Wikiternative
The Alternative Source

Post info:

Aluminium

Aluminium (of aluminium; zie spelling verschillen ) is een chemisch element in de boor groep met symbool Al en atoomnummer 13. Het is een zilverachtig-wit, zacht, niet-magnetisch, kneedbaar metaal . Aluminium is de derde meest voorkomende element (na zuurstof en silicium ), en de meest overvloedige metaal in de Aarde ’s korst . Het maakt ongeveer 8% op gewichtsbasis van de korst, hoewel minder gebruikelijk in onderstaande mantel. Aluminium metal is zo chemisch reactief dat inheemse exemplaren zijn zeldzaam en beperkt tot extreme verminderen omgevingen. In plaats daarvan wordt gevonden gecombineerd in meer dan 270 verschillende mineralen . [7] De voornaamste erts van aluminium is bauxiet .

Aluminium is opmerkelijk voor laag het metaal dichtheid en zijn vermogen om weerstand te bieden tegen corrosie als gevolg van het fenomeen van passivering . Constructiedelen van aluminium en zijn legeringen zijn essentieel voor de ruimtevaartindustrie industrie en zijn belangrijk in andere gebieden van transport en constructiematerialen. De meest bruikbare van aluminium, ten minste op gewichtsbasis, zijn de oxyden en sulfaten .

Ondanks zijn overwicht in het milieu, voor zover bekend geen vorm van leven maakt gebruik van aluminium zouten metabolisch . In overeenstemming met zijn alomtegenwoordigheid, is aluminium goed verdragen door planten en dieren. [8] Door hun prevalentie, potentieel gunstig (of anders) biologische rollen van aluminium verbindingen zijn van aanhoudende belangstelling.

Inhoud

  • 1 Kenmerken
    • 1.1 Fysieke
    • 1.2 Chemische
    • 1.3 Isotopen
    • 1.4 Natuurlijk voorkomen
  • 2 Productie en verfijning
    • 2.1 Recycling
  • 3 Verbindingen
    • 3.1 oxidatietoestand +3
      • 3.1.1 Halogeniden
      • 3.1.2 Oxide en hydroxiden
      • 3.1.3 Carbide, nitride, en verwante materialen
    • 3,2 organoaluminiumverbindingen en aanverwante hydriden
    • 3.3 Oxidatie Staten +1 en +2
      • 3.3.1 Aluminium (I)
      • 3.3.2 Aluminium (II)
    • 3.4 Analyse
  • 4 Toepassingen
    • 4.1 Algemeen gebruik
    • 4,2 Aluminiumverbindingen
      • 4.2.1 Alumina
      • 4.2.2 Sulfaten
      • 4.2.3 Chloriden
      • 4.2.4 Niche verbindingen
    • 4.3 aluminiumlegeringen in structurele toepassingen
  • 5 Geschiedenis
    • 5.1 Hall-Heroult proces: beschikbaarheid van goedkope aluminium
  • 6 Etymologie
  • 7 Gezondheid zorgen
    • 7,1 Alzheimer
    • 7.2 Arbeidsveiligheid
  • 8 Effect op planten
  • 9 Biodegradatie
  • 10 Zie ook
  • 11 Referenties
  • 12 Externe verbindingen

Kenmerken

” Rode modder “opslagfaciliteit in Stade Duitsland . De aluminium-industrie genereert ongeveer 70 miljoen ton van dit afval per jaar.

Fysieke

Aluminium is relatief zacht, duurzaam, licht, nodulair en kneedbaar metaal met uitstraling variërend van zilverachtige dof grijs, afhankelijk van de oppervlakteruwheid. Het is niet magnetisch en niet gemakkelijk ontvlammen. Een verse film van aluminium vormt een goede reflector (ongeveer 92%) van het zichtbare licht en een uitstekende reflector (zoveel als 98%) drager en verre infrarode straling. De vloeisterkte van zuiver aluminium 7-11 MPa , terwijl aluminiumlegeringen hebben vloeigrens van 200 MPa tot 600 MPa. [9] Aluminium heeft ongeveer een derde van de dichtheid en stijfheid van staal . Het is gemakkelijk te bewerken , cast , getrokken en geëxtrudeerde .

Aluminium atomen zijn gerangschikt in een face-centered cubic (fcc) structuur. Aluminium heeft een stacking-energie fout van ongeveer 200 mJ / m 2. [10]

Aluminium is een goede thermische en elektrische geleider , die 59% van de geleidbaarheid van koper, zowel thermische en elektrische, terwijl slechts 30% van het koper de dichtheid. Aluminium in staat is om een supergeleider met een supergeleidende kritische temperatuur van 1,2 Kelvin en een kritische magneetveld van ongeveer 100 gauss (10 milliteslas ). [11]

Chemische

Corrosie weerstand kan uitstekend door een dunne oppervlaktelaag van aluminiumoxide die zich vormt wanneer het metaal wordt blootgesteld aan lucht, effectief voorkomen van verdere oxidatie . [12] De sterkste aluminiumlegeringen minder corrosiebestendig gevolg van galvanische reacties met gelegeerd koper . [9 ] Deze corrosieweerstand is vaak sterk verminderd door waterige zouten, met name in aanwezigheid van verschillende metalen.

In zeer zure oplossingen aluminium reageert met water onder vorming van waterstof en in hoge mate alkalinebatterijen vorming aluminaten – beschermende passiveringslaag onder deze omstandigheden verwaarloosbaar. Ook, chloriden zoals gemeenschappelijke natriumchloride zijn bekende bronnen van corrosie van aluminium en behoren tot de belangrijkste redenen dat huishoudelijk sanitair nooit gemaakt van dit metaal. [13]

Als gevolg van de weerstand tegen corrosie in het algemeen aluminium is een van de weinige metalen die zilverachtig reflectie behouden fijne poedervorm, waardoor het een belangrijke component van zilverkleurige verf. Aluminium spiegel afwerking heeft de hoogste reflectie van alle metalen in het 200-400 nm ( UV ) en de 3,000-10,000 nm (ver IR ) regio’s; in het 400-700 nm zichtbare bereik het iets is beter dan door tin en zilver en in het 700-3000 (nabij IR) van zilver , goud en koper . [14]

Aluminium wordt geoxideerd door water bij temperaturen onder 280 ° C voor het produceren van waterstof , aluminiumhydroxide en warmte:

2 Al + 6 H 2 O → 2 Al (OH) 3 + 3 H 2

Deze omzetting is van belang voor de productie van waterstof. Uitdagingen zijn het omzeilen van de gevormde oxidelaag, die de reactie en de kosten in verband met de opslag van energie door regeneratie van de Al metal remt. [15]

