Aluminiul

Aluminiul

Cel mai apropiat analog al borului – aluminiul – ocup? dup? r?sp?ndirea lui ?n natur? locul al patrulea (dup? O, H ?i Si), reprezent?nd aproximativ 5,5% din num?rul total de atomi ai scoar?ei p?m?ntului. ?n istoria lui geochimic?, aluminiul este str?ns legat de oxigen ?i siliciu. Cea mai mare cantitate de aluminiu este concentrat? ?n silica?ii de aluminiu (X § 4). Un produs foarte r?sp?ndit de alterare a rocilor formate din acest mineral este argila, a c?rei compozi?ie fundamental? (corespunz?toare mineralului caolin), corespunde formulei Al2O3·2SiO2·2H2O. Dintre celelalte minerale de aluminiu, cele mai importante sunt bauxitul (Al2O3·xH2O) ?i criolitul (AlF3·3NaF).
Aluminiul elementar a fost izolat pentru prima oar? ?n anul 1827. Ast?zi, el se ob?ine industrial prin electroliza solu?iei de Al2O3 ?n criolit topit. Procesul se efectueaz? la temperaturi de aproximativ 1000°C ?n cuptoare electrice speciale, la anod degaj?ndu-se oxigen, iar la catod aluminiu lichid. Acesta se adun? la fundul cuptorului, de unde se elimin? periodic.
Aluminiul este un metal destul de dur, de culoare argintie-alb?, cu greutatea specific? 2,7, care se tope?te la 660°C ?i fierbe la 2060°C. El este foarte ductibil ?i se caracterizeaz? printr-o conductibilitate electric? ridicat?, care reprezint? aproximativ 0,6 din conductibilitatea electric? a cuprului. Fiind de peste trei ori mai u?or dec?t acesta, aluminiul ?l ?nlocuie?te par?ial ?n fabrica?ia conductorilor electrici. Aceasta se datore?te ?n special faptului c? pentru sec?iuni care asigur? aceea?i conductibilitate electric?, greutatea conductorilor de aluminiu este de dou? ori mai mic? dec?t a conductorilor de cupru.
Aluminiul se utilizeaz? mult mai mult sub forma diferitelor aliaje, care se caracterizeaz? at?t prin densitatea lor mic?, c?t ?i prin excelente propriet??i mecanice. Este deosebit de importan?a a?a-numitul duraluminiul (compozi?ia aproximativ?: 94% Al, 4% Cu ?i c?te 0,5% Mg, Mn, Fe ?i Si). Duraluminiul este valoros prin faptul c? piesele confec?ionate din el sunt de aproape de trei ori mai u?oare dec?t piesele din o?el, la o rezisten?? egal?. F?r? a vorbi de industria aeronautic?, pentru care greutatea specific? mic? a materialului este deosebit de important?, reducerea greut??ii construc?ilor metalice prezint? o importan?? enorm? pentru numeroase domenii ale tehnicii. Aceasta se vede deosebit de clar dac? se ?ine seama de faptul c?, de exemplu, ?ntr-un vagon de marf? ?nc?rcat aproximativ 1/3 din ?ntreaga greutate revine materialelor din care este confec?ionat vagonul, iar la vagoanele de persoane greutatea propie a acestora reprezint? p?n? la 95% din sarcin?. Este evident c? numai ?nlocuirea par?ial? a o?elului cu duraluminiu ar avea un uria? efect tehnico-economic. Din aceast? cauz?, c?t ?i datorit? existen?ei ?n natur? a unor rezerve practic inepuizabile de aluminiu, el este denumit pe drept cuv?nt „metalul viitorului”. Posibilitatea ?nlocuirii pe scar? mare a principalului metal al tehnicii moderne – fierul – cu aluminiul este limitat? ?n special de costul ridicat al aluminiului.
?n aer aluminiul se acoper? instantaneu cu o pelicul? extrem de fin?, dar foarte dens? de oxid, care ap?r? metalul de oxidare mai avansat?. Din aceast? cauz? suprafa?a lui nu este lucioas?, ci are un aspect mat. La calcinarea aluminiului fin m?run?it el arde energic ?n aer. ?n acela?i mod se produce ?i reac?ia aluminiului cu sulful. Combinarea cu clorul ?i bromul are loc chiar la temperatura ordinar?, iar reac?ia cu iodul se produce la cald. La temperaturi foarte ?nalte aluminiul se combin? dir...