Hliník je kovový prvek reprezentovaný symbolem „Al“ v periodické tabulce a je třetím nejběžnějším prvkem v zemské kůře: 8 % zemské kůry obsahuje hliník v různých sloučeninách. Je jich mnoho vlastnosti hliníku což z něj činí široce používaný kov po celém světě.
V tomto článku vám řekneme, jaké jsou vlastnosti hliníku, jeho význam a mnoho dalšího.
Nějaká historie
Nejprve byl izolován hliník 1825 dánským fyzikem HC Orstedem a dnes je spolu se železem nejpoužívanějším kovem lidmi.. Tento prvek se také nachází ve většině skalních útvarů a živých organismů. V přírodě se však nevyskytuje v čistém stavu, ale spíše jako součást četných silikátů a minerálů.
Pro svou nízkou hmotnost, dobrou tažnost, dlouhou životnost a odolnost proti korozi je jedním z nejužitečnějších kovů a lidmi v průmyslu nejrozšířenější. Používá se v široké škále slitin k výrobě velkého množství nádobí a nádob, stejně jako dílů pro různé stroje.
Vlastnosti hliníku
Toto jsou některé z vlastností hliníku, díky kterým je tak slavný a používaný po celém světě:
- Světlost: O hliníku je známo, že je extrémně lehký. Jeho hustota je přibližně jedna třetina hustoty oceli, což z něj činí ideální materiál pro aplikace, kde je vyžadována vysoká pevnost a nízká hmotnost, jako je letecký průmysl a výroba vozidel. Jeho lehkost a pevnost z něj navíc činí účinnou alternativu k jiným materiálům v mnoha aplikacích.
- Dobrá elektrická a tepelná vodivost: Hliník je vynikající vodič elektřiny a tepla. Díky tomu je cenný v aplikacích vyžadujících účinný přenos elektrické energie nebo odvod tepla, jako jsou elektrické kabely a elektronické součástky, kde je vodivost rozhodující.
- Odolnost proti korozi: Hliník má na svém povrchu přirozenou oxidovou vrstvu, která jej chrání před korozí. Tato tenká samoopravná vrstva mu dává vynikající odolnost proti korozi, díky čemuž je vhodný pro aplikace ve vlhkém nebo korozivním prostředí, což je důležitá vlastnost ve stavebnictví a různých průmyslových odvětvích.
- Kujnost a snadnost tvarováníHliník je tvárný a lze jej tvarovat do různých tvarů pomocí válcování, vytlačování a kování. To z něj dělá všestranný materiál pro výrobu zakázkových dílů a komponent, ideální pro splnění potřeb různých průmyslových odvětví.
- Recyklovatelnost: Hliník je vysoce recyklovatelný. Lze jej opakovaně tavit a recyklovat, aniž by ztratil své základní vlastnosti, což z něj činí udržitelný a ekologický materiál. Recyklace hliníku je ve skutečnosti proces, který spotřebuje podstatně méně energie než primární výroba hliníku.
- Estetický vzhled: Hliník má jasný, atraktivní stříbrný povrch, díky kterému je oblíbený v estetických aplikacích, jako jsou obaly, okenní rámy a dekorativní prvky. Jeho použití v architektuře a designu také zdůrazňuje jeho estetickou krásu a funkčnost.
- Nízká teplotní odolnost: Na rozdíl od některých materiálů, které se při nízkých teplotách stávají křehkými, si hliník zachovává svou pevnost a kujnost i při velmi nízkých teplotách, díky čemuž je užitečný v kryogenních aplikacích, kde je vyžadována stabilita za extrémních podmínek.
použití hliníku
Nejběžnějším procesem získávání hliníku je bauxit, hojný minerál na Zemi. Tento proces vyžaduje velké množství elektrické energie, což znamená, že jde o drahý proces, ale výsledkem je užitečný materiál s dlouhou životností (odolný proti korozi) a velmi nízkými náklady na recyklaci. To vše pomáhá mít stabilní cenu a stává se ekonomickým prvkem.
Hliník je ústředním a všestranným prvkem v mnoha průmyslových odvětvích lidstva s nesčetnými aplikacemi. Od výroby kovových dílů a mechanických součástek, jak v čisté formě, tak ve slitinách (zejména těch, které přispívají k jejich tvrzení), po výrobu zrcadel, různých nádob, hliníkových plechů, čtyřstěnů, dalekohledů a svařovaných součástí. Není divu, že je široce používán ve stavebnictví, dopravě a elektronice.
Hliník existuje po celou historii lidstva ve formě soli a používá se v lékařství a chemickém čištění. Jako čistý prvek se však objevil až v roce 1825, kdy se dánskému fyzikovi HC Orstedovi podařilo elektrolýzou získat některé nečisté vzorky. O dva roky později získal Friedrich Wöhler první čistý vzorek.
Původně byl považován za drahý kov a v roce 1855 byl vystaven u francouzských korunovačních klenotů, aleJeho široké použití a nižší cena z něj udělaly běžný kov.
Další vlastnosti hliníku: reaktivita, recyklace a toxicita
Hliník je velmi reaktivní, i když odolává korozi prostřednictvím vrstvy oxidu hlinitého (Al2O3), která se kolem něj tvoří v přítomnosti kyslíku a chrání zbytek kovu před korozí. Lze jej snadno ředit kyselinou chlorovodíkovou (nebo hydroxidem sodným (NaOH) a řadou kyselin a zásad.
Hliník lze dokonale recyklovat beze změny jeho fyzikálních vlastností, což nabízí značné ekonomické výhody oproti jiným kovům. Spotřeba energie potřebná pro tento proces je také velmi malá. (pouze 5 % původního výrobního procesu). Tento přetavený hliník se nazývá „sekundární hliník“.
Vzhledem k tomu, že hliník je měkký kov a není příliš odolný vůči mechanické trakci, má mnoho použití, ale nedoporučuje se jako konstrukční materiál. V tomto smyslu se obvykle leguje s jinými kovy, aby pomohly vytvrdit, jako je hořčík, mangan, měď, zinek a křemík a někdy dokonce s titanem a chromem.
Slitiny hliníku jsou označeny sérií:
- Řada 1000. Téměř čistá. Přibližně 99 % tvoří hliník.
- Série 2000. Slitina mědi.
- Série 3000. Slitiny obsahující mangan.
- Řada 4000. Slitiny obsahující křemík.
- Série 5000. slitina hořčíku.
- Řada 6000. Slitiny hořčíku a křemíku.
- Série 7000. Slitina zinku.
- Série 8000. Slitiny s jinými kovovými a nekovovými prvky.
Na rozdíl od toho, co se věřilo po desetiletí, hliník není pro člověka neškodný. Je méně toxický, protože hliník strava se v malých množstvích vstřebává střevy. Vdechování hliníkového prachu nebo potravin nasycených tímto prvkem však může způsobit poškození jater a ledvin nebo neurotoxické příznaky, které je třeba vzít v úvahu při hodnocení použití hliníku v různých aplikacích.
Zvýšené hladiny hliníku byly také spojeny s nástupem Alzheimerovy choroby.