Isotopen

Hoofd artikel: Isotopen van aluminium

Aluminium heeft vele bekende isotopen , waarvan de massa aantallen variëren 21-42; echter slechts 27 Al ( stabiele isotopen ) en 26 Al ( radioactieve isotoop, t 1/2 = 7,2 x 10 5 y ) de natuur voorkomen. 27 Al heeft een natuurlijke overvloed boven 99,9%. 26 Al wordt geproduceerd uit argon in de atmosfeer door spallation veroorzaakt door kosmische straal protonen . Aluminium isotopen hebben praktische toepassing gevonden in dating mariene sedimenten, mangaan knobbeltjes, gletsjerijs, kwarts in rots blootstelling, en meteorieten . De verhouding van 26 tot 10 Al worden is gebruikt om de rol van transport, depositie, studie sediment opslag, begraven tijden en erosie op 10 mei – 10 juni jaar tijdschalen. [16] cosmogene 26 Al werd eerst toegepast in studies van de Maan en meteorieten. Meteoroïde fragmenten, na het vertrek van hun ouders lichamen, worden blootgesteld aan intense kosmische-ray bombardement tijdens hun reis door de ruimte, waardoor aanzienlijke 26 Al productie. Na het vallen naar de aarde, atmosferische afscherming vermindert drastisch 26 Al productie en het verval ervan kunnen vervolgens worden gebruikt om de meteoriet terrestrische leeftijd te bepalen. Meteorite onderzoek heeft ook aangetoond dat 26 Al was relatief overvloedig ten tijde van de vorming van ons planetair stelsel. De meeste meteoriet wetenschappers geloven dat de energie die vrijkomt bij het verval van 26 Al is verantwoordelijk voor het smelten en differentiatie van sommige asteroïden na hun vorming 4550000000 jaar geleden. [17]

Natuurlijk voorkomen

Zie ook: Lijst van de landen van bauxiet productie

Stabiele aluminium wordt gemaakt wanneer waterstof zekeringen met magnesium , hetzij in grote sterren of in supernovae . [18] Er wordt geschat aan de 14e meest voorkomende element in het heelal, massa-fractie zijn. [19] Echter, na waterstof, aluminium de meest voorkomende element door massa in het heelal dat een oneven atoomnummer heeft.

In de aardkorst is aluminium het meest voorkomende (8,3% van het gewicht) metaalelement en de derde meest voorkomende van alle elementen (na zuurstof en silicium). [20] aardkorst heeft een hogere prevalentie van aluminium dan de rest van de planeet, door aluminium silicaten in de aardkorst. In de aarde mantel , die slechts 2% aluminium massa- worden deze aluminiumsilicaat mineralen grotendeels vervangen door silicium en magnesium oxides. Over het algemeen, de Aarde is ongeveer 1,4% aluminium massa (achtste in overvloed door massa). In de aarde als geheel aluminium winst in overvloed ten opzichte van het Solar systeem heelal, door het verlies van een aantal elementen die gemeenschappelijk in het heelal aarde, maar vluchtige stoffen op afstand van de aarde tot de zon (waterstof, helium, neon, stikstof, koolstof en koolwaterstoffen).

Vanwege de sterke affiniteit voor zuurstof, wordt aluminum bijna nooit gevonden in de elementaire toestand; in plaats daarvan wordt gevonden in oxiden of silicaten. veldspaat , de meest voorkomende groep van mineralen in de aardkorst, zijn aluminosilicaten. Inheemse aluminium metalen kan alleen gevonden worden als een kleine fase in zuurstofarme vluchtigheid omgevingen, zoals het interieur van bepaalde vulkanen. [21] is inheems aluminium gemeld bij koude sijpelt in de noordoostelijke continentale helling van de Zuid-Chinese Zee en Chen et al . (2011) [22] een theorie zijn oorsprong hebben voorgesteld als verkregen door reductie van tetrahydroxoaluminate Al (OH) 4 tot metallisch aluminium door bacteriën . [22]

Het komt ook voor in de mineralen turkoois , kryoliet , granaat , spinel en turquoise . Onzuiverheden in Al 2 O 3, zoals chroom of ijzer opbrengst van de edelstenen robijn en saffier , respectievelijk.

Hoewel aluminium is een veel voorkomende en wijdverspreide element, de gemeenschappelijke aluminium mineralen geen economische bron van het metaal. Bijna alle metallisch aluminium wordt geproduceerd uit het erts bauxiet (AlO x (OH) x 2/3). Bauxiet optreedt als verwering product van lage ijzer en silicium gesteente in tropische klimatologische omstandigheden. [23] Grote deposito’s van bauxiet optreden in Australië, Brazilië , Guinea en Jamaica en de primaire mijngebieden voor het erts zijn in Australië , Brazilië , China , India , Guinea, Indonesië , Jamaica, Rusland en Suriname .

Productie en verfijning

Zie ook: Categorie: Aluminium mineralen en de Lijst van de landen met de productie van aluminium

Bauxiet, een belangrijke aluminiumerts. De rood-bruine kleur wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van ijzer mineralen.

Bauxiet wordt via het omgezet in aluminiumoxide (Al 2 O 3) Bayer proces . [8] Relevante chemische vergelijkingen zijn:

Al 2 O 3 + 2 NaOH → 2 NaAlO 2 + H 2 O
2 H 2 O + NaAlO 2 → Al (OH) 3 + NaOH

Het tussenproduct natriumaluminaat, gezien de vereenvoudigde formule NaAlO 2, oplosbaar in sterk alkalisch water, en andere componenten van het erts niet. Afhankelijk van de kwaliteit van het bauxiet, tweemaal zoveel afval (” red mud “) zoals alumina wordt gegenereerd.

De omzetting van aluminiumoxide tot aluminium metaal wordt verkregen door de Hall-Héroult proces . In deze energie-intensief proces, een oplossing van aluminiumoxide in een gesmolten (950 en 980 ° C (1740 ° F en 1800)) mengsel van kryoliet (Na 3 AlF 6) met calciumfluoride wordt geëlektrolyseerd om het metaal te geven:

Al 3+ + 3 e → Al

Voor deze anode wordt zuurstof gevormd:

2 O 2 → O 2 + 4 e

Het aluminiummetaal daalt vervolgens naar de bodem van de oplossing en wordt afgetapt, meestal gegoten in grote blokken opgeroepen aluminiumblokjes voor verdere verwerking. Tot op zekere hoogte is het koolstofatoom anode verbruikt door daaropvolgende reactie met zuurstof om kooldioxide te vormen. De anodes in een verlaging cel moet daarom regelmatig worden vervangen, omdat ze worden geconsumeerd in het proces. De kathoden doen eroderen, voornamelijk als gevolg van elektrochemische processen en metal beweging. Na 5-10 jaar, afhankelijk van de stroom die in de elektrolyse, een cel moet worden herbouwd wegens kathode slijtage.

