych włókien szklanych.

Jednak produkcja aluminium wtórnego jest krytykowana za to, że z każdej tony powstaje od 300 do 500 kilogramów żużla solnego zanieczyszczonego dioksynami i metalami; jednak ich możliwy recykling jest stanem techniki.

nieruchomości

Właściwości fizyczne

Linie widmowe aluminium
Trawiona powierzchnia pręta aluminiowego o wysokiej czystości (99,9998%) o wymiarach 55 mm × 37 mm
Aluminium o wysokiej czystości (99,99%), makrotrawione

Mikrostruktura

Aluminium krzepnie wyłącznie w sześciennej siatce przestrzennej centrowanej twarzowo w grupie przestrzennej Fm 3 m (grupa przestrzenna nr 225) . Parametr sieci krystalicznej dla czystego aluminium wynosi 0,4049  nm (odpowiada 4,05  nm ) z 4 jednostek wzoru na jednostkową komórkę .Szablon: grupa pokoi / 225

Wakaty występują z gęstością 1,3 × 10 -4 w 500 ° C, w temperaturze pokojowej jest to tylko 10 -12 . Dzięki hartowaniu większych przestrzeni może dojść do zagęszczenia w temperaturze pokojowej, co jest ważne dla niektórych właściwości materiałów aluminiowych, ponieważ wolne miejsca sprzyjają dyfuzji . Gęstość wakatów można zwiększyć do 10-4 przez formowanie w temperaturze pokojowej . Przemieszczenie gęstości 10 -7 , pasmo charakterystyczne dla metalu, co prowadzi do dobrej odkształcalności stopów aluminium. Błędów układania nie można było wykryć w aluminium, co tłumaczy się wysoką energią błędów układania od 103 do 200 ( 10-7 J / cm²). Oznacza to, że wzrost wytrzymałości podczas walcowania na zimno i kucia jest tylko niewielki, a niektóre materiały aluminiowe mają nawet tendencję do mięknienia później.

gęstość

Przy gęstości 2,6989 g/cm³ (około jednej trzeciej stali) aluminium jest typowym lekkim metalem , co czyni go ciekawym materiałem do lekkiej konstrukcji . Gęstość stopów zwykle różni się tylko o około +3% do -2%. Specjalne stopy z litem mają o 15% niższą gęstość. Aluminium jest zatem jednym z najlżejszych materiałów, ustępującym jedynie magnezowi .

Właściwości mechaniczne

Aluminium jest stosunkowo miękkim i twardym metalem. Wytrzymałość absolutnie czystym aluminium wynosi 45 N / mm, granica plastyczności wynosi 17 N / mm, a wydłużenie przy zerwaniu 60%, a wytrzymałość na rozciąganie handlowo czystego aluminium wynosi 90 N / mm, granica plastyczności wynosi 34 N / mm² i wydłużenie przy zerwaniu przy 45%. Z drugiej strony wytrzymałość na rozciąganie jego stopów wynosi do 710 N/mm² (stop 7068). Jego moduł sprężystości wynosi około 70 GPa, co jest często przytaczaną wartością. Dla czystego aluminium podano wartość 66,6 GPa, ale wartości wahają się od 60 do 78 GPa. Moduł G wynosi 25,0 kN / mm², współczynnik Poissona ( współczynnik Poissona) wynosi 0,35.

Właściwości termiczne

Temperatura topnienia wynosi 660,2°C, a temperatura wrzenia 2470°C. Temperatura topnienia jest znacznie niższa niż w przypadku miedzi (1084,6°C), żeliwa (1147°C) i żelaza (1538°C), co czyni aluminium dobrym materiałem odlewniczym .

W temperaturze przejścia 1,2 K czyste aluminium staje się nadprzewodnikiem .

Przewodność cieplna jest stosunkowo wysoka i wynosi 235 W/(Km). Przewodność cieplna miedzi jest około dwa razy wyższa, ale gęstość jest około czterokrotnie większa, dlatego aluminium stosuje się w wymiennikach ciepła w pojazdach. Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest dość wysoka 23,1 urn-m -1 -K -1 ze względu na bardzo niską temperaturę topnienia .

Skurczu , to znaczy zmniejszenie objętości po zestaleniu , wynosi 7,1%.

Właściwości elektryczne

Ponieważ przewodnictwo cieplne i elektryczne jest zdominowane przez te same mechanizmy w metalach, aluminium jest również bardzo dobrym przewodnikiem elektrycznym. W rankingu pierwiastków o największej przewodności właściwej aluminium zajmuje czwarte miejsce za srebrem, miedzią i złotem, podobnie jak przewodność cieplna. Ze względu na połączenie wysokiej przewodności właściwej, niskiej gęstości, wysokiej dostępności i (w porównaniu z innymi materiałami) niskich kosztów, aluminium stało się, obok miedzi, najważniejszym materiałem przewodzącym w elektrotechnice - zwłaszcza w energetyce, gdzie występują duże przekroje przewodów. wymagany.

Właściwości magnetyczne

Aluminium jest paramagnetyczne , więc przyciągają je magnesy, ale efekt jest bardzo słaby. Podatność magnetyczna w temperaturze pokojowej wynosi 0,62 x 10 -9 mł / kg, co oznacza, że aluminium jest praktycznie niemagnetyczny.

Właściwości chemiczne

Czyste aluminium z metali lekkich ma matowy, srebrnoszary wygląd dzięki cienkiej warstwie tlenku, która bardzo szybko tworzy się w powietrzu . Ta pasywująca warstwa tlenku sprawia, że ​​czyste aluminium jest bardzo odporne na korozję przy wartościach pH od 4 do 9 . Warstwa tlenku ma grubość około 0,05 µm. Zabezpiecza przed dalszym utlenianiem, ale jest przeszkodą podczas wykonywania styku elektrycznego i lutowania . Warstwa o grubości od 5 do 25 µm może być wytworzona przez utlenianie elektryczne ( anodowanie ) lub środkami chemicznymi.

Warstwę tlenkową można rozpuścić za pomocą reakcji tworzenia kompleksu .

W obojętnym roztworze chlorku glin tworzy bardzo stabilny i rozpuszczalny w wodzie obojętny kompleks . Ilustruje to następujące równanie reakcji:

Odbywa się to najlepiej w miejscach, w których warstwa tlenkowa aluminium została już uszkodzona. Występuje korozja wżerowa : powstają dziury. Jeśli roztwór chlorku może następnie wejść w kontakt z wolną powierzchnią metalu, zachodzą inne reakcje. Atomy glinu można utlenić za pomocą kompleksowania:

Jeżeli w roztworze znajdują się jony bardziej szlachetnego metalu (→ szereg elektrochemiczny ), to ulegają one redukcji i osadzają się na aluminium. Na tej zasadzie opiera się redukcja jonów srebra, które są obecne w postaci siarczku srebra na powierzchni srebra matowionego do srebra.

Glin reaguje gwałtownie z wodnym roztworem wodorotlenku sodu (NaOH) (i nieco mniej gwałtownie z wodnym roztworem węglanu sodu ) z wytworzeniem wodoru . Ta reakcja jest stosowana w chemicznych środkach do czyszczenia rur . Reakcja glinu z NaOH przebiega w dwóch etapach: reakcja z wodą i kompleksowanie wodorotlenku do glinianu sodu .

Reagując z wodą

Powstaje pierwszy wodorotlenek glinu .

Z reguły powierzchnia jest następnie suszona; wodorotlenek przekształca się w tlenek:

Jednak tak się nie dzieje, gdy glin reaguje w wodnym roztworze wodorotlenku sodu .

Teraz następuje drugi etap, kompleksowanie wodorotlenku do glinianu sodu:

W wyniku kompleksowania wodorotlenek galaretowaty staje się rozpuszczalny w wodzie i może być odtransportowany z powierzchni metalu. W rezultacie powierzchnia aluminiowa nie jest już chroniona przed dalszym atakiem wody i krok 1 przebiega ponownie.

Dzięki tej metodzie - podobnie jak w przypadku reakcji glinu z kwasami - na każde dwa mole glinu można wytworzyć trzy mole gazowego wodoru.

Aluminium reaguje z bromem w temperaturze pokojowej ; to tworzy płomienie. Powstały bromek glinu reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek glinu i kwas bromowodorowy .

Usunięcie pasywacji aluminium ok. 1 mg rtęci za pomocą formowania amalgamatu (zdjęcie w czasie)

Rtęć i aluminium tworzą amalgamat aluminium . Kiedy rtęć wchodzi w bezpośredni kontakt z aluminium, np. Oznacza to, że jeśli warstwa tlenku glinu zostanie w tym momencie zniszczona mechanicznie, rtęć zżera dziury w aluminium; Pod wodą wyrasta nad nią tlenek glinu w postaci małego kalafiora. W lotnictwie rtęć jest zatem klasyfikowana jako towar niebezpieczny i „ciecz żrąca” w porównaniu z materiałami aluminiowymi.

Glin gwałtownie reaguje z kwasem solnym, wytwarzając wodór. Jest powoli rozpuszczany przez kwas siarkowy . Jest pasywowany w kwasie azotowym .

Aluminium w postaci proszku (wielkość cząstek poniżej 500 µm) jest bardzo reaktywne ze względu na dużą powierzchnię , zwłaszcza jeśli nie jest flegmatyzowane . Glin reaguje następnie z wodą, uwalniając wodór, tworząc wodorotlenek glinu. Najdrobniejszy, nieflegmatyczny proszek aluminiowy jest również znany jako mielenie piroszlifierskie. Nieodczulony Pył aluminium jest bardzo niebezpieczny i samoczynnie zapala się w kontakcie z powietrzem wybuchowym .

Izotopy

Izotop 27 Al występuje wyłącznie w naturze ; Aluminium to jeden z czystych pierwiastków . Ten izotop, który jest stabilny i zawiera w jądrze 14 neutronów i 13 protonów , nie absorbuje neutronów, dlatego w reaktorach jądrowych stosuje się aluminium . Wszystkie inne izotopy są produkowane sztucznie i są radioaktywne . Najbardziej stabilnym z tych izotopów jest 26 Al z okresem półtrwania wynoszącym milion lat. W wyniku rozpadu elektronu lub beta wytworzył 26 Mg, wychwytując neutron, a następnie rozpad gamma 27 Al. Izotopy 24 Al do 29 Al (z wyjątkiem 26 Al i 27 Al) mają okres półtrwania od kilku sekund do kilkuset sekund. 23 Al rozpada się z okresem półtrwania zaledwie 0,13 sekundy.

Stopy aluminium

Stopy aluminium to stopy, które składają się głównie z aluminium. W przypadku innych stopów zawierających aluminium, patrz rozdział #Inne zastosowania .

Aluminium może być stopione z licznymi metalami w celu promowania pewnych właściwości lub tłumienia innych niepożądanych właściwości. W przypadku niektórych stopów tworzenie ochronnej warstwy tlenkowej ( pasywacja ) jest mocno zaburzone, co powoduje, że wykonane z nich elementy są czasami narażone na korozję . Problem dotyczy prawie wszystkich stopów aluminium o wysokiej wytrzymałości.

Istnieją stopy aluminium przerabiane plastycznie , przeznaczone do dalszej obróbki przez walcowanie , kucie i wyciskanie oraz materiały odlewnicze . Są one używane w odlewniach.

