Aluminium [Aluminum*]
Koostis / struktuur
Keemiline element alumiinium (Al), kristallstruktuur – tahkkeskendatud kuubiline võre.
Omadused
Hõbedase värvusega, kerge (tihedus 2700 kg/m3), pehme metall, hea elektri- ja soojusjuht (eritakistus 2.65·10-8 Wm ). Alumiinium sulab temperatuuril 933.47 K (660.32 °C).
Saamine
Alumiiniumi looduses ehedalt ei esine, kuigi ta on maakoores üks levinumaid elemente (massisisaldus maakoores 8,2 %, kolmas element hapniku ja räni järel). Alumiiniumi saadakse maakidest (boksiit) elektrometallurgilisel menetlusel. Suurim alumiiniumitootja ühe elaniku kohta on maailmas Island (2001. aastal üle 900 kg metalli elaniku kohta), kus selleks kasutatakse odavat geotermaalset energiat.
Alcan Iceland Ltd. alumiiniumitehas Islandil Straumsvikis.
Google Maps
Rakendused
Ehedalt ja kergsulamitena konstruktsioonimaterjalina, elektrijuhtmetena, valgust ja soojuskiirgust peegeldavate katetena. Võimaliku ebasoovitava biotoime ja alumiiniumi pinna halva puhastatvuse tõttu on vähenenud alumiiniumi kasutamine köögitarvete valmistamiseks.
Näidised
E15.1. Alumiiniumist plaat (paremal).
E15.2. Vaakuumaurustusega klaasile sadestatud ca. 10 aatomkihi paksune läbipaistev alumiiniumkile (vasakul – klaasi keskel on väike katmata ruuduke).
E15.3. Duocel® avatud pooridega alumiiniumvaht (Aluminum foam). Kasutus: gaaside ja vedelike segistites, löögienergia neelajates, soojusvahetajates, kerge (tihedus 3 … 12 % alumiiniumi tihedusest) kuid tugeva konstruktsioonimaterjalina. Saadakse valumenetlusel sulametalli vahustamisel ja suunatud kristalliseerimisel (erinevalt pulbermenetlusest).
[joonis anaglüüfina, V-P-P-S].
E15.6. Jaapani 1-jeenised mündid on valmistatud alumiiniumist.
Demod, katsed
D15.1. “Rahakristall”. Kuna vesi ei märga alumiiniumi eriti hästi, jäävad kerged alumiiniummündid veepinnale ujuma. Vedeliku pinna kõverdumise tõttu tekkib müntide vahel tõmbejõud ja nad korrastuvad heksagonaalseks (kuusnurkseks) võreks sarnaselt aatomitele kristallides. Kui suureks taoline “rahakristall” võib kasvada?
D15.2. Valguse hajumisel alumiiniumi pinnalt säilub valguse polaristatsioon. Seda asjaolu kasutatakse stereoekraanide valmistamiseks (vt. “Polaroidid”). Tekst on pildil olevale paberile kantud alumiiniumvärviga, valgustatud polariseeritud valgusega ja pildistatud läbi polaroidi viimase kahe erineva orientatsiooni korral: vasakul – paralleelne langeva valguse polarisatsiooniga, paremal – risti sellega.
Seesama langeva valguse polarisatsioonitasandi pideval pöördumisel.
D88.4. Elavhõbe korrodeerib alumiiniumi.
Viited:
*alates 1925 Ameerika Keemiaühingu poolt kasutusele võetud USAs käibiv nimekuju.
Tänu: Aarne Kasikov, Energy Research and Generation, Inc., Henn Voolaid
Koostas: JK
