Aluminium: Het is niet alleen te vinden in de koelkast gewikkeld rond week-oude restjes. Dit element is het op één na meest voorkomende metalen element in de aardkorst na silicium. Het wordt gebruikt in blikjes frisdrank en andere verpakkingen, in vliegtuigen en auto ‘ s, en zelfs in die Hippe iPhone 6.de pure massa van aluminium — ongeveer 8 procent van het gewicht van de aardkorst volgens de Universiteit van Wisconsin — maakt het gemakkelijk om dit metaal als vanzelfsprekend te beschouwen. Maar aluminium is lichtgewicht (een derde het gewicht van staal of koper, volgens de VS, Geologisch onderzoek) en gemakkelijk te vormen, vouwen en recyclen. Het is bestand tegen corrosie en bestand tegen herhaald gebruik.
Het grappige aan aluminium is dat het helemaal niet zo nuttig zou moeten zijn. Het metaal oxideert, of verliest elektronen, gemakkelijk, hetzelfde type reactie dat ijzer doet roesten. Echter, in tegenstelling tot flakey ijzeroxide, het product van deze reactie, aluminiumoxide, kleeft aan het oorspronkelijke metaal, waardoor het wordt afgeschermd van verder verval, volgens de Universiteit van Wisconsin.,
alleen de feiten
- atoomnummer (aantal protonen in de kern): 13
- Atoomsymbool (op het Periodiek Systeem van elementen): Al
- atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 26.9815386
- dichtheid: 2,70 g/kubieke centimeter
- fase bij kamertemperatuur: vaste
- smeltpunt: 1,220, 58 graden Fahrenheit (660.,De 32 graden Celsius)
- Kookpunt: 4,566 graden F (2.519 overige graden C)
- Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 22, een stabiele
- de Meest voorkomende isotopen: Al-27 (stabiel) en Al-26 (radioactieve; half-life 730,000 jaar)
Wonder metaal
Aluminium vormen in de sterren in een kernfusie in die magnesium pikt een extra proton, volgens Chemicool, een chemie website gemaakt door David D. Hsu van het Massachusetts Institute of Technology., Het wordt echter niet in zuivere vorm in de natuur gevonden; in de aardkorst komt aluminium het vaakst voor als een verbinding die aluin (kaliumaluminium sulfaat) wordt genoemd.de Deense chemicus Hans Christian Oersted slaagde er voor het eerst in om aluminium uit aluin te halen in 1825, volgens de Thomas Jefferson National Accelerator Facility. Latere wetenschappers verfijnden het proces voor het worstelen van aluminium voor aluin, maar waren niet in staat om de prijs te verlagen tot praktisch niveau., Decennialang werd Aluminium meer gewaardeerd dan goud: Napoleon III, de eerste president van de Franse Tweede Republiek vanaf 1848, serveerde trots zijn meest geëerde gasten met behulp van aluminium platen en bestek, omdat het zo ‘ n zeldzaam metaal was, volgens de Aluminium Association. Napoleon III zou ook een aluminium rammelaar hebben laten maken voor zijn zoon, volgens een artikel uit 1911 In Good Housekeeping Magazine.,in 1886 vonden een Franse ingenieur Paul Heroult en een gediplomeerde scheikundige Charles Hall zelfstandig een proces uit waarbij aluminiumoxide wordt gesmolten in cryoliet (natriumaluminiumfluoride) en wordt onderworpen aan een elektrische stroom, volgens de American Chemical Society. Het Hall-Heroult-proces wordt nog steeds gebruikt om aluminium te produceren vandaag, samen met het Bayer-proces, dat aluminium uit bauxieterts haalt, volgens de ACS.,de enige stabiele vorm van aluminium is Al-27, en de meeste isotopen hebben halfwaardetijden van slechts milliseconden, wat betekent dat ze in minder dan een oogwenk verdwenen zijn. Maar al-26, aluminium ‘ s langst durende radioactieve isotoop, heeft een halfwaardetijd van ongeveer 730.000 jaar. Deze isotoop wordt gevonden in stervormende gebieden in het melkwegstelsel, volgens een studie van januari 2006 in het tijdschrift Nature. In dat onderzoek gebruikten NASA-onderzoekers detecteerbare uitbarstingen van Al-26 om supernova ‘ s of sterrenexplosies te lokaliseren., Met behulp van deze al-26 vingerafdrukken schatten de wetenschappers dat er gemiddeld elke 50 jaar een supernova in het Melkwegstelsel voorkomt en dat er elk jaar zeven nieuwe sterren worden geboren.
wie wist?
- aluminium is overvloedig: in 2012, volgens de U. S. Environmental Protection Agency (EPA), 1,9 miljoen ton aluminium werd geproduceerd voor containers en verpakkingen alleen. Nog eens 1,7 miljoen ton ging naar apparaten, voertuigonderdelen en andere duurzame goederen.,
- een enkele Boeing-747 bevat 147.000 Pond (meer dan 66.000 kg) aluminium, volgens Chemicool.
- probeer dit niet thuis (tenzij u een dampkap hebt). Aluminiumpoeder plus jodium plus een paar druppels water zorgen voor een behoorlijke vertoning: wolken van giftige paarse jodiumdamp en dan een plotselinge vlam. De reactie is een demonstratie van hoe reactief aluminium echt kan zijn.