Wereld productie trend van aluminium

Aluminium elektrolyse met de Hall-Héroult proces verbruikt veel energie. De wereldwijde gemiddelde specifieke energieverbruik circa 15 ± 0,5 kilowatt-uur per kilogram geproduceerd aluminium (52-56 MJ / kg). De meest moderne smelters bereiken ongeveer 12,8 kW-uur / kg (46,1 MJ / kg). (Vergelijk dit met de hitte van de reactie , 31 MJ / kg, en de Gibbs vrije energie van de reactie, 29 MJ / kg.) Reductie lijnstromen voor oudere technologieën zijn meestal 100 tot 200 kiloamperes ; state-of-the-art smelters werken op ongeveer 350 kA. Trials zijn gemeld met 500 kA cellen. [ nodig citaat ]

De Hall-Heroult produceert aluminium met een zuiverheid van meer dan 99%. Verdere zuivering kan door het Hoopes werkwijze . De werkwijze omvat de elektrolyse van gesmolten aluminium met een natrium-, barium- en aluminiumfluoride elektrolyt. Het resulterende aluminium een zuiverheid van 99,99%. [8] [24]

Elektrisch vermogen vertegenwoordigt ongeveer 20% tot 40% van de kosten van de productie van aluminium, afhankelijk van de locatie van de smelter. Aluminium productie verbruikt ongeveer 5% van de elektriciteit opgewekt in de VS [25] Aluminium producenten hebben de neiging om smelterijen te lokaliseren op plaatsen waar elektriciteit is zowel overvloedig en goedkoop-zoals de Verenigde Arabische Emiraten met zijn grote aardgasvoorraden, [26] en IJsland [27] en Noorwegen [28] van de energie opgewekt uit hernieuwbare bronnen . ‘S werelds grootste smelterijen van aluminiumoxide zijn de Volksrepubliek China, Rusland en Quebec en British Columbia in Canada . [25] [29] [30]

Aluminium spotprijs 1987-2012

In 2005 heeft de Volksrepubliek China was de top producent van aluminium met bijna een vijfde wereld aandeel, gevolgd door Rusland, Canada en de VS, meldt de British Geological Survey .

In de afgelopen 50 jaar, heeft Australië uitgegroeid tot ’s werelds top producent van bauxiet en een belangrijke producent en exporteur van alumina (alvorens te worden ingehaald door China in 2007). [29] [31] Australië produceerde 77 miljoen ton bauxiet in 2013. [32] De Nederlandse afzettingen wat raffinage problemen, sommige zijn rijk aan silica, maar hebben het voordeel dat ze relatief ondiep en eenvoudig mine. [33]

Recycling

Aluminium recycling code
Hoofd artikel: Aluminium recycling

Aluminium theoretisch 100% gerecycled zonder verlies van zijn natuurlijke eigenschappen. Volgens de International Resource Panel ’s Metal Voorraden in Society rapport , de wereldwijde per capita voorraad van aluminium in gebruik in de samenleving (dwz auto’s, gebouwen, elektronica enz.) is 80 kg (180 lb). Veel van deze is in meer ontwikkelde landen (350-500 kg (770-1,100 lb) per hoofd van de bevolking) in plaats van minder ontwikkelde landen (35 kg (77 lb) per hoofd van de bevolking). Het kennen van de per hoofd van de voorraden en hun geschatte levensduur is van belang voor de planning recycling.

Herstel van het metaal via recycling is uitgegroeid tot een belangrijke gebruik van de aluminiumindustrie. Recycling was een low-profile-activiteit tot in de late jaren 1960, toen het groeiende gebruik van aluminium drankblikjes bracht het naar de publieke bewustzijn.

Recyclage smelten van het schroot, een proces dat slechts 5% van de energie om aluminium uit erts te produceren vereist, maar een aanzienlijk deel (tot 15% van het uitgangsmateriaal) wordt verloren schuim (ash-achtige oxide). [34 ] Een aluminium stack smelter produceert aanzienlijk minder afval, met waarden onder 1% gemeld. [35] Het schuim kan een verder proces om aluminium te extraheren ondergaan.

In Europa aluminium ervaart een hoge mate van recycling, variërend van 42% van drankblikjes, 85% van de bouwmaterialen en 95% van de transportvoertuigen. [36]

Gerecycled aluminium is bekend als secundair aluminium, maar handhaaft dezelfde fysische eigenschappen als primair aluminium. Secundair aluminium wordt geproduceerd in een breed scala aan formaten en wordt toegepast in 80% van de legering injecties. Een andere belangrijke toepassing is voor extrusie.

Witte schuim van de primaire productie van aluminium en van secundaire recycling bevat nog bruikbare hoeveelheden van aluminium die industrieel kan worden gewonnen. [37] Het proces produceert aluminium knuppels, samen met een zeer complexe afvalmateriaal. Dit afval is moeilijk te beheren. Het reageert met water, het vrijgeven van een mengsel van gassen (met inbegrip van, onder andere, waterstof , acetyleen en ammoniak ), die spontaan ontbrandt bij contact met de lucht; [38] contact met vochtige lucht leidt tot het vrijkomen van grote hoeveelheden ammoniakgas. Ondanks deze moeilijkheden, heeft het afval gebruik als vulstof in gevonden asfalt en beton . [39]

Verbindingen

Zie ook: Categorie: Aluminium verbindingen .

Oxidatietoestand +3

De overgrote meerderheid van verbindingen, waaronder alle Al-houdende mineralen en alle commercieel belangrijke aluminiumverbindingen hebben aluminium in de oxidatietoestand 3+. De coördinatie aantal van dergelijke verbindingen varieert, maar over het algemeen Al 3+ is zes coördineren of tetracoordinate. Bijna alle van aluminium (III) zijn kleurloos. [20]

Halogeniden

Alle vier trihalogeniden zijn welbekend. In tegenstelling tot de structuur van de drie zwaardere trihalogeniden, aluminiumfluoride (AlF3) bevat zes-coördinaat Al. De octaëdrische coördinatieomgeving Alf 3 houdt verband met de compactheid van fluoride ion, waarvan er zes kan passen rond het kleine Al3 + center. AlF 3 sublimeert (met scheuren) bij 1291 ° C (2356 ° F). Met zwaardere halogeniden, de coördinatiegetallen lager. De overige trihalogeniden zijn dimeer of polymeer met tetraëdrisch Al geeft. Deze materialen worden bereid door aluminiummetaal met halogeen, hoewel andere methoden bestaan. Aanzuring van de oxiden of hydroxiden verschaft hydraten. In waterige oplossing, de halogeniden vormen vaak mengsels, gewoonlijk met zes-coördinaat Al centra, welke feature zowel halide en Aquo liganden . Wanneer aluminium fluoride samen in waterige oplossing, deze gemakkelijk vormen complexe ionen zoals [AlF (H
2 O)
5] 2+
Alf
3 (H
2 O)
3 en [AlF
6] 3-
. Bij chloride, polyaluminiumchloride clusters worden gevormd zoals [Al 13 O 4 (OH) 24 (H 2 O) 12] 7+.

