Hľadať

Hliník (lat. aluminium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Al a protónové číslo 13. Hliník je tretím najrozšírenejším prvkom v zemskej kôre. Zemská kôra obsahuje 8,13 %. Väčšie zastúpenie má už len kyslík 46,60 % a kremík 22,72 %. S ostatnými prvkami vytvára viacero zlúčenín, ktoré sa významnou mierou podieľajú na stavbe zemskej kôry. Najpočetnejšou skupinou sú kremičitany a hlinitokremičitany, ktoré sú aj jeho najvýdatnejšími zdrojmi. Najvýdatnejšou ťažobnou surovinou je bauxit. Okrem toho sa vyskytuje vo forme oxidu hlinitého ako nerast korund Al₂O₃, ktorý je známy svojimi drahokamovými odrodami ako rubín a zafír.

Obsah

1 História
2 Výroba
3 Príprava základných surovín
4 Proces tavenia
5 Využitie
6 Iné projekty

[upraviť] História

Hliník objavil v roku 1827 nemecký chemik a lekár Friedrich Wöhler. Hliník bol v tej dobe vzácnym kovom. Využíval sa na dekoračné účely. Na uniformách vojakov armády Napoleona III. sa leskli gombíky z hliníka. Jeho cena klesla, keď bola vo Švajčiarsku postavená prvá továreň na výrobu hliníka. Pre svoju ľahkosť začal nahrádzať železo a iné kovy. Najväčsie využitie má tam, kde je potrebná vysoká pevnosť pri nízkej hmotnosti - letecký priemysel, obkladové panely, tlakovo odlievané súčiastky hlavne pre automobilový priemysel...

[upraviť] Výroba

[upraviť] Príprava základných surovín

Základným vstupom pre výrobu hliníka je čistý oxid hlinitý Al₂O₃, ktorý sa získava čistením bauxitu, ktorý býva znečistený rôznymi oxidmi, najčastejšie oxidmi titánu, železa a kremíka. Proces čistenia bauxitu sa vykonáva pomocou hydroxidu sodného pod tlakom. K takto očistenému Al₂O₃ sa pridá kryolit Na₃[AlF₆] a fluorit CaF₂, aby sa znížila teplota tavenia.

[upraviť] Proces tavenia

K taveniu dochádza v elektrickej peci elektrolytickým procesom. Pri elektrolýze sa používa jednosmerný prúd. Elektródy sú vyrobené zo zmesi uhlia, koksu a dechtu. Katódou sú platne, ktorými sú obložené steny pece, anódou je zväzok 6 až 12 grafitových tyčí. Kúpeľ tvorí 20% roztok Al₂O₃, ktorý je vystavený elektrolýze. Nastáva chemická reakcia:

Al₂O₃ → 2Al³⁺ + 3O²⁻

Anóda: O²⁻ - 2e⁻ → O; O + C → CO
Katóda: Al³⁺ + 3e⁻ → Al

Na anódových tyčiach sa z kúpeľa extrahuje kyslík, ktorý okamžite reaguje s uhlíkom,z ktorého je vytvorená tyč. Na katódových platničkách, ktorými je obložená pec sa izoluje čistý hliník vo forme taveniny. Tá sa neskôr odlieva do hlinených foriem. Výroba hliníka je energeticky veľmi náročná.

[upraviť] Využitie

Hliník sa používa v hutníckom priemysle pri výrobe rôznych zliatin, ktoré sa vyznačujú nízkou hmotnosťou. Používajú sa pri výrobe dopravných prostriedkov a rôznych ľahkých konštrukcií. Najznámejšou je dural, ktorý je horčíkovou zliatinou hliníka. Hlavné uplatnenie duralu je v leteckom priemysle. Svoje miesto si v minulosti našiel pri výrobe bytových predmetov ako sú príbory a riady (na tieto účely sa hliník prestal používať, keď sa zistilo že sa rozpúšťa v kyselinách napr. v kyseline citrónovej a tieto zlúčeniny pri požití poškodzujú mozgové bunky). Nahradený bol drahším nerezom. Často sa používa v elektrotechnike pre jeho dobrú elektrickú vodivosť a nižšiu cenu ako meď, kde sa z hliníkových zliatin vyrábajú vodiče. Používa sa v lanách pre vysokonapäťové rozvody (elektrorozvodná sieť). V bytových rozvodoch sa prestal používať na konci 80-tych rokov. Dôvodom je, že hliník pri tlaku "odtečie" - skrutkované elektrické spoje s hliníkovými vodičmi je potrebné doťahovať, inak časom dochádza ku strate elektrického kontaktu. Využíva sa tiež jeho veľmi dobrá tepelná vodivosť na výrobu rôznych chladičov. V stavebníctve sa používa na obkladové panely. Hliník je málo odolný voči poveternostným vplyvom, preto sa musí povrchovo upraviť - eloxovaním (elektrochemicky sa na jeho povrchu vytvorí vrstva oxidu, ktorá je odolná a dá sa farbiť a leštiť)