Aluminiul

Aluminiul, cel main raspandit element metallic din scoarta pamantului, a capatat, in secolul nostrum, o importanta deosebita. Dupa fier, a devenit metalul cu cea mai larga intrebuintare. Datorita proprietatilor sale s-ar putea spune ca fara aluminiu progresul civilizatiei umane si chiar nasterea unor noi domenii de activitate tehnico-industriala, inclusive zborurile cosmice, ar fi de neconceput.
Denumirea aluminiului deriva de la sulfatul dublu de aluminiu si potasiu(alaun), substanta cunoscuta la romani sub denumirea de ,,alumen,, si folosita ca mordant in vopsitorie.
In natura nu se afla in stare libera, ci numai sub forma de combinatii chimice ca oxizi sau silico-aluminati. Cel mai utilizat minereu pentru fabricarea aluminiului este bauxita, in care aluminiul se gaseste, in special, sub forma de hidroxid. Aceasta a fost descoperita pentru prima data in localitatea Les Baux(Franta), de unde i se trage si numele si unde se gaseste in cantitate foarte mare. De asemenea, rezerve importante de bauxita se afla in S.U.A., Australia, Brazilia, India etc.

La noi in tara, bauxita, care constituie principala materie prima pentru fabricarea aluminiului la Slatina, se exploateaza din muntii Bihorului si Padurea Craiului. Zacamintele de bauxita din aceasta zona se cunosc inca din anul 1904 si au fost studiate de profesorul Otto Protoescu si dr. Emil Zamfirescu.

Aluminiul a fost obtinut pentru prima data de H.C. Oersted in 1925 si in anul 1927 de F. Wöhler sustinea ca este unul din metalele cele mai usor corodabile. Saint-Claire Deville, la Ecole Normale din Paris, prepara si el aluminiul pentru a-i studia proprietatile, cu care ocazie gaseste, dimpotriva, ca este unul dintre metalele care se oxideaza cel mai greu. El constata ca in aer liber aluminiul se conserva excelent, datorita formarii unei pojghite subtiri de oxid care apara restul metalului de coroziune. Este vorba deci de un fenomen cunoscut sub denumirea de pasivizare.

Proprietatile interesante pe care le-a remarcat la aluminiu il determina pe Saint-Claire Deville sa se preocupe intens pentru fabricarea acestui metal. Cu sprijinul financiar al guvernului francez al lui Napoleon al III-lea, el reuseste sa prezinte, in 1855 la Expozitia universala din Paris, o bara de aluminiu, in greutate de cateva zeci de kilograme , obtinuta din bauxita. Deville numeste acest metal foarte usor si stralucitor ca argintul ,,argint de lut,,.
Metoda aplicata de Deville pentru obtinerea aluminiului nu a putut fi insa extinsa deoarece era prea scumpa.

Aluminiul este un metal alb-argintiu si care poseda o mare plasticitate. Cristalizeaza in sistemul cubic cu fete centrate fara a mai avea si alte forme alotropice. Din punct de vedere al proprietatilor fizice se remarca in primul rand faptul ca este un metal usor, avand o greutate specifica, la 20°C, de 2,7 kg/dm cubi. Datoriat acestei proprietati este intrebuintat, in cantitati mari, ca metal sau sub forma de aliaj in industria aeronautica si navala. De asemenea, utilizarea aliajelor de aluminiu s-a extins si la constructia vagoanelor de cale ferata, un vagon pentru calatori avand o greutate de 2,5 ori mai mica decat a unui vagon similar construit din otel.

De cele mai multe ori in asemenea scopuri se utilizeaza duraluminiu, un aliaj de aluminiu, cupru si magneziu. Pentru cresterea duritatii si a rezistentei la tractiune duraluminiul se supune mai intai unui tratament de calire care consta din incalzirea materialului la 490-510°C si racirea lui in apa.

Urmeaza apoi imbatranirea care se face prin mentinerea materialului timp de 4-5 zile la temperatura mediului ambiant. Prin tratamentul de calire si imbatranire, duraluminiul capata o rezistenta de rupere la tractiune similara otelului(40-50daN/mm patrat), iar duritatea Brinell ajunge la valori cuprinse intre 70 si 100.

Dintre proprietatile fizice deosebite pe care le mai are aluminiul trebuie mentionate buna conductibilitate termica si electrica. Datoriat acestor calitati, aluminiul este folosit in industria electrotehnica sub forma de sarma, inlocuind conductorii electrici din cupru care sunt mai scumpi. Alte proprietati fizice mai importante ale aluminiului sunt: temperatura de topire de 658°C, temperatura de fierbere de 2500°C si caldura specifica, la 20°C, de 0,929 J/g. °C.