Oxide en hydroxiden

Aluminium vormt een stabiel oxide, bekend onder de naam mineraal korund . Saffier en robijn zijn onzuiver korund besmet met sporen van andere metalen. De twee oxide-hydroxiden, AIO (OH), zijn boehmiet en diaspoor . Er zijn drie trihydroxides: bayeriet , gibbsiet en nordstrandiet , die verschillen in hun kristalstructuur ( polymorfen ). De meeste worden geproduceerd uit ertsen door een verscheidenheid van natte processen met behulp van zuur en base. Verwarming van de hydroxyden leidt tot de vorming van korund. Deze materialen zijn van centraal belang voor de productie van aluminium en zijn zelf zeer nuttig.

Carbide, nitride, en aanverwante materialen

Aluminium carbide (Al 4 C 3) wordt vervaardigd door een mengsel van de bovenstaande punten 1000 ° C (1832 ° F). De lichtgele kristallen uit tetrahedrale aluminium centra. Het reageert met water of verdunde zuren te geven methaan . De acetylide , Al 2 (C 2) 3, wordt gemaakt door het passeren acetyleen oververhit aluminium.

Aluminium nitride (AlN) het enige nitride bekend voor aluminium. In tegenstelling tot de oxiden beschikt over tetrahedrale Al centra. Het kan worden gemaakt van de elementen bij 800 ° C (1472 ° F). Het is voorzien van stabiel materiaal met een nuttig hoge thermische geleidbaarheid . aluminiumfosfide (alp) wordt op dezelfde wijze gemaakt, en hydrolyse te geven fosfine :

AlP + 3 H 2 O → Al (OH) 3 + 3 PH

Organoaluminiumverbindingen en aanverwante hydriden

Hoofd artikel: organoaluminiumverbinding

Structuur van trimethylaluminium , een verbinding die beschikt over vijf coördinaten carbon.

Een verscheidenheid van verbindingen met empirische formule AlR 3 en AlR 1,5 Cl 1,5 bestaat. [40] Deze soorten gewoonlijk voorzien tetraëdrisch Al centers, bijvoorbeeld ” trimethylaluminium ‘heeft de formule Al 2 (CH3) 6 (zie figuur). Bij grote organische groepen, triorganoaluminium bestaan drie-coördinaat monomeren, zoals triisobutylaluminium . Dergelijke verbindingen worden op grote schaal gebruikt in industriële chemicaliën, ondanks het feit dat ze vaak zeer pyrofoor . Weinig analogen bestaan tussen organoaluminium- en organoboorverbindingen behalve voor grote organische groepen.

De belangrijkste dride is lithium aluminium hydride (LiAlH4), die wordt gebruikt als een reductiemiddel in organische chemie . Het kan worden geproduceerd uit lithiumhydride en aluminiumtrichloride:

4 LiH + AlCl 3 → LiAlH 4 + 3 LiCl

Verscheidene bruikbare derivaten LiAlH4 zijn bekend, bijvoorbeeld natrium-bis (2-methoxyethoxy) dihydridoaluminate . De eenvoudigste hydride, aluminiumhydride of alaan, blijft een laboratorium nieuwsgierigheid. Het is een polymeer met de formule (AlH 3) n, in tegenstelling tot het overeenkomstige boorhydride met de formule (BH3) 2.

Oxidatie staten +1 en +2

Hoewel de meeste aluminiumverbindingen hebben Al3 + centra worden verbindingen met lagere oxidatietoestanden bekend en soms van belang als precursoren het Al3 + species.

Aluminium (I)

AlF, AlCl en AlBr bestaan in de gasfase als de trihalogenide wordt verwarmd met aluminium. De samenstelling Ali stabiel bij kamertemperatuur ten opzichte van de trijodide: [41]

3 Ali → Ali 3 + 2 Al

Een stabiele derivaat van aluminium monoiodide de cyclische adduct gevormd met triethylamine , Al 4 I 4 (NEt3) 4. Ook van theoretisch belang, maar alleen van vluchtige bestaan zijn Al 2 O en Al 2 S. Al 2 O wordt gemaakt door verhitting van de normale oxide, Al 2 O 3, met silicium bij 1800 ° C (3272 ° F) in vacuüm . [41] Dergelijke materialen snel disproportioneert de uitgangsmaterialen.

Aluminium (II)

Heel simpel Al (II) verbindingen worden ingeroepen of waargenomen in de reacties van Al metaal met oxidanten. Bijvoorbeeld, aluminium monoxide , AlO, werd gedetecteerd in de gasfase na de explosie [42] en in stellar absorptiespectra. [43] More grondig onderzocht zijn verbindingen met de formule R 4 Al 2 die een Al-Al binding kan bevatten en waarbij R een grote organische ligand . [44]

Analyse

De aanwezigheid van aluminium kan worden gedetecteerd in kwalitatieve analyse met behulp aluminon .

Toepassingen

Geëtste oppervlak van een hoge zuiverheid (99,9998%) aluminium bar, maat 55 × 37 mm

Algemeen gebruik

Aluminium is het meest gebruikte non-ferro metalen . [45] De wereldwijde productie van aluminium in 2005 31,9 miljoen ton. Het overtrof dat van een ander metaal behalve ijzer (837.500.000 ton). [46] Vooruitzichten voor 2012 is 42-45000000 ton, gedreven door de stijgende Chinese uitvoer. [47]

Aluminium wordt bijna altijd gelegeerd, die aanzienlijk verbetert de mechanische eigenschappen, vooral bij getemperd . Bijvoorbeeld, de gemeenschappelijke aluminiumfolie en drankblikjes zijn legeringen van 92% tot 99% aluminium. [48] De voornaamste legeringselement middelen zijn koper, zink , magnesium , mangaan en silicium (bijvoorbeeld duraluminium ) en de niveaus van deze andere metalen in de orde van een paar gew. [49]

Huishoudelijk aluminiumfolie

Aluminium-bodied Austin “A40 Sports” (c. 1951)

Aluminium platen uit een smelterij wordt vervoerd

Enkele van de vele toepassingen van aluminium zijn in:

  • Vervoer ( auto’s , vliegtuigen, vrachtwagens , treinwagons , marine schepen, fietsen , ruimtevaartuig, etc.) als plaat, buis, gietstukken, enz.
  • Verpakking ( blikjes , folie, het frame van de etc.)
  • Bouw ( ramen , deuren , gevelbekleding , opbouwen draad, etc.). [50]
  • Een breed scala van huishoudelijke artikelen, van kookgerei tot honkbalknuppels , horloges. [51]
  • Straatverlichting polen, varend schip masten , walking poles , etc.
  • Buitenste schelpen van consumentenelektronica, ook gevallen voor apparatuur zoals fotoapparatuur, MacBook Pro ’s behuizing
  • Elektrische transmissielijnen voor stroomverdeling
  • MKM staal en Alnico magneten
  • Super zuiver aluminium (SPA, 99,980% tot 99,999% Al), gebruikt in de elektronica en cd’s , en ook in de bedrading / bekabeling.
  • Koellichamen voor elektronische apparaten, zoals transistors en CPU’s .
  • Substraat materiaal van metaal-core koper beklede laminaten gebruikt in hoge helderheid LED-verlichting .
  • Aluminiumpoeder wordt gebruikt in de verf en in vuurwerk , zoals solid rocket brandstoffen en thermite .
  • Aluminium reageert met zoutzuur of natriumhydroxide om waterstofgas te produceren.
  • Aluminium wordt gebruikt om voedselcontainers maken, vanwege de weerstand tegen corrosie.
  • Aluminium met magnesium [legering] wordt gebruikt om het lichaam van de vliegtuigen te maken.
  • Aluminium met andere metalen, gebruikt om sporen te maken. [ nodig citaat ]
  • Aluminium wordt gebruikt om kookgerei te maken, omdat het bestand is tegen corrosie en lichtgewicht.
  • Een verscheidenheid van landen, waaronder Frankrijk , Italië , Polen , Finland , Roemenië , Israël , en de voormalige Joegoslavië , hebben uitgegeven munten geslagen in aluminium of aluminium-koperlegeringen. [ 52 ] [ 53 ]
  • Sommige gitaar modellen sport aluminium diamanten platen op het oppervlak van de instrumenten, meestal ofwel chroom of zwart. Kramer Guitars en Travis Bean zijn beide bekend voor het hebben geproduceerd gitaren met hals gemaakt van aluminium, waardoor het instrument een heel eigen geluid geeft.

Aluminium wordt meestal gelegeerd – wordt gebruikt als pure metal wanneer corrosieweerstand en / of verwerkbaarheid belangrijker dan sterkte of hardheid. Op aluminium gebaseerde legeringen abrupt verhogen hun sterkte-eigenschappen met kleine toevoegingen van scandium, alsmede zirkonium en hafnium. [ 54 ] Een dunne laag aluminium kan worden afgezet op een vlak oppervlak door fysische dampafzetting of (zeer zelden) chemische dampafzetting of andere chemische middelen [ die? ] voor het vormen van optische coatings en spiegels .

Aluminium verbindingen

Omdat aluminium is overvloedig en de meeste derivaten vertonen een lage toxiciteit, de verbindingen van aluminium een zeer breed en soms grootschalige toepassingen.

Alumina

Hoofd artikel: Aluminium oxide

Aluminiumoxide (Al 2 O 3 ) en de bijbehorende oxy-hydroxiden en trihydroxides worden geproduceerd of geëxtraheerd uit mineralen op grote schaal. Het grootste deel van dit materiaal wordt omgezet in metallisch aluminium. In 2013 ongeveer 10% van de binnenlandse zendingen in de Verenigde Staten werden gebruikt voor andere toepassingen. [ 55 ] Een belangrijke toepassing is als een absorberend. Bijvoorbeeld, alumina verwijdert water uit koolwaterstoffen, die volgende processen die worden vergiftigd door vocht mogelijk maakt. Aluminium oxides zijn gebruikelijk katalysatoren voor industriële processen, bijvoorbeeld het Claus-proces voor het omzetten van waterstofsulfide in zwavel in raffinaderijen als voor de alkylering van aminen . Vele industriële katalysatoren worden “ondersteund” betekent algemeen dat een dure katalysator (bijvoorbeeld platina ) is verspreid over een groot oppervlaktegebied materiaal zoals aluminiumoxide. Omdat een zeer hard materiaal ( Mohs-hardheid 9), wordt alumina schaal gebruikt als schuurmiddel en de productie van toepassingen die zijn inertie, bijvoorbeeld in exploiteren hoge druk natrium lampen.

Sulfaten

Verscheidene sulfaten van aluminium find toepassingen. Aluminiumsulfaat (Al 2 (SO 4 ) 3 • (H 2 O) 18 ) wordt geproduceerd op de jaarlijkse schaal van verscheidene miljarden kilo. Ongeveer de helft van de productie wordt verbruikt in waterbehandeling . De volgende belangrijke toepassing ligt in de fabricage van papier. Het wordt ook gebruikt als een bijtende, in brandblusser , als additief voor levensmiddelen, in het vuurvast, en in looien van leer. Aluminium ammoniumsulfaat, ook wel ammonium aluin , (NH 4 ) Al (SO 4 ) 2 • 12H 2 O wordt gebruikt als beitsmiddel en leer looien. [ 8 ] Aluminium kaliumsulfaat ([Al (K)] ( SO 4 ) 2 ) • (H 2 O) 12 wordt eveneens gebruikt. De consumptie van zowel aluinen afneemt.

Chloriden

Aluminium chloride (AlCl 3 ) wordt gebruikt in petroleum raffinage en bij de productie van synthetische rubber en polymeren. Hoewel het gelijkluidende naam aluminiumchloorhydraat heeft minder en zeer uiteenlopende toepassingen, bijvoorbeeld als verhardingsmiddel en een transpiratiewerende . Het is een tussenproduct bij de productie van aluminiummetaal.

Niche verbindingen

Gezien de omvang van aluminiumverbindingen, kon een klein grootschalige toepassing nog steeds betrekken duizenden tonnen. Een van de vele verbindingen die op dit tussenniveau omvatten aluminium acetaat , een zout in oplossing gebruikt als een adstringerende . boraat aluminium (Al 2 O 3 • B 2 O 3 ) wordt gebruikt bij de productie van glas en keramiek . fluorosilicate Aluminium (Al 2 (SiF 6 ) 3 ) wordt gebruikt bij de productie van synthetische edelstenen , glas en keramiek. Aluminiumfosfaat (AlPO 4 ) wordt gebruikt bij de vervaardiging: van glas en keramiek, pulp en papier producten, cosmetica , verf en lakken en bij het aanbrengen tandheelkundig cement . Aluminiumhydroxide (Al (OH) 3 ) wordt gebruikt als een antacidum , als beitsmiddel, in water zuivering bij de vervaardiging van glas en keramiek en het waterdicht maken van textiel. Lithiumaluminiumhydride is een krachtig reducerend middel gebruikt organische chemie . Organoaluminiums worden als Lewis-zuren en cokatalysatoren. Bijvoorbeeld methylaluminoxaan een cokatalysator voor Ziegler-Natta olefine polymerisatie te produceren vinylpolymeren zoals polyetheen .