Ogólnie rzecz biorąc, stopy aluminium dzielą się na dwie duże grupy stopów do obróbki plastycznej i odlewów:

  • Odlewane stopy aluminium. Typowe odlewane stopy aluminium zawierają krzem jako główny pierwiastek stopowy ( AlSi ), ale są też typy z miedzią lub magnezem jako stopy odlewnicze.
  • Obrobione plastycznie stopy aluminium mają udział około 75% i są dalej podzielone według głównego pierwiastka (ów) stopu na
    • Czyste aluminium o zawartości aluminium od 99,0% do 99,9%. Są bardzo łatwe w obróbce, mają niską wytrzymałość i dobrą odporność na korozję.
    • Stopy aluminium-miedź (AlCu): mają średnią do wysokiej wytrzymałości, mogą być utwardzane, ale są podatne na korozję i trudne do spawania. Mogą zawierać dodatki magnezu lub manganu.
    • Stopy aluminiowo-manganowe (AlMn): mają niską do średniej wytrzymałość, są odporne na korozję i łatwe w obróbce.
    • Stopy aluminiowo-magnezowe (AlMg, bez AlMgSi): Średniej wytrzymałości, nieutwardzalne, odporne na korozję, łatwe do formowania i spawania. Większość typów zawiera również mangan (AlMg (Mn)).
    • Stopy aluminium-magnez-krzem (AlMgSi): mają średnią do wysokiej wytrzymałości, są łatwe w obróbce przez spawanie i wytłaczanie, mogą być utwardzane i są odporne na korozję.
    • Stopy aluminiowo-cynkowo-magnezowe (AlZnMg): Typy niezawierające miedzi mają średnią do wysokiej wytrzymałości i są łatwe do spawania. Gatunki zawierające miedź (AlZnMg (Cu)) mają wysokie wytrzymałości - w przypadku 7075 powyżej 500 MPa - nie mogą być obrabiane przez zgrzewanie , ale mogą być obrabiane (frezowanie, wiercenie).
    • Stopów specjalnych, na przykład, stopy aluminiowo-litowe o szczególnie niskiej gęstości lub wolne stopy tnących , które są szczególnie łatwe w obróbce .

Rozróżnia się również stopy naturalnie twarde – które nie mogą być utwardzane przez obróbkę cieplną – oraz stopy utwardzalne:

  • Typowe naturalnie twarde stopy aluminium do obróbki plastycznej to: AlMg, AlMn, AlMgMn, AlSi
  • Stopy utwardzalne do obróbki plastycznej - wzrost wytrzymałości poprzez utwardzanie wydzieleniowe elementów stopowych z dodatkowym wyżarzaniem starzeniowym w temperaturze od 150 do 190°C. Typowymi utwardzalnymi stopami aluminium do obróbki plastycznej są: AlMgSi, AlCuMg, AlZnMg. Pierwszy wysokowytrzymały, utwardzalny stop aluminium AlCuMg otrzymał w 1907 roku nazwę handlową Duraluminium , w skrócie „Dural”.

Znaczenie ekonomiczne

Aluminium jest drugim po stali najważniejszym materiałem metalicznym. W 2016 roku na całym świecie wyprodukowano 115 milionów ton.

Cena aluminium w porównaniu do ceny miedzi
  • aluminium
  • Miedź
  • Cena aluminium na rynku światowym od 1980 roku wynosi około 2000 dolarów za tonę (czystość 99,7%). Jest jednak stosunkowo niestabilny , spadając do około 1500 USD za tonę w 2016 r., podczas gdy w 2017 r. powrócił do blisko 2000 USD.

    W sierpniu 2020 r. USA ( administracja Trumpa ) nałożyły 10% cła importowego na aluminium z Kanady, aby chronić produkcję krajową.

    posługiwać się

    Ogólnie materiały budowlane

    Typowa odlewana część ze stopu aluminium (część wentylatora odkurzacza)

    Aluminium ma wysoką wytrzymałość właściwą . W porównaniu do stali elementy wykonane z aluminium są o połowę lżejsze przy tej samej wytrzymałości, ale mają większą objętość. Dlatego często jest w lekkich zastosowaniach, czyli tam, gdzie zapotrzebowanie na małą masę, na przykład w transporcie przyczynia się do mniejszego zużycia paliwa, zwłaszcza w lotnictwie i kosmonautyce . W budownictwie samochodowym zwyciężył ze względu na to znaczenie; W przeszłości na przeszkodzie stała wysoka cena materiału, słaba spawalność oraz problematyczna wytrzymałość zmęczeniowa i odkształcalność w razie wypadków (niska absorpcja energii w tzw. strefie zgniotu ). Kaptur pomnika Waszyngtona, wykonany z 3 kg odlewu, był uważany za jeden z największych elementów aluminiowych do 1884 roku. Przy budowie małych i średnich statków i łodzi ceni się odporność korozyjną aluminium na słoną wodę . Konstrukcje pojazdów (w tym statków, samolotów i pojazdów szynowych) miały największy udział w światowym wykorzystaniu aluminium w 2010 r. (około 35 proc.).

    W przypadku stopów aluminium osiąga się wytrzymałość tylko nieznacznie gorszą od wytrzymałości stali . Zastosowanie aluminium do redukcji masy jest zatem właściwe wszędzie tam, gdzie koszty materiałów odgrywają podrzędną rolę. Aluminium i duraluminium są szczególnie rozpowszechnione w budowie samolotów i technologii kosmicznej . Największą część konstrukcji dzisiejszych samolotów pasażerskich stanowią blachy aluminiowe o różnych grubościach i nitowane stopy .

    budowa pojazdu

    W pojazdach ich masa odgrywa rolę: im lżejszy pojazd, tym mniejsze zużycie paliwa. W Niemczech do budowy pojazdów wykorzystuje się prawie 50% aluminium (stan na 2015 rok).

    samochody

    W samochodach materiały aluminiowe są używane do różnych elementów silnika - w tym bloku silnika , tłoka cylindra dla specjalnych stopów tłoka , głowic cylindrów - gdzie szczególnie ważna jest niska rozszerzalność cieplna i Korrosionsanfäligkeit oraz wytrzymałość na wysoką temperaturę; wraz z dobrą lejnością , ponieważ te elementy są zwykle odlewane. Inne zastosowania w pojazdach są przeznaczone do mieszkań z transmisjami , jak tarcza ciepła i wymiennik ciepła - dwie ostatnie w postaci czystego aluminium. W podwoziu aluminium wykorzystywane jest jako kute części tylnych osi , wsporniki osi , wahacze i koła. W nadwoziu aluminium wykorzystywane jest na drzwi, maskę , zderzaki i błotniki , a także w konstrukcji poszycia nadwozia.

    pojazdy reklamowe

    W pojazdach użytkowych , aluminium służy do burt , burty załadunkowe , nadbudówek do zabezpieczania ładunków , zbiorniki sprężonego powietrza , zbiorniki paliwa i jako ochrona podwozia . W pojazdach użytkowych na lekką konstrukcję z aluminium duży wpływ ma ustawowe maksymalne obciążenie na oś: wyższa ładowność jest możliwa przy mniejszej masie pojazdu.

    Pojazdy szynowe

    Aluminium jest również szeroko stosowane w pojazdach szynowych . Warunkiem tego były dwa inne ważne osiągnięcia: pewne procesy spawania, które są odpowiednie dla materiałów aluminiowych ( spawanie TIG / spawanie MIG ) w latach 50. oraz wytłaczanie dużych profili . Zastosowanie aluminium zmieniło całą konstrukcję pojazdów szynowych. Konstrukcje z rur stalowych były powszechne do około 1970 roku, potem coraz częściej spawane były profile z aluminium.

    Samoloty

    Już we wczesnych stadiach lotnictwa stosowano materiały aluminiowe, na przykład magnalium w 1903 r. do osprzętu samolotu, który nadal był w dużej mierze wykonany z drewna, drutu i tkaniny. Pierwszy całkowicie metalowy samolot zdatny do lotu pochodzi z 1915 roku, ale miał konstrukcję skorupową z blachy stalowej. Decydujący rozwój w zakresie wykorzystania aluminium w budowie samolotów pochodzi od Alfreda Wilma w 1906 roku , który znalazł utwardzalny stop aluminiowo-miedziany z duraluminium , który ma bardzo wysoką wytrzymałość i dlatego idealnie nadaje się do lekkich konstrukcji. AlCu i AlZnMg są stosowane w samolotach . 60% całkowitej masy samolotu to aluminium. Połączenie elementów tłoczonych, ciętych lub napędzanych z blachy, frezowane z ciała stałego lub składające się z profili zazwyczaj przez nitowanie , ponieważ najczęściej stosowane materiały są trudne do spawania.

    Cykle

    W rowerach sportowych i codziennych w wielu częściach aluminium zastąpiło stal. Jeśli chodzi o felgi, w wyścigach pojawiły się również felgi drewniane, zanim popularne stały się felgi aluminiowe – są one bardziej przyczepne do szczęk hamulcowych, ale zużywają się. Rury aluminiowe ramy zostały najpierw połączone klejem epoksydowym - około 1970 roku - a później spawane. W przypadku bagażników i stojaków bocznych zastosowano aluminium w postaci drutu, żeliwa i rury. Kierownice, mostki, dźwignie hamulców, korby i przerzutki łańcuchowe od dawna są zwykle wykonywane z aluminium. Błotniki są często wykonane z aluminium pokrytego tworzywem sztucznym.

    Inżynieria elektryczna

    Linie elektryczne

    Odlew aluminiowy na laminowanym rdzeniu klatkowym (część cylindryczna pośrodku) silnika o biegunach zacienionych . W środku biegną aluminiowe pręty klatki. Łopatki wentylatora są również odlane z przodu. Górne uzwojenie i panewki łożysk silnika zostały usunięte.

    Aluminium jest dobrym przewodnikiem elektryczności . Po srebrze, miedzi i złocie ma czwartą najwyższą przewodność elektryczną spośród wszystkich metali. Dla danej rezystancji elektrycznej przewodnik aluminiowy ma mniejszą masę, ale większą objętość niż przewodnik miedziany. Dlatego miedź jest najczęściej używana jako przewodnik elektryczny, gdy objętość odgrywa dominującą rolę, na przykład w przypadku uzwojeń w transformatorach . Aluminium ma zalety w postaci przewodnika elektrycznego, gdy ciężar odgrywa ważną rolę, na przykład w linach przewodzących w liniach napowietrznych . W celu zmniejszenia masy, w samolotach takich jak Airbus A380 stosowane są kable aluminiowe.

    Aluminium jest przetwarzane między innymi na szyny zbiorcze w podstacjach oraz na odlewane części przewodzące prąd. Do instalacji elektrycznych stosowane są kable aluminiowe pokryte miedzią, a powłoka miedziana służy do poprawy kontaktu. W tych obszarach zastosowań decydujące znaczenie mają przede wszystkim ceny surowców, ponieważ aluminium jest tańsze od miedzi. Z drugiej strony nie nadaje się do linii napowietrznych w kolejach elektrycznych ze względu na słaby kontakt i właściwości ślizgowe, w tym obszarze stosuje się przede wszystkim miedź pomimo większej wagi.

    W kontakcie pod ciśnieniem aluminium jest problematyczne, ponieważ ma tendencję do pełzania . Ponadto zostaje pokryty warstwą tlenku w powietrzu. Po dłuższym przechowywaniu lub kontakcie z wodą ta warstwa izolacyjna jest tak gruba, że ​​należy ją usunąć przed nawiązaniem kontaktu. Korozja bimetaliczna występuje szczególnie w kontakcie z miedzią . W przypadku nieodpowiednich styków w zaciskach , przewody aluminiowe mogą powodować awarie i pożary kabli z powodu poluzowania styków. Jednak połączenia zaciskane z odpowiednimi tulejami i narzędziami są bezpieczne. Jako warstwa pośrednia między miedzią a aluminium, elementy łączące wykonane z Cupal mogą uniknąć problemów ze stykiem.

    Należy podkreślić nieznaczny spadek właściwej przewodności elektrycznej aluminium po dodaniu składników stopowych, podczas gdy miedź wykazuje znaczne zmniejszenie przewodności po zanieczyszczeniu.

    elektronika

    Aluminium jako materiał przewodzący do łączenia przewodów i metalizacji w tranzystorze bipolarnym

    Przemysł elektroniczny wykorzystuje aluminium ze względu na jego dobrą przetwarzalność oraz dobrą przewodność elektryczną i cieplną .

