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Aluminium

Chemisches Symbol: Al

1 Vorkommen

Das chemische Element Aluminium gehört zu den Metallen und besitzt die Ordnungszahl 13. Es ist im Periodensystem der Elemente der so genannten Borgruppe zugeordnet. Es ist das häufigste Metall und nach Sauerstoff und Silicium das dritthäufigste Element in der Erdkruste.

2 Vorkommen

In der Natur tritt Aluminium aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit allerdings nur in chemischen Verbindungen wie Bauxit oder Alumosilikaten auf. Seltener ist es auch in Rubin und Saphir zu finden.

3 Eigenschaften

Das durch Luftkontakt mit einer Oxidschicht überzogene Leichtmetall Aluminium ist sehr korrosionsbeständig und weist eine geringe Dichte von 2,7g/cm³ auf. Es ist aufgrund seiner Zähigkeit und seiner Weichheit sehr gut zu verformen, zu walzen, pressen, schmieden und zu biegen.

Der Schmelzpunkt des Aluminiums liegt bei 660,5°C und sein Siedepunkt bei 2467°C. Aluminium ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von 237 W und einer spezifischen Wärmekapazität von 900 Joule ein guter Wärmeleiter. Ebenso ist Aluminium ein guter elektrischer Leiter.

Atomar gesehen hat Aluminium einen Atomradius von 125 pm und eine Atommasse von 26,9815. Insgesamt sind fünf Isotope des Aluminiums bekannt.

Aluminium kann drei Oxidationszustände annehmen und weist eine Elektronegativität von 1,61 auf der Pauling-Skala auf. Das Normalpotential des Aluminiums liegt bei -1,66201 V.

4 Verwendung

Aluminium findet aufgrund seiner Eigenschaften vielfältige Verwendungsmöglichkeiten. Als Leitermaterial in der Elektrotechnik ist es ebenso zu finden wie als Werkstoff in der Industrie zur Herstellung von Motor- und Getriebeteilen, sowie von Antennen und Hohlleitern. Darüber hinaus können aus Aluminium Verpackungsmaterialien, Kochtöpfe und Campinggeschirr hergestellt werden. Durch seinen hohen Grad an Reflexion ist Aluminium auch als Bestandteil von Scannern, Spiegelreflexkameras, Automobilscheinwerfern und als Beschichtung von Spiegeln aufzufinden.

Durch seine starke Reaktion mit Natriumhydroxid unter Wasserstoffbildung kann Aluminium auch in Form von chemischen Rohrreinigungsmitteln angewendet werden.

In der Nahrungsmittelindustrie wird Aluminium als Lebensmittelfarbe mit dem Namen E 173 bezeichnet. Es dient hier zur Dekoration von Backwaren und als Überzug von Süßwaren.

5 Biologische Bedeutung

Aluminium gehört zu den wenigen häufig auftretenden Elementen, die kaum bis gar nicht von Lebewesen genuzt werden können. Es wird vermutet, dass dieser Tatsache die Evolution der Lebewesen aus dem Meer heraus zugrunde liegt, da Aluminium zunächst nicht im Meerwasser anzutreffen war und sich erst im Verlauf der Jahrmilliarden langsam angereichert hat und heute noch immer in einer verhältnismäßig geringen Konzentration im Meer vertreten ist.

Der Mensch nimmt mit seiner Nahrung etwa 25 mg Aluminium täglich auf, da Pflanzen durch die vermehrte Säurebelastung des Bodens zunehmend Aluminium enthalten. Darüber hinaus ist Aluminium in sauer eingelegten Gemüsekonserven, Backpulver, Schmelzkäse sowie als Antiklumpmittel in Gewürzen und Salz enthalten.

Durch Zubereitung der Speisen in Aluminiumgeschirr kann sich der Wert des aufgenommenen Aluminiums zudem auf den zwei- bis dreifachen Wert erhöhen.

In Körperpflegemitteln, Antacida, Mitteln gegen Diarrhoe und Lipidsenkern lässt sich Aluminium genauso nachweisen wie in Emissionen der Aluminium-, Textil-,Papier- und Glasindustrie.

6 Pathologie

Aluminium kann viele Körperfunktionen empfindlich stören. Dazu gehört die Beeinträchtigung des Stoffwechsels von Chrom, Eisen, Magnesium, Fluorid, Zink, Silicium, Phosphat, Calcium und Kupfer. Durch die Störung des Stoffwechsels von Vitamin B6 und Vitamin D kann Aluminium auch an der Auslösung einer Anämie und an der Begünstigung einer Arthritis beteiligt sein.

Weiterhin werden eine Beeinträchtigung des Knochenstoffwechsels und des zentralen Nervensystems mit Veränderungen des Wesens, Sprach- und Gedächtnisstörungen angenommen. Längerfristige starke Exposition mit Aluminium kann zu schweren Leber- und Nierenfunktionsstörungen führen.

Eine Allergie gegenüber Aluminium findet sich bei einigen Prozent der Bevölkerung. Diese Personen leiden unter starken Ausschlägen nach Hautkontakt mit Aluminium und aluminiumhaltigen Produkten, wie zum Beispiel Deodorants. Nach Aufnahme von Aluminium mit der Nahrung kommt es zu starken Verdauungsstörungen.

Fachgebiete: Chemie

Aluminium hat nur einen Oxidationsstand nicht drei. Die entsprechende Oxidationszahl beträgt +3.
#1 am 26.04.2013 von Alexander Thiele (Nichtmedizinische Berufe)

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