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Referate und Hausarbeiten : Physik

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Aluminium

ALUMINIUM (Al ) Allgemeines: Name: abgeleitet von lat. alumen = Alaun(Aluminiumverbindung) Ordnungszahl: 13 Schmelzpunkt(°C): 660 Siedepunkt(°C): 2470 Dichte(g/cm³): 2,7 Ionenradius(nm): 0,051 1. Ionisierungsenergie(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: Al ist das dritthäufigste Element überhaupt und das häufigste Metall der festen Erdrinde(in Alumosilicaten). Es kommt nicht gediegen(=elementar) vor, sondern nur in seinen Sauerstoffverbindungen. (Feldspäte, Glimmer, Tonerden). Wichtige Aluminiummineralien sind: Tonerde Al2O3, Bauxit Al2O3 . H2O, Kalifeldspat K[AlSi3O8], Natronfeldspat Na[AlSi3O8], Kalkfeldspat Ca[AlSi3O8] und Kryolith Na3[AlF6]. Von technisch größter Bedeutung sind die Bauxite. Die Hauptvorkommen liegen in Australien, Guinea, Brasilien, Indien, China und Kamerun. Einem Weltvorrat von rund 25 . 109 t steht ein jährlicher Verbrauch von 2,3 . 107 t gegenüber. Gewinnung: erfolgt fast ausschließlich durch Schmelzflußelektrolyse von Al2O3 nach einem von P.T. Héroult und Ch. M. Hall bereits 1886 entwickelten Verfahren. Es besteht aus 2 Stufen: 1. Aufschluß des Rohstoffs Bauxit(=Sammelbezeichnung für hydroxidische Tonerdemineralien: Al2O3, H2O, Fe2 O3, SiO2, TiO2;), da sich sonst die edleren Verunreinigungen mit dem Al elektrolytisch abscheiden würden, was die Gewinnung von Reinaluminium unmöglich macht. • Trockener Aufschluß erfolgt bei SiO2-reichen Bauxiten: Gemahlener Bauxit, calzinierte Soda(zu Aluminiumoxid entwässertes Aluminiumhydroxid) und gebrannter Kalk werden gemischt und in großen Drehöfen(bis zu 100m Länge) bei 1000°C geglüht. Das Sinterprodukt wird mit Wasser behandelt und daraus das unlösliche Eisenhydroxid als Rotschlamm abgetrennt, das Aluminat durch CO2 als Al(OH)3 ausgefällt und durch Glühen in á- Al2O3 umgewande...

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