Aluminium

In der Natur tritt Aluminium aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit nur in chemischen Verbindungen wie Bauxit oder Alumosilikaten (zusammen mit Siliziumdioxid) auf. Die Verbindung Al₂O₃ kommt in kristalliner Form sehr häufig vor, u.a. Form von Edelsteinen wie Rubin oder Saphir.

Das durch Luftkontakt mit einer Oxidschicht überzogene Leichtmetall Aluminium ist sehr korrosionsbeständig und weist eine geringe Dichte von 2,7 g/cm³ auf. Folien und Bleche aus Aluminium sind aufgrund ihrer Zähigkeit und Weichheit sehr gut zu verformen.

Der Schmelzpunkt des Aluminiums liegt bei 660,5 °C, 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.

Aluminium hat einen Atomradius von 125 pm und eine Atommasse von 26,9815 Da. 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.

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 chemischen Rohrreinigungsmitteln verwendet 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.

Aluminium gehört zu den wenigen, häufig auftretenden Elementen, die kaum bis gar nicht von Lebewesen genutzt werden können. Es wird vermutet, dass dies auf die Evolution der Lebewesen aus dem Meer heraus zurückzuführen ist. Aluminium war zunächst nicht im Meerwasser vorhanden und hat sich dort erst im Verlauf der Erdgeschichte langsam angereichert. Auch heute ist die Konzentration von Aluminium im Meer verhältnismäßig gering.

Der erwachsene Mensch nimmt in Europa mit seiner Nahrung etwa zwischen 1,6 und 13 mg Aluminium täglich auf. Durch Zubereitung der Speisen in Aluminiumgeschirr oder bei der Verwendung von Aluminiumfolien kann sich der Wert des aufgenommenen Aluminiums – insbesondere bei salzigen und sauren Speisen – um das Zwei- bis Dreifache erhöhen. So findet sich Aluminium vor allem in Tee, Kakao und Schokolade.^[1][2]

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

Aluminium kann viele Körperfunktionen empfindlich stören. Dazu gehört die Beeinträchtigung des Stoffwechsels von Chrom, Eisen, Magnesium, Fluorid, Zink, Silizium, 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. Eine längerfristige starke Exposition gegenüber Aluminium kann zu schweren Leber- und Nierenfunktionsstörungen führen. Darüber hinaus wird ein Zusammenhang von Aluminium mit der Entstehung von Brustkrebs und Alzheimer diskutiert, ist aber nicht eindeutig belegt.

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.