Sisältö
Alumiini (myös speltti alumiini) on yleisin metalli maan päällä ja yleisesti kolmanneksi runsain alkuaine hapen ja piin jälkeen. Kuten kaikille metalleille on yleistä, alumiini voidaan taivuttaa tai valaa useisiin muotoihin, mikä antaa sille monenlaisia sovelluksia. Alumiini on myös hyvä lämpö- ja sähköjohdin, ja sen sulamislämpötila on suhteellisen matala.
Alumiinin lähteet
Muinaiset roomalaiset käyttivät alumiinia (alumiiniumkaliumsulfaattia) väriaineena. Sitä eristettiin puhtaana metallina vasta vuoteen 1825. Alumiinia esiintyy luonnollisesti mineraalibuksiitissa, alumiinioksidin punertavanruskeassa malmissa, joka sisältää piidioksidin ja titaanidioksidin epäpuhtauksia. Buksiittijäännöksiä löytyy maailmanlaajuisesti, ja Australia, Guinea ja Brasilia ovat alumiinin tärkeimmät tuottajat.
Alumiinin tuotanto
Alumiini uutetaan kaupallisesti käyttämällä Bayer-menetelmää, murskatun bauksiitin ja natriumhydroksidin reaktiota natriumtetrahydroksoaluminaatin muodostamiseksi. Bauksiitin epäpuhtaudet eivät reagoi natriumhydroksidin kanssa, joten ne poistuvat helposti. Natriumtetrahydroksoaluminaatin jäähdyttäminen johtaa alumiinihydroksidin muodostumiseen, joka sitten muuttuu alumiinioksidiksi kuumentamalla sitä noin 2 000 asteeseen Fahrenheit. Puhdas alumiini eristetään lopulta elektrolyysikennolla.
Alumiinin ominaisuudet
Toisin kuin rauta, alumiini kestää korroosiota ja hapettumista. Tämä joustavuus johtuu hienosta suojaavasta alumiinioksidikerroksesta, joka muodostuu luonnollisesti ilman joutuessa kosketukseen metallien pinnan kanssa. Vaikka puhdas alumiini on kemiallisesti stabiilimpaa kuin rauta ja teräs, se on myös paljon heikompi. Alumiini on hyvin muokattava, mikä tarkoittaa, että sitä on helppo taivuttaa, joten se on sopimaton suora korvaus teräkselle. Vain 1220 astetta Fahrenheit-astetta alumiinilla on selvästi alhaisin sulamislämpötila teollisesti käytetyssä metallissa. Tämä alhainen sulamispiste tarkoittaa, että alumiinin muokkaaminen ja muotoilu maksaa paljon vähemmän kuin teräs.
Alumiinin käyttö
Yksi alumiinin suosituimmista käyttötavoista on keittiökalvo. Alumiini on ihanteellinen ruoan käärimiseen, koska se on reagoimaton, halpaa tuottaa ja hyvä lämmönheijastin. Muihin kotitalouskäyttöön kuuluvat keittiöt ja uunipinnat, juomatölkit, kastikeastiat ja ruokailuvälineet. Alumiinia sekoitetaan usein piin, titaanin tai magnesiumin kanssa voimakkaiden seosten muodostamiseksi, jotka ovat huomattavasti kevyempiä kuin teräs. Näitä seoksia on käytetty alusten, lentokoneiden ja autojen rakentamiseen. Alumiinien korkea sähkönjohtavuus ja korroosionkestävyys ovat tehneet siitä ihanteellisen käytettäväksi ulko- ja maanalaisessa sähkökaapeloinnissa.