Aluminium

Aluminium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Al und der Ordnungszahl 13. Im Periodensystem gehört Aluminium zur dritten Hauptgruppe und zur 13. IUPAC-Gruppe, der Borgruppe, die früher auch als Gruppe der Erdmetalle bezeichnet wurde.

Aluminium ist ein silbrig-weißes Leichtmetall. In der Erdhülle ist es, auf den Massenanteil (ppmw) bezogen, nach Sauerstoff und Silizium das dritthäufigste Element und in der Erdkruste das häufigste Metall.

Weltweit wurden 2010 insgesamt 41 Mio. Tonnen Primäraluminium hergestellt<ref name="WAl">world-aluminium.org: The Global Aluminium Industry 40 years from 1972 (PDF; 308 kB), abgerufen am 17. November 2013.</ref> (2014 in Deutschland: 531.000 Tonnen Primär- und 600.000 Tonnen Recyclingaluminium).<ref>http://www.aluinfo.de/index.php/gda-news-de/items/aluminiumkonjunktur-entwickelt-sich-positiv.html.</ref> Das Metall ist sehr unedel und reagiert an frisch angeschnittenen Stellen bei Raumtemperatur mit Luft und Wasser zu Aluminiumoxid. Dies bildet aber sofort eine dünne, für Luft und Wasser undurchlässige Schicht (Passivierung) und schützt so das Aluminium vor Korrosion.

Geschichte

Im Vergleich zu Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Blei, Eisen und Quecksilber, die schon in der Antike bekannt waren, ist Aluminium ein sehr junges Metall. Der englische Chemiker Humphry Davy beschrieb es im Jahre 1808 als „Aluminum“ und versuchte sich an seiner Darstellung. Diese gelang jedoch erst 1825 dem Dänen Hans Christian Ørsted durch Reaktion von Aluminiumchlorid (AlCl₃) mit Kaliumamalgam, wobei Kalium als Reduktionsmittel diente:<ref>Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemie der Elemente. Wiley-VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9.</ref>

<math>\mathrm{4\ AlCl_3 + 3\ K \rightarrow Al + 3\ KAlCl_4}</math>

Friedrich Wöhler verwendete 1827 die gleiche Methode, verwendete zur Reduktion jedoch metallisches Kalium und erhielt damit ein reineres Aluminium. Zu jener Zeit kostete Aluminium mehr als Gold.

Henri Étienne Sainte-Claire Deville verfeinerte den Wöhler-Prozess im Jahr 1846 und publizierte ihn 1859 in einem Buch. Durch den verbesserten Prozess stieg die Ausbeute bei der Aluminiumgewinnung, was dazu führte, dass der Aluminiumpreis innerhalb von zehn Jahren auf ein Zehntel fiel.

1886 wurde unabhängig voneinander durch Charles Martin Hall und Paul Héroult das jetzt nach ihnen benannte Elektrolyseverfahren zur Herstellung von Aluminium entwickelt: der Hall-Héroult-Prozess. 1889 entwickelte Carl Josef Bayer das nach ihm benannte Bayer-Verfahren zur Aluminiumherstellung. Aluminium wird noch heute nach diesem Prinzip großtechnisch hergestellt.

Am Ende des 19. Jahrhunderts stand das Metall in solchem Ansehen, dass man daraus gefertigte Metallschiffe auf den Namen Aluminia taufte.

Namensgebung

Der Elementname leitet sich vom lateinischen Wort alumen für Alaun ab. Zwei Namen für das Element sind in Gebrauch: Aluminium und Aluminum. Weltweit dominiert das erstere, während in den Vereinigten Staaten und im kanadischen Englisch der zweite Name geläufiger ist.<ref>Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemistry of the Elements. 2. Auflage. Butterworth–Heinemann, 1997, ISBN 0-08-037941-9, S. 217.</ref> Die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) beschloss im Jahr 1990, dass der Elementname Aluminium laute, akzeptierte 3 Jahre später aber auch Aluminum als mögliche Variante.

