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chemie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Der steckbrief des aluminiums


1. Atom
2. Erdöl



Name: abgeleitet von lat. alumen = Alaun (Aluminiumverbindung)

Ordnungszahl: 13

Schmelzpunkt(°C): 660

Siedepunkt(°C): 2470

Dichte(g/cm3): 2,7

1. Ionenradius(eV): 5,84

Oxidationszahlen: +3 und (selten) +1

Mohssche Härte: 2-2.9

Valenzkonfiguration (Zuordnung der e- mit Hochzahlen zu entspr. Energieniveaus): (3s) 2 (3p)1

Rel. Atommasse: 26,98154

Vorkommen: Es kommt nicht elementar vor, sondern nur in seinen Sauerstoffverbindungen (Feldspäte, Glimmer, Tonerden)

Wichtige Aluminiummineralien sind: Tonerde Al2O3, Bauxit , H2O, Kalifeldspat, K[AlSi3O8], Natronfeldspat Na[AlSi3O8], Kalkfeldspat Ca[AlSi3O8] und Kryolith Na3[AlF6].

Die Hauptvorkommen liegen in Australien, Guinea, Brasilien, China und Kamerun.

Ein Weltvorrat von rund 25x 109 t steht ein jährlicher Verbrauch von 2,3x 107 t gegenüber.











2.


2.1 Herstellung



Aluminium wir heute fast ausschließlich durch dies Schmelzflusselektrolyse




hergestellt.



Die Schmelzflusselektrolyse ist eine Abscheidung eines Metalls aus einem



schmelzflüssigen Gemisch von versch. Salzen bei einer Stromstärke von 150.000A



aber einer geringen Stromspannung von 1 bis 6 V. Die Schmelzflusselektrolyse dient



v.a. zur Gewinnung von Metallen, die wegen ihrer großen Affinität zu Sauerstoff auf



normalem chemischem Wege nur schwer od. überhaupt nicht aus den Oxiden zum



Metall reduziert werden können. Dabei gewinnt man Alkalimetalle und Titan.



Besondere Bedeutung hat die Schmelzflusselektrolyse bei der Gewinnen von



Aluminium, da Aluminiumoxid (Al2O3) einen sehr hohen Schmelzpunkt hat wird



Kryolith dazu gegeben. Dadurch wird die Schmelztemperatur verringert. An den



Elektroden ( K = Kathode (-); A = Anode (+) Ionen) laufen folgende Vorgänge ab:




K: Al3+ + 3 e à Al (x4)




A: 2 O2- à O2 + 4e (x3)




4 Al3+ + 6 O2- à 4 Al + 3 O2



Da an der Anode Sauerstoff entsteht werden die Kohleanoden verbrannt. Die Anoden



müssen deshalb ständig in die Schmelze nachgeschoben werden. Für die



Schmelzflusselektrolyse werden riesige Energiemengen benötigt.

 
 




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