Ireki menu nagusia

Aluminio

13 zenbaki atomikoa duen elementu kimikoa

Aluminioa elementu kimiko bat da, Al ikurra eta 13 zenbaki atomikoa dituena. Zilar-txuri kolorekoa, ez zurruna, ez-magnetikoa eta metal harikoa den boro taldeko elementua da. Aluminioaren masa guztia lurrazalaren %8 da, hirugarren elementu ugariena da oxigenoa eta silizioaren ondoren, eta metal ugariena lurrazalean, baina ez da ugaria mantu behekaldean. Mea nagusia bauxita (Al(OH)3) da;  270 mineralek bere baitan dute elementu hau.[1]

Aluminioa
Aluminium-4.jpg

13

MagnesioaAluminioaSilizioa
   
 
13
Al
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia Aluminioa, Al, 13
Serie kimikoa Metal txiroak
Taldea, periodoa, orbitala 13, 3, p
Masa atomikoa 26,9815(13) g/mol
Konfigurazio elektronikoa Ne 3s2 3p1
Elektroiak orbitaleko 2, 8, 3
Propietate fisikoak
Egoera Solido
Dentsitatea (0 °C, 101,325 kPa) 2,70 g/L
Urtze-puntua 933,47 K
(660,32 °C, 1.220,58 °F)
Irakite-puntua 2.792 K
(2.519 °C, 4.566 °F)
Urtze-entalpia 10,71 kJ·mol−1
Bero espezifikoa (25 °C) 24,200 J·mol−1·K−1

Lurrun-presioa

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 1.482 1.632 1.817 2.054 2.364 2.790
Propietate atomikoak
Kristal-egitura Kubikoa, aurpegietan zentratua
Oxidazio-zenbakia(k) 3, 2, 1 (oxido anfoterikoa)
Elektronegatibotasuna 1,61 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala 1.a: 577,5 kJ/mol
2.a: 1.816,7 kJ/mol
3.a: 2.744,8 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa) 125 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua) 118 pm
Erradio kobalentea 118 pm
Isotopo egonkorrenak

Aluminioaren isotopoak

iso UN Sd-P D DE (MeV) DP
26Al sintetikoa 7,17x105 u β+ 1,17 26Mg
ε - 26Mg
γ 1,8086 -
27Al %100 Al egonkorra da 14 neutroirekin
Aluminio xafla bat

Nahiz eta ingurumenean nagusia izan, ez dago izaki bizidunik aluminio gatz izaera metaboliko eran, hala ere, landareek eta animaliek jasan dezakete.

Korrosioarekiko erresistentzia, konduktibitate elektrikoa, fusio puntu baxua eta arintasunarengatik ezaguna da. Aplikazio ugari dituenez gero, industrian asko erabiltzen da eta mundu mailako ekonomian eragina du.

HistoriaAldatu

Hasiera batean, medikuntzan eta tindagaian erabiltzen zen alunbre moduan. Ez zen elementua bera identifikatu XIX. mendera arte, garai horretan bere erauzketa zaila izanik eta kantitate oso txikitan lortuz; ondorioz denbora luze batean metal pretziatu eta garesti bezala kontsideratu, eta urrea eta zilarrarekin konparatzen zen. Urteak pasa ahala, eta horrekin batera, erauzketa teknikak hobera joan ahala, metal komun bat izatera pasa egin da eta bere prezioa izugarri murriztu egin da. Gaur egun, industria mailan metalik garrantzitsuenetarikoa da, bai bere kantitate eta baita erabilpenengatik ere, soilik burdina/altzairuak gainditua.

Metalaren propietate fisikoakAldatu

 
Aluminioaren gainazala

Aluminioak daukan propietaterik nabarmenak bere dentsitate baxua (2,7 g/mL solido eran eta likido eran 2,375 g/mL),  eta pasibazioaren bidez korrosioarekiko erresistentzia izatea dira.

Bestetik, aluminioa oso eroale termiko (235 W m-1 K-1) eta elektriko (35-38 m/(Ω mm²)) ona da; baita supereroalea izateko gai da, 1,2 K-ko tenperatura kritikoa izanik. Eremu magnetiko kritikoa gutxi gorabehera 100 gauss-ekoa du, material ohikoa izanik qubits izeneko supereroalea sortzeko.

Urtze-puntua (933.47 K = 660, 32 ºC) eta irakite-puntua (2792 K = 2519 ºC)  trantsizio-metalenak baino baxuagoak ditu. Aluminio metala, disdiratsua dena, zilarraren antza dauka irradiazio ultramore guztiak absorbatzen dituelako, espektro ikusgai guztia isladatuz. Aluminioa material biguna eta malgua da, Mohs eskalan 2,5-3-koa izanik, horregatik metal egokia da kable elektrikoak eta lamina meheak eratzeko.


Aluminioaren kimikaAldatu

Elementuaren oxidazio-egoera gehienak katioi eran aurki ditzakegu, non oxidazio-egoera egonkorrena Al (III) den, zortzikotea beteta duelako; baina beste oxidazio-egoerak izan ditzake, hala nola: Al I, AlF, AlCl eta AlBr gasak eran, trihaluroak aluminioarekin berotzen direlarik. Baina Al I ez-egonkorra da giro tenperaturan, triioduroa eratuz, eta (II) oxidazio-egoeran ere aurkitzen da, Al metala oxidatzaileekin errakzionatzean, adibidez AlO gas egoeran aurkitzen da leherketa baten ondoren.

Aluminio isotopo guztietatik egonkorrena 27Al da, isotopo bakarra delako Lurran dagoela, bere sorreratik.

Konposatu eta mineral gehienak aluminio +3 oxidazio egoeran aurkitzen dira. Koordinazio-zenbakia konposatuaren arabera aldatzen da baina normalean,  Al (III)-ak 6 edo 4 koordinazio-zenbakia dauka, konposatu gehienak koloregabekoak direlarik.

Aluminio metalak korrosioarekiko erresistentzia dauka, aluminio oxido geruza bat eratzen delako eta horrek airearekin kontaktuan ipintzea deuseztatzen du, oxidazio gehiago egoteari uko eginez, pasibazio efektua deritzon prozesuari esker.[2] Aluminio oxido egonkorrena, Al2O3 da, mineraletan aurkituz, non mineral mota honi korindoia deritzo.[3] Aluminio oxidoari alumina ere deitzen zaio. Ez-purutasun metalikoak izan ditzake; adibidez, zafiroak Cr (III) eta Ti (III) oxido ez puruak ditu, eta errubian Cr eta Fe ez-purutasunak izaten ditu.


Aluminioa elementu anfotero bat da, soilik inguru basiko eta azidoetan disolbatzen delako. Adibidez, inguru oso azidoetan aluminioak protoiarekin erreakzionatzen du hidrogeno gasa emateko, eta ingurumen basikoetan aldiz, pasibazioz sortutako babes baldintzak sortzen ditu. Aluminioak kloruroen aurrean disolbatzeko joera du, adibidez NaCl. Horregatik, etxeko tutuak ez daude aluminioz eginda.[4]  

Aluminioa  uretan oxidatzen da, 280 ºC-zko tenperatura baino baxuagoetan, hidrogenoa, aluminio hidroxidoa eta beroa emateko:

2 Al + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2

Erreakzio hau hidrogenoa eratzeko erabiltzen da, baina arazoak izan ditzake erreakzioa inhibitzen duen pasibatutako oxido geruza baztertzeko eta aluminioa bersortzeko behar den energia gordetzeko.

Gainera, aluminioa tenperatura altuetan aurkitzean, erreakzio aluminotermikoa deritzon erreakzioak gertatzen dira, aluminioak erreduzitzaile gisa jokatuz aluminioen aleakzioak eratzeko:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3

Aluminioa haluroekin lotzea ohikoa da AlX3 eta Al2X6 molekulak eratzeko, haluroak, Cl, Br eta I izanik. Floruroaren kasuan aldiz, lotura ionikoen bidez lotzen da eta AlF6 eran eratzen da, non, Al (III)-ak  6 koodinazio zenbakia du, inguruan oktaedroak agertzen direlarik. Oxidoen eta hidroxidoen azidifikazioan hidratoak agertzen dira. Gainera, uretan, halogenuroek nahaste bat sortzen dute, Al+3 zentroan 6 koordenatua ageriz eta, ur eta halogenuro ligandoak eratzen direlarik. Adibidez, fluoruroa eta aluminioa (III) uretan egotean, hurrengo konplexuak eratu daitezke:  [AlF(H2O)5]2+, AlF3(H2O)3 eta [AlF6]3− , eta klorhidrikoa gehitzean, [Al13O4(OH)24(H2O)12]7+ eratuko da.

ErabilpenakAldatu

Aluminioen aleazioak, ez burdinikoak diren gehien erabiltzen den aleazioak dira.[5] Aluminioa normalean aleatuta dago eta horrek bere propietate mekanikoak hobetzeko laguntzen dio, adibidez, aluminiozko latak, hauen aleazioa %92-99-koa delarik.[6] Aleazioak egiteko, gehien erabiltzen diren elementuak kuprea, zinka, magnesio, manganeso eta silizioa dira.

Aluminioak metal eran dituen propietate fisikoak hauek dira: dentsitate baxua, korrosioen babespena, eroale elektriko ona...

Bere propietate optikoegatik ispiluak egiteko erabiltzen da. Erabilerarik hedatuena aluminio papera egiteko da. Lata eta Tetra Brikak egiteko ere erabiltzen da. Bere propietate elektrikoak direla eta, ia kobrea bezain eroale elektriko ona denez, honen ordez erabili daiteke, batez ere pisua garrantzitsua denean, hegazkinetan eta energia elektrikoa garraiatzeko aireko lineatan adibidez. Beste metal batzuekin aleatuta, arkitekturan eta industriako pieza ekoizpenean erabiltzen da. Bitxigintzan korindoi egoeran erabiltzen da, kolore gorri edo urdinak hartuz. Laser izpietan ere badute erabilpenik.

 
Aluminiozko lata

Beste erabilpenakAldatu

Aluminio metalak hainbat erabilpen izan ditzake bere propietate fisiko eta kimikoen arabera:[7]

  • Garraioan ( automobilak, traktorea, bizikletan…) dentsitate gutxi daukalako.
  • Bilgarrietan (latak, aluminiozko paperan). Ez-toxikoa delako, absorbitzen ez duelakoeta ezpalen kontra babesten duelako.
  • Eraikuntzan (leihoa, ateak…)
  • Elektrizitate garraioa: (kondentsadore,motor eta sorgailuak, transformagailuak…)
  • Etxerako materialak egiteko, sukaldatzeko materialak, baita altzariak egiteko ere.
  • Makinarietan eta ekipotan (prozesamendu tresneria, tutueria eta lanabesak)


Aluminio metala erabiltzeaz gain, honen konposatuak erabiltzen dira:

 
Aluminio-aleazio motor kulata
  • Aluminio sulfato: paperaren fabrikazioan nagusiki, baita tintagailurako, larru ontzean eta beste aluminio konposatuak egiteko ere.
  • Alumbre potasiko eta alumbre amonikoa: larru ontzean eta tindatu finkatzaileetan.
  • Aluminio kloruro anhidridoa: katalizatzaile eran industria kimiko eta petrokimikoan.
  • Aluminio azetatoa: soluzio eran idorgarri moduan.[8]
  • Aluminio fosfatoa: beira, papera, zeramika, pulpa, kosmetiko, pintura, berniz eta hortzetarako zementuen fabrikaziorako erabiltzen da.[9]
  • Aluminio hidroxidoa: antiazido moduan, uraren purifikazioan, beira eta zeramika fabrikazioan eta oihal iragazgaitzetan.[10][11]
  • Aluminio litio hidruroa: erreduzitzaile ona kimika organikoan.
  • Organoaluminoak: azido eta Lewis kokatalizatzaile bezala erabiltzen dira.[12]
  • Metilaluminioaxano: olefina polimerizazioan Ziegler-Natta kokatalizatzaile gisa erabiltzen da, binilo polimeroak sortuz: polietano adibidez.[13]
  • Aluminio ioiak ur-disoluzioetan: sulfatoak adibidez arrainen parasitoak tratatzeko erabiltzen dira, hala nola, Gyrodactylus salaris.[14]
  • Txerto askotan aluminio gatzak erabiltzen dira inmunitate erantzunetan laguntzeko, horrela txertoaren proteinak potentzia nahikoa izango du inmunizazio estimulatzaile izateko.[15]

BibliografiaAldatu

  • Mark Winter. (1993). WebElements. [ The University of Sheffield and WebElements Ltd ] Web gunea: https://www.webelements.com/aluminium/
  • Frank, W.B. (2009). "Aluminum". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_459.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
  • Drozdov, Andrey (2007). Aluminium: The Thirteenth Element. RUSAL Library. ISBN 978-5-91523-002-5.
  • Dean, John A. (1999). Lange's handbook of chemistry (15 ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-016384-3. OCLC 40213725.
  • Lide, David R., ed. (2004). Handbook of Chemistry and Physics (84 ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0566-5.
  • Nappi, Carmine (2013). The global aluminium industry 40 years from 1972 (PDF) (Report). International Aluminium Institute. Retrieved 10 November 2017.
  • Richards, Joseph William (1896). Aluminium: Its history, occurrence, properties, metallurgy and applications, including its alloys (3 ed.). Henry Carey Baird & Co.

ErreferentziakAldatu

  1. Shakhashiri, B.Z. (17 March 2008). "Chemical of the Week: Aluminum" (PDF). SciFun.org. University of Wisconsin. Archived from the original (PDF) on 9 May 2012. Retrieved 4 March 2012.
  2. Vargel, Christian. (2004) Corrosion of aluminium (1st ed. argitaraldia) Elsevier ISBN 9780080472362 PMC 274132823 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  3. Roscoe, Henry E. (Henry Enfield), 1833-1915. (1913-1920) A treatise on chemistry Macmillan PMC 1521477 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  4. Engine coolant testing : fourth volume ASTM 1999 ISBN 0803126107 PMC 41347703 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  5. Benton, William, (1 April 1900–17 March 1973), Chairman and Publisher, Encyclopædia Britannica, Inc., since 1943 Oxford University Press 2007-12-01 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  6. «How it's Made: Aluminum Foil» SciVee 2007-09-12 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  7. Aluminum and aluminum alloys ASM International 1993 ISBN 087170496X PMC 29256869 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  8. WHO model formulary, 2004 World Health Organization 2004 ISBN 9789241546317 PMC 55694050 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  9. Adams, Robert M., 1926- (1983) Occupational skin disease Grune & Stratton ISBN 0808914944 PMC 8591085 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  10. Goodyer, L (2000-12) «Fundamentals of Pharmacology: A Text For Nurses and Health Professionals» International Journal of Nursing Studies (6): 555 doi:10.1016/s0020-7489(00)00043-2 ISSN 0020-7489 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  11. Encyclopaedia of science & technology (2nd ed. argitaraldia) New Africa Education 2004 ISBN 1869283848 PMC 238823160 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  12. Witt, M.; Roesky, H. W. (2010-06-08) «ChemInform Abstract: Organoaluminum Chemistry at the Forefront of Research and Development» ChemInform (23): no–no doi:10.1002/chin.200023284 ISSN 0931-7597 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  13. (Ingelesez)Andresen, Arne; Cordes, Hans-G�nther; Herwig, Jens; Kaminsky, Walter; Merck, Alexander; Mottweiler, Renke; Pein, Joachim; Sinn, Hansj�rg et al. (1976-10) «Halogen-Free Soluble Ziegler Catalysts for the Polymerization of Ethylene. Control of Molecular Weight by Choice of Temperature» Angewandte Chemie International Edition in English (10): 630–632 doi:10.1002/anie.197606301 ISSN 0570-0833 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  14. Atlantic salmon ecology Blackwell Pub 2011 ISBN 9781444327755 PMC 663460977 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.
  15. Vaccine adjuvants and delivery systems Wiley-Interscience 2007 ISBN 9780470134931 PMC 181346043 . Noiz kontsultatua: 2019-04-01.

Kanpo loturakAldatu

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Aluminio