Alumiinin perustiedot:
Symboli: Al
Atominumero: 13
Atomipaino: 26.981539
Alkuaineluokitus: Perusmetallit
CAS-numero: 7429-90-5
Alumiini jaksollisen taulukon sijainti
Ryhmä: 13
ajanjakso: 3
Lohko: p
Alumiini-elektronien kokoonpano
Lyhyt muoto: [Ne] 3s23p1
Pitkä lomake: 1s22s22p63s23p1
Kuoren rakenne: 2 8 3
Alumiini löytö
Historia: Alumiini (kaliumalumiinisulfaatti-KAl (SO4)2) on käytetty muinaisista ajoista lähtien. Sitä käytettiin parkitsemisessa, värjäyksessä ja apuna pienen verenvuodon ja tasaisen estämisen estämiseksi ainesosana leivinjauheessa. Vuonna 1750 saksalainen kemisti Andreas Marggraf löysi tekniikan uuden alunamuodon tuottamiseksi ilman rikkiä. Tätä ainetta kutsuttiin alumiinioksidiksi, jota kutsutaan alumiinioksidiksi (Al2O3) tänään. Useimmat nykyajan kemistit uskoivat alumiinioksidin olevan aikaisemmin tuntemattoman metallin "maa". Tanskalainen kemisti Hans Christian Ørsted (Oersted) eristi lopulta alumiinimetallin vuonna 1825. Saksalainen kemisti Friedrich Wöhler yritti tuloksettomasti tuottaa Ørstedin tekniikkaa ja löysi vaihtoehtoisen menetelmän, joka myös tuotti metallista alumiinia kaksi vuotta myöhemmin. Historioitsijat eroavat toisistaan siitä, kenen pitäisi saada kunnia löytöstä.
Nimi: Alumiini johtaa nimi alunasta. Alumin latinalainen nimi on 'Alumen'katkeraa suolaa.
Huomautus nimeämisestä: Sir Humphry Davy ehdotti elementille nimeä alumiini, mutta nimi alumiini hyväksyttiin vastaamaan useimpien elementtien ium-loppua. Tämä oikeinkirjoitus on käytössä useimmissa maissa. Alumiini oli myös oikeinkirjoitus Yhdysvalloissa vuoteen 1925 saakka, jolloin American Chemical Society päätti virallisesti käyttää nimeä alumiini.
Alumiinifysikaaliset tiedot
Tila huoneenlämpötilassa (300 K): Kiinteä
Ulkomuoto: pehmeä, kevyt, hopeanhohtoinen metalli
Tiheys: 2,6989 g / cm3
Tiheys sulamispisteessä: 2,35 g / cm3
Tietty painovoima: 7,884 (20 ° C)
Sulamispiste: 933,47 K, 660,32 ° C, 1220,58 ° F
Kiehumispiste: 2792 K, 2519 ° C, 4566 ° F
Kriittinen piste: 8550 K
Fuusion lämpö: 10,67 kJ / mol
Höyrystymislämpö: 293,72 kJ / mol
Molaarinen lämpökapasiteetti: 25,1 J / mol · K
Ominaislämpö: 24,200 J / g · K (20 ° C: ssa)
Alumiiniatomitiedot
Hapetustilat (lihavoitu yleisin):+3, +2, +1
elektronegatiivisuus: 1.610
Elektronien affiniteetti: 41,747 kJ / mol
Atomisäde: 1.43 Å
Atomimäärä: 10,0 cm3 / mol
Ionic Säde: 51 (+ 3e)
Kovalenttinen säde: 1.24 Å
Ensimmäinen ionisaatioenergia: 577,539 kJ / mol
Toinen ionisaatioenergia: 1816,667 kJ / mol
Kolmas ionisaatioenergia: 2744,779 kJ / mol
Alumiini ydintiedot
Isotooppien lukumäärä: Alumiinilla on 23 tunnettua isotooppia, jotka vaihtelevat välillä 21Al 43Ai. Vain kaksi esiintyy luonnossa. 27Al on tavallisin ja sen osuus luonnollisesta alumiinista on lähes 100%. 26Al on lähes vakaa puoliintumisajan ollessa 7,2 x 105 vuotta ja sitä esiintyy vain luonnollisesti pienissä määrin.
Alumiinikristallitiedot
Hilan rakenne: Kasvokeskeinen kuutio
Hilan vakio: 4.050 Å
Debye-lämpötila: 394,00 K
Alumiinikäyttö
Muinaiset kreikkalaiset ja roomalaiset käyttivät alunaa supistavana aineena lääketieteellisiin tarkoituksiin ja peiteaineena värjäyksessä. Sitä käytetään keittiövälineissä, ulkokoristeissa ja tuhansissa teollisissa sovelluksissa. Siitä huolimatta sähkönjohtavuus alumiinia on vain noin 60% kuparista poikkipinta-alaa kohti, alumiinia käytetään sähkönsiirtolinjoissa kevyyden vuoksi. Alumiiniseoksia käytetään lentokoneiden ja rakettien rakentamisessa. Heijastavia alumiinipinnoitteita käytetään kaukoputkien peileihin, koristepaperin valmistukseen, pakkaamiseen ja moniin muihin tarkoituksiin. Alumiinioksidia käytetään lasinvalmistuksessa ja tulenkestävissä materiaaleissa. Synteettisellä rubiinilla ja safiirilla on sovelluksia koherentin valon tuottamiseen lasereille.
Muut seikat alumiinista
- Alumiini on kolmanneksi eniten runsas elementti maankuoressa.
- Alumiinia kutsuttiin kerran "kuninkaiden metalli", koska puhdasta alumiinia oli kalliimpaa tuottaa kuin kultaa, kunnes Hall-Heroult-prosessi löydettiin.
- Alumiini on raudan jälkeen eniten käytetty metalli.
- Alumiinin ensisijainen lähde on malmiboksiitti.
- Alumiini on paramagneettinen.
- Kolme suurinta alumiinimalmin louhintamaata ovat Guinea, Australia ja Vietnam. Australia, Kiina ja Brasilia johtavat alumiinin tuotantoa maailmassa.
- IUPAC hyväksyi nimen alumiini vuonna 1990 ja tunnusti vuonna 1993 alumiinin hyväksyttävänä vaihtoehtona elementin nimelle.
- Alumiini vaatii paljon energiaa erottuakseen malmista. Alumiinin kierrätys vaatii vain 5% kyseisestä energiasta saman määrän tuottamiseksi.
- Alumiini voi 'ruostua' tai hapettua elohopea.
- Rubiinit ovat alumiinioksidikiteitä, joissa jotkut alumiiniatomit on korvattu kromi atomia.
- Kolmannen vuosisadan kiinalaisen kenraali Chou-Chun haudan korun on havaittu sisältävän 85% alumiinia. Historioitsijat eivät tiedä miten koriste valmistettiin.
- Alumiinia käytetään ilotulitusvälineissä kipinöiden ja valkoisten liekkien tuottamiseen. Alumiini on yleinen osa kipinöitä.
Viitteet:
CRC: n kemian ja fysiikan käsikirja (89. painos), Kansallinen standardi- ja teknologiainstituutti, Historia Kemiallisten alkuaineiden alkuperä ja heidän löytöjään, Norman E. Holden 2001.