    Do 2000 roku aluminium było jedynym materiałem przewodzącym stosowanym w układach scalonych . Do lat 80. był używany jako materiał na elektrodę sterującą (bramkę) tranzystorów polowych o strukturze metal-izolator-półprzewodnik ( MOSFET lub MOS-FET). Oprócz niskiej rezystancji właściwej decydujące znaczenie ma dobra adhezja i niska dyfuzja w tlenkach krzemu (materiał izolacyjny pomiędzy ścieżkami przewodzącymi) oraz łatwość strukturyzacji za pomocą suchego trawienia . Jednak od początku XXI wieku aluminium jest coraz częściej zastępowane miedzią jako materiałem na ścieżki przewodzące, nawet jeśli konieczne są do tego bardziej złożone procesy strukturalne (por. procesy damasceńskie i dualne damasceńskie ) oraz bariery dyfuzyjne. Większy wysiłek produkcyjny wynika z niższej rezystancji właściwej, która wzrasta znacznie wcześniej w przypadku małych konstrukcji z aluminium, a inne właściwości (np. zachowanie elektromigracyjne ) przeważają nad innymi właściwościami, a procesy aluminiowe były w stanie sprostać zwiększonym wymaganiom ( częstotliwość zegara , straty mocy ) przy wysokich częstotliwościach nie są już wystarczające dla pracujących obwodów.

    Aluminium jest jednak nadal używane w produktach mikroelektronicznych, a ze względu na dobrą kontaktowalność z innymi metalami jest używane w ostatnich poziomach ścieżek przewodzących w celu nawiązania kontaktu elektrycznego z kulkami lutowniczymi stosowanymi w montażu typu flip-chip . Podobnie sytuacja wygląda w przypadku półprzewodników mocy, w których wszystkie poziomy ścieżek przewodzących są zwykle wykonane z aluminium. Ogólnie rzecz biorąc, a szczególnie w przypadku półprzewodników mocy , materiał służy do łączenia przewodów (łączenia przewodów między chipem a połączeniem obudowy).

    Wraz z wprowadzeniem technologii high-k + metal gate , aluminium ma dobre po 25 latach abstynencji, również zyskało na znaczeniu w obszarze bramy i jest obok innych jako materiał do ustawiania używanej funkcji pracy .

    Opakowanie i pojemnik

    Klasyczny włoski dzbanek do espresso wykonany z aluminium

    W przemyśle opakowaniowym aluminium przetwarzane jest na puszki do napojów i żywności oraz folię aluminiową . Wykorzystuje to właściwość absolutnego efektu bariery przed tlenem, światłem i innymi wpływami środowiska. Czynnikiem decydującym o zastosowaniu aluminium jako opakowania nie jest jego niska gęstość, ale jego dobra przetwarzalność przez walcowanie i jego nietoksyczność. Cienkie folie produkowane są w grubościach do sześciu mikrometrów, a następnie wykorzystywane są najczęściej w systemach kompozytowych, np. w Tetra Paks . Folie z tworzyw sztucznych można pokryć cienką warstwą przez naparowywanie aluminium, które ma wówczas wysoką (ale nie pełną) funkcję barierową. Powodem tego efektu barierowego nie jest czyste aluminium, ale warstwa pasywna wykonana z bemitu . Jeśli jest uszkodzony, gaz może swobodnie przepływać przez materiał aluminiowy. Przeważnie stosuje się czyste aluminium, AlMn (stopy z manganem) i AlMg (stopy z magnezem).

    Z aluminium wykonane są garnki i inne przybory kuchenne, takie jak klasyczny włoski garnek do espresso , a także naczynia podróżne i wojskowe .

    Aluminium jest przetwarzane na dużą liczbę pojemników i obudów, ponieważ można je łatwo przetwarzać poprzez formowanie. Przedmioty wykonane z aluminium są często chronione przed utlenianiem i ścieraniem warstwą anodowaną .

    Butle z gazem ciśnieniowym wykonane z aluminium są raczej rzadkie, ponieważ nurkowie potrzebują balastu, a w strefie straży pożarnej butle ze stali lekkiej zostały zastąpione butlami wykonanymi z kompozytu włóknistego, coraz częściej bez wkładki aluminiowej.

    W 2017 roku opakowania stanowiły 17% europejskiego zużycia aluminium.

    Optyka i technika oświetleniowa

    Odbicie aluminium (niebieski, Al) w porównaniu do złota (czerwony, Au) i srebra (szary, Ag)

    Ze względu na wysoki stopień odbicia aluminium wykorzystywane jest jako powłoka lustrzana luster powierzchniowych m.in. w skanerach , reflektorach samochodowych i lustrzankach, ale także w technice pomiaru podczerwieni. W przeciwieństwie do srebra odbija promieniowanie ultrafioletowe . Aluminiowe warstwy lustra są zwykle chronione przed korozją i zarysowaniami warstwą ochronną.

    Architektura i budownictwo

    Produkcja betonu

    Do produkcji betonu komórkowego stosuje się proszek aluminiowy i pasty aluminiowe . Stosować związki takie jak hydroksysiarczan glinu , dihydroksyformian glinu lub amorficzny wodorotlenek glinu jako bezzasadowe przyspieszacze betonu natryskowego .

    Materiały konstrukcyjne i funkcjonalne

    Aluminium jest stosowane jako materiał konstrukcyjny na części nośne budynków oraz jako materiał funkcjonalny jako elementy dekoracyjne, odporne na korozję. Oprócz odporności na warunki atmosferyczne ważna jest dobra przetwarzalność, szczególnie w przypadku produkcji ręcznej. Branża budowlana jest głównym odbiorcą profili aluminiowych. Aluminium stosuje się głównie na stolarkę okienną , drzwi i elementy elewacji . Szczególnie znana jest fasada Imperial War Museum w Manchesterze. Stosowane są głównie stopy aluminiowo-manganowe, które charakteryzują się niską wytrzymałością i dobrą odpornością na korozję. W niektórych przypadkach do budowy mostów stosuje się aluminium , gdzie w innych przypadkach dominuje konstrukcja stalowa . Nierzadko stosuje się go jako grzejnik aluminiowy do ogrzewania budynków, ponieważ aluminium jest lekkie i nie rdzewieje w wilgotnych pomieszczeniach. Wadą jest to, że zgodnie z VDI 2035 woda grzewcza powinna już mieć wartość pH co najmniej 8,2. Zastosowanie grzejników aluminiowych nie jest bezkrytyczne w przypadku dodatkowej samoalkalizacji, wartości pH powyżej 8,5 prowadzą do korozji aluminium. Stopy o wyższej wytrzymałości, w tym AlMg i AlSi, są wykorzystywane w inżynierii budowlanej . Blachy i panele kompozytowe wykonane ze stopów aluminium osiągają klasy ochrony przeciwpożarowej od „niepalne” do „normalnie palne”. Pożar w domu wytwarza ciepło do 1000 °C w pełnym ogniu, co niezależnie od klasy ochrony przeciwpożarowej wypala dziury w stopie aluminium, który spływa lub kapie między 600 ° C a 660 ° C.

    Inne zastosowania

    W technologii rakietowej paliwo do rakiet na paliwo stałe składa się maksymalnie z 30 procent proszku aluminiowego, który podczas spalania uwalnia dużo energii. Aluminium jest używane w fajerwerkach (patrz także pirotechnika ), gdzie tworzy kolorowe efekty w zależności od wielkości ziarna i mieszanki. Jest również często używany w zdaniach typu bang.

    W aluminotermii aluminium służy do ekstrakcji innych metali i półmetali poprzez wykorzystanie aluminium do redukcji tlenków. Ważnym procesem w aluminotermii jest reakcja termitowa , w której aluminium reaguje z tlenkiem żelaza (III). Ta silnie egzotermiczna reakcja wytwarza temperatury do 2500 ° C i ciekłe żelazo, które jest wykorzystywane do spawania aluminium, m.in. Co do łączenia z torów kolejowych . Dalsze zastosowania redukującego działania aluminium są możliwe do celów laboratoryjnych dzięki zastosowaniu amalgamatu aluminium .

    Jako pigment do kolorów (srebrny lub złoty brąz) stosuje się aluminium. Anodowany na kolor , jest częścią wielu materiałów dekoracyjnych, takich jak blichtr, wstążka i blichtr. Służy do pokrywania powierzchni w aluminiowaniu .

    Elementy grzejne żelazek i ekspresów do kawy tłoczone z aluminium .

    Zanim możliwe było przerabianie blachy cynkowej jako tzw. tytan- cynk przez dodanie tytanu , do elementów elewacji i dachów (patrz dach lekki ) oraz rynien stosowano blachę aluminiową .

    Ze względu na wysoką przewodność cieplną aluminium jest stosowane jako materiał na wytłaczane radiatory i płyty podstawy rozpraszające ciepło. Aluminiowe kondensatory elektrolityczne wykorzystują aluminium jako materiał elektrody i materiał obudowy, jest ono również wykorzystywane do produkcji anten i falowodów .

    Aluminium występuje w niektórych stopach. Oprócz stopów aluminium, które składają się głównie z aluminium, występuje ona również w stopach miedzi brąz aluminiowy , mosiądz aluminiowy , isabelina , w przybliżeniu w równych częściach Al i miedź w stopie Devardas , jako główny pierwiastek stopowy dla stopów magnezu oraz w Alnico i Sendust , dwa stopy żelaza o specjalnych właściwościach magnetycznych . Aluminium znajduje się również w wielu stopach tytanu , zwłaszcza w Ti-6Al-4V , który stanowi około 50% wszystkich stopów tytanu. Zawiera sześć procent masy aluminium.

    przetwarzanie

    Podczas przetwarzania rozróżnia się stopy odlewnicze lub stopy do obróbki plastycznej :

    • Stopy odlewnicze są przetwarzane w odlewniach i wylewane do form, które już w całości lub w dużej mierze odpowiadają kształtowi produktów końcowych. Po tym następuje wykańczanie poprzez szlifowanie. Stopy odlewnicze są często przetapiane ze złomu.
    • Stopy do obróbki plastycznej są odlewane w sztaby w hucie, a następnie walcowane tam na płyty, arkusze, pręty i folie. Poszczególne części wykonujemy z grubych blach oraz innych pełnych surowych części metodą obróbki skrawaniem (frezowanie, wiercenie i toczenie). Inne lite części surowe mogą być przerabiane na pojedyncze sztuki przez kucie lub na profile przez wytłaczanie. Ten ostatni jest szczególnie powszechny w przypadku aluminium. Arkusze poddawane są obróbce metodą wykrawania, gięcia i głębokiego tłoczenia .

    Następnie poszczególne części są łączone za pomocą spawania, nitowania, lutowania i podobnych procesów.

    podlewać

    Odlewanie aluminium
    Prowadnica danych do odlewu aluminiowego

    Odlewania aluminium znany jest jako odlew z aluminium . Ze względu na stosunkowo niską temperaturę topnienia 660 °C ( żeliwo około 1150 °C, stal od 1400°C do 1500 °C) oraz dobrą lejność jest jednym z materiałów często stosowanych w odlewniach . AlSi , specjalne stopy odlewnicze z krzemem, mają nawet temperaturę topnienia około 577°C. Udział masowy aluminium we wszystkich produktach wytwarzanych w odlewniach wynosi około 11% (żeliwo 76%, staliwo 9%) i dlatego jest zdecydowanie najważniejszym metalem nieżelaznym (metale nieżelazne) w odlewniach , wyprzedzając miedź z 1,5%. Udział odlewania aluminium z metali nieżelaznych wynosi około 87%. W 2011 roku w odlewniach w Niemczech przetworzono około 840 000 ton aluminium; Około 76% odlewów z metali nieżelaznych znajduje zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym.