Aluminium legeringen in structurele toepassingen

Hoofd artikel: aluminium legering

Aluminium foam

Aluminiumlegeringen met een breed scala aan eigenschappen worden gebruikt in constructies. Lichtmetalen systemen zijn geclassificeerd door een aantal systeem ( ANSI ) of namen vermelding van hun belangrijkste legeren bestanddelen ( DIN en ISO ).

De sterkte en duurzaamheid van aluminiumlegeringen sterk variëren, niet alleen als gevolg van het delen van de specifieke legering, maar ook door warmtebehandelingen en productieprocessen. Een gebrek aan kennis van deze aspecten heeft van tijd tot tijd leidde tot incorrect ontworpen structuren en behaalde aluminium een slechte reputatie.

Een belangrijke structurele beperking van aluminiumlegeringen is hun vermoeidheid kracht. In tegenstelling tot staal, aluminium legeringen hebben geen goed gedefinieerde vermoeidheid te beperken , wat betekent dat de vermoeidheid falen uiteindelijk gebeurt, zelfs onder zeer kleine cyclische ladingen. Dit houdt in dat de ingenieurs deze belastingen en het ontwerp moet beoordelen voor een vaste leven in plaats van een oneindige levensduur.

Een andere belangrijke eigenschap van aluminiumlegeringen is hun gevoeligheid voor warmte. Workshop procedures waarbij verwarming worden bemoeilijkt door het feit dat aluminium, in tegenstelling tot staal, smelt zonder eerst roodgloeiend. Het vormen van operaties waarbij een klap fakkel wordt gebruikt daarom enkele deskundigheid vereisen, aangezien er geen visuele tekens openbaren hoe dicht het materiaal is aan het smelten. Aluminiumlegeringen, zoals alle structurele legeringen, ook zijn onderworpen aan interne spanningen volgende verwarming bewerkingen zoals lassen en gieten. Het probleem met aluminiumlegeringen hierbij is hun lage smeltpunt , waardoor ze gevoelig zijn voor verstoringen van thermisch geïnduceerde stress maken. Gecontroleerde stress kan tijdens de fabricage door het met warmte behandelen van de onderdelen in een oven worden uitgevoerd, gevolgd door geleidelijke afkoeling in werking gloeien van de spanningen.

Het lage smeltpunt van aluminium legeringen niet uitgesloten het gebruik in raketten; zelfs voor gebruik bij het construeren van verbrandingskamers waarin gassen 3500 K. Het bereiken Agena bovenste trap engine gebruikte een regeneratief gekoeld aluminiumontwerp voor bepaalde delen van het mondstuk, inclusief de thermisch kritische keelholte.

Een andere legering van enige waarde is aluminiumbrons (Cu-Al-legering).

Geschiedenis

Het standbeeld van de Anteros in Piccadilly Circus , Londen, werd gemaakt in 1893 en is één van de eerste beelden gegoten in aluminium.

De oude Grieken en Romeinen gebruikt aluminiumzouten als verven beitsen en als astringents voor wondverzorging; aluin wordt nog steeds gebruikt als een bloedstelpende . In 1761, Guyton de Morveau stelde roepen de basis aluin Alumine. In 1808, Humphry Davy geïdentificeerd het bestaan van een metalen basis van aluin, die hij in eerste instantie genoemd alumium en later aluminium (zie etymologie sectie , hieronder).

Het metaal werd voor het eerst geproduceerd in 1825 in een onzuivere vorm van de Deense natuurkundige en scheikundige Hans Christian Ørsted . Hij reageerde watervrij aluminiumchloride met kalium amalgaam , waardoor een klomp metaal op zoek vergelijkbaar met tin. [ 56 ] Friedrich Wöhler was op de hoogte van deze experimenten en aangehaald hen, maar na het overdoen van de experimenten van Ørsted hij concludeerde dat dit metaal was pure kalium. Hij voerde een soortgelijk experiment in 1827 door het mengen van watervrij aluminiumchloride met kalium en leverde aluminium. [ 56 ] Wöhler wordt meestal gecrediteerd met het isoleren van aluminium ( Latijn alumen , aluin). Verder Pierre Berthier ontdekt aluminium bauxiet. H. Etienne Sainte-Claire Deville verbeterde werkwijze Wöhler in 1846. Zoals beschreven in zijn boek 1859, aluminiumtrichloride kan worden verminderd natrium, die handiger en goedkoper dan kalium gebruikt Wöhler. [ 57 ] In het midden van de jaren 1880, aluminium was buitengewoon moeilijk te produceren, wat zuiver aluminium meer waard dan goud gemaakt. [ 58 ] Zo vierden was het metaal dat staven van aluminium werden tentoongesteld op de Wereldtentoonstelling van 1855 . [ 59 ] Napoleon III van Frankrijk is bekend een banket waar de meest geëerde gasten kregen aluminium keukengerei, terwijl de anderen maakten doen met goud te hebben gehouden. [ 60 ] [ 61 ]

Aluminium werd gekozen als het materiaal te gebruiken voor de 100 ounces (2,8 kg) sluitstuk van de Washington Monument in 1884, een tijd waarin een ounce (30 gram) kost het dagloon van een gewone werknemer aan het project (in 1884 ongeveer $ 1 voor 10 uur van de arbeid, vandaag, zou een bouwvakker in de Verenigde Staten werken aan een dergelijk project verdient $ 25- $ 35 per uur en dus rond de $ 300 in een gelijkwaardige enkelvoudige 10-uurs dag). [ 62 ] De deksteen, die werd opgericht in de plaats op 6 december 1884 in een uitgebreide ceremonie, was het grootste stuk aluminium gegoten in de tijd. [ 62 ]

De Cowles bedrijven geleverd aluminiumlegering in hoeveelheid in de Verenigde Staten en Engeland met smelters als de oven van Carl Wilhelm Siemens van 1886 [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]

Hall-Heroult proces: beschikbaarheid van goedkope aluminium

Charles Martin Hall van Ohio in de Verenigde Staten en Paul Héroult van Frankrijk onafhankelijk ontwikkelde de Hall-Héroult elektrolytisch proces dat grootschalige productie van metalen aluminium vergemakkelijkt. Dit proces blijft in gebruik. [ 66 ] In 1888, met de financiële steun van Alfred E. Hunt , de Pittsburgh Reduction Company begonnen; vandaag de dag is het bekend als Alcoa . Héroult het proces was in de productie van 1889 in Zwitserland bij Aluminium Industrie, nu Alcan , en bij British Aluminium , nu Luxfer Groep en Alcoa, van 1896 in Schotland . [ 67 ]

Door 1895, werd het metaal wordt gebruikt als bouwmateriaal zo ver weg als Sydney , Australië in de koepel van de Chief Secretary’s Building .

