Lenntech <!-- PLUGIN:LANGUAGE:water_treatment_and_purification --> Lenntech <!-- PLUGIN:LANGUAGE:water_treatment_and_purification -->

Aluminium - Al

Chemische eigenschappen van Aluminium - Gezondheidseffecten van Aluminium - Milieueffecteneffecten van aluminium

Atoomnummer 13 Aluminium - Al
Atoommassa 26,98154 g.mol -1
Elektronegativiteit volgens Pauling 1,5
Dichtheid 2,7 g.cm -3 bij 20 °C
Smeltpunt 660,4 °C
Kookpunt 2467 °C
Vanderwaalstraal 0,143 nm
Ionstraal 0,05 nm
Natuurlijke isotopen 1
Kunstmatige isotopen 16
Elektronen Schil [ Rn ] 6d1 7s2
Energie eerste ionisatie 577,4 kJ.mol -1
Energie tweede ionisatie 1816,1 kJ.mol -1
Energie derde ionisatie 2744,1 kJ.mol -1
Standaard potentiaal - 1,67 V
Ontdekt door : Hans Christian Oersted in 1825

Aluminium

Hoewel aluminium het meest voorkomende metaal in de aardkorst is, komt het nooit als vrij metaal voor in de natuur. Alle aanwezige aluminium heeft zich verbonden aan andere elementen om deeltjes te vormen. Twee van de meest voorkomende verbindingen op aarde zijn aluminiumverbindingen; kalium aluminium sulfaat (KAl(SO4)2·12H2O) en aluminium oxide (Al2O3). Ongeveer 8,2% van de aardkorst bestaat uit aluminium.

Wetenschappers verwachtten al in 1787 dat een onbekend metaal in kalium aluminium sulfaat voorkwam, maar ze hadden niet de middelen om het te isoleren, tot 1825. De Deense scheikundige Hans Christian Oersted was de eerste die kleine beetjes aluminium produceerde. Twee jaar later ontwikkelde de Duitse scheikundige Friedrich Wöhler een nieuwe manier om aluminium te verkrijgen. Tegen 1845 kon hij monsters aluminium produceren die groot genoeg waren om enkele eigenschappen van aluminium te bepalen. Deze methode werd in 1854 verbeterd door Henri Étienne Sainte-Claire Deville, een Franse scheikundige, verbeterd. Door de verbetering kon de commerciële productie van aluminium van start gaan. De prijs van aluminium daalde toen van 1.200 dollar per kilogram in 1852 naar 40 dollar in 1859. Helaas bleef het te duur om veel gebruikt te worden.

Twee belangrijke ontwikkelingen in 1880 deden de beschikbaarheid van aluminium toenemen. De eerste was de uitvinding van een nieuw proces om aluminium te verkrijgen uit aluminium oxide. De Amerikaanse scheikundige Charles Martin Hall en de Franse scheikundige Paul L. T. Héroult waren beiden verantwoordelijk voor deze uitvinding in 1886. De tweede was de uitvinding van een nieuw proces waarmee aluminium oxide goedkoop kon worden gewonnen uit bauxiet. Bauxiet is een erts dat grote hoeveelheden aluminium hydroxide (Al2O3·3H2O) bevat en enkele andere verbindingen. Karl Joseph Bayer, een Australische scheikundige, ontwikkelde dit proces in 1888. Alle twee de genoemde processen worden momenteel nog steeds gebruikt om vrijwel alle aluminium voor commerciële doeleinden te produceren.

Door de makkelijke manier om aluminium uit aluminium oxide te halen en de makkelijke manier om grote hoeveelheden aluminium oxide te verkrijgen uit bauxiet werd aluminium veel goedkoper. In 1888 werden veel aluminium bedrijven opgezet, onder andere in Amerika. Tegen 1909 konden deze bedrijven stuk voor stuk al 41.000 kilogram aluminium per dag produceren. Als gevolg daarvan kostte aluminium toen nog maar 0,60 dollar per gram.