- recyclen! Recycling aluminium kost slechts 5 procent van de energie die nodig is om nieuw aluminium te extraheren uit erts, volgens de EPA., In 2012 kwam ongeveer 55 procent van de aluminium drankblikjes in de recyclingbak terecht.de top van het Washington Monument is bedekt met een aluminium piramide van 22,6 centimeter. De aluminium dop diende aanvankelijk als de top van de bliksemafleider van het monument, hoewel het moest worden aangevuld met koperen staven toen duidelijk werd dat de dop alleen geen schade kon voorkomen, volgens een artikel uit 1995 in het Journal of the Minerals, Metals and Materials Society.
- dat blikje cokes misschien niet lang uit de kast is geweest., Volgens de aluminium vereniging, een aluminium blik duurt zo weinig als 60 dagen om terug te keren als een nieuw blik na recycling.
- Trippy: ongeveer 75 procent van alle aluminium ooit gemaakt is nog steeds in gebruik, dankzij recycling, volgens de Aluminium Association.
huidig onderzoek
misschien wel het beroemdste optreden van aluminium op de recente onderzoeksscène was in 2011, toen het een rol speelde in de Nobelprijs voor de Scheikunde., De winnaar van de prijs, materiaalwetenschapper Dan Shechtman van het Technion-Israel Institute of Technology, ontdekte quasicrystals, moleculaire structuren van niet-herhalende patronen. Het materiaal waarin Shechtman deze quasikristallen ontdekte was een mengsel van mangaan en aluminium.volgens Yuntian Zhu, hoogleraar materials and engineering science aan de North Carolina State University, zijn er honderden aluminiumlegeringen of mengsels met andere metalen op de markt. Aluminium alleen is licht maar zwak, dus andere metalen worden toegevoegd om het meer spieren te geven.,Zhu en zijn collega ‘ s Namen dit concept tot het uiterste en maakten aluminium zo sterk als staal, zo rapporteerden ze in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications in 2010. Door aluminium gemengd met een beetje magnesium en zink aan extreme druk te onderwerpen, ontdekten de onderzoekers dat ze de aluminiumkorrels tot nano-grootte konden malen. Door deze kleinere korrels kan de legering bewegen, zodat deze niet broos en breekbaar wordt als Keramiek onder druk. Maar de beweging is grillig genoeg dat het materiaal erg sterk blijft.,
“De nanostructuur maakt het erg moeilijk voor dislocatie om te bewegen, maar op hetzelfde moment, als je een kracht die hoog genoeg is, zal het toestaan om te bewegen,” Zhu vertelde Live Science.
momenteel kunnen de onderzoekers slechts kleine hoeveelheden van deze supersterke aluminiumlegering tegelijk maken, wat betekent dat commerciële toepassingen nog niet mogelijk zijn.
ondertussen gebruiken onderzoekers in Oregon geavanceerde technologie om waterig aluminium te bestuderen, of aluminiumverbindingen die in water worden gevormd, met name aluminiumoxiden., Aluminiumoxiden zijn verbindingen die zowel aluminium als zuurstof bevatten.”aluminiumoxide, vooral in filmvorm, wordt in veel verschillende industrieën gebruikt,” zei Douglas Keszler, directeur van het Center for Sustainable Materials Chemistry van de Oregon State University. Deze films maken goede krasbestendig, corrosiebestendige barrières; aluminiumoxiden worden ook gebruikt in waterbehandeling om uit kleine deeltjes neer te slaan, vertelde Keszler levende wetenschap.,
Keszler en zijn team werken aan de analyse van inktachtige oplossingen die kunnen worden verhit en gedroogd tot aluminiumoxidefilms.
” We hebben niet de chemische technieken die ons in staat stellen gelijktijdig, met dergelijke oplossingen, om zowel de samenstelling als de structuur, de moleculaire structuur van wat er in de oplossing, ” Keszler zei. “Dus wat we hebben gedaan is een aantal gloednieuwe lasertechnieken en combineren dat met high-power berekeningen om tegelijkertijd de samenstelling en de structuur af te leiden.,”
zodra ze de oplossingen begrijpen, kunnen de onderzoekers het proces van de productie van de films beter controleren — en leren ze op energie-efficiënte manieren te maken. Op dit moment is het team het meest enthousiast over het gebruik van de films voor elektronentunnel. Door sandwiching een zeer zuivere aluminium oxide film tussen twee elektroden, Keszler zei, de wetenschappers zijn zeer dicht bij het krijgen van elektronen om te springen van de ene elektrode naar de andere zonder ooit interactie met de film: “in wezen, onmiddellijke overdracht van de ene elektrode naar de andere,” Keszler zei.,
dit elektron-tunneling apparaat kan worden gebruikt als een goedkope en eenvoudige switch, Keszler zei.
extra middelen
- Hier is een inside look at why aluminium costs may more than it should — an investigative report by The New York Times on the inflated price of aluminium.
- kijk onder de motorkap van een iPhone en ontdek welke chemische elementen, zoals aluminium, de smartphone doen tikken in deze video geproduceerd door de American Chemical Society.
- deze Discovery channel video geeft een visuele blik op hoe aluminium blikjes worden gerecycled.,Wist u dat sci-fi schrijver Jules Verne schreef over een aluminium ruimte raket in zijn roman “Journey to the Moon” – Lees meer historische feiten over aluminium op de Aluminium Association website.
volg Live Science @livescience, Facebook & Google+.