O hliníku
Hliník (Aluminium) je prvek III.A skupiny periodické tabulky. Hliník má oxidační číslo 0, má 3 valenční elektrony 3s2 3p 1. Nachází se ve III skupině (jsou to sloučeniny hlinité a hlinitany).
Hliník (Aluminium) je tvrdý stříbřitošedý, lehký kov. Je dobrým vodičem tepla, elektrického proudu a má dobré mechanické vlastnosti. Hliník je dobrý kujný kov k tvoření za tepla i za studena. Bod tání hliníku je 659 °C, bod varu je 2500 °C.
Hliník (Aluminium) má měrný el. odpor je 0,02778 . mm2/m. V Beketovově řadě napětí je nalevo od vodíku a proto je hliník velmi elektropozitivní kov. Hhustota hliníku je 2.7 g/cm3.
Hliník se vyrábí z bauxitu.Přímá výroba hliníku z rud není možná, a proto se vyrábí ve dvou etapách : Začíná výrobou čistého Al203 , který se elektrolýzou zpracovává na kovový hliník.
Hlavní surovinou k výrobě hliníku je bauxit, obsahuje 55 až 65% Al203, lze ho vyrobit i z jiných druhů surovin jako např. kaolin, syenitu, leucitu, nefelinu atd., ale nevyplatí se to, protože výroba je velice nákladná. Někdy jde o kombinovanou výrobu Al203 a alkálií, popř. cementu. Pochody výroby Al 203 se dělí na pochody kyselé a zásadité. Kyselých metod se používá ke zpracování nebouxitických surovin. Bayerův zásaditý pochod se zakládá na principu rozkladu bauxitu sodným louhem za vyšších teplot a tlaků v autoklávech. Tím vzniká hlinitan sodný a nerozpustný zbytek. Od roztoku se oddělí usazováním a filtrováním. Roztok hlinitanu se vymícháváním, očkováním, hydroxidem hlinitým a následným ředěním rozloží na Al(OH)3 a NaOH. Hydroxid hlinitý se při 1200 oC kalcinuje na Al2O3 , to je konečná surovina pro elektrolýzu hliníku Bayernovým pochodem, hodící se pro zpracování bauxitu s vysokým křemičitým modulem, který se převede na Al2O3. Tyto postupy jsou velice nákladné, proto nejsou zavedeny v průmyslu. Kovový hliník se vyrábí tavnou elektrolýzou, tímto způsobem vyrobený hliník má čistotu od 99,5% Al více.
Hlavní nečistotou v hliníku je železo a křemík.Hliník, který se vyčerpává z elektrolýzních van, do udržovacích pecí se převáží v pánvích, z kterých se odlévají buď kousky nazývané ingoty, nebo i polotovary (drát, cihly atd.) Na odstranění nekovových nečistot a plynů se používá rafinačních postupů pomocí rafinačních solí, chlórování atd. Velmi čistý hliník se používá na výrobu speciálních slitin hliníku používaných v elektrotechnice, chemii, v motorech automobilů.
Sloučeniny prvku jsou:
- Al2O3 - oxid hlinitý (rubín, smirek, korund)
- Na3AlF6 - kexafluorohlinitan sodný (kryolit)
- AlCl3 - chlorid hlinitý
- Al2(SO4)3 - síran hlinitý
- Al(CH3COO)3 - octan hlinitý
- K Al (OH)4 - tetrahydroxohliniton draselný
- Al (OH) - hydroxid hlinitý
- Al2 (HPO4)3 - hydroyevfosforečnan hlihitý
Hliník je druhým nejpoužívanějším prvkem po železe. Hliník se používá hlavně v elektrotechnice jako vodič, v chemii jako přísada do sloučenin. Dále se používá k vedení vysokého napětí, protože je levnější a hlavně lehčí než měď. Dále se používá v potravinářství jako obalová technika (alobal, hliníková fólie). Velice často se setkáváme s pojmem dural, což je slitina manganu, hořčíku a mědi. Stále častěji se používá jako stavební materiál díky své pevnosti.
Použitá literatura:
- Čipera J. Chemie A SPN Praha 1984
- Technický naučný slovník 2 díl E – I Praha 1982
- ABC číslo čas. 9. ročník 11. Rok 1989 J. Kukla Význam hliníku
- J.Lauš Elektrotechnické materiály INCOTEX Brno 1991
Související odkazy: