Aluminiul elementar

Aluminiul elementar

Aluminiul este cel mai raspandit metal in scoarta terestra (dupa indicele CLARK 7,45%) iar printre elemente ocupa locul al treilea in urma oxigenului si siliciului. Impreuna cu aceste elemente formeaza 82,54 % din scoarta terestra, fiind concenrat in special in apropierea suprafetei sale. Datorita activitatii sale chimice mari, se gaseste in natura numai sub forma de compusi.

Aluminiul cristalizeaza in sistemul cubic cu fete centrate, cu urmatoarele caracteristici principale:

- constanta retelei cristaline, la 25 C 4,04958 Å;

- raza atomica 1,4286 Å;

- raza ionica 0,8598 Å;

- distanta interatomica 2,8630 Å.

Densitatea aluminiului solid, cat si a celui topit scade odata cu cresterea gradului de puritate, fiind de 2,705 g /cm la 20 C pentru aluminiul de puritate 99,5 %. La temperatura de topire, aluminiul in stare solida are densitatea de 2,55 g / cm, respectiv 2,382 g / cm in stare lichida, ceea ce corespunde la o contractie volumica de 6,6 % la solidificare.

Aluminiul se topeste la 660,24 C si fierbe la temperatura de 2056 C.

Desi temperatura de topire este relativ joasa, pentru trecerea lui din stare solida in stare lichida se consuma, mai multa energie termica decat in cazul altor metale, cu temperaturi mai ridicate de topire (cupru, otel). Acest fenomen se datoreste faptului ca are o caldura latenta de topire mare (circa 389 kJ / kg) si o caldura specifica mare (929 J / kg C).

Rezistivitatea electrica a aluminiului foarte pur (99,999 %) in stare recoapta este de 2,63 cm la 20 C; ea scade in prezenta elementelor insotitoare care distorsioneaza reteaua cristalina si franeaza deplasarea electronilor sau ii absorb pentru a-si completa benzile lor incomplete. De asemenea, conductivitatea metalului este influentata de ecruisaj care perturba ordinea retelei cristaline si de temperatura.

Aluminiul se supune usor prelucrarii mecanice, fiind suficient de plastic, are conductibilitate termica si conductivitate electrica buna, se caracterizeaza prin proprietati optice deosebite. Metalul lustruit reflecta lumina, cel satinat difuzeaza lumina, iar cel anodizat absoarbe energia termica, asemanator corpului negru sau se coloreaza in cele mai variate culori. De asemenea, poseda rezistenta la uzura surprinzator de mare (avand in vedere faptul ca aluminiul este considerat un metal moale) si rezista bine la actiunea diferitilor agenti atmosferici, datorita aparitiei la suprafata sa a peliculei de oxid, compacta si impermeabila pentru gaze si lichide.

Aluminiul avand afinitate mare fata de oxigen in aer, chiar la temperatura obisnuita, se acopera, cu usurinta, cu un strat de oxid, care protejeaza metalul de o oxidare ulterioara. Pelicula odata indepartata se reface imediat in prezenta aerului. Procesul de oxidare a aluminiului se intensifica cu cresterea temperaturii si depinde de natura si concentratia elementelor insotitoare. Prezenta impuritatilor de magneziu, calciu, sodiu, siliciu, cupru etc. accelereaza fenomenul de oxidare