Met de explosieve groei van het vliegtuig industrie tijdens de Eerste Wereldoorlog (1914-1917), belangrijke regeringen eisten grote transporten van aluminium voor licht, sterk casco. Ze hebben vaak gesubsidieerd fabrieken en de nodige elektrische voeding systemen. [ 68 ]

Vele marines hebben een aluminium gebruikt opbouw voor hun schepen; 1975 brand aan boord van USS Belknap dat haar aluminium opbouw, evenals observatie van de strijd schade aan Britse schepen tijdens de gestript Falklandoorlog , geleid tot vele marines schakelen naar alle stalen bovenbouw.

Aluminium draad was ooit op grote schaal gebruikt voor huishoudelijke elektrische bedrading. Door corrosie veroorzaakte defecten, een aantal branden geleid.

Etymologie

Twee varianten van de naam van de metalen zijn in het huidige gebruik, aluminium ( uitspraak: / ˌ æ l ʲ ʊ m ɪ n i ə m / ) en aluminium ( / ə l Û m ɪ n ə m / ) -naast de verouderde alumium . De IUPAC (IUPAC) aangenomen aluminium als de standaard internationale naam voor het element in 1990, maar drie jaar later, erkend aluminium als een aanvaardbare variant. Vandaar hun periodieke tabel bevat zowel. [ 69 ] IUPAC interne publicaties gebruiken ofwel spelling in bijna hetzelfde aantal. [ 70 ]

De meeste landen maken gebruik van de spelling aluminium . In de Verenigde Staten en Canada, de spelling aluminium overheerst. [ 20 ] [ 71 ] De Canadese Oxford Dictionary geeft de voorkeur aan aluminium , terwijl de Australische Macquarie woordenboek geeft de voorkeur aan aluminium . In 1926, de American Chemical Society officieel besloten gebruik te maken van aluminium in zijn publicaties; Amerikaanse woordenboeken meestal het etiket van de spelling aluminium als “voornamelijk Britse”. [ 72 ] [ 73 ]

De verschillende namen al ontlenen aan zijn status als een basis van aluin . Het is geleend van de oude Franse ; de ultieme bron, alumen , op zijn beurt is een Latijns woord dat letterlijk betekent “bitter zout”. [ 74 ]

De vroegste citaat gegeven in de Oxford Engels Woordenboek voor elk woord gebruikt als naam voor dit element is alumium , die Britse chemicus en uitvinder Humphry Davy tewerkgesteld in 1808 voor de metalen hij probeerde om elektrolytisch te isoleren van het mineraal aluminiumoxide . Het citaat is van het tijdschrift Philosophical Transactions van de Royal Society of London : “Had ik zo gelukkig geweest om zekerder bewijzen hebben verkregen over dit onderwerp, en de metallic stoffen was ik op zoek te hebben aangeschaft, ik zou hebben voorgesteld voor hen de namen van silicium, alumium, zirkonium, en glucium. ” [ 75 ] [ 76 ]

Davy afgerekend op aluminium tegen de tijd dat hij zijn 1812 boek gepubliceerd Chemical filosofie : “Deze stof blijkt een merkwaardige metaal bevatten, maar nog het aluminium niet is verkregen in een volkomen vrije staat, hoewel legeringen met andere metalline stoffen zijn aangekocht voldoende verschillend om de waarschijnlijke aard van aluminiumoxide aan te geven. ” [ 77 ] Maar hetzelfde jaar, een anonieme bijdrage aan de Quarterly Review , een Britse politiek-literair tijdschrift, in een beoordeling van Davy’s boek, bezwaar tegen aluminium en voorgesteld de naam van aluminium , “zo zullen we nemen de vrijheid van het schrijven van het woord, in plaats van aluminium, dat een minder klassieke sound heeft.” [ 78 ]

De -ium achtervoegsel gelijkvormig aan de op andere pas ontdekte elementen van de tijd precedent: kalium, natrium, magnesium, calcium en strontium (allemaal Davy die zelf). Niettemin -um spellingen voor elementen niet bekend op het moment, zoals bijvoorbeeld platina , bekend Europeanen sinds de 16e eeuw, molybdeen , ontdekt in 1778, en tantaal , ontdekt in 1802. Het -um suffix is in overeenstemming met de universele spelling aluminiumoxide voor oxide (in tegenstelling tot aluminiumoxide), zoals lanthaanoxide is het oxide van lanthaan en magnesia , ceria en thoria zijn de oxides van magnesium , cerium en thorium resp.

De aluminium spelling wordt gebruikt in de Webster’s Dictionary van 1828. In zijn reclame strooibiljet voor zijn nieuwe elektrolytische methode om de metalen in 1892, Charles Martin Hall gebruikte -um spelling, ondanks zijn voortdurende gebruik van de -ium spelling in de octrooischriften [ 66 ] Hij diende tussen 1886 en 1903. Hall’s dominantie van de productie van het metaal zorgde ervoor dat aluminium werd de standaard Engels spelling in Noord-Amerika.

Gezondheid betreft

Schema van Al absorptie door menselijke huid. [ 79 ]

Vijf hoofdklassen Al vormen geabsorbeerd door menselijk lichaam: het vrije gesolvateerde driewaardig kation (Al 3+ (aq) ); laag moleculair gewicht, neutraal, oplosbare complexen (LMW-Al 0 (aq) ); hoog-moleculair-gewicht, neutraal, oplosbare complexen (HMW-Al 0 (aq) ); laag moleculair gewicht, geladen, oplosbare complexen (LMW-Al (L) n +/- (aq) ); nano- en microdeeltjes (Al (L) n (en) ). Ze worden door de celmembranen of cel epi- / getransporteerd endotheel door vijf belangrijke routes: (1) paracellulaire ; (2) transcellulaire ; (3) actief transport ; (4) kanalen; (5) adsorptie of door receptor veroorzaakte endocytose . [ 79 ]

Ondanks het wijdverspreide voorkomen in de natuur, aluminium heeft geen bekende functie in biologie. Aluminiumzouten zijn opmerkelijk niet-toxisch, aluminiumsulfaat met een LD 50 van 6207 mg / kg (oraal, muis), hetgeen overeenkomt met 500 gram voor een 80 kg (180 lb) personen. [ 8 ] De extreem lage acute toxiciteit Ondanks de gezondheid effecten van aluminium van belang gezien de wijdverspreide voorkomen van het element in het milieu en in de handel.

