Pamatinformācija par alumīniju:
Simbols: Al
Atomu skaitlis: 13
Atomsvars: 26.981539
Elementu klasifikācija: Parastais metāls
CAS numurs: 7429-90-5
Alumīnija periodiskā galda atrašanās vieta
Grupa: 13
Periods: 3
Bloķēt: lpp
Alumīnija elektronu konfigurācija
Īsā forma: [Ne] 3s23p1
Gara forma: 1s22s22p63s23p1
Korpusa struktūra: 2 8 3
Alumīnija atklājums
Vēsture: Alum (kālija alumīnija sulfāts-KAl (SO4)2) tiek izmantots kopš seniem laikiem. To izmantoja miecēšanā, krāsošanā un kā palīglīdzekli nelielas un vienmērīgas asiņošanas apturēšanai kā sastāvdaļu cepamā pulverī. 1750. gadā vācu ķīmiķis Andreass Marggrāfs atrada paņēmienu jaunas formas alum iegūšanai bez sēra. Šo vielu sauca par alumīnija oksīdu, kas ir pazīstams kā alumīnija oksīds (Al2O3) šodien. Lielākā daļa tā laika ķīmiķu uzskatīja, ka alumīnija oksīds ir iepriekš nezināma metāla “zeme”. Alumīnija metālu 1825. gadā beidzot izolēja dāņu ķīmiķis Hanss Kristians Ørsteds (Oersted). Vācu ķīmiķis Fridrihs Vērlers neveiksmīgi mēģināja reproducēt Ørsteda tehniku un atrada alternatīvu metodi, kas divus gadus vēlāk arī ražoja metālisku alumīniju. Vēsturnieki atšķiras pēc tā, kam būtu jāsaņem kredīts par atklājumu.
Vārds: Alumīnijs iegūst savu vārds no alum. Alum latīņu nosaukums ir “alumens”nozīmē rūgto sāli.
Piezīme par nosaukšanu: Sers Humfrijs Deivijs ierosināja elementa nosaukumam alumīnijs, tomēr nosaukums alumīnijs tika pieņemts, lai tas atbilstu lielākajai daļai elementu “ium”. Šī pareizrakstība tiek izmantota lielākajā daļā valstu. Alumīnijs bija arī pareizrakstības raksturs ASV līdz 1925. gadam, kad Amerikas Ķīmiskā biedrība oficiāli nolēma tā vietā izmantot vārdu alumīnijs.
Alumīnija fizikālie dati
Stāvoklis istabas temperatūrā (300 K): Ciets
Izskats: mīksts, viegls, sudrabaini balts metāls
Blīvums: 2,6989 g / cm3
Blīvums kušanas punktā: 2,337 g / cm3
Īpaša gravitāte: 7.874 (20 ° C)
Kušanas punkts: 933,47 K, 660,32 ° C, 1220,58 ° F
Vārīšanās punkts: 2792 K, 2519 ° C, 4566 ° F
Kritiskais punkts: 8550 K
Saplūšanas karstums: 10,67 kJ / mol
Iztvaikošanas siltums: 293,72 kJ / mol
Molārā siltuma jauda: 25,1 J / mol · K
Īpašs karstums: 24,200 J / g · K (pie 20 ° C)
Alumīnija atomu dati
Oksidācijas stāvokļi (visbiežāk treknrakstā):+3, +2, +1
Elektronegativitāte: 1.610
Elektronu afinitāte: 41,747 kJ / mol
Atoma rādiuss: 1.43 Å
Atomu skaļums: 10,0 cc / mol
Jonu rādiuss: 51 (+ 3e)
Kovalentais rādiuss: 1.24 Å
Pirmās jonizācijas enerģija: 577,539 kJ / mol
Otrā jonizācijas enerģija: 1816,667 kJ / mol
Trešā jonizācijas enerģija: 2744,779 kJ / mol
Alumīnija kodoldati
Izotopu skaits: Alumīnijam ir 23 zināmi izotopi, sākot no 21Al līdz 43Al. Tikai divi notiek dabiski. 27Al ir visizplatītākais, kas veido gandrīz 100% no visa dabiskā alumīnija. 26Al ir gandrīz stabils ar pussabrukšanas periodu 7,2 x 105 gadu laikā un dabiskā veidā atrodams tikai nelielā daudzumā.
Alumīnija kristāla dati
Režģa struktūra: Kubika, kas vērsta uz seju
Režģa konstante: 4.050 Å
Debye temperatūra: 394.00 K
Alumīnija lietojumi
Senie grieķi un romieši izmantoja alunu kā savelkošu līdzekli medicīniskiem nolūkiem un kā kodināšanas līdzekli krāsošanā. To izmanto virtuves piederumos, ārējos rotājumos un tūkstošiem rūpniecisku lietojumu. Lai gan elektriskā vadītspēja alumīnija ir tikai aptuveni 60% no vara svara vienā šķērsgriezuma laukumā, alumīnijs tā nelielā svara dēļ tiek izmantots elektropārvades līnijās. Alumīnija sakausējumus izmanto lidmašīnu un raķešu ražošanā. Atstarojošie alumīnija pārklājumi tiek izmantoti teleskopu spoguļiem, dekoratīvā papīra izgatavošanai, iesaiņošanai un daudziem citiem mērķiem. Alumīnijs tiek izmantots stikla un ugunsizturīgo izstrādājumu ražošanā. Sintētiskais rubīns un safīrs ir pielietojami, lai iegūtu koherentu gaismu lāzeriem.
Dažādi fakti par alumīniju
- Alumīnijs ir trešais visvairāk bagātīgs elements zemes garozā.
- Alumīnijs savulaik tika saukts par "Kings Metal", jo tīrs alumīnijs bija dārgāks nekā zelts, līdz tika atklāts Hall-Heroult process.
- Pēc dzelzs visplašāk izmantotais metāls ir alumīnijs.
- Primārais alumīnija avots ir rūdas boksīts.
- Alumīnijs ir paramagnētisks.
- Trīs galvenās valstis, kurās iegūst alumīnija rūdu, ir Gvineja, Austrālija un Vjetnama. Austrālija, Ķīna un Brazīlija ir pasaules līderes alumīnija ražošanā.
- IUPAC 1990. gadā pieņēma nosaukumu alumīnijs un 1993. gadā atzina alumīniju kā pieņemamu elementa nosaukuma izvēli.
- Alumīnijs prasa daudz enerģijas, lai atdalītos no rūdas. Alumīnija pārstrāde tikai tāda paša daudzuma ražošanai nepieciešami tikai 5% no šīs enerģijas.
- Alumīniju var “sarūsināt” vai oksidēt dzīvsudrabs.
- Rubīni ir alumīnija oksīda kristāli, kuros daži alumīnija atomi ir aizstāti ar hroms atomi.
- Ir atklāts, ka rotaslietā, kas atrodas 3. gadsimta ķīniešu ģenerāļa Chou-Chu kapā, ir 85% alumīnija. Vēsturnieki nezina, kā tika izgatavots ornaments.
- Alumīniju izmanto uguņošanas ierīcēs, lai radītu dzirksteles un baltas liesmas. Alumīnijs ir izplatīta dzirksteļu izgatavošanas sastāvdaļa.
Atsauces:
CRC ķīmijas un fizikas rokasgrāmata (89. izd.), Nacionālais standartu un tehnoloģijas institūts, Vēsture Ķīmisko elementu izcelsme un viņu atklājēji Normens E. Holdens 2001.