    Niska temperatura topnienia skutkuje niskim zużyciem energii podczas procesu topienia i niższym obciążeniem temperaturowym form. Zasadniczo aluminium nadaje się do wszystkich procesów odlewniczych , w szczególności do odlewania ciśnieniowego lub odlewania ciśnieniowego aluminium , za pomocą których można wytwarzać części o skomplikowanych kształtach. W odlewni przetwarzane specjalne aluminiowe stopy odlewnicze , głównie stopy aluminiowo-krzemowe . Natomiast w hutach produkowane głównie stopy do obróbki plastycznej, które przeznaczone są do dalszej obróbki poprzez walcowanie , kucie i wytłaczanie . Są one zamknięte w hutach do wlewka ( wlewków ) lub kęsów, które mogą być teoretycznie bez końca ( odlewanie ciągłe ). Od lat 30. coraz częściej stosuje się odlewanie ciągłe. Istnieją do tego specjalne systemy, które mogą jednocześnie wyprodukować do 96 okrągłych prętów o długościach odlewania od 3 do 7 metrów, czasami nawet do 10 metrów. Średnice wynoszą od 75 do 700 mm. Arkusze są czasami wytwarzane przez odlewanie bezpośrednio na rolkę, która chłodzi stopiony materiał. Surowy arkusz jest następnie bezpośrednio walcowany na zimno bez walcowania na gorąco , co pozwala zaoszczędzić do 60% kosztów.

    Procesy formowania

    Około 74 procent aluminium jest przetwarzane przez formowanie . Obejmuje to walcowanie, kucie, wytłaczanie i gięcie.

    Czyste i ultraczyste aluminium może być łatwo formowane ze względu na jego niską wytrzymałość i krzepnie podczas formowania na zimno , dzięki czemu możliwe są duże zmiany kształtu. Krzepnięcia może być usunięty przez wyżarzania rekrystalizującego . Stopy do obróbki plastycznej z AlMg i AlMn osiągają wyższą wytrzymałość dzięki pierwiastkom stopowym i odkształcaniu na zimno. Utwardzalnym stopy AlMgSi , AlZnMg , AlCuMg i AlZnMgCu oddzielić podczas formowania zwiększający wytrzymałość etapy z; są stosunkowo trudne do uformowania.

    Rolki

    Pręty odlewane są często poddawane dalszej obróbce przez walcowanie , albo na grube płyty, które są następnie frezowane na produkty końcowe, na arkusze, które są dalej przetwarzane przez wykrawanie i gięcie, albo na folie. Mikrostruktura materiałów zmienia się podczas walcowania: Małe elementy kuliste, które często występują po odlewaniu, są spłaszczane i rozciągane. Dzięki temu struktura z jednej strony jest drobniejsza i bardziej jednolita, ale z drugiej strony uzależniona od kierunku . Wydajność walcowni gorącej aluminium wynosi około 800 000 ton rocznie. Przetwarzane są pręty o masie do 30 ton. Mają wymiary dochodzące do 8,7 m długości, 2,2 m szerokości i 60 cm grubości. Nawet większe pręty mogą być obrabiane technicznie, ale wtedy jakość struktury spada. Po walcowaniu na gorąco materiał ma zwykle grubość około 20 do 30 mm. Po tym następuje walcowanie na zimno do końcowej grubości. Walcownie zimne mają wydajność od 300 000 do 400 000 ton rocznie. Materiały kompozytowe można wytwarzać metodą napawania rolkowego . Po jednej lub obu stronach nakładana jest warstwa z innego materiału. Na materiał rdzenia, który jest podatny na korozję, często nakłada się warstwę odpornego na korozję czystego aluminium.

    Wyrzucenie
    Profile z ekstrudowanego aluminium

    Aluminium może być wytłaczane w złożone profile konstrukcyjne ; Jest to duża zaleta w produkcji profili zamkniętych (np. do ram okiennych, szprosów, belek), profili radiatorowych czy w technologii antenowej. Półprodukty lub komponenty są wytwarzane z surowców takich jak: wlewki do walcowania , blachy lub cylindry . Stopy aluminium można wytłaczać znacznie lepiej niż inne materiały, dlatego duża część aluminium jest przetwarzana w tym procesie. Surowiec jest przeciskany przez wydrążone narzędzie. Rezultatem jest niekończący się materiał, który jest odcinany na żądaną długość. Możliwe jest również wykonanie skomplikowanych przekrojów, na przykład profili pustych lub z podcięciami. Przekrój jest jednak stały na całej długości. W przypadku stopów o wysokiej wytrzymałości wymagane są duże minimalne grubości ścianek, a prasowanie zajmuje dużo czasu, dlatego preferowane są stopy utwardzane wydzieleniowo o średniej wytrzymałości. Utwardzanie odbywa się zwykle bezpośrednio po zabiegu. Podczas wytłaczania materiał jest podgrzewany do temperatury około 450 do 500°C w celu zwiększenia jego odkształcalności, co jest również wykorzystywane do wyżarzania przesycającego . Bezpośrednio po wytłoczeniu obrabiany przedmiot jest silnie chłodzony powietrzem lub wodą, a tym samym hartowany , co prowadzi do wyższych wytrzymałości.

    Inni

    Połączenie odlewania i kucia to Cobapress , który jest specjalnie zaprojektowany do aluminium i jest często stosowany w przemyśle motoryzacyjnym. Nowoczesne walcownie są bardzo drogie, ale są też wydajne.

    Procesy obróbki

    Toczenie aluminium

    Do obróbki polegającej na toczeniu , wierceniu i frezowaniu . Materiały aluminiowe są łatwe w obróbce. Jednak ich dokładne właściwości zależą od stopu i stanu konstrukcji. Należy zauważyć, że temperatury występujące podczas przetwarzania mogą szybko znajdować się w zakresie temperatury topnienia. Przy takich samych parametrach skrawania jak stal, jednak aluminium powoduje mniejsze obciążenie mechaniczne i termiczne. Podczas cięcia materiałem często jest twardy metal w przypadku eutektyki lub diament w przypadku wysoce ściernych stopów nadeutektycznych. Obróbka anodowanych przedmiotów obrabianych wymaga w szczególności twardych narzędzi, aby uniknąć zużycia twardej warstwy anodowanej . Pył szlifierski powstający podczas szlifowania aluminium może prowadzić do zwiększonego ryzyka wybuchu.

    Spawanie i lutowanie

    Zasadniczo wszystkie materiały aluminiowe nadają się do spawania, chociaż czyste aluminium ma tendencję do występowania porów w spoinie. Ponadto roztopione aluminium ma tendencję do reagowania z atmosferą, dlatego spawanie prawie zawsze odbywa się w atmosferze gazu ochronnego . Spawanie MIG i plazmowe oraz spawanie TIG są odpowiednie . W tym ostatnim przypadku, obojętny gaz argon jest używany jako gaz ochronny, gdy jest prąd zmienny użyty, a hel w przypadku prądu stałego .

    Zarówno dwutlenku węgla, lasery półprzewodnikowe są odpowiednie do spawania laserowego , lecz nie dla wszystkich stopów. Ze względu na wysoką przewodność cieplną, stopiony materiał bardzo szybko zestala się, przez co spoina ma skłonność do tworzenia porów i pęknięć. Zgrzewania oporowego wymagana jest w porównaniu ze stalą, dużych prądów elektrycznych i krótszych czasów zgrzewania i pewnego specjalnego wyposażenia, ponieważ konwencjonalne urządzenie do spawania stali nierdzewnej nie nadaje się do tego. Wszystkie stopy nadają się do spawania wiązką elektronów , ale magnez i cyna mają tendencję do parowania podczas procesu spawania. Ręczne spawanie łukowe jest rzadko stosowane, głównie do przeróbki odlewów. Lutowanie w powietrzu jest trudne ze względu na tworzącą się warstwę tlenku. Stosuje się zarówno lutowanie twarde jak i miękkie za pomocą specjalnych topników . Alternatywnie aluminium może być lutowane ultradźwiękami bez topnika , warstwa tlenku jest mechanicznie rozbijana podczas procesu lutowania.

    Aluminium w przyrodzie i organizmach

    Aluminium w ludzkim ciele

    Glin nie jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym i jest uważany za zbędny w żywieniu człowieka. Organizm ludzki zawiera średnio od 50 do 150 miligramów aluminium. Około 50% z nich znajduje się w tkance płucnej, 25% w tkankach miękkich, a kolejne 25% w kościach. Aluminium jest zatem naturalnym składnikiem ludzkiego ciała.

    99 do 99,9% ilości glinu normalnie wchłanianego w pożywieniu (10 do 40 mg dziennie) jest wydalane z kałem w postaci niewchłoniętej. Środki chelatujące (kompleksujące), takie jak kwas cytrynowy, mogą zwiększyć wchłanianie do 2 do 3 procent. Wychwyt soli glinu przez przewód pokarmowy jest niski; jednak zmienia się w zależności od związku chemicznego i jego rozpuszczalności, wartości pH i obecności czynników kompleksujących. Szacuje się, że 1 lub 3 glinu zawartego w pożywieniu lub wodzie pitnej jest wchłaniane w przewodzie pokarmowym.

    Stamtąd dostaje się do licznych tkanek i do krwi. Al 3+ we krwi jest głównie (około 80%) związany z transferyną . 16 procent ma postać [Al (PO 4 ) (OH)] - , 1,9 procent jako kompleks cytrynianowy , 0,8 procent jako Al (OH) 3 , a 0,6 procent jako [Al (OH) 4 ] - przed . Krew noworodków zawiera już jony glinu pochodzące z krążenia matki. Stężenia w surowicy około 6-10 μg / l z grubsza odpowiadają stężeniom osób dorosłych. Rozpuszczalne w wodzie sole glinu docierają również do mózgu przez krew: przejście przez barierę krew-mózg odbywa się na drodze endocytozy za pośrednictwem receptora transferyny i aktywnego, zależnego od ATP transportu cytrynianu. Wykazano to w doświadczeniach na zwierzętach z użyciem radioaktywnie znakowanego glinu izotopu 26 Al, który nie występuje w naturze.

    Eliminacja rozpuszczalnych w wodzie soli glinu, które dostały się do organizmu, odbywa się w ciągu kilku dni głównie przez nerki z moczem, w mniejszym stopniu z kałem. Okres półtrwania we krwi wynosi 8 godzin. U pacjentów dializowanych z zaburzeniami czynności nerek istnieje zatem zwiększone ryzyko akumulacji w organizmie (mózgu, kości) ze skutkami toksycznymi, takimi jak zmiękczenie kości i uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego ; Ponadto pacjenci dializowani są narażeni na większe spożycie glinu z powodu potrzebnych im produktów farmaceutycznych ( środki wiążące fosforany ). Aluminium, które nie jest wydalane przez nerki, trafia do kości. Tam jest eliminowana stosunkowo bardzo wolno (okres półtrwania kilka lat), tak że szacunki modelowe zakładają, że w organizmie gromadzi się około 1-2% wchłoniętej dawki. W ciągu życia w organizmie gromadzi się około 35 do 50 mg aluminium.

    rośliny

    Glin w postaci różnych soli (fosforany, krzemiany) jest składnikiem wielu roślin i owoców, ponieważ rozpuszczone związki Al są pobierane przez rośliny wraz z deszczem z gleby, tym bardziej, gdy gleba jest narażona na działanie kwasów jako w wyniku kwaśnych deszczy (patrz także szkody w lasach ) .

    Duża część ziemi na świecie jest chemicznie kwaśna . Jeśli pH jest poniżej 5,0, jony Al 3+ są wchłaniane przez korzenie roślin. Tak jest w przypadku połowy gruntów ornych na świecie. W szczególności jony uszkadzają wzrost korzeni drobnych korzeni . Jeśli roślina nie toleruje aluminium, to jest pod wpływem stresu . Wpływa to na liczne enzymy i białka przenoszące sygnały ; konsekwencje zatrucia nie są jeszcze w pełni zrozumiałe. W kwaśnych glebach zawierających metale Al 3+ jest jonem o największym potencjale uszkodzenia. Z modelowej rośliny Arabidopsis są znane transgeniczne, znane są ich tolerancje na aluminium, a nawet w przypadku upraw znane są odmiany odporne.

    Na przykład kwaśne deszcze zakwasiły jeziora w Szwecji w latach 60. XX wieku, powodując rozpuszczanie większej liczby jonów Al 3+ i wymieranie wrażliwych ryb. W Norwegii połączenie to powstało podczas projektu badawczego w latach 70-tych.

    Przy wartościach pH powyżej 5,0 glin wiąże się jako polimeryczny kation hydroksylowy z powierzchnią krzemianów . Przy wartościach pH od 4,2 do 5 wzrasta udział kationów mobilnych .