Vorkommen

Aluminium ist mit einem Anteil von 7,57 Gewichtsprozent nach Sauerstoff und Silicium das dritthäufigste Element der Erdkruste und damit das häufigste Metall. Allerdings kommt es aufgrund seines unedlen Charakters praktisch ausschließlich in gebundener Form vor. Die größte Menge befindet sich chemisch gebunden in Form von Alumosilicaten, in denen es in der Kristallstruktur die Position von Silicium in Sauerstoff-Tetraedern einnimmt. Diese Silicate sind zum Beispiel Bestandteil von Ton, Gneis und Granit.

Seltener wird Aluminiumoxid in Form des Minerals Korund und seiner Varietäten Rubin (rot) und Saphir (farblos, verschiedenfarbig) gefunden. Die Farben dieser Kristalle beruhen auf Beimengungen anderer Metalloxide. Korund hat mit fast 53 Prozent den höchsten Aluminiumanteil einer Verbindung. Einen ähnlich hohen Aluminiumanteil haben die noch selteneren Minerale Akdalait (etwa 51 Prozent) und Diaoyudaoit (etwa 50 Prozent). Insgesamt sind bisher (Stand: 2010) 1156 aluminiumhaltige Minerale bekannt.<ref>Mineral Species containing Aluminum (Al) auf Webmineral (englisch).</ref>

Das einzige wirtschaftlich wichtige Ausgangsmaterial für die Aluminiumproduktion ist Bauxit. Vorkommen befinden sich in Südfrankreich (Les Baux), Guinea, Bosnien und Herzegowina, Ungarn, Russland, Indien, Jamaika, Australien, Brasilien und den Vereinigten Staaten. Bauxit enthält ungefähr 60 Prozent Aluminiumhydroxid (Al(OH)₃ und AlO(OH)), etwa 30 Prozent Eisenoxid (Fe₂O₃) und Siliciumdioxid (SiO₂).

Bei der Herstellung unterscheidet man Primäraluminium, auch Hüttenaluminium genannt, das aus Bauxit gewonnen wird, und Sekundäraluminium aus Aluminiumschrott. Die Wiederverwertung benötigt nur etwa 5 Prozent der Energie der Primärgewinnung.

Infolge der Passivierung kommt Aluminium in der Natur auch sehr selten elementar (gediegen) vor, meist in Form von körnigen bis massigen Aggregaten, kann in seltenen Fällen aber auch tafelige Kristalle bis etwa einen Zentimeter Größe entwickeln.<ref>Aluminium. In: John W. Anthony u. a.: Handbook of Mineralogy. Mineralogical Society of America, 2010 (englisch, PDF, 56,9 kB).</ref> Von der International Mineralogical Association (IMA) ist es daher in der Mineralsystematik nach Strunz unter der System-Nummer 1.AA.05 beziehungsweise veraltet unter I/A.03-05 als Mineral anerkannt. Gediegenes Aluminium konnte bisher (Stand: 2010) an rund 20 Fundorten nachgewiesen werden: In Aserbaidschan, Bulgarien, der Volksrepublik China (Guangdong, Guizhou und Tibet), Italien, Russland (Ostsibirien, Ural) und in Usbekistan. Auch auf dem Mond ist gediegenes Aluminium gefunden worden.<ref>Aluminium bei mindat.org (englisch).</ref> Aufgrund der extremen Seltenheit hat gediegenes Aluminium keine Bedeutung als Rohstoffquelle.

Gewinnung

Primäraluminium (Herstellung aus Mineralien)

Da Aluminium aus den Alumosilicaten aufgrund der Bindungsverhältnisse praktisch nicht isoliert werden kann, ist eine wirtschaftliche großtechnische Gewinnung von metallischem Aluminium nur aus Bauxit möglich. Das in diesem Erz enthaltene Aluminiumoxid/-hydroxid-Gemisch wird zunächst mit Natronlauge aufgeschlossen (Bayer-Verfahren, Rohrreaktor- oder Autoklaven-Aufschluss), um es von Fremdbestandteilen wie Eisen- und Siliciumoxid zu befreien und wird dann überwiegend in Wirbelschichtanlagen (aber auch in Drehrohröfen) zu Aluminiumoxid (Al₂O₃) gebrannt.

