Aluminium.html

dolar amerykański(USD): 2,8083



Glin
13 Al Układ okresowy pierwiastków
Glin
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Glin, Al, 13
Grupa, okres, blok	13, 3, p
Własności metaliczne	metal
Własności atomowe Masa atomowa 26,981538 u Promień atomowy 125 (obl. 118) pm Promień walencyjny 118 pm Promień van der Waalsa bd Konfiguracja elektronowa [Ne]3s23p1 e⁻ na poziom energetyczny 2, 8, 3 Elektroujemność 1,61 (Pauling) 1,47 (Allred) Stopień utlenienia 3 Własności kwasowe tlenków amfoteryczne
Własności fizyczne Stan skupienia stały Gęstość 2700 kg/m³ Temperatura topnienia 933,47 K 660,32 °C Temperatura wrzenia 2792 K 2518,85 °C Objętość molowa 10,00-6 m³/mol Ciepło parowania 293,4 kJ/mol Ciepło topnienia 10,79 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 2,42×10-6 Pa Prędkość dźwięku 5100 m/s (933 K)
Pozostałe dane Ciepło właściwe 900 J/(kg*K) Konduktywność 37,7×106 S/m Przewodność cieplna 237 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 577,5 kJ/mol II. 1816,7 kJ/mol III. 2744,8 kJ/mol IV. 11577 kJ/mol V. 14842 kJ/mol VI. 18379 kJ/mol VII. 23326 kJ/mol VIII. 27465 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 26Al {syn.} 7,17×105 lat w.e. 4,004 26Mg 27Al 100% stabilny izotop z 14 neutronami 28Al {syn.} 2,25 min β- 4,642 28Si 29Al {syn.} 6,5 min β- 3,680 29Si
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Glin (Al, łac. aluminium) – pierwiastek chemiczny, metal z bloku p układu okresowego.

Jedynym izotopem stabilnym jest ²⁷Al

Glin jest trzecim najpowszechniej występującym pierwiastkiem na powierzchni Ziemi. Od jego symbolu (oraz symbolu krzemu) wywodzi się dawna nazwa najbardziej zewnętrznej warstwy globu – sial.

edytuj Historia

Sole i tlenki glinu znane były od zarania dziejów. Uwodniony, mieszany siarczan tego pierwiastka, ałun, był używany jako środek antyseptyczny przez starożytnych Greków. Istnienie tego pierwiastka i nazwę zasugerował Louis-Bernard Guyton de Morveau w 1761 r. W 1807 podobną sugestię wyraził sir Humphry Davy, który zaproponował współczesną nazwę. Istnieją kontrowersje na temat tego kto pierwszy wyodrębnił ten pierwiastek w stanie czystym. Według jednych źródeł był to Friedrich Wöhler w 1827 r. wg innych Hans Christian Ørsted w 1825 r. Amerykanin Charles Martin Hall i Francuz Paul-Louis Toussaint Héroult w 1886 opracowali produkcję glinu na skale przemysłową. Niezależnie od siebie opracowali metodę otrzymywania aluminium w procesie elektrolizy stopionej mieszaniny kriolitu i boksytu (Zobacz: proces Hall-Heroulta).

edytuj Właściwości chemiczne

Glin występuje na +3 stopniu utlenienia, bardzo rzadko również na +1 i +2. W stanie czystym powoli utlenia się na powietrzu, ulegając pasywacji.

Podgrzewany reaguje z tlenem obecnym w powietrzu tworząc tlenek. Glin łatwo roztwarza się w mocnych zasadach, takich jak NaOH lub KOH wypierając wodór i przechodząc w tetrahydroksyglinian:

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄ + 3H₂↑.

W kwasie solnym i w rozcieńczonym kwasie siarkowym roztwarza się wypierając wodór, natomiast reakcja ze stężonym kwasem siarkowym i rozcieńczonym kwasem azotowym przebiega inaczej – wydziela się odpowiednio dwutlenek siarki i dwutlenek azotu. W stężonym kwasie azotowym glin ulega pasywacji.

edytuj Właściwości fizyczne

W porównaniu z innymi metalami jego gęstość jest mała. Jest metalem dość plastycznym. Czysty, krystaliczny glin jest kruchy i łamliwy. Podobnie jak inne metale, dobrze odbija fale elektromagnetyczne. Czysty glin odbija około 99% widzialnego światła i około 95% podczerwieni.

edytuj Zastosowanie

edytuj Stopy aluminium

 Osobny artykuł: Stopy aluminium.