    Gdy stężenie kwasu siarkowego wzrasta z powodu kwaśnych deszczy, powstaje hydroksysiarczan glinu :

    W jedzeniu

    Zawartość glinu w żywności
    Żywność Zawartość
    w mg/kg
    Herbata (produkty suche) 385
    Liście tymianku 212
    Kakao i czekolada 100
    Rodzaje sałaty 28,5
    rośliny strączkowe 22,5
    ziarno 13,7
    Grzyby w puszkach 9,3
    Rodzaje kapusty 9,0
    Kiełbaski 7,8
    Warzywa w puszkach 7,6
    Owoce w puszkach 3,6
    Ryby i produkty rybne 3,3
    owoc 3.1
    Żywienie niemowląt 3,0
    ser 2,9
    Świeże grzyby 2,7
    Papryka, ogórek, pomidory, melony 2.2
    ziemniaki 2,1
    mięso 1.2

    Większość produktów spożywczych zawiera śladowe ilości aluminium. Nieprzetworzona żywność pochodzenia roślinnego zawiera średnio mniej niż 5 mg/kg w świeżej masie. Wartości różnią się znacznie ze względu na różne odmiany, warunki uprawy i pochodzenie. Na przykład sałata i kakao mają znacznie wyższe średnie wartości . Od 5 do 10 mg/kg można znaleźć w chlebie, ciastach, wypiekach, różnych produktach mącznych, niektórych warzywach czy kiełbasach. Herbata czarna może mieć zawartość suchej masy do 1042 mg/kg. Tam jednak glin wiąże się ze słabo przyswajalnymi polifenolami , co utrudnia wchłanianie w przewodzie pokarmowym. Zioła i przyprawy, takie jak liście tymianku, mają wysoką zawartość glinu . W porównaniu europejskim występują wahania, które prawdopodobnie wynikają z różnych poziomów podstawowego zanieczyszczenia aluminium i stosowania dodatków zawierających aluminium.

    Według szacunków gotowanie lub przechowywanie w naczyniach aluminiowych lub w folii aluminiowej może prowadzić do maksymalnego dodatkowego spożycia 3,5 mg / dzień / osobę (z wyjątkiem żywności kwaśnej). W przypadku pokarmów kwaśnych, takich jak kapusta kiszona czy pomidory, można osiągnąć znacznie wyższe wartości ze względu na rozpuszczalność w kwasach. Federalny Instytut Oceny Ryzyka (BfR) odradza przygotowywania i przechowywania szczególnie kwaśnych i słonych pokarmów w niepowlekanych aluminiowych pojemnikach lub folią aluminiową. Wysoki poziom zanieczyszczeń powstaje na przykład, gdy dania rybne lub mięsne z cytryną lub innymi kwaśnymi składnikami podawane są w aluminiowych miseczkach lub foliach i podgrzewane są przez długi czas.

    Przy średnim poziomie 0,2–0,4 mg/l woda pitna i mineralna mają niski poziom w porównaniu z pożywieniem, a zatem wnoszą tylko niewielki wkład w dzienne spożycie glinu. Wody pitnej Rozporządzenie wyznacza graniczną wartość 0,2 mg / l. Woda pitna nie może mieć wyższych wartości w Niemczech, Austrii i Szwajcarii.

    Szacuje się, że dorośli Europejczycy spożywają średnio od 1,6 do 13 mg aluminium dziennie w swojej diecie. Odpowiada to tygodniowemu spożyciu 0,2 do 1,5 mg glinu na kg masy ciała osoby dorosłej ważącej 60 kg. Ogromna niepewność wynika z różnych nawyków żywieniowych i zmiennej zawartości glinu w żywności, również w obrębie kraju na podstawie różnych badań. W przypadku karmienia niemowląt gotową karmą stężenie glinu we krwi może wynosić 15 μg/l. Możliwy uszczerbek na zdrowiu nie jest znany.

    Bezpieczeństwa Żywności (EUBŻ) określa tygodniową dawkę tolerowaną (TWI) glinu o stężeniu 1 mg na kg masy ciała, uprzednio było 7 mg Al na kg KW. Ze względu na możliwość akumulacji w organizmie, EFSA preferuje TWI w przeciwieństwie do tolerowanego dziennego spożycia (TDI).

    Jako dodatek do żywności pod oznaczeniem E 173 aluminium jest dozwolone wyłącznie jako barwnik do powłok na wyrobach cukierniczych oraz jako dekoracja ciast i herbatników. Aluminium jest również dopuszczone do farbowania leków i kosmetyków. W badaniach precli (precli, prętów, bułek) z piekarni wykazano, że aluminium wchodzi do żywności podczas produkcji precli z blach aluminiowych.

    Podczas gdy piwo jest transportowane w aluminiowych beczkach, aluminium nie nadaje się do transportu wina . Krótkotrwały kontakt nie szkodzi, ale po dłuższym kontakcie mogą wystąpić wady zapachowe i smakowe wina lub zmętnienie, zwłaszcza gdy stoi się na powietrzu.

    toksyczność

    Glin nie jest jednym z podstawowych pierwiastków śladowych, toksyczność zależy zasadniczo od ilości: 10 µg/l glinu we krwi uważa się za wartość normalną, wartości powyżej 60 µg/l wskazują na nadmierną ekspozycję, a wartości powyżej 200 µg / l we krwi są uważane za toksyczne. Badania na zwierzętach z użyciem 26 Al pokazują, że stężenie glinu w surowicy zwiększa się po szczepieniu z adiuwantem tylko o kilka części na tysiąc (od około 5,00 µg/l do 5,04 µg/l).

    W przypadku upośledzonej czynności nerek i pacjentów dializowanych , przyjmowanie glinu prowadzi do postępującej encefalopatii (zaburzenia pamięci i języka, apatia i agresywność) poprzez niszczenie komórek mózgowych i postępujące otępienie, osteoporozę ( artretyzm ) ze złamaniami kości i anemią (ponieważ aluminium ma te same białka magazynujące pokryte jak żelazo). Zaobserwowano to w latach 70. u pacjentów długotrwale hemodializowanych, którzy byli narażeni na duże ilości glinu („zespół encefalopatii dializacyjnej”) .

    Zwłaszcza w odniesieniu do stosowania w dezodorantach i antyperspirantach oraz dodatkach do żywności badane są zdrowotne skutki aluminium.

    Choroba Alzheimera

    Aluminium zostało kontrowersyjnie powiązane jako czynnik związany z chorobą Alzheimera . Na przykład w badaniu kohortowym PAQUID we Francji z analizą danych dotyczących zdrowia 834 osób w wieku 65 lat i starszych w latach 1988-2004, narażenie na glin w wodzie pitnej zostało zidentyfikowane jako czynnik ryzyka choroby Alzheimera. W związku z tym w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera znaleziono wiele starczych płytek z podwyższonym poziomem glinu. Jednak nie jest jasne, czy akumulacja glinu jest konsekwencją choroby Alzheimera, czy też glin jest związany przyczynowo z chorobą Alzheimera. Możliwe byłoby również gromadzenie się glinu w chorych obszarach mózgu dopiero po rozwinięciu się choroby Alzheimera.

    Natomiast brytyjskie Towarzystwo Alzheimera z siedzibą w Londynie stoi na stanowisku, że badania prowadzone do 2008 r. nie wykazały w przekonujący sposób związku przyczynowego między glinem a chorobą Alzheimera. Przez Niemieckie Towarzystwo Alzheimera również widzi żadnego związku między spożyciem przekonywującego aluminium i choroby Alzheimera (stan na 2013). Twierdzi, że nie ma wyjaśnienia, czy aluminium może być postrzegane jako wyzwalacz choroby Alzheimera. Wreszcie zaleca się, aby pacjenci poddawani dializie upewnili się, że do oczyszczania krwi używane są wyłącznie płyny niezawierające glinu, a leki wiążące kwas żołądkowy zawierające glin powinny być przyjmowane wyłącznie zgodnie z zaleceniami lekarza.

    Według badania przeprowadzonego przez Federalny Instytut Oceny Ryzyka (BfR) z lipca 2007 r., w czasie przeprowadzania badania nie stwierdzono żadnego ryzyka choroby Alzheimera spowodowanego przez aluminium pochodzące z towarów konsumpcyjnych, ze względu na stosunkowo niewielką ilość; Jednak, jako środek ostrożności, kwaśna żywność nie powinna mieć kontaktu z aluminiowymi doniczkami lub folią. BfR zaktualizował swoją ocenę w 2020 r. i nadal nie widzi związku przyczynowego między glinem a demencją Alzheimera. Jednak przy ocenie ryzyka związanego z aluminium fundamentalnie ważne jest, aby wziąć pod uwagę całkowite spożycie przez różne drogi wejścia, takie jak żywność lub produkty zawierające aluminium, które wchodzą w kontakt z żywnością.

    W międzyczasie nie widać żadnej lub tylko znikomą rolę w rozwoju choroby Alzheimera za pomocą aluminium.

    Rak piersi

    Kontrowersyjna była również rola dezodorantów zawierających glin lub antyperspirantów na bazie chlorohydratu glinu w rozwoju raka piersi , ale podejrzenie to nie zostało potwierdzone. To, ile soli glinu faktycznie może dostać się do organizmu, zależy od kilku czynników, takich jak zawartość soli glinu w dezodorantach (ilość waha się od 0,2 do 5,8 procent) lub częstotliwość stosowania. Komitet Naukowy ds Bezpieczeństwa Konsumentów w Komisji Europejskiej w 2020 roku ze względu na nowe dane wskazują, że stosowanie dezodorantów non-natryskowych i nie rozpylać Transpirantien do 6,25% zawartości aluminium i spray dezodoranty i spray Transpirentien do 10,60% są zamknięte. BfR podzielił tę ocenę, opartą na trzech badaniach z 2016 i 2019 r.: Zgodnie z obecnym stanem wiedzy naukowej pogorszenie zdrowia spowodowane regularnym stosowaniem antyperspirantów zawierających chlorohydrat glinu jest mało prawdopodobne.

    Aspekty oceny cyklu życia

    Kod recyklingu aluminium

    Demontaż

    Wydobycie rudy boksytu zajmuje duże obszary, które mogą być ponownie wykorzystane dopiero po rekultywacji . Do wyprodukowania jednej tony aluminium potrzeba czterech ton boksytu. Tworzy to dziesięć ton przeciążenia. Ponadto produkcja tlenku glinu w procesie Bayera wytwarza około trzech ton bogatego w żelazo, alkalicznego czerwonego szlamu , którego prawie nie poddaje się recyklingowi i którego składowanie lub inne „unieszkodliwianie” stwarza poważne problemy dla środowiska (patrz odpowiednie sekcje pod czerwonym szlamem i boksytem). górnictwo w Australii ).

    Produkcja

    Produkcja aluminium jest bardzo energochłonna . Pomiędzy 12,9 i 17,7 kWh energii elektrycznej energii jest wymagana dla stopu elektrolizy przepływu wyodrębnić jednego kilograma aluminium, w zależności od konstrukcji dniem i nowoczesnością rośliny . Producenci starają się zatem pozyskiwać energię elektryczną jak najtaniej.

    Wraz z narastającą krytyką energetyki jądrowej coraz głośniejsza była również krytyka produkowanego za jej pomocą aluminium. Więc z. B. we Francji, gdzie energia elektryczna pochodzi z krajowej rezerwy energetycznej, a więc głównie z elektrowni jądrowych. To samo dotyczy pracy z energią kopalną, m.in. B. szczególnie w Australii, gdzie 90% energii elektrycznej pochodzi z węgla i gazu. W rezultacie wykorzystanie „energii węglowej lub jądrowej” jest częściowo odsuwane na rzecz bardziej wartościowej ekologicznie energii elektrycznej z elektrowni wodnych.

    Podczas wytwarzania energii elektrycznej do produkcji jednego kilograma aluminium, w niemieckim parku elektrowni uwalniane jest 8,4 kg CO 2 , przy średniej globalnej wynoszącej około 10 kg.

