Aluminium

Nordisk Familjebok - Fjärde upplagan - 1951

Aluminium (Al) är den i naturen allmännast förekommande metallen. Den utgör enligt uppskattning 7,3% av den tillgängliga jordskorpan.

Aluminiumföreningar bilda el. ingå i flera av naturens viktigare mineral och bergarter. I urbergets g n e j s och granit är fältspat eller silikat av alkalimetaller, kalcium och aluminium en av beståndsdelarna. Vid urbergets, speciellt fältspatens, v i 11 r i n g bildas lerorna, vilka äro med järn och andra ämnen mer el. mindre uppblandade aluminiumsilikat. Andra viktigare aluminiummineral äro hornblände, turmalin, augit och vissa glimmerarter. Viktiga aluminiummalmer äro mineralen kryolit och bauxit. Bauxit är det viktigaste råmaterialet.

A. framställdes i fri, metallisk form först av dansken H. C. örsted 1825 genom inverkan av kaliumamalgam på aluminiumklorid och av Wöhler 1827, vilken senare använde metalliskt kalium och vattenfri aluminiumklorid. 1854 lyckades Bunsen med elektrolytisk framställning, och vid samma tid erhöll S ainte-Claire Deville av Napoleon III medel till försök i stor skala. 1855 reducerade Rose och Perch kryolit med natrium, och följ, år utfällde Deville a. elektro-lytiskt ur en blandning av kryolit och natrium-aluminiumklorid. Enär elektrisk energi ett par årtionden senare blev tillgänglig i stora mängder och till billigt pris, var förutsättningen given, för att den elektrokemiska metoden skulle undantränga den rent kemiska, vilket skedde efter år 1888.

Vid aluminiumfabrikation i stor skala användes numera ett bad av kryolit, vari upplöses lerjord, erhållen ur bauxit. Positiva polen (anoden) utgöres av kolelektroder och negativa polen (katoden) av själva ugnsbottnen, som består av järn. Vid elektrolysen sönderdelas huvudsak i. lerjorden, varvid bildas metalliskt a. och syre, vilket senare oxiderar kolelektroderna. Den förbrukade lerjorden er sättes tid efter annan genom nya tillsatser. Enär a. har låg ekvivalentvikt och stor kemisk affinitet, blir elektriska energiförbrukningen mycket stor vid metallens framställning. Detta gör, att aluminiumfabrikationen endast kan bli lönande vid tillgång på mycket billig vattenkraft. I Sverige finnas två elektrolysverk, Månsbo vid Avesta (i drift sedan 1934) och Kubikenborg nära Sundsvall (byggt under 2:a världskriget).

Världsproduktionen av a. har hastigt ökats de senare årtiondena. Från c:a 1,000 ton 1894 steg den till 10,000 ton 1905, 180,000 ton 19^8, 575,000 ton 1938 och nära 3 mill. ton 1944 under 2:a världskriget med dess enorma förbrukning bl. a. för flygplan. Tillverkningen i Sverige var 1936 1,800 ton och 1943 3,700 ton. Årsförbrukningen i Sverige var 1938 c:a 7,000 ton.

A. är en glänsande, silvervit metall, vilken särsk. utmärker sig för låg spec. v., 2,70. I sina föreningar är a. trevärdigt. Dess atomvikt är 26,97. Metallen smälter vid 66o°. Den har stor elektrisk ledningsförmåga, motsvarande 60—70% av kopparns. Vid vanliga temperaturer är a. beständigt mot inverkan av luft och vatten, enär ytan överdrages med ett oxidskikt, som hindrar fortsatta angrepp. Saltsyra, utspädd svavelsyra och lösningar av alkalier angripa metallen synbart. Starkare inverkar koncentrerad svavelsyra. Salpetersyra angriper ej a. vid vanlig temperatur vare sig i utspädd el. koncentrerad form, men vid kokning löser den metallen hastigt. Utspädda organiska syror, såsom ättiksyra och citronsyra, upplösa metallen märkbart först vid ioo°, och deras angrepp befordras genom närvaro av koksalt. A:s kemiska motståndsför-måga nedsättes avsevärt genom närvaro även av små halter föroreningar, såsom järn, kiselsyra och natrium. Numera är den i handeln förekommande metallen synnerligen ren med en halt av 98—99,5 % a.

Man använde a. först inom järn- och stålindustrien, till fältflaskor, små båtar, instrument och vikter. En stark stegring i konsumtionen har emellertid på senaste åren uppstått genom dess användning till telefontråd, till husgeråds-kärl, till apparater inom kemiska storindustrien, t. ex. stearin-, fett-, sprängämnes- och salpeter-syraindustriema och inom flygtekniken. Av vikt härvid äro de förfaranden, som utarbetats för svetsning och lödning av metaller.

Aluminiumlegèringar ha fått en vidsträckt praktisk användning tack vare gynnsamma mekaniska egenskaper och i flera fall avsevärd motståndsförmåga mot utspädda kemikalier, luft och vatten. Den viktigaste legeringstypen, som är avsedd för plastisk formgivning, är duralumin, bestående av c:a 4% koppar, 0,5% magnesium, 0,5 °/o mangan och resten aluminium. Duralumin överträffar alla andra a. i fråga om hållfasthet och hårdhet och är motståndskraftig mot havsvatten, salpetersyra och svavelsyra. För gjutgods är den viktigaste legeringen silumin med c:a 13% kisel. Silumingamma med c:a 12% kisel, 0,3 °/o magnesium och 0,5% mangan ger ännu bättre hållfasthetsegenskaper än silumin, beroende på att den kan värmebe-handlas. Många andra legeringstyper finnas, t. ex. hiduminium, som utvecklats i England för flygmaskinstillverkningen. — En kopparfri zinklegering med 66 °/o aluminium (alzen) är lika fast som gjutjärn, dock mera tänjbar, lämpar sig för framställning av finare gjutgods. — Drittelsilver, en legering med 33 °/o silver, är hårdare än silver och lättare att gravera. — Med övervägande (75 °/o) nickel användas a. till smycken, med 10 °/o nickel och 88°/o koppar (nickelaluminium-brons) till kirurgiska instrument; sådana med 1 °/o koppar och 1,3 °/o nickel lämpa sig till ledningstråd. — A. med magnesium gå under namn av magnalium, som kan förnicklas, förgyllas och lödas.