Hliník

Hliník je kov, v periodické soustavě má protonové číslo 13.

infoZÁKLADNÍ INFORMACE

• značka: Al
• protonové číslo: 13
• skupina: III.A
• oxidační číslo: III (méně často také I, II)
• typ: nepřechodný kov
• skupenství za STP: pevné
• relativní atomová hmotnost: 26,982
• elektronová konfigurace: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Výskyt

• 3. nejrozšířenější prvek v zemské kůře
• pouze vázaný: v půdách, živcích, slídách

Vlastnosti

• stříbrolesklý, lehký, měkký, vodivý (tepelně i elektricky)
• odolní vůči korozi díky eloxování (umělé zesílení souvislé nereaktivní povrchové vrstvy Al₂O₃ anodickou oxidací)

Reaktivita

• amfoterní: reaguje jak s kyselinami, tak se zásadami
  • s kyselinami tvoří soli: 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂ (uvolňuje se)
  • se zásadami tvoří komplexní sloučeniny: 2 Al + 2 NaOH + 6 H₂O → 2 Na[Al(OH)₄] + 3 H₂ (uvolňuje se)
• prach s kyslíkem hoří na Al₂O₃

Výroba elektrolýzou taveniny Al₂O₃

• 1. fáze
  • bauxit (Al₂O₃ . n H₂O a další příměsi viz níže) se louhuje v NaOH: Al₂O₃ . n H₂O + NaOH → 2 NaAlO₂ + (n+1) H₂O
  • NaAlO₂ se naředí a ochladí: NaAlO₂ + H₂O → NaOH + Al(OH)₃ (s katalyzátorem Al(OH)₃)
  • NaOH znovu použijeme v prvním kroku
  • Al(OH)₃ dáme do pece a on se za vysoké teploty rozloží na H₂O + Al₂O₃ (tak získáme čistý oxid)
• 2. fáze (elektrolytický rozklad Al₂O₃ v tavenině s kryolitem Na₃[AlF₆]
  • kryolit sníží teplotu tání
  • disociace: Al₂O₃ → Al³⁺ + AlO₃^3-
  • katoda: Al³⁺ + 3 e^- → Al
  • anoda: 4 AlO₃^3- → 2 Al₂O₃ + 6 O₂

Využití

• redukční činidlo při aluminotermii (např. získávání chromu: Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2 Cr; manganu, vanadu nebo molybdenu)
• slitiny
  • dural = Al + Mg + Cu (+ Zn + Mn)
• vodič – používá se jako chladič v počítačích (odvádí teplo)
• nádobí a příbory – v reakci s kyselinou mohou být jedovaté
• alobal
• hlinité soli zabraňují pocení
• alitování antikorozní ochrana

Sloučeniny

HYDROXID HLINITÝ Al(OH)₃

• nerozpustný ve vodě
• amfoterní: s kyselinou reaguje na soli, se zásadou na komplexní sloučeninu

OCTAN HLINITÝ (CH₃COO)₃Al

• na otoky a zhmožděniny

KAMENEC KAl(SO₄)₂ . 12 H₂O

• barvířství, moření kůží, klížení papíru

DALŠÍ SLOUČENINY

• korund Al₂O₃ – stupeň tvrdosti 9, používá se jako brusivo → rubín (červený), safír (modrý)
• bauxit Al₂O₃ . n H₂O obsahuje i další látky jako SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂)
• kryolit Na₃[AlF₃] – vyskytuje se přírodně, také se vyrábí

Keramický průmysl

• hrubá x jemná keramika
• hrubá: cihlářské výrobky (z cihlářských hlín a jílů + ostřivo) a žáruvzdorné vyzdívky topenišť (šamot – pálený jíl)
• jemná: porcelán (základní surovina: kaolín), nádobí, obkladačky, …