Alünimyum (Al); periyodik tablonun 3. periyot 3A grubunda bulunur ve 13 atom numarasına sahip hafif, beyaz renkli ve oldukça sert metal elementtir. Yer kabuğunda yaklaşık %8 oranında ve kompleks alüminyum silikat mineralleri hâlinde bulunur. En önemli mineralleri, feldspat, mika, kaolin, boksit, kriyolit, alunit, montmorilonit ve turkosittir. Bu minerallerin çoğundan alüminyum elde etmek zor ve pahalıdır.

Alüminyum sözcüğü, Yeni Latince “aluminium (bir metal)” sözcüğünden alıntıdır. (İlk kullanımı: 1808 Sir Humphrey Davy, İng. kimyacı.)

Özellikleri

Alüminyum metali
  • Erime sıcaklığı; 388,36 °K / 115,36 °C
  • Kaynama noktası; 2792 °K / 2519 °C
  • Elektron dizilişi; Ne 3s² 3p1

Alüminyum dünyadaki en hafif metallerden biridir; demire göre neredeyse üç kat daha hafif. Yüzeyi her zaman çok ince fakat yine de çok güçlü bir oksit film tabakası ile kaplı olması sebebiyle ayrıca çok daha dayanıklı, son derece esnektir.  Manyetize olmaz, mükemmel bir elektrik iletkenidir ve hemen hemen tüm diğer metallerle alaşımlar oluşturur.

Alüminyum  her sıcaklıkta kolaylıkla işlenebilir; ateşle yanmaz, özel boya gerekmez ve plastiklerden daha zehirli değildir. Aynı zamanda çok esnektir, bu nedenle sadece 4 mikron kalınlığında sacların yanı sıra ekstra ince tel yapımında kullanılır. Alüminyumdan yapılabilecek ekstra ince folyo, bir insan saçından üç kat daha incedir.

Alüminyum Eldesi

Alüminyum, genellikle zenginleştirilmiş boksit mineralinden elektroliz yöntemiyle elde edilir. Boksit filizini zenginleştirmek için öncelikle mineralin içindeki demir ve silisyum gibi minerallerden ayırmak amacıyla sodyum hidroksit ile tepkimeye sokulur. Tepkime sonunda alüminyum ve silisyum, alüminat ve silikat hâlinde çözeltiye alınır. Demir (III) oksit amfoterik olmadığından bazda çözünmez.

Çözelti süzülerek demir (III) oksit ve diğer safsızlıklardan arındırılır. Süzüntü soğutulur ve içine bir miktar alüminyum hidroksit eklenirse çözeltideki alüminat iyonları alüminyum hidroksit hâlinde çöker, silikatlar çözeltide kalır.

Süzülerek alınan alüminyum hidroksit ısıtılırsa saf alüminyum okside dönüşür.

Saflaştırılmış boksit Hall-Heroult elektroliz yöntemi ile elektroliz edilerek metalik alüminyum elde edilir.

Bunun için elektrolit olarak kriyolit içinde ergitilmiş boksit, anot olarak karışıma batırılmış karbon çubuklar kullanılır. Demirden yapılmış elektroliz kabının içini kaplayan grafit ise katot görevi yapar. Elektroliz 1000 °C dolayında yapılır. Alüminyum katotta toplanır. Elektrolizde aşırı oranda elektrik enerjisi tüketilir. Bir ton alüminyum elde edebilmek için 1890 kg boksit, 450 kg karbon çubuk, 70 kg kriyolit ve 15 000 kw-saat elektrik enerjisi kullanılır.

Kullanıldığı Yerler

Alüminyum çok iyi bir iletken olması sebebiyle mutfak eşyası yapımında, genellikle alaşımlar halinde dow metal (%8-10 Al) ve magnalyum (%70-90 Al) magnezyum alüminyum alaşımları olup uçak motorları ve diğer motorların yapımında kullanımı yaygındır.