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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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