Hliník

Z Wikipédie

Hliník (aluminium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Al a protónové číslo 13.

Vlastnosti
- Hliník -

Al
  
 
 
[]
13.
Al
Všeobecné
Názov, značka, protónové číslo Hliník, Al, 13.
Séria Kovy
Skupina, perióda, blok 1 (IIIA), 1,
Vzhľad striebristý
Atómové
Atómová hmotnosť amu
Atómový polomer (vypočítaný) pm
Kovalentný polomer pm
Van der Waalsov polomer pm
Elektrónová konfigurácia [[[]]]
Elektróny na energetickú hladinu
Oxidačné stupne (Oxidy)
Elektronegativita elektropozitívny (Paulingova stupnica)
Výstupná energia (eV)
Kryštalická štruktúra
Fyzikálne
Skupenstvo
Magnetické vlastnosti nemagnetický
Hustota (tvrdosť podľa Mohsa) , kg/m3 ()
Teplota topenia (tavenia) K ( °C)
Teplota varu K ( °C)
Molový objem m3/mol
Skupenské teplo vyparovania kJ/mol
Skupenské teplo tavenia kJ/mol
Tlak pary Pa pri K
Rýchlosť zvuku m/s pri °C
Rôzne
Merná tepelná kapacita J/(kg · K)
Elektrická vodivosť vodivý S/m
Tepelná vodivosť W/(m · K)

Obsah

[úprava] Výskyt v prírode

Hliník je tretím najrozšírenejším prvkom v zemskej kôre. Zemská kôra obsahuje 8,13%. Väčšie zastúpenie má už len kyslík 46,60% a kremík 22,72%. S ostatnými prvkami vytvára viacero zlúčenín, ktoré sa významnou mierou podielajú na stavbe zemskej kôry. Najpočetnejšou skupinou sú kremičitany, ktoré sú aj jeho najvýdatnejšími zdrojmi. Najvýdatnejšou ťažobnou surovinou je bauxit. Okrem toho sa vyskytuje vo forme oxidu hlinitého ako nerast korund Al2O3, ktorý je známy svojími odrodami ako rubín a zafír.

[úprava] História

Hliník objavil v roku 1827 nemecký chemik a lekár Friedrich Wöhler. Hliník bol vtej dobe vzácnym kovom. Využíval sa na dekoračné účely. Na uniformách vojakov armády Napoleóna III. sa leskli gombíky z hliníka. Jeho cena klesla, keď bola vo Švajčiarsku postavená prvá továreň na výrobu hliníka. Pre svoju ľahkosť začal nahrádzať železo a iné kovy. Svoje miesto našiel pri výrobe domových predmetov ako sú príbory, ale aj v elektrotechnike, kde sa z oceľovohliníkových zliatin začali vyrábať vodiče. V súčasnosti hliník z týchto oblastí pomaly ustupuje.

[úprava] Výroba

[úprava] Príprava základných surovín

Základným vstupom pre výrobu hliníka je čistý oxid hlinitý Al2O3, ktorý za získava čistením bauxitu, ktorý býva znečistený rôznymi oxidmi, najčastejšie oxidmi titánu, železa a kremíka. Proces čistenia bauxitu sa vykonáva pomocou hydroxidu sodného NaOH pod tlakom. K takto očistenému Al2O3 sa pridá kryolit Na3AlF6 a kazivec CaF2, aby sa znížila teplota tavenia.

[úprava] Proces tavenia

Hliníková lyžička
Zväčšiť
Hliníková lyžička

K taveniu dochádza v elektrickej peci elektrolytickým procesom. Pri elektrolýze sa používa jednosmerný prúd. Elektródy sú vyrobené zo zmesi uhlia, koksu a dechtu. Katódou sú platne, ktorými sú obložené steny pece, anódou je zväzok 6 až 12 tyčí. Kúpeľ tvorí 20% roztok Al2O3, ktorý je vystavený elektrolýze. Nastáva chemická reakcia:

Al2O3 → 2Al3+ + 3O2−
Anóda
O2− - 2e → O
O + C → CO
Katóda
Al3+ + 3e → Al

Na anódových tyčiach sa z kúpeľa extrahuje kyslík, ktorý okamžite reaguje s uhlíkom,z ktorého je vytvorená tyč. Na katódových platničkách, ktorými je obložená pec sa izoluje čistý hliník vo forme taveniny. Tá sa neskôr odlieva do hlinených foriem. Výroba hliníka je energeticky veľmi náročná.

[úprava] Využitie

Hliník sa používa v hútnickom priemysle pri výrobe rôznych zliatin, ktoré sa vyznačujú nízkou hmotnosťou. Používajú sa pri výrobe dopravných prostriedkov a rôznych ľahkých konštrukcií. Najznámejšou je dural, ktorý je horčíkovou zliatinou hliníka. Hliník sa využíva aj v elektrotechnickom priemysle, najčastejšie na výrobu vodičov.

Wikimedia Commons ponúka multimediálny obsah k téme
Hliník