    Jeśli niska CO 2 -emission wodna może być używana, bilans jest znacznie bardziej korzystne. Należą do nich takie kraje jak Brazylia , Kanada , Wenezuela i Islandia . W Islandii istnieje również możliwość wykorzystania energii geotermalnej jako źródła energii oprócz energii wodnej . Jednakże nawet przy użyciu energii z całkowicie energii odnawialnych, do produkcji aluminium nie oznacza CO 2 -Darmowy, ponieważ tlen produkowane w skondensowany Salt elektrolizy reaguje z węglem w celu wytworzenia elektrod CO 2 . Wartości zużycia surowego aluminium wzrastają ze względu na udziały transportowe i obróbkowe do przetapiania, odlewania, szlifowania, wiercenia i polerowania do 16,5 kg CO 2 na kg aluminiowego dobra konsumpcyjnego.

    recykling

    Ogólnoeuropejskiego recyklingu stawka dla aluminium wynosi 67 procent. W Austrii (według badania z 2000 r.) 16 000 ton aluminium rocznie zużywa się w opakowaniach , a 16 000 ton aluminium trafia do odpadów domowych bez recyklingu (dotyczy to również domowych folii aluminiowych , które nie są uważane za „opakowania "). 66 procent opakowań w pozostałych odpadach to aluminiowe puszki [napoje] . Po spaleniu są one nadal metaliczne w popiele i stanowią średnio 2,3 procent popiołu w Europie. W UE odzyskuje się średnio 70 procent aluminium zawartego w popiele paleniskowym.

    Z drugiej strony pozytywnie należy podkreślić dobrą powtórne wykorzystanie aluminium, gdzie pozostałości muszą być ściśle oddzielone i oczyszczone ( recykling aluminium , kod recyklingu -41 (ALU)). Aluminium jest łatwiejsze do recyklingu niż tworzywa sztuczne , ale ze względu na downcykling, jeśli nie jest sortowane według typu , jest nieco trudniejsze do recyklingu niż stal . W przypadku recyklingu aluminium wymagane jest tylko 5% ilości energii zużywanej w produkcji pierwotnej.

    Oszczędność energii w porównaniu z innymi materiałami

    Dzięki lekkim materiałom aluminiowym (takim jak pianka aluminiowa, profile wytłaczane) oszczędzana jest masa ruchomych części i pojazdów , co może prowadzić do oszczędności paliwa.

    Ze względu na swoją samo- pasywacji, aluminium jest bardziej korozję - odporny niż żelazo i dlatego wymaga mniejszej ilości środków ochrony przed korozją.

    dowód

    Sole glinu można wykryć przez wyżarzanie z rozcieńczonym roztworem azotanu kobaltu (Co (NO 3 ) 2 ) na kanale magnezowym . W ten sposób powstaje pigment Thénards Blue , spinel kobaltowo-aluminiowy o formule CoAl 2 O 4 . Nazywany jest także błękitem kobaltowym lub błękitem kobaltowym, błękitem Dumonta, błękitem celestynowym, glinianem kobaltu lub - po odkrywcy pigmentu Josefem Leithnerem - błękitem Leithnera.

    Wykrywanie za pomocą próbki kriolitu

    Roztwór próbki zalkalizowano w celu wytrącenia glinu jako wodorotlenku glinu Al (OH) 3 . Osad odsącza się i dodaje kilka kropli fenoloftaleiny , a następnie przemywa, aż zniknie czerwony kolor z powodu fenoloftaleiny. Jeśli następnie osad zostanie posypany stałym fluorkiem sodu (NaF), jony wodorotlenkowe , które są uwalniane podczas tworzenia kriolitu Na 3 [AlF 6 ], powodują ponowne zabarwienie fenoloftaleiny na czerwono.

    Dowody jako fluorescencyjne jezioro Morin

    Wzór strukturalny reakcji Al(III)-Morina

    Do próbki dodaje się kwas chlorowodorowy (HCl) i w ten sposób rozpuszcza się wszelkie obecne gliny. Roztwór próbki jest następnie silnie alkaliczny za pomocą wodorotlenku potasu (KOH). Jeśli nałożysz kilka kropel roztworu próbki razem z taką samą ilością roztworu Morina na płytkę punktową, a następnie zakwasisz stężonym kwasem octowym ( lodowaty kwas octowy , CH 3 COOH), pod wpływem promieniowania UV można zaobserwować zieloną fluorescencję (λ = 366 nm) . Wykrywanie jest niezawodne, gdy ta fluorescencja ponownie zanika po dodaniu kwasu chlorowodorowego.

    Powodem tego jest to, że Al (III) tworzy fluorescencyjną zawiesinę koloidalną w roztworach kwasu obojętnego i octowego w połączeniu z Morin.

    spinki do mankietów

    Tlenek glinu w postaci czerwonego korundu
    Obwód hybrydowy na podłożu ceramicznym z tlenku glinu
    W naturze fosforany glinu występują zwykle w postaci soli podwójnych. Przykłady obejmują fallit (Al 3 (PO 4 ) 2 (F, OH) 3 · 5H 2 O) lub turkus , mieszany fosforan wykonany z miedzi i aluminium / żelaza: Cu (Al, Fe) 6 (PO 4 ) 4 (OH ) 8  · 4H 2 O. w specjalnych warunkach, aluminium pojawia jednowartościowego. Związki te służą do otrzymywania aluminium o wysokiej czystości ( destylacja subhalogenkowa ).

    Zobacz też

    literatura

    O historii

    niemiecka literatura specjalistyczna

    • Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium. 3. Wydanie. Springer, 2014, ISBN 978-3-662-43806-0 .
    • Oprawa miękka aluminiowa . Wydawnictwo Aluminium, Düsseldorf:
      • Tom 1: Podstawy i materiały , wydanie 16, 2002.
      • Tom 2: Formowanie materiałów aluminiowych, odlewanie elementów aluminiowych, obróbka powierzchni aluminium, recykling i ekologia , wydanie 15 1999, 672 s.
      • Tom 3: Dalsze przetwarzanie i zastosowanie , wydanie 16, 2003, 863 s.
    • Luitgard Marschall: Aluminium. Nowoczesny metal. Oekom, Monachium 2008, ISBN 978-3-86581-090-8 .

    angielska literatura specjalistyczna

    • George E. Totten, D. Scott MacKenzie: Podręcznik aluminium . Marcel Dekker, Yew York, Bazylea:
      • Tom 1: Metalurgia fizyczna i procesy . 2003, 1296 stron
      • Tom 2: Produkcja stopów i produkcja materiałów . 2003, 724 strony
    • Joseph R. Davis (red.): Aluminium i stopy aluminium . Wydanie 4, 1998, 784 strony
    • Calvin C. Willhite et al.: Systematyczny przegląd potencjalnych zagrożeń dla zdrowia, jakie stwarzają narażenia farmaceutyczne, zawodowe i konsumenckie na metaliczny i nanoskalowy glin, tlenki glinu, wodorotlenek glinu i jego rozpuszczalne sole . W: Przeglądy krytyczne w toksykologii . taśma 44 , Suppl 4, październik 2014, s. 1-80 , doi : 10.3109 / 10408444.2014.934439 , PMID 25233067 , PMC 4997813 (pełny tekst dowolny).

    linki internetowe

    Wikisłownik: Aluminium  - objaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia
    Commons : Aluminium  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio
    Wikibooks: Chemia nieorganiczna / Staż aluminiowy  - materiały do ​​​​nauki i nauczania
    Wikibooks: Wikijunior Elementy / elementy / aluminium  - materiały do ​​nauki i nauczania

