§1. História objavu hliníka. Hliník - všeobecná charakteristika prvku, chemické vlastnosti Objavil sa hliník
Príprava kamenca draselného
hliník(lat. hliník), – v periodickej tabuľke je hliník v tretej perióde, v hlavnej podskupine tretej skupiny. Základný náboj +13. Elektrónová štruktúra atómu je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. Kovový atómový polomer je 0,143 nm, kovalentný polomer je 0,126 nm, konvenčný polomer iónu Al 3+ je 0,057 nm. Ionizačná energia Al – Al + 5,99 eV.
Najcharakteristickejší oxidačný stav atómu hliníka je +3. Negatívne oxidačné stavy sa vyskytujú zriedkavo. Vo vonkajšej elektrónovej vrstve atómu sú voľné d-podúrovne. Vďaka tomu môže byť jeho koordinačné číslo v zlúčeninách nielen 4 (AlCl 4-, AlH 4-, hlinitokremičitany), ale aj 6 (Al 2 O 3, 3+).
Historický odkaz. Názov hliník pochádza z latinčiny. alumen – teda ešte v roku 500 pred Kr. nazývaný hliníkový kamenec, ktorý sa používal ako moridlo na farbenie látok a na činenie kože. Dánsky vedec H. K. Oersted v roku 1825 pôsobením amalgámu draslíka na bezvodý AlCl 3 a následným oddestilovaním ortuti získal relatívne čistý hliník. Prvý priemyselný spôsob výroby hliníka navrhol v roku 1854 francúzsky chemik A.E. Sainte-Clair Deville: metóda spočívala v redukcii dvojitého hliníka a chloridu sodného Na3AlCl6 kovovým sodíkom. Farba podobná striebru, hliník bol spočiatku veľmi drahý. Od roku 1855 do roku 1890 sa vyrobilo iba 200 ton hliníka. Moderný spôsob výroby hliníka elektrolýzou taveniny kryolit-oxid hlinitý vyvinuli v roku 1886 súčasne a nezávisle C. Hall v USA a P. Heroux vo Francúzsku.
Byť v prírode
Hliník je najbežnejším kovom v zemskej kôre. Predstavuje 5,5–6,6 mol. zlomok % alebo 8 % hmotn. Jeho hlavná hmota je koncentrovaná v hlinitokremičitanoch. Mimoriadne bežným produktom deštrukcie nimi tvorených hornín je hlina, ktorej hlavné zloženie zodpovedá vzorcu Al 2 O 3. 2SiO2. 2H 2 O. Z iných prírodných foriem hliníka najvyššia hodnota majú bauxit Al 2 O 3 . xH 2 O a minerály korund Al 2 O 3 a kryolit AlF 3. 3NaF.
Potvrdenie
V súčasnosti sa v priemysle hliník vyrába elektrolýzou roztoku oxidu hlinitého Al 2 O 3 v roztavenom kryolite. Al203 musí byť dosť čistý, pretože nečistoty sa z taveniny hliníka ťažko odstraňujú. Teplota topenia Al 2 O 3 je asi 2 050 oC a kryolitu 1 100 o C. Roztavená zmes kryolitu a Al 2 O 3 obsahujúca asi 10 % hmotn. Al 2 O 3 sa podrobí elektrolýze, ktorá sa topí pri 960 o C a má elektrickú vodivosť, hustotu a viskozitu, ktoré sú pre tento proces najpriaznivejšie. S pridaním AlF3, CaF2 a MgF2 je možná elektrolýza pri 950 °C.
Elektrolyzér na tavenie hliníka je železný plášť vyložený žiaruvzdornými tehlami zvnútra. Jeho dno (spodné), zostavené z blokov stlačeného uhlia, slúži ako katóda. Anódy sú umiestnené na vrchu: ide o hliníkové rámy plnené uhoľnými briketami.
Al203 = Al3+ + Al033-
Na katóde sa uvoľňuje tekutý hliník:
Al3+ + 3e- = Al
Hliník sa zhromažďuje na dne pece, odkiaľ sa periodicky uvoľňuje. Na anóde sa uvoľňuje kyslík:
4AlO 3 3- – 12e - = 2Al 2 O 3 + 3O 2
Kyslík oxiduje grafit na oxidy uhlíka. Keď uhlík horí, anóda sa vytvára.
Hliník sa tiež používa ako legovacia prísada do mnohých zliatin, aby im dodal tepelnú odolnosť.
Fyzikálne vlastnosti hliníka. Hliník spája veľmi cenný súbor vlastností: nízka hustota, vysoká tepelná a elektrická vodivosť, vysoká ťažnosť a dobrá odolnosť proti korózii. Dá sa ľahko kovať, raziť, valcovať, kresliť. Hliník sa dobre zvára plynovým, kontaktným a inými typmi zvárania. Hliníková mriežka je kubická plošne centrovaná s parametrom a = 4,0413 Å. Vlastnosti hliníka, ako všetkých kovov, preto závisia od jeho čistoty. Vlastnosti vysoko čistého hliníka (99,996 %): hustota (pri 20 °C) 2698,9 kg/m3; tpl 660,24 °C; teplota varu asi 2500 °C; koeficient tepelnej rozťažnosti (od 20° do 100 °C) 23,86·10 -6; tepelná vodivosť (pri 190 °C) 343 W/m·K, merná tepelná kapacita (pri 100 °С) 931,98 J/kg·K. ; elektrická vodivosť vzhľadom na meď (pri 20 °C) 65,5 %. Hliník má nízku pevnosť (pevnosť v ťahu 50–60 Mn/m2), tvrdosť (170 Mn/m2 podľa Brinella) a vysokú ťažnosť (až 50 %). Počas valcovania za studena sa pevnosť v ťahu hliníka zvyšuje na 115 Mn / m2, tvrdosť - až 270 Mn / m2, relatívne predĺženie klesá na 5% (1 Mn / m2 ~ a 0,1 kgf / mm2). Hliník je vysoko leštený, eloxovaný a má vysokú odrazivosť blízku striebru (odráža až 90% dopadajúcej svetelnej energie). S vysokou afinitou ku kyslíku je hliník vo vzduchu pokrytý tenkým, ale veľmi silným filmom oxidu Al 2 O 3, ktorý chráni kov pred ďalšou oxidáciou a určuje jeho vysoké antikorózne vlastnosti. Pevnosť oxidového filmu a jeho ochranný účinok sú výrazne znížené v prítomnosti nečistôt ortuti, sodíka, horčíka, medi atď. Hliník je odolný voči atmosférickým, morským a sladkej vody, prakticky neinteraguje s koncentrovanou alebo vysoko zriedenou kyselinou dusičnou, s organickými kyselinami a potravinárskymi výrobkami.
Chemické vlastnosti
Keď sa jemne drvený hliník zahrieva, na vzduchu prudko horí. Jeho interakcia so sírou prebieha podobne. Kombinácia s chlórom a