Ze względu na swoje właściwości, takie jak mała gęstość i odporność na korozję, stopy glinu z miedzią i magnezem zwane duraluminium znalazły wiele zastosowań i są używane do wyrobu szerokiej grupy produktów – od puszek do napojów do części statków kosmicznych. Tak zwane aluminium utwardzane dyspersyjnie jest wykorzystywane w produkcji koszulek elementów paliwowych i konstrukcyjnych rdzeni reaktorów jądrowych.

edytuj Czysty glin

edytuj Pył glinowy

Sproszkowany glin używany jest w hutnictwie do otrzymywania metali z ich tlenków w procesie aluminotermii. Stosowana w tym procesie mieszanina glinu oraz tlenków metali jest znana pod nazwą termit. Termitu używa się do produkcji broni, materiałów wybuchowych i środków pirotechnicznych, do spawania rur i szyn kolejowych oraz w modelarstwie rakietowym.

W syntezie chemicznej pył aluminium stosowany jest w reakcjach uwodorniania^[1] i jako zamiennik cynku w reakcji Reformatskiego^[2].

Stosowany jest również w przemyśle spożywczym, jako barwnik metaliczny. Używany jest przy srebrnych dekoracjach ciast i tortów. Parlament Europejski uznał, że dodawanie aluminium powinno być zakazane, ponieważ ma związek z chorobą Alzheimera.

edytuj Folia aluminiowa

Folie aluminiowe o różnej grubości stosowane są do pakowania (m.in. żywności) oraz do różnorodnych celów w technikach laboratoryjnych.

edytuj Związki

 Osobny artykuł: związki glinu.

Najważniejsze związki glinu to tlenek glinu i amfoteryczny wodorotlenek glinu. Glin tworzy też wodorek, a tetrahydroglinian litu LiAlH₄ jest powszechnie stosowanym w chemii organicznej silnym środkiem redukującym. Duże znaczenie przemysłowe mają też aluminoksany, a zwłaszcza MAO (metylowy aluminoksan), z którego produkuje się sita molekularne, oraz powszechnie wykorzystuje jako stałe podłoże dla wielu katalizatorów. Glina i kaolin powszechnie wykorzystywane przy produkcji ceramiki to złożone mieszaniny glino-krzemianów.

edytuj Znaczenie biologiczne

Glin dla zwierząt w nadmiarze może być rakotwórczy^{potrzebne źródło}. Codziennie w pożywieniu, między innymi w warzywach i herbacie, przyjmujemy około 12 mg glinu^{potrzebne źródło}.

Wodorowęglan glinu Al(HCO₃)₃, ortofosforan glinu AlPO₄ oraz krzemian glinu Al₂(SiO₃)₃ są stosowane jako leki przy nadkwasocie.

Glin jest całkowicie asymilowany przez wątrobę i nie wydalany na zewnątrz, nie wykazując przy tym typowych cech toksycznych. Dlatego też większość źródeł zalicza go do metali obojętnych i z tego względu w pewnych określonych warunkach dopuszczony jest do użytkowania w gastronomii. Jednak w przypadku termicznej obróbki żywności, przy bezpośrednim kontakcie z wodą, glin wykazuje wysoką rozpuszczalność i w nadmiernych ilościach przenika do pożywienia. Z tego powodu w Polsce już w latach 80. systematycznie wycofywano z użytku naczynia aluminiowe i obecnie jego znaczenie jest marginalne. Nadmiar glinu nadmiernie obciąża wątrobę, a przyjmowanie dużych dawek tego pierwiastka, zwłaszcza w okresie dzieciństwa, skutkuje upośledzeniem funkcji i mniejszą wydajnością tego organu w późniejszych latach. Ponadto należy wspomnieć, że glin łatwo asymiluje się ze związkami wapnia łatwo przyswajalnego do związków ciężko przyswajalnych. Dlatego też należy ograniczać jego spożycie w okresie wzrostu i rozwoju układu kostnego. Nie jest również wskazane, aby w nadmiarze spożywały go osoby w trakcie leczenia złamań i cierpiące na odwapnienie kości.

edytuj Wytwarzanie

Aluminium wytwarzane jest z boksytu w następujących po sobie procesach:

1. proces Bayera
2. proces elektrolizy Hall-Héroulta

Przypisy

Zobacz galerię na Wikimedia Commons:
Glin

p • d • e Chemiczne barwniki żywności (E100-199) E100 • E101 • E101a • E102 • E103 • E104 • E105 • E106 • E107 • E110 • E111 • E120 • E121 • E122 • E123 • E124 • E125 • E126 • E127 • E128 • E129 • E130 • E131 • E132 • E133 • E140 • E141 • E142 • E150a • E150b • E150c • E150d • E151 • E152 • E153 • E154 • E155 • E160a • E160b • E160c • E160d • E160e • E160f • E161a • E161b • E161c • E161d • E161e • E161f • E161g • E162 • E163 • E170 • E171 • E172 • E173 • E174 • E175 • E180 • E181