Aluminium is na zuurstof en silicium een van de meest voorkomende metalen op aarde. Het vertegenwoordigt iets meer dan 8% van de totale massa van de aardkorst en is aanwezig in de meeste rotsen en in het menselijk lichaam. Vanwege de hoge chemische activiteit wordt het echter niet in pure vorm in de natuur aangetroffen. Ontdek de kenmerken, eigenschappen en toepassingen ervan.
Wat is aluminium?
Het is een metallisch chemisch element van het periodiek systeem; zijn natuurlijke staat wordt bereikt in veel silicaten zoals mica’s, veldspaat en plagioklaas. Het wordt uit bauxiet gewonnen door eerst om te zetten in aluminiumoxide en vervolgens door elektrolyse in metallisch aluminium.
Aluminium symbool
Al- symbool dat afkomstig is van het Latijnse alumen en aluin betekent, en het relateert aan een dubbelsulfaat dat wordt gebruikt in kleurstoffen en adstringentia.
Kenmerken van aluminium
Het is een metaal dat, zowel bij kamertemperatuur als bij temperaturen onder het vriespunt, bestand is tegen fysieke veranderingen, zoals slagen, doorboringen of snijwonden. Als het echter de vorm heeft van legeringen zoals duraluminium, neemt de sterkte ervan toe, vergelijkbaar met titanium of staal, maar dan iets lichter. Daarnaast heeft het nog andere kenmerken:
- Kleur: Zilverwit en glanzend.
- Hergebruik: De legeringen kunnen herhaaldelijk worden gesmolten zonder enige mechanische eigenschappen te verliezen.
- Lichtheid: Vergeleken met ijzer is het drie keer lichter, met een gewicht van 2,7 gram/cm³.
- Geleidbaarheid: Het is in staat elektriciteit over te brengen.
- Elasticiteit: Het heeft een gemiddelde ductiliteit tussen ijzer en zilver. Het is vervormbaar, zodat er kabels en draden van kunnen worden gemaakt.
- Kneedbaarheid: Maakt het mogelijk om het in dunne lagen te lamineren, zoals blikjes of aluminiumfolie.
- Weerstand: Het oxideert gemakkelijk, maar vormt een oxidelaag die het oppervlak beschermt wanneer het wordt aangetast door corrosie.
- Niet-brandbaar: het brandt niet en produceert geen giftige stoffen.
Chemische en fysische eigenschappen van aluminium
- Atoomnummer: 13
- Valencia: 3
- Kookpunt (°C): 2467
- Smeltpunt (°C): 660
- Elektronegativiteit: 1,5
- Covalente straal (A): 0,50 (+3)
- Ionische straal (A): 0,535 A
- Atoomstraal (A): 1,43
- Elektronen: 13 zonder lading
- Protonen: 13
- Atoomvolume: 10 cm³/mol
- Oxidatietoestand: 3
- Atoommassa: 26,9815
- Dichtheid: 2,70
- Optische reflectiviteit: 71%
- Elektronische configuratie: [Ne] 3s23p 1
- Eerste ionisatiepotentieel (eV): 6,00
- Thermische geleidbaarheid: 2,37 w/cmk
- Elektrische geleidbaarheid: 0,377 10 6 /cm
Herkomst van aluminium
Het werd ontdekt door de Duitse chemicus Friedrich Wohler in 1827, die het in poedervorm extraheerde door aluminium en kaliumchloride te laten reageren. Vervolgens bepaalde hij in 1845 zelf de eigenschappen van het ontdekte metaal, zoals lichtheid en dichtheid, en verdeelde hij ze in balletjes.
Waar wordt aluminium voor gebruikt?
De optische eigenschappen worden gebruikt bij de vervaardiging van huishoudelijke en industriële spiegels, zoals reflecterende telescopen. Het wordt ook gebruikt voor het maken van aluminiumfolie, cosmetica, medicijnen, bereide voedingsmiddelen, tabak, koffie en vaccins.
Op dezelfde manier wordt het gebruikt voor het maken van blikjes en Tetra Briks-containers, gemaakt van polyethyleen, karton en aluminium. Dankzij metaallegeringen wordt het gebruikt bij de vervaardiging van ketels en voertuigen, maar ook bij architecturale constructies. Het wordt ook aangetroffen in bepaalde huishoudelijke instrumenten, zoals keukengerei.
Vanwege de goede prestaties bij lage temperaturen gebruiken ze het om cryogene containers te maken. Vanwege de hoge reactiviteit wordt het ook gebruikt bij aluminothermisch lassen en als explosieve en chemische brandstof. Aluminiumoxide wordt gebruikt in kristallijne of amorfe vorm en er kan korund, een rode of blauwe edelsteen die later robijn of saffier wordt genoemd, worden gemaakt.
Hoe aluminium recyclen?
Het recyclen van dit metaal bestaat uit een proces waarbij al het afval wordt omgezet in andere producten. Om dit te bereiken wordt het metaal opnieuw gesmolten, wat goedkoper is en minder energie verbruikt, in tegenstelling tot de productie van aluminium door elektrolyse van aluminiumoxide. De stappen om het te recyclen zijn:
- Verzamel het metaal.
- Breng het over naar het recyclingbedrijf
- Scheiden en schoonmaken.
- Blokken worden gemaakt door materiaal te verpletteren.
- Nieuwe vellen materiaal worden omgesmolten voor gebruik.
Ziekten veroorzaakt door aluminium
Er wordt aangenomen dat het bij gebruik in hoge concentraties ernstige schade aan de gezondheid kan veroorzaken. Het is echter onduidelijk in welke mate dit schade kan veroorzaken. Dit is in verband gebracht met bepaalde ziekten zoals de ziekte van Alzheimer, maligniteiten, voedselallergieën en nierziekten.
Kortom, aluminium is het meest beschikbare metaal op aarde en wordt na staal gebruikt. Vanwege zijn kenmerken wordt het voor meerdere doeleinden gebruikt, zoals onder meer transport, medicijnen, bouw, satellieten en verpakkingen.