Momenteel worden aluminium en aluminium legeringen gebruikt in een groot aantal producten: blikjes, folies, keukengereedschap, vliegtuigen, raketten en andere apparaten die van een sterk en licht materiaal moeten worden gemaakt. Aluminium wordt vaak gebruikt voor elektriciteitskabel omdat het zo licht is. Het wordt op glas afgezet om spiegels te maken en het werkt dan ook meteen als beschermende coating. Aluminium oxide wordt gebruikt om synthetische robijnen en saffieren te maken voor lasers.

Gezondheidseffecten van aluminium

Aluminium is een van de meest gebruikte metalen en ook een van de stoffen die het vaakst in de aardkorst gevonden worden. Daarom staat aluminium bekend als een onschuldige stof. Maar ook wanneer men aan hoog concentraties aluminium blootgesteld wordt, kan dit gezondheidsproblemen veroorzaken. De wateroplosbare vorm, de ionen, hebben schadelijke effecten. Ze zitten meestal in een oplossing van aluminium in combinatie met andere ionen, bijvoorbeeld aluminiumchloor.
De opname van aluminium kan plaatsvinden via het voedsel, ademen, en huidcontact. Langdurige opnames van aanzienlijke hoeveelheden aluminium kunnen leiden tot ernstige gezondheidseffecten, zoals:
- Schade aan het centrale zenuwstelsel
- Dementie
- Geheugenverlies
- Lusteloosheid
- Ernstig trillen
In sommige werkomgevingen vormt aluminium een risico, bijvoorbeeld in de mijnbouw, waar het in het water gevonden kan worden. Mensen die werken in fabrieken waar aluminium wordt toegepast in productieprocessen, kunnen lijden aan longproblemen wanneer ze aluminiumstof inademen. Aluminium kan bij nierpatiënten problemen veroorzaken wanneer ze het tijdens de nierdialyse binnenkrijgen.

Inademing van fijn verdeeld aluminium en aluminium oxide poeder veroorzaakt longbeschadigingen. Dit effect staat bekend als Shaver's Disease en wordt verergerd door aanwezigheid van silica en oxides in ingeademde lucht. Het kan ook een oorzaak zijn van Alzheimer.

Milieueffecten van aluminium

Vanwege het probleem met de verzuring hebben de effecten van aluminium de aandacht getrokken. Aluminium kan accumuleren in planten en veroorzaakt bij dieren die deze planten eten gezondheidsproblemen.
Het gehalte aluminium is het grootste in verzuurde meren. In deze meren neemt het aantal vissen en amfibieën af, vanwege de reactie van aluminium ionen met eiwitten in de kieuwen van vissen en de embryo's van kikkers.
Hoge aluminiumconcentraties hebben niet alleen effecten op vissen, maar ook op vogels en andere dieren die besmette vis en insecten eten en op dieren die aluminium via de lucht binnen krijgen. De gevolgen voor vogels die besmette vis eten zijn de verdunning van eierschalen en kuikens met lage geboortegewichten.

Dieren die aluminium via de lucht binnenkrijgen kunnen volgende aandoeningen ondervinden; longproblemen, gewichtsverlies en een afname in activiteit.
Een ander negatief milieueffect is dat aluminiumionen met fosfaten kunnen reageren, waardoor deze fosfaten minder beschikbaar zijn voor waterorganismen.
Men vindt niet alleen hoge concentraties aluminium in verzuurde meren en de lucht, maar ook in het grondwater van verzuurde gronden. Er zijn sterke indicaties dat aluminium de wortels van bomen beschadigd wanneer het zich in het grondwater bevindt.

Aluminium en water


 

Klik hier om terug te keren naar het periodiek systeem der elementen

Over Lenntech

Lenntech BV
Rotterdamseweg 402 M
2629 HH Delft

tel: +31 152 755 703
fax: +31 152 616 289
e-mail: info@lenntech.com


Copyright © 1998-2017 Lenntech B.V. All rights reserved