    Indywidualne dowody

    1. a b Harry H. Spoiwo: Leksykon pierwiastków chemicznych. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
    2. O ile nie zaznaczono inaczej, wartości właściwości (pole informacyjne) są pobierane z www.webelements.com (aluminium) .
    3. Komisja IUPAC ds. Obfitości Izotopów i Mas Atomowych: Zrewidowane Standardowe Masy Atomowe 14 Pierwiastków Chemicznych. W: Chemia Międzynarodowa. 40, 2018, s. 23, doi : 10.1515 / ci-2018-0409 .
    4. Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Konsekwentne promienie van der Waalsa dla całej grupy głównej. W: Journal of Physical Chemistry A . 113, 2009, s. 5806-5812, doi: 10.1021/jp8111556 .
    5. a b c d e Wpis o aluminium w Kramidzie, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. i NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (wersja 5.7.1) . Wyd.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Źródło 11 czerwca 2020 r.
    6. a b c d e Wpis na temat aluminium w WebElements, https://www.webelements.com , dostęp 11 czerwca 2020 r.
    7. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 74.
    8. Robert C. Weast (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , s. E-129 do E-145. (Wartości bazują na g/mol i są podane w jednostkach cgs. Wartość podana tutaj jest wartością SI obliczoną z niej, bez jednostek miary).
    9. ^ B A. F. Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Textbook of Inorganic Chemistry . 91. – 100., ulepszona i znacznie rozszerzona edycja. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3 , s. 868.
    10. a b Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Poprawione wartości punktów wrzenia i entalpii parowania pierwiastków w podręcznikach. W: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021/je1011086 .
    11. WB Frank, WE Haupin, H. Vogt, M. Bruno, J. Thonstad, RK Dawless, H. Kvande, OA Taiwo: aluminium. W: Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Wiley-VCH, Weinheim 2009, doi : 10.1002 / 14356007.a01_459.pub2 .
    12. Joseph L. Rose: Fale ultradźwiękowe w mediach stałych . Cambridge University Press, 2004, ISBN 978-0-521-54889-2 , s. 44 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
    13. Tribikram Kundu: Ultradźwiękowe i elektromagnetyczne NDE do charakterystyki struktury i materiałów . CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4398-3663-7 , s. 94 ff . ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
    14. David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC Press, 1998, ISBN 0-8493-0479-2 .
    15. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 77.
    16. T. Merkel, K.-H. Thomas: Taschenbuch der Werkstoffe , 7. wydanie poprawione, Carl Hanser Verlag, Monachium 2008, s. 294.
    17. Wpis na aluminium, proszek, nie ustabilizowała się w bazie substancji GESTIS z tej IFA , dostępnym w dniu 9 sierpnia 2016 r. (wymagany JavaScript)
    18. Wpis na aluminium, proszek, flegmatyzowany w bazie substancji GESTIS z tej IFA , dostępnym w dniu 9 sierpnia 2016 r. (wymagany JavaScript)
    19. Wpis na aluminium w wykazie klasyfikacji i oznakowania w Europejskiej Agencji Chemikaliów (ECHA), dostępne w dniu 1 sierpnia 2016. Producenci i dystrybutorzy mogą rozwinąć się zharmonizowanej klasyfikacji i oznakowania .
    20. Karta katalogowa aluminium w AlfaAesar, dostęp 13 marca 2011 ( PDF )(Wymagany JavaScript) .
    21. ^ B George, D. E. Totten Scott MacKenzie: Handbook of Aluminum tom 1: Physical Metallurgy and Processes. Marcel Dekker, Yew York, Bazylea. 2003, s. 33-34.
    22. ^ Produkcja tlenku glinu. W: world-aluminium.org. Międzynarodowy Instytut Aluminium, dostęp 14 lutego 2016 r .
    23. Produkcja pierwotna aluminium. W: world-aluminium.org. Międzynarodowy Instytut Aluminium, dostęp 14 lutego 2016 r .
    24. ^ Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemia pierwiastków. Wiley-VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 .
    25. NA Figurowski: Odkrycie pierwiastków chemicznych i pochodzenie jego nazwy , w tłumaczeniu niemieckim Leo Korniljew/Ernst Lemke, Moskwa 1981, ISBN 3-7614-0561-8 , S. 64.
    26. Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemia pierwiastków. Wydanie II. Butterworth – Heinemann, 1997, ISBN 0-08-037941-9 , s. 217.
    27. Gatunki mineralne zawierające aluminium (Al) na Webmineral.
    28. BV Oleinikov, AV Okrugin, NV Leskova: Petrologiczne znaczenie występowania rodzimego glinu w skałach podstawowych . W: Doklady Akademii Nauk SSSR . taśma 243 , 1978, s. 191-194 ( rruff.info [PDF; 240 kB ; udostępniono 11 stycznia 2018 r.]).
    29. Michael Fleischer , Adolf Pabst , JA Mandarino : Nowe nazwy minerałów . W: Amerykański Mineralog . taśma 65 , 1980, s. 205–210 ( rruff.info [PDF; 1,1 MB ; udostępniono 11 stycznia 2018 r.]).
    30. Znajdź listę lokalizacji aluminium w Mineralienatlas i Mindat
    31. Lista nazw minerałów IMA / CNMNC; Listopad 2018 (PDF 1,7 MB; aluminium patrz s. 7)
    32. Lista nazw minerałów IMA / CNMNC; 2009 (PDF 1,8 MB, aluminium patrz s. 7).
    33. a b Stefan Weiß: Obszerny katalog minerałów Lapis. Wszystkie minerały od A do Z i ich właściwości. Stan 03/2018 . Wydanie siódme, całkowicie zmienione i uzupełnione. Weise, Monachium 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
    34. ^ David Barthelmy: Minerały ułożone według klasyfikacji New Dana. 01.01.2001 Grupa złota. W: webmineral.com. Źródło 14 stycznia 2019 .
    35. a b aluminium . W: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (red.): Handbook of Mineralogy, Mineralogy Society of America . 2001 ( handbookofmineralogy.org [PDF; 57 kB ; udostępniono 11 stycznia 2018 r.]).
    36. ^ Rudolf Debar: Przemysł aluminiowy. Wydanie II. Springer 1925, s. 55 i nast. ( Ograniczony podgląd w wyszukiwarce książek Google).
    37. Eutektyczny tlenek glinu/kriolit. ( Pamiątka z 19 kwietnia 2015 w Internetowym Archiwum )
    38. Aluminium i silikon: od przechowywania do użycia. ( Pamiątka z 30 stycznia 2012 w Internet Archive ) (PDF, referat seminaryjny; 527 kB) s. 10.
    39. a b Matthias Dienhart: Całościowe bilansowanie dostaw energii do produkcji aluminium. (PDF; 1,3 MB) Rozprawa . Uniwersytet RWTH w Akwizgranie , czerwiec 2003, s. 7.
    40. Rainer Quinkertz: Optymalizacja zużycia energii w produkcji aluminium. Rozprawa. Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen , 2002, s. 75-77.
    41. United States Geological Survey: Światowa rafineria tlenku glinu i produkcja kopalni boksytu oraz rezerwy boksytu
    42. United States Geological Survey: World Smelter Production and Capacity.
    43. R. Feige, G. Merker: SEROX - syntetyczny surowiec szklany Al. (PDF).
    44. Recykling to dopiero drugi najlepszy sposób . W: Der Spiegel . Nie. 25 , 1993 ( online ).
    45. Udo Boin, Thomas Linsmeyer, Franz Neubacher, Brigitte Winter: Stan techniki w produkcji wtórnego aluminium zgodnie z dyrektywą IPPC . (Austriacka) Federalna Agencja Środowiska, Wiedeń 2000, ISBN 3-85457-534-3 . ( Umweltbundesamt.at PDF)
    46. ^ Ralph WG Wyckoff: Struktury krystaliczne . Wydanie II. taśma 1 . John Wiley & Sons, Nowy Jork, Londyn, Sydney 1963, s. 3 (w załączniku ).
    47. ^ Hugo Strunz , Ernest H. Nikiel : Strunz Tabele mineralogiczne. System klasyfikacji minerałów chemiczno-strukturalnych . Wydanie IX. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele i Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , s. 35 .
    48. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 71–78.
    49. a b c d e f g h i j k l m Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 212.
    50. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 212-213.
    51. a b D. R. Askeland: Nauka o materiałach. Widmo, Heidelberg 1996, ISBN 3-86025-357-3 .
    52. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 79.
    53. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 77.
    54. Wolfgang Weißbach: materiałoznawstwo, struktury, właściwości, badania . Springer-Verlag, 2012, ISBN 978-3-8348-8318-6 , s. 196 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
    55. Bernhard Ilschner: Materiałoznawstwo i właściwości technologii wytwarzania, procesy, technologie . Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-642-01734-6 , s. 277 .
    56. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 214.
    57. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 212-214.
    58. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 212, 214.
    59. Przewodnik po technologii ELB. W: Eloxalwerk Ludwigsburg.
    60. Czym są towary niebezpieczne w bagażu pasażera? ( Pamiątka z 18 sierpnia 2017 r. w Archiwum Internetowym ) Strona Federalnego Urzędu Lotnictwa.
    61. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 98-99, 167-168.
    62. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 189-190.
    63. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 167-168.
    64. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 99.
    65. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 117-118.
    66. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 102-103.
    67. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 152-153.
    68. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 125-126.
    69. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 142-143.
    70. ^ Aluminium-Taschenbuch - Tom 1 , 16. wydanie, Aluminium-Verlag, Düsseldorf 2002, s. 153.
    71. Statystyki. Wirtschaftsvereinigung Stahl, dostęp 24 lipca 2017 r .
    72. ^ Indeks cen na Londyńskiej Giełdzie Metali
    73. USA i Kanada złożyły spór celny dotyczący aluminium w orf.at, 16 września 2020 r., dostęp tego samego dnia.
    74. ^ DR Askeland: Nauka o materiałach. Spektrum, Heidelberg 1996, s. 364.
    75. ^ DR Askeland: Nauka o materiałach. Spektrum, Heidelberg 1996, s. 362.
    76. Gesamtverband der Aluminiumindustrie e. V.: Odporność na wodę morską stopów aluminium do obróbki plastycznej. (PDF, 54 kB) (nie jest już dostępny w Internecie.) Zarchiwizowanych z oryginałem na 13 maja 2016 roku ; Źródło 29 marca 2013 .
    77. world-aluminium.org: The Global Aluminium Industry 40 years from 1972 (PDF; 308 kB), dostęp 17 listopada 2013.
    78. Rynki sprzedaży. Ogólne Stowarzyszenie Przemysłu Aluminiowego, wejście 24 lipca 2017r .
    79. a b Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 34–39.
    80. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 39–41.
    81. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 52–57.
    82. René Flosdorff , Günther Hilgarth: Dystrybucja elektryczna . Wydanie ósme. Teubner, 2003, ISBN 3-519-26424-2 , rozdział 1.2.2.4.
    83. ^ Stanley Wolf: Przetwarzanie krzemu w erze VLSI. Tom 2: Integracja procesów . Prasa kratowa, Sunset Beach, Kalifornia. 1990, ISBN 0-9616721-4-5 , s. 191 ff .
    84. ^ Stanley Wolf: Przetwarzanie krzemu w erze VLSI. Tom 4: Technologia procesu głębokiego submikronowego . Krata Press, Sunset Beach 2002, ISBN 0-9616721-7-X , s. 723 ff .
    85. patrz Stanley Wolf: Przetwarzanie krzemu w erze VLSI. Tom 4: Technologia procesu głębokiego submikronowego . Krata Press, Sunset Beach 2002, ISBN 0-9616721-7-X , s. 713 .
    86. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 63–64.
    87. Robert Brockmann: Utrata szczelności helowej . W: Próżnia w badaniach i praktyce . taśma 26 , nie. 2 , 1 kwietnia 2014, s. 19-22 , doi : 10.1002 / vipr.201400547 ( PDF ).
    88. ^ Uzdrawianie aluminium: Aktualne informacje na temat procesu UST.
    89. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 65.
    90. Jak przyjazny dla środowiska jest europejski przemysł aluminiowy
    91. Joachim Achtziger , Günter Pfeifer , Rolf Ramcke , Konrad Zilch : Atlas murarski . Instytut Międzynarodowej Dokumentacji Architektury, 2001, s. 59 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
    92. K. Zilch, CJ Diederichs, R. Katzenbach, KJ Beckmann (red.): Podręcznik dla inżynierów budownictwa lądowego. Technologia, organizacja i ekonomia . Wydanie II. Springer, 2012, ISBN 978-3-642-14449-3 , s. 182 .
    93. VDI 2035: Wyjaśnienie dla właścicieli domów. 3 lutego 2020, udostępniono 19 października 2020 .
    94. CO2 w instalacjach wodnych - SHKwissen - HaustechnikDialog. Źródło 19 października 2020 .
    95. ↑ Zapobieganie osadzaniu się kamienia i korozji - ingenieur.de. Źródło 19 października 2020 .
    96. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 57–59.
    97. Alcoa Architectural Products (red.): Aluminiowe panele i arkusze kompozytowe: Formowanie, projektowanie, inspirowanie . 30 września 2013 ( arconic.com [PDF; 720 kB ; dostęp 21.06.2017] ulotka).
    98. Wolfgang Hoferer: Śruby z aluminium . Wyd.: Aluminium-Werke Wutöschingen (=  Karta charakterystyki WE zgodnie z 91/ 155 /EWG . Dyrektywa WE .9.99). 5 maja 2008, arkusz 4 ( aww.de [PDF; 33 kB ; dostęp 21 czerwca 2017 r.] Pierwsza wersja 29 marca 2007 r.).
    99. Bernd Leitenberger: Chemiczne paliwa rakietowe, część 1. W: Witryna internetowa Bernda Leitenbergera.
    100. ^ Aluminium na Fireworks Wiki: www.feuerwerk.net .
    101. ^ Eberhard Roos , Karl Maile : Materiałoznawstwo dla inżynierów , wydanie czwarte, 2011, Springer, s. 252.
    102. ^ A. Herbert Fritz, Günter Schulze: Technologia wytwarzania. Wydanie 10. Springer, Berlin 2012, ISBN 978-3-642-29785-4 , s. 36.
    103. Rüdiger Bähr: Urformen w: Molitor, Grote, Herold, Karpuschewski: Introduction to Manufacturing , Shaker, 2008, s. 19.
    104. Heiko Lickfett: Gospodarcze znaczenie przemysłu odlewniczego w: Andreas Bühring-Polaczek , Walter Michaeli , Günter Spur (red.): Handbuch Urformen , Hanser, 2014, s. 13-16.
    105. Bernhard Ilschner, Robert F. Singer: Materiałoznawstwo i technologia wytwarzania: właściwości, procesy, technologie. Wydanie piąte. Springer, Berlin 2010, s. 449-450.
    106. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 419-422.
    107. Wolfgang Lehnert: Formowanie materiału aluminiowego . W: Günter Drossel, Susanne Friedrich, Catrin Kammer, Wolfgang Lehnert (red.): Aluminium Taschenbuch: Tom 2: Formowanie materiałów aluminiowych, odlewanie części aluminiowych, obróbka powierzchni aluminium, recykling i ekologia . 16. edycja. Beuth, Berlin 2009, ISBN 978-3-410-22029-9 , s. 1 ( web.archive.org [PDF; 66 kB ; dostęp 14 września 2014 r.] fragment).
    108. ^ Fritz Klocke, Wilfried König: Proces produkcyjny 4: Formowanie. Wydanie piąte. Springer, Heidelberg, s. 89-90.
    109. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 441-450.
    110. ^ Friedrich Ostermann: Technika aplikacji aluminium . 3. Wydanie. Springer, 2014, s. 451–462.
    111. ^ Eberhard Roos, Karl Maile: Materiałoznawstwo dla inżynierów: Podstawy, zastosowanie, testowanie. Wydanie IV. Springer, Berlin 2011, s. 240.
    112. Wilfried König, Fritz Klocke: Proces produkcyjny 1: toczenie, wiercenie, frezowanie. Wydanie ósme. Springer 2008, ISBN 978-3-540-23458-6 , s. 319.
    113. Thorsten Zurell: Odciąganie aluminiowego pyłu szlifierskiego i dymów spawalniczych w budowie samochodów z przeciwwybuchowymi systemami filtracyjnymi. W: Substancje niebezpieczne - czystość. Powietrze . 62, nr 11/12, 2002, s. 455-460.
    114. Hans J. Fahrenwaldt: Praktyczna znajomość technologii spawania: materiały, procesy, produkcja . 3. Wydanie. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8348-0382-5 , s. 205 .
    115. Hans J. Fahrenwaldt: Praktyczna znajomość technologii spawania: materiały, procesy, produkcja . 3. Wydanie. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8348-0382-5 , s. 71, 206 .
    116. Udo M. Spornitz: Anatomia i fizjologia. Podręcznik i atlas dla zawodów pielęgniarskich i zdrowotnych. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-642-12643-7 .
    117. a b wpis w aluminium. W: Rompp Online . Georg Thieme Verlag, dostęp 12 czerwca 2013 r.
    118. a b c d ALUMINIUM W SZCZEPIONCE . ( arznei-telegramm.de [dostęp 6 października 2018 r.]).
    119. a b c Waldemar Ternes: Biochemia pierwiastków: Chemia nieorganiczna procesów biologicznych . Springer DE, 2013, ISBN 978-3-8274-3019-9 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce książek Google).
    120. a b c d e Doris Oberle et al .: Powikłania poszczepienne i postępowanie z podejrzanymi przypadkami . W: Federalny Dziennik Zdrowia - Badania Zdrowotne - Ochrona Zdrowia . taśma 62 , nie. 4 , 1 kwietnia 2019, s. 450-461 , doi : 10.1007/s00103-019-02913-1 .
    121. a b c d e J. -P. Goullé i L. Grangeot-Keros: Aluminium i szczepionki: Aktualny stan wiedzy . W: Médecine et Maladies Infectieuses . 11 października 2019, doi : 10.1016 / j.medmal.2019.09.012 .
    122. Wilfried Puwein: Umieranie lasu” w Austrii i jego ekonomiczne konsekwencje. nr 11, 1989 ( wifo.ac.at PDF; 792 kB).
    123. Hideaki Matsumoto: Biologia komórkowa toksyczności i tolerancji glinu w roślinach wyższych . W: Międzynarodowy Przegląd Cytologii . taśma 200 , 2000, s. 1-46 , doi : 10.1016 / S0074-7696 (00) 00001-2 .
    124. Bunichi Ezaki et al.: Różne mechanizmy czterech opornych na glin (Al) transgenów dla toksyczności Al u Arabidopsis . W: Fizjologia Roślin . taśma 127 , nr. 3 , 2001, s. 918-927 , PMID 11706174 .
    125. Charlotte Poschenrieder i in .: Rzut oka na toksyczność i odporność glinu u roślin . W: Nauka o całkowitym środowisku . taśma 400 , nie. 1-3 , 2008, s. 356-368 , doi : 10.1016 / j.scitotenv.2008.06.003 .
    126. Sanjib Kumar Panda, Frantisek Baluska, Hideaki Matsumoto: Sygnalizacja stresu aluminium w roślinach . W: Sygnalizacja i zachowanie roślin . taśma 4 , nie. 7 , 2009, s. 592-597 , PMID 19820334 , PMC 2710549 (wolny pełny tekst).
    127. Ryby słodkowodne w Norwegii giną z powodu kwaśnych deszczy . W: Arbeiter-Zeitung . Wiedeń 29 września 1981, s. 10 , na dole po lewej stronie ( Strona internetowa Arbeiterzeitung jest obecnie w trakcie przebudowy. Strony, do których prowadzą linki, są w związku z tym niedostępne. - Digitalizacja).
    128. ^ Federalne Stowarzyszenie Chemików Żywności w Służbie Publicznej (BLC): Aluminium w żywności.
    129. a b c d e f Sabine Greßler i René Fries: Badanie: „Toksykologia aluminium i aspekty zdrowotne zastosowań związanych z organizmem”. Federalne Ministerstwo Pracy, Spraw Społecznych, Zdrowia i Ochrony Konsumentów , dostęp 7 sierpnia 2019 r .
    130. a b c d Bezpieczeństwo aluminium w pożywieniu — opinia naukowa panelu ds. dodatków do żywności, aromatów, substancji pomocniczych w przetwórstwie i materiałów mających kontakt z żywnością (AFC) W: Dziennik EFSA . 754, 2008, s. 1-34; doi: 10.2903 / j.efsa.2008.754 .
    131. ^ Aluminium w żywności: food.org .
    132. a b c Federalny Instytut Oceny Ryzyka (red.): Brak ryzyka choroby Alzheimera z powodu aluminium z towarów konsumpcyjnych. (PDF; 106 kB) 22 lipca 2007.
    133. Zmniejszenie spożycia aluminium może zminimalizować potencjalne zagrożenia dla zdrowia. (PDF) W: Opinia nr 045/2019 Federalnego Instytutu Oceny Ryzyka (BfR). 18 listopada 2019, dostęp 1 grudnia 2019 . doi: 10.17590 / 20191115-135258 .
    134. „Folia aluminiowa nie pasuje do kuchni”. Federalny instytut ostrzega przed zagrożeniami ze strony aluminium w ciele. W: tagesspiegel.de. 19 listopada 2019, dostęp 1 grudnia 2019 .
    135. Wpis E 173: Aluminium w europejskiej bazie danych o dodatkach do żywności, dostęp 16 czerwca 2020 r.
    136. ^ Aluminium w bazie danych dodatków do żywności.
    137. Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe: Laugengebäck: W jaki sposób aluminium dostaje się do pieczywa? (PDF) 2004.
    138. H. Eschnauer: Zastosowanie aluminium w przemyśle winiarskim. Vitis, 1, 1958, s. 313-320, cytowany przez s. 319, vitis-vea.de (PDF; 729 kB).
    139. H. Lüllmann, K. Mohr, M. Wehling, L. Hein: Pharmakologie und Toxikologie , Thieme Verlag, 2016, ISBN 978-3-13-368518-4 , s. 622-623.
    140. Wolfgang Maurer: Sceptycy od szczepień – przeciwnicy szczepionek. Z innej rzeczywistości w Internecie . W: Apteka naszych czasów . taśma 37 , nie. 1 , styczeń 2008, s. 64-70 , doi : 10.1002 / pauz.200700252 .
    141. HE Müller, W. cienka skóra, W. Muhlenberg, R. Ruckdeschel: Legionella – aktywny problem higieny sanitarnej. 3. Wydanie. expert-Verlag, ISBN 978-3-8169-2725-9 , s. 14 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce książek Google).
    142. Pricilla Costa Ferreira i in.: Aluminium jako czynnik ryzyka choroby Alzheimera . W: Revista Latino-Americana de Enfermagem . taśma 16 , nie. 1 , 2008, s. 151-157 , doi : 10.1590 / S0104-11692008000100023 , PMID 18392545 .
    143. a b Hinnerk Feldwisch-Drentrup: Według nowych badań dezodoranty aluminiowe są bezpieczne. W: MedWatch . 12 grudnia 2019, dostęp 10 października 2020 .
    144. ^ V. Rondeau i in.: Aluminium i krzemionka w wodzie pitnej a ryzyko choroby Alzheimera lub zaburzeń poznawczych: ustalenia z 15-letniej obserwacji kohorty PAQUID . W: American Journal of Epidemiology . taśma 169 , nie. 4 , 2008, s. 489-496 , doi : 10.1093 / aje / kwn348 , PMID 19064650 , PMC 2809081 (darmowy pełny tekst).
    145. Sakae Yumoto, Shigeo Kakimi, Akihiro Ohsaki, Akira Ishikawa: Wykazanie obecności glinu we włóknach amyloidowych w rdzeniach blaszek starczych w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera . W: Journal of Inorganic Biochemistry . taśma 103 , nie. 11 , 2009, s. 1579-1584 , doi : 10.1016 / j.jinorgbio.2009.07.023 , PMID 19744735 .
    146. a b c d e Oto jak naprawdę szkodliwe jest aluminium. W: Kwarki . 3 września 2020, dostęp 10 października 2020 .
    147. ^ Aluminium i choroba Alzheimera. ( Pamiątka z 11 marca 2012 r. w archiwum internetowym ) Towarzystwo Alzheimera. Źródło 30 stycznia 2009.
    148. Walter Stehling, Timo Grimmer, Alexander Kurz: Lekki metal z poważnymi konsekwencjami? Aluminium i choroba Alzheimera. W: Archiwum informacji o chorobie Alzheimera. DAlzG, marzec 2013, dostęp 11 października 2019 .
    149. a b Federalny Instytut Oceny Ryzyka (red.): Nowe badania nad antyperspirantami zawierającymi glin: Upośledzenie zdrowia spowodowane wchłanianiem aluminium przez skórę jest mało prawdopodobne (PDF), 20 lipca 2020 r.
    150. BfR: Zmniejszenie spożycia aluminium może zminimalizować potencjalne zagrożenia dla zdrowia. (PDF) W: BfR. BfR, dostęp 8 maja 2020 r .
    151. PD Darbre: Aluminium, antyperspiranty i rak piersi . W: Journal of Inorganic Biochemistry . taśma 99 , nie. 9 , wrzesień 2005, s. 1912-1919 , doi : 10.1016 / j.jinorgbio.2005.06.001 , PMID 16045991 .
    152. ^ Moïse Namer i wsp.: [Stosowanie dezodorantów/antyperspirantów nie stanowi czynnika ryzyka raka piersi] . W: Biuletyn Du Cancer . taśma 95 , nie. 9 , wrzesień 2008, s. 871-880 , doi : 10.1684/bdc.2008.0679 , PMID 18829420 .
    153. Prue J. Hardefeldt, Senarath Edirimanne, Guy D. Eslick: Stosowanie dezodorantu i ryzyko raka piersi . W: Epidemiologia . taśma 24 , nie. 1 , styczeń 2013, s. 172 , doi : 10.1097 / EDE.0b013e3182781684 .
    154. Mohamed Farouk Allam: Rak piersi i dezodoranty / antyperspiranty: przegląd systematyczny . W: Central European Journal of Public Health . taśma 24 , nie. 3 , wrzesień 2016, s. 245-247 , doi : 10.21101 / cejph.a4475 , PMID 27755864 .
    155. Hinnerk Feldwisch-Drentrup i Jakob Simmank: Sole glinu: Histeria dezodorantu aluminium . W: Czas . Hamburg 12 grudnia 2019 ( zeit.de [dostęp 28 stycznia 2020]).
    156. ^ Opinia w sprawie bezpieczeństwa aluminium w produktach kosmetycznych Submission II (SCCS/1613/19). (PDF) Komitet Naukowy ds. Bezpieczeństwa Konsumentów , 3 marca 2020 r., dostęp 16 lipca 2020 r .
    157. Uwe Kerkow, Jens Martens, Axel Müller: Od rudy do samochodu. ( Pamiątka z 10 października 2015 r. w Internet Archive ) (PDF) Aachen/Bonn/Stutgart 2012, ISBN 978-3-943126-07-5 , s. 29.
    158. Manfred Sietz, Stefan Seuring : Ocena cyklu życia w praktyce operacyjnej. Eberhard Blottner, Taunusstein 1997, s. 103 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce książek Google).
    159. ^ Przemysł aluminiowy ( Memento od 2 maja 2010 w Internet Archive ) na staufenbiel.de
    160. ^ Stal w gospodarce o obiegu zamkniętym - Perspektywa cyklu życia. ( Pamiątka z 12 kwietnia 2016 r. w Internetowym Archiwum ) (PDF) s. 16.
    161. Hans Daxbeck, Adolf Merl, Eva Ritter, Paul H. Brunner: Analiza rzek licencjonowanego aluminium w Austrii . Politechnika Wiedeńska, Instytut Jakości Wody i Gospodarki Odpadami, 2000 ( rma.at PDF).
    162. Międzynarodowy Dziennik Aluminium. nr 6, 2013, s. 81 n.
    163. Międzynarodowy Dziennik Aluminium. nr 91, 2015, s. 53.
    164. ^ Historia przypadku: Prawda o recyklingu. W: Ekonomista. 2007.
    165. ^ J. Strähle, E. Schweda: Jander Blasius - Podręcznik analitycznej i preparatywnej chemii nieorganicznej , 16. wydanie, Hirzel, Stuttgart 2006, ISBN 3-7776-1388-6 , s. 626.