Der sogenannte trockene Aufschluss (Deville-Verfahren) hat dagegen keine Bedeutung mehr. Dabei wurde feinstgemahlenes, ungereinigtes Bauxit zusammen mit Soda und Koks in Drehrohröfen bei rund 1200 °C kalziniert und das entstehende Natriumaluminat anschließend mit Natronlauge gelöst.

Die Herstellung von Aluminium erfolgt ausschließlich durch Schmelzflusselektrolyse von Aluminiumoxid nach dem Kryolith-Tonerde-Verfahren (Hall-Héroult-Prozess). Zur Herabsetzung des Schmelzpunktes wird das Aluminiumoxid zusammen mit Kryolith geschmolzen (Eutektikum bei 963 °C).<ref>Eutektikum Aluminiumoxid/Kryolith.</ref> Bei der Elektrolyse entsteht an der den Boden des Gefäßes bildenden Kathode Aluminium und an der Anode Sauerstoff, der mit dem Graphit (Kohlenstoff) der Anode zu Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffmonoxid reagiert. Die Graphitblöcke, welche die Anode bilden, brennen so langsam ab und werden von Zeit zu Zeit ersetzt. Die Graphitkathode (Gefäßboden) ist gegenüber Aluminium inert. Das sich am Boden sammelnde flüssige Aluminium wird mit einem Saugrohr abgesaugt.

Aufgrund der hohen Bindungsenergie durch die Dreiwertigkeit des Aluminiums ist der Prozess recht energieaufwändig. Pro produziertem Kilogramm Rohaluminium müssen 12,9 bis 17,7 Kilowattstunden an elektrischer Energie eingesetzt werden.<ref>Aluminium und Silizium: von der Lagerstätte bis zur Verwendung. S. 10 (PDF, Seminararbeit; 527 kB).</ref><ref name="dienhart">Matthias Dienhart: Ganzheitliche Bilanzierung der Energiebereitstellung für die Aluminiumherstellung. (PDF; 1,3 MB) Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Juni 2003, S. 7.</ref> Eine Reduzierung des Strombedarfs ist nur noch in geringem Ausmaß möglich, weil die Potentiale für energetische Optimierungen weitgehend erschlossen sind.<ref>Rainer Quinkertz: Optimierung der Energienutzung bei der Aluminiumherstellung. Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2002, S. 75–77.</ref> Aluminiumherstellung ist daher nur in der Nähe preiswert zur Verfügung stehender Elektroenergie wirtschaftlich z. B. neben Wasserkraftwerken, wie in Rheinfelden.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Aluminiumproduktion und die maximal mögliche Produktionsleistung der Hüttenwerke nach Ländern.

Sekundäraluminium (Herstellung durch Aluminium-Recycling)

Um Aluminium zu recyceln, werden Aluminiumschrotte und „Krätzen“ in Trommelöfen eingeschmolzen. „Krätze“ ist ein Abfallprodukt bei der Verarbeitung von Aluminium und bei der Herstellung von Sekundäraluminium. Krätze ist ein Gemisch aus Aluminiummetall und feinkörnigen Oxidpartikeln und wird beim Schmelzen von Aluminium bei 800 °C aus dem Aluminiumoxid der normalen Aluminiumkorrosion und als Oxidationsprodukt (Oxidhaut) beim Kontakt von flüssigem Aluminium mit Luftsauerstoff gebildet. Damit beim Aluminiumgießen keine Aluminiumoxidpartikel in das Gußteil gelangen wird die Krätze durch Kratzvorrichtungen von der Oberfläche des Metallbads abgeschöpft.