Sommige toxiciteit kan worden herleid tot afzetting van bot en het centrale zenuwstelsel, die vooral verhoogd bij patiënten met verminderde nierfunctie. Omdat aluminium concurreert met calcium voor de absorptie, kan verhoogde hoeveelheden dieet aluminium dragen bij aan de verminderde skelet mineralisatie (osteopenie) waargenomen bij premature zuigelingen en kinderen met een groeiachterstand. In zeer hoge doses, is aluminium geassocieerd met veranderde functie van de bloed-hersenbarrière . [ 80 ] Een klein percentage van de mensen allergisch aluminium en ervaring contactdermatitis , digestieve stoornissen, braken of andere symptomen bij contact of inname van producten die aluminium zoals antitranspiratiemiddelen en antacida. In deze zonder allergieën, aluminium minder toxisch zware metalen , maar er zijn aanwijzingen voor toxiciteit als het wordt geconsumeerd in hoeveelheden groter dan 40 mg / dag per kg lichaamsgewicht . [ 81 ] Hoewel het gebruik van aluminium kookgerei is niet is aangetoond dat leiden tot toxiciteit van aluminium in het algemeen, overmatige consumptie van maagzuurremmers die aluminium verbindingen en overmatig gebruik van aluminium bevattende antitranspiratiemiddelen bieden meer significante blootstelling. Studies hebben aangetoond dat de consumptie van zure voedingsmiddelen of vloeistoffen met aluminium verhoogt aluminum absorptie, [ 82 ] en maltol is aangetoond dat de ophoping van aluminium in zenuw- en botweefsel te verhogen. [ 83 ] Verder aluminium verhoogt oestrogeen gerelateerde genexpressie in humane borstkanker cellen gekweekt in het laboratorium. [ 84 ] Het oestrogeen-achtige effecten van deze zouten hebben geleid tot de indeling als een metalloestrogen .

De effecten van aluminium in transpiratiewerende zijn onderzocht in de loop der jaren weinig huidirritatie. [ 8 ] Desalniettemin zijn ontstaan in transpiratiewerende middelen, kleurstoffen (zoals aluminium lake ) en additieven heeft tot bezorgdheid. [ 85 ] Alhoewel er is weinig bewijs dat de normale blootstelling aan aluminium een risico voor gezonde volwassenen, [ 86 ] een aantal studies wijzen op de risico’s geassocieerd met een verhoogde blootstelling aan het metaal. [ 85 ] Aluminium in voedsel kan meer dan aluminium uit het water worden geabsorbeerd. [ 87 ] Het is geclassificeerd als een niet-carcinogeen door het US Department of Health and Human Services . [ 81 ]

Bij vermoedens plotselinge instroom van een grote hoeveelheid aluminium, deferoxamine mesylaat kan worden gegeven om te helpen elimineren uit het lichaam door chelatie . [ 88 ]

De ziekte van Alzheimer

Aluminium is controversieel geïmpliceerd als een factor in de ziekte van Alzheimer . [ 89 ] Het Camelford voorval waterverontreiniging impliceerde een aantal mensen consumeren aluminiumsulfaat . Onderzoeken van de lange-termijn effecten op de gezondheid zijn nog gaande, maar verhoogde hersenen aluminium concentraties zijn gevonden in post-mortem onderzoek van de slachtoffers, en verder onderzoek om te bepalen of er een verband is met cerebrale amyloïde angiopathie is in opdracht. [ 90 ]

Volgens de Alzheimer’s Society , de medische en wetenschappelijke mening is dat studies hebben geen overtuigend aangetoond causaal verband tussen aluminium en ziekte van Alzheimer. [ 91 ] Toch heeft een aantal studies, zoals die over de PAQUID cohort , [ 92 ] cite exposure aluminium als een risicofactor voor de ziekte van Alzheimer. Sommige hersenen plaques zijn gevonden verhoogde niveaus van het metaal bevatten. [ 93 ] Het onderzoek op dit gebied is niet overtuigend geweest; aluminium accumulatie kan een gevolg zijn van de ziekte in plaats van een causale agens. [ 94 ] [ 95 ] Een nieuwe studie, gedateerd 5 februari 2015, verbindt de hersenen translocatie aluin deeltjes een Trojaans paard mechanisme dat moet voldoen aan CCL2 wordt erop belangrijke inflammatoire monocyten chemoattractant. [ 96 ]

Arbeidsveiligheid

Blootstelling Aluminium kan plaatsvinden door inademing, contact met de huid en oogcontact. Blootstelling kan leiden tot irritatie van het getroffen gebied of orgaan veroorzaken. Blootstelling aan aluminiumpoeder of aluminium lasrook kan leiden tot longfibrose . De Verenigde Staten Occupational Safety and Health Administration (OSHA) heeft een set toegestane grenswaarde blootstelling van 15 mg / m 3 keer gewogen gemiddelde (TWA) voor de totale blootstelling en 5 mg / m 3 TWA voor de belichting van de luchtwegen. Het Amerikaanse National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) advieswaarde is hetzelfde voor de blootstelling van de luchtwegen, maar is 10 mg / m 3 voor de totale blootstelling en 5 mg / m 3 voor rook en poeder. Fijn aluminiumpoeder kunnen ontbranden of exploderen, poseren andere werkplek gevaar. [ 97 ] [ 98 ]

Effect op planten

Aluminium is een van de belangrijkste factoren die de groei van planten op zure gronden te verminderen. Hoewel het algemeen onschadelijk plantengroei in pH-neutrale gronden, de concentratie van toxische zure gronden Al 3 + kationen toeneemt en verstoort wortelgroei en functie. [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ] [ 102 ]

De meeste zure gronden verzadigd met aluminium in plaats van waterstofionen . De zuurgraad van de bodem is dan ook een gevolg van hydrolyse aluminiumverbindingen. [ 103 ] Het begrip “gecorrigeerde lime potential” [ 104 ] aan de mate van basenverzadiging in bodems bepalen werd de basis voor procedures nu gebruikt in bodemonderzoek laboratoria bepalen de ” lime eis ” [ 105 ] van de bodem. [ 106 ]

Wheat is aangepast aluminium tolerantie toe zodanig dat het aluminium leidt tot een afgifte van organische verbindingen die binden aan de schadelijke aluminium kationen . Sorghum is vermoedelijk dezelfde tolerantie mechanisme. Het eerste gen voor aluminium tolerantie is geïdentificeerd in tarwe. Er werd aangetoond dat aluminium tolerantie sorghum wordt bestuurd door een enkel gen, zoals tarwe. [ 107 ] Dit is niet het geval in alle planten.