Aluminium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	2,7
Härte nach Mohs und nach Brinell	2,75
Schallgeschwindigkeit in	5100
Schmelztemperatur in °C	660
spezifische Schmelzwärme in	396
Siedetemperatur in °C	2447
spezifische Verdampfungswärme in	10 500
Standardentropie S0 in	28
Wärmeleitfähigkeit in	234
spezifische Wärmekapazität in	0,90
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3	0,072
spez. elektrischer Widerstand in	0,027 Leitungsalu.: 0,029
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	8

reines Aluminium

Aluminiumfolie

Schalenmodell

Periode: 3 (M)
Hauptgruppe: III
Außenelektronen: 3

Isotope des Elements

Als anisotopes Element kommt Aluminium in der Natur nur in der Form eines stabilen Isotops vor. Daneben existieren 17 künstliche, radioaktive Isotope mit den Massenzahlen 22-39. Die leichteren Isotope (A<27) zerfallen in die entsprechenden Magnesium Isotope (-Strahlung)

, die schwereren Isotope (A>27) zu den Siliciumisotopen (-Strahlung).

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Aluminium ist ein weiches, silbrig-weißes sehr leichtes Metall, das eine Gitterstruktur aufweist. Aluminium ist unedel und sehr reaktionsfreudig. An der Luft bildet sich schnell eine dünne Oxidschicht, die vor weiterer Korrosion schützt. Durch das Eloxal-Verfahren kann die Schutzschicht verstärkt und gehärtet werden. Aluminium reagiert sehr heftig mit Salzsäure und Natronlauge und schwach mit Schwefelsäure - nicht mit kalter Salpetersäure. Aluminium ist ein guter Leiter für Wärme und den elektrischen Strom.

Entdeckung

1754 entdeckte der deutsche Chemiker MARGGRAF in Alaun die von ihm so benannte Alaunerde (Aluminiumoxid). 1825 gelang dem Dänen CHRISTIAN OERSTED die Erzeugung von Aluminium, indem er Aluminiumchlorid mit Kaliumamalgam umsetzte. 1854 wurde das Metall durch BUNSEN und (unabhängig von ihm) von DEVILLE durch Elektrolyse hergestellt.

Vorkommen/Herstellung

Der Anteil des Elements an der Erdkruste beträgt ca. 8 %. Damit ist es das am meisten auftretende Metall - es tritt z. B. häufiger als Eisen auf (ca. 6 %). In der Natur ist es in sauerstoffhaltigen Verbindungen und z. B. in Feldspäten und Glimmern zu finden. Das bekannteste Aluminium-Mineral ist Bauxit, das ausschließlich im Tagebau gewonnen wird. Abbauwürdige Bauxit-Vorkommen findet man in Brasilien, China, Australien, Neu-Guinea, in Westafrika und Indien. Aluminium wird heute durch Schmelzflusselektrolyse hergestellt. Damit ist die Herstellung sehr energieintensiv.

Verwendung

Reines Aluminium wird unter anderem für Bauteile in Elektrogeräten als Elektrokabel und in Gebrauchsgegenständen eingesetzt. In Legierungen mit Metallen, wie zum Beispiel Kupfer, Nickel oder Zink, wird es als Werkstoff überwiegend im Fahrzeug-, Schiff- und Flugzeugbau verwendet. Im Bauwesen werden Legierungen z. B. als Fenster- und Türprofile, Fassadenverkleidungen, für Dächer und Beschläge, verwendet. Auch im Haushalt nutzen wir Aluminium als Aluminiumfolie.

Wichtige Verbindungen

• Aluminiumoxid (Korund - Schleifmittel)
• Essigsaure Tonerde (enthält Aluminiumacetat - Einsatz in der Medizin)
• Kali-Alaun (Kaliumaluminiumalaun - blutstillendes Mittel)
• Aluminiumsulfat (Gerberei, Papierherstellung)

Bau

Aluminium kristallisiert in einem kubisch-flächenzentrierten Metallgitter.