Um die Bildung von Krätze zu verhindern, wird die Oberfläche der Schmelze mit Halogenid­salzen (rund zwei Drittel NaCl, ein Drittel KCl und geringe Mengen Calciumfluorid CaF₂) abgedeckt (siehe dazu Aluminiumrecycling). Dabei entsteht als Nebenprodukt Salzschlacke, die noch ca. 10 Prozent Aluminium enthält, die, entsprechend aufbereitet, als Rohstoff für mineralische Glasfasern dient.<ref>R.Feige, G.Merker: SEROX – ein synthetischer Al-Glasrohstoff.</ref>

Allerdings steht das Sekundäraluminium im Ruf, dass beim Recycling pro Tonne jeweils 300 bis 500 Kilogramm Salzschlacke, verunreinigt mit Dioxinen und Metallen, entsteht, deren mögliche Wiederverwertung aber Stand der Technik ist.<ref> Recycling ist nur der zweitbeste Weg. In: Der Spiegel. Nr. 25, 1993 (online).</ref><ref>Udo Boin, Thomas Linsmeyer, Franz Neubacher, Brigitte Winter: Stand der Technik in der Sekundäraluminiumerzeugung im Hinblick auf die IPPC-Richtlinie. (Österreichisches) Umweltbundesamt, Wien 2000, ISBN 3-85457-534-3 (pdf-Datei).</ref>

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Aluminium ist ein relativ weiches und zähes Metall, die Zugfestigkeit von absolut reinem Aluminium liegt bei 45 N/mm², die Streckgrenze bei 17 N/mm² und die Bruchdehnung bei 60 %, während bei handelsüblich reinem Aluminium die Zugfestigkeit bei 90 N/mm² liegt, die Streckgrenze bei 34 N/mm² und die Bruchdehnung bei 45 %.<ref name="Askeland">Askeland: Materialwissenschaft. Spektrum, Heidelberg 1996.</ref> Die Zugfestigkeit seiner Legierungen liegt dagegen bei bis zu 710 N/mm² (Legierung 7068). Sein Elastizitätsmodul liegt bei etwa 70.000 MPa.<ref name="Askeland" />

Der Schmelzpunkt liegt bei 660,4 °C und der Siedepunkt bei 2470 °C. Die Schmelztemperatur ist deutlich niedriger als die von Kupfer (1084,6 °C), Gusseisen (1147 °C) und Eisen (1538 °C).

Mit einer Dichte von 2,70 g/cm³ (etwa ein Drittel von Stahl) ist Aluminium ein typisches Leichtmetall.

Aluminium besitzt mit 237 W/(m·K) eine hohe Wärmeleitfähigkeit, als Metalle liegen nur Silber mit 429 W/(m·K), Kupfer mit 401 W/(m·K) und Gold mit 314 W/(m·K) darüber. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist durch den recht niedrigen Schmelzpunkt mit 23,1 μm·m⁻¹·K⁻¹ recht hoch.

Bei einer Sprungtemperatur von 1,2 K wird reines Aluminium supraleitend.<ref> Bernhard Ilschner: Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-642-01734-6, S. 277.</ref>

Chemische Eigenschaften

Das reine Leichtmetall Aluminium hat aufgrund einer sich sehr schnell an der Luft bildenden dünnen Oxidschicht ein stumpfes, silbergraues Aussehen. Diese passivierende Oxidschicht macht reines Aluminium bei pH-Werten von 4 bis 9 sehr korrosionsbeständig, sie erreicht eine Dicke von etwa 0,05 µm.<ref>Der Technologie-Leitfaden von ELB. In: Eloxalwerk Ludwigsburg.</ref>

Diese Oxidschicht schützt auch vor weiterer Oxidation, ist aber bei der elektrischen Kontaktierung und beim Löten hinderlich. Sie kann durch elektrische Oxidation (Eloxieren) oder auf chemischem Weg verstärkt werden.

Die Oxidschicht kann mittels Komplexbildungsreaktionen aufgelöst werden. Einen außerordentlich stabilen und wasserlöslichen Neutralkomplex geht Aluminium in neutraler chloridischer Lösung ein. Folgende Reaktionsgleichung veranschaulicht den Vorgang:

<math>\mathrm{Al_2O_3(s) + 2\ Cl^-(aq) + 3\ H_2O(l) \longrightarrow 2\ ⁻, 1,9 Prozent als Citrat-Komplex, 0,8 Prozent als Al(OH)₃ und 0,6 Prozent als dosen. Diese liegen nach der Müllverbrennung in der Asche noch metallisch vor und machen in Europa durchschnittlich 2,3 Prozent der Asche aus.<ref>International Aluminium Journal. Nr. 6, 2013, S. 81 ff.</ref> In der EU werden durchschnittlich 70 Prozent des in der Bodenasche enthaltenen Aluminiums zurückgewonnen.<ref>International Aluminium Journal. Nr. 91, 2015, S. 53.</ref>

Durch den Abbau des Erzes Bauxit werden große Flächen in Anspruch genommen, die erst nach einer Rekultivierung wieder nutzbar werden. Um eine Tonne Aluminium herzustellen, werden vier Tonnen Bauxit benötigt. Dies erzeugt zehn Tonnen Abraum.<ref>Uwe Kerkow, Jens Martens, Axel Müller: Vom Erz zum Auto. Aachen/Bonn/Stuttgart, September 2012, ISBN 978-3-943126-07-5, S. 29.</ref> Zudem entstehen bei der Herstellung des Aluminiumoxids nach dem Bayer-Verfahren ca. drei Tonnen von eisenreichem alkalischen Rotschlamm,<ref>Manfred Sietz, Stefan Seuring: Ökobilanzierung in der betrieblichen Praxis. Eberhard Blottner, Taunusstein, 1997, S. 103 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref> der kaum wiederverwertet wird und dessen Deponierung oder sonstige „Entsorgung“ große Umweltprobleme aufwirft (siehe dort und dort).

Positiv ist hingegen die gute Wiederverwendbarkeit von Aluminium hervorzuheben, wobei die Reststoffe streng getrennt erfasst und gereinigt werden müssen (Aluminiumrecycling, Recycling-Code-41 (ALU)). Aluminium ist dabei besser rezyklierbar als Kunststoffe, wegen Downcycling bei nicht sortenreiner Erfassung jedoch etwas schlechter wiederverwertbar als Stahl. Beim Aluminiumrecycling wird nur 5 Prozent der Energiemenge der Primärproduktion benötigt.<ref>The Economist: Case history: The truth about recycling.</ref> Durch Leichtbau mit Aluminiumwerkstoffen (beispielsweise Aluminiumschaum, Strangpressprofile) wird Masse von beweglichen Teilen und Fahrzeugen gespart, was zur Einsparung von Treibstoff führen kann.

Aluminium ist durch seine Selbstpassivierung korrosionsbeständiger als Eisen und erfordert daher weniger Korrosionsschutzmaßnahmen.

Nachweis

Aluminiumsalze weist man durch Glühen mit verdünnter Kobaltnitratlösung auf der Magnesia-Rinne nach. Dabei entsteht das Pigment Thénards Blau (auch Kobaltblau oder Cobaltblau, Dumonts Blau, Coelestinblau, Leithners Blau, Cobaltaluminat). Es ist ein Cobaltaluminiumspinell mit der Formel CoAl₂O₄. Diese Nachweisreaktion wurde 1795 von Leithner durch Glühen von Aluminiumsulfat und Cobalt(II)-nitrat (Co(NO₃)₂) entdeckt.

Nachweis mittels Kryolithprobe

Die Probelösung wird alkalisch gemacht, um Aluminium als Aluminiumhydroxid Al(OH)₃ zu fällen. Der Niederschlag wird abfiltriert und mit einigen Tropfen Phenolphthalein versetzt, dann gewaschen, bis keine Rotfärbung durch Phenolphthalein mehr vorhanden ist. Anschließend festes Natriumfluorid (NaF) auf den Niederschlag streuen: Es bildet sich eine Rotfärbung durch Phenolphthalein, verursacht von freigesetzten Hydroxidionen bei der Bildung von Kryolith Na₃[AlF₆].

Nachweis als fluoreszierender Morinfarblack

Datei:Aluminium-Morin-Reaktion.svg

Strukturformel der Al(III)-Morin-Reaktion

Die Probe wird mit Salzsäure (HCl) versetzt und eventuell vorhandenes Aluminium somit gelöst. Anschließend wird die Probelösung mit Kaliumhydroxid (KOH) stark alkalisch gemacht. Gibt man nun einige Tropfen der Probelösung zusammen mit der gleichen Menge Morin-Lösung auf eine Tüpfelplatte und säuert anschließend mit konzentrierter Essigsäure (Eisessig, CH₃COOH) an, so ist unter UV-Strahlung (λ = 366 nm) eine grüne Fluoreszenz beobachtbar. Der Nachweis ist dann sicher, wenn diese Fluoreszenz bei Zugabe von Salzsäure wieder verschwindet.<ref name="jb16">J. Strähle, E. Schweda: Jander · Blasius – Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie 16. Auflage. Hirzel, Stuttgart 2006, ISBN 3-7776-1388-6, S. 626.</ref>

Grund hierfür ist, dass Al(III) in neutralen sowie essigsauren Lösungen in Verbindung mit Morin eine fluoreszierende kolloidale Suspension bildet.

Verbindungen

• Aluminiumoxid Al₂O₃ (englisch alumina), auch als Tonerde oder Korund bekannt, liegt als weißes Pulver oder in Form sehr harter Kristalle vor. Es ist das Endprodukt des Bayer-Verfahrens und dient in erster Linie als Ausgangsmaterial für die Aluminiumgewinnung (Schmelzflusselektrolyse). Es wird darüber hinaus als Schleif- oder Poliermittel und für Uhrensteine, Ziehsteine und Düsen verwendet. In keramischer Form dient es als Isolierstoff, Konstruktionskeramik, als Substratmaterial für Dickschichtschaltkreise, als Grundplatte von Leistungshalbleitern und in transparenter Form als Entladungsgefäß von Natriumdampf-Hochdrucklampen.
• Aluminiumhydroxid Al(OH)₃ wird ebenfalls nach dem Bayer-Verfahren gewonnen und ist das wichtigste Ausgangsmaterial zur Erzeugung anderer Al-Verbindungen, vor allem für Aluminate. Als reines Produkt wird es als Füllstoff und zum Brandschutz in Kunststoffen und Beschichtungen eingesetzt.
• Aluminiumchlorid, Polyaluminiumchlorid und Aluminiumsulfat werden vor allem als Flockungsmittel in der Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung und der Papierindustrie eingesetzt.
• Natriumaluminat NaAl(OH)₄ wird ebenfalls als Flockungsmittel verwendet und ist weiterhin Rohstoff für die Zeolith-Produktion, Titandioxid-Beschichtung und Calciumaluminatsulfat-Herstellung.
• Zeolithe (Alumosilikate) als Ionenaustauscher, in Lebensmitteln und in Waschmitteln zur Wasserenthärtung.
• Alaune (Kaliumaluminiumsulfat, KAl(SO₄)₂·12H₂O). Wegen seiner adstringierenden Wirkung als Rasierstift eingesetzt zum Stillen von kleinen Blutungen.
• Aluminiumdiacetat, bekannt als essigsaure Tonerde für entzündungshemmende Umschläge.
• Aluminiumorganische Verbindungen wie etwa Triethylaluminium werden im großtechnischen Maßstab als Katalysatoren in der Polyethylen-Herstellung eingesetzt. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Halbleitertechnik. Hier werden flüchtige Aluminiumalkyle (Trimethylaluminium, Triethylaluminium etc.) als Vorstufen zur CVD (chemical vapor deposition) von Aluminiumoxid verwendet, das man als Isolator und Ersatz für das nicht ausreichend isolierende Siliciumdioxid einsetzt.
• Bei der Aluminothermie wird Aluminium zur Gewinnung anderer Metalle und Halbmetalle verwendet (siehe auch Thermitverfahren).
• Aluminiumoxynitrid ist ein transparenter keramischer Werkstoff.
• Aluminiumnitrid ist ein Konstruktions- und Isolationswerkstoff und zeichnet sich durch sehr hohe Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur aus. Außerdem könnte die hohe Bandlücke die Anwendung als Wide-Bandgap-Halbleiter ermöglichen.
• Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH₄) ist ein starkes Reduktionsmittel, welches weitverbreitet bei der Synthese organischer Verbindungen ist.
• Phosphate: Aluminiumphosphate sind Aluminiumsalze der Phosphorsäure. Aufgrund der Eigenschaft der Phosphorsäure beziehungsweise des Phosphat-Anions (PO₄³⁻), unter bestimmten Bedingungen Wasser abzuspalten und infolgedessen zu polymerisieren, sind verschiedene Aluminiumphosphate bekannt:
  • Aluminiumorthophosphat (AlPO₄)
  • Aluminiummetaphosphat (Al(PO₃)₃)
  • Monoaluminiumphosphat (Al(H₂PO₄)₃)
  • Aluminiumpolyphosphat

In der Natur treten Aluminiumphosphate meist in Form von Doppelsalzen auf. Beispiele hierfür sind etwa der Wavellit (Al₃(PO₄)₂(F, OH)₃ · 5H₂O) oder der Türkis, ein Mischphosphat aus Kupfer und Aluminium/Eisen: Cu(Al,Fe)₆(PO₄)₄(OH)₈ · 4 H₂O.

• Aluminiumsulfid

Unter besonderen Bedingungen tritt Aluminium auch einwertig auf. Diese Verbindungen werden zur Gewinnung von hochreinem Aluminium genutzt (Subhalogeniddestillation).

• Sucralfat, ein medizinisch genutztes Aluminium-Salz von Saccharosesulfat.

Siehe auch

• Liste der größten Aluminiumproduzenten

Literatur

• Luitgard Marschall: Aluminium. Metall der Moderne. Oekom, München 2008, ISBN 978-3-86581-090-8.
• P. F. Zatta, A. C. Alfrey: Aluminium Toxicity in Infant’s Health and Disease. World Scientific Publishing, Singapur 1977, ISBN 981-02-2914-3 (englisch).

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Aluminium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons Commons: Aluminium – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wikibooks Wikibooks: Praktikum Anorganische Chemie/ Aluminium – Lern- und Lehrmaterialien

Wikibooks Wikibooks: Wikijunior Die Elemente/ Elemente/ Aluminium – Lern- und Lehrmaterialien

• MATERIAL ARCHIV: Aluminium – Umfangreiche Materialinformationen und Bilder.
• Newsseite des Gesamtverbands der Aluminiumindustrie
• aluMATTER – ein interaktives E-Learning-Tool über Aluminium Werkstoffkunde, Fertigung und Anwendungen, in vier Sprachen umschaltbar – daher auch gut geeignet als Fachwortlexikon.
• Elektrochemische Experimente mit Aluminium
• Aluminium im menschlichen Körper
• Christopher Exley: Aluminium and Medicine, in Molecular and Supramolecular Bioinorganic Chemistry. ISBN 978-1-60456-679-6, englisch, (pdf-Datei; 174 kB), zuletzt abgerufen Juni 2013.
• Lars Fischer: Wie gefährlich ist Aluminium? Spektrum.de, 14. Juli 2014.
• Die Akte Aluminium : ein Film von Bert Ehgartner. 2013. Eine Koproduktion von Langbein & Partner Media mit ZDF/ARTE, ORF und SRF | gefördert von Fernsehfonds Austria und Filmfonds Wien | Weltvertrieb: autlook Films (youtube)

Einzelnachweise

<references> <ref name="flos1"> René Flosdorff, Günther Hilgarth: Elektrische Energieverteilung. 8. Auflage. Teubner, 2003, ISBN 3-519-26424-2, Kapitel 1.2.2.4. </ref> </references>

Periodensystem der Elemente

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

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Mg

Al

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P

S

Cl

Ar

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Lv

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Uuo

Alkalimetalle

Erdalkalimetalle

Lanthanoide

Actinoide

Übergangsmetalle

Metalle

Halbmetalle

Nichtmetalle

Halogene

Edelgase

unbekannt

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4001573-7 (AKS) | LCCN: sh85003956 | NDL: 00560358