Алюминий

Без алюминия трудно представить жизнь современного человека – алюминиевая фольга, посуда, проволока, планшеты и плоские телевизоры, спортивное снаряжение и мебель, зеркала, кофеварки...

Куда бы не посмотрел современный человек, он везде отыщет предметы из алюминия.

А когда-то изделия из этого металла считались роскошью. Представьте, что в 1852 г. килограмм алюминия стоил $ 1 200 – дороже золота!

Почему же со временем цена на этот металл так сильно упала?

Ответ прост – алюминий широко распространен в земной коре (8 %), уступая в этом только кислороду и кремнию.

Говоря о его распространенности, скажем только, что он входит в состав глины. Поэтому его другое название – глиний.

Так, белая глина, или каолин, рождается при выветривании алюмосиликатов, например полевого шпата ортоклаза, слюды, нефелина.

Одновременно с глиной при этом образуются кварцевый песок, бокситы и корунд. Окрашенные кристаллы корунда – это всем известные драгоценные камни рубин и сапфир.

Название алюминия происходит от латинского названия квасцов (alumen – «горькая соль»).

Издревле квасцы использовались для протравливания при крашении тканей – об этом упоминал еще греческий историк Геродот.

В 1754 г. немецкий химик Мартграф сумел получить осадок гидратированного оксида алюминия, названного им квасцовой землей.

Позднее эту землю стали именовать алюминий (alumina) или глиноземом.

В 1825 г. путем нагревания безводного хлорида алюминия с амальгамой калия впервые был получен алюминий.

Через 2 года немец Ф. Вёлер заменил амальгаму калия на чистый калий. Именно этого химика и считают первооткрывателем алюминия, так как именно он исследовал свойства нового металла.

Итак, немецкий химик Ф. Вёлер разработал способ, который лег в основу промышленного производства алюминия.

В дальнейшем вместо дорогого и довольно опасного калия начали использовать более дешёвый натрий, что позволило снизить цену на алюминий до $75 за килограмм.

В 1855 году внушительный слиток «серебра из глины» был представлен на Всемирной выставке в Париже.

Новое падение цены на этот металл было вызвано внедрением электролитического метода в 1886 г. – расплаву стали подвергать не сам Al2O3 (t пл. = 2045°С), а его раствор в расплавленном криолите.

Данный процесс проводят в электрических печах при температуре около 960°С. При этом используют электроды из графита.

Чистый алюминий – лёгкий серебристо-белый металл, отличающийся высокой пластичностью, тепло- и электропроводностью.

При 100-150°С алюминий настолько пластичен, что из него удается получить фольгу толщиной менее 0,01 мм. Алюминиевая фольга применяется в производстве конденсаторов и как обёрточный материал.

Алюминиевые провода намного легче медных, что компенсирует меньшую электропроводность алюминия. Однако под действием тока места соединения таких проводов сильно нагреваются, провода подплавляются, из-за чего нередко случаются короткие замыкания и пожары.

Сплавы на основе алюминия (например, дуралюмин) сочетают лёгкость с высокой прочностью. Они используются в машиностроении и авиационной промышленности.

Помимо лёгкости алюминий имеет ещё одно преимущество перед железом – он не ржавеет.

Дело в том, что алюминий надёжно защищён с поверхности тончайшей плёнкой оксида, предохраняющего металл от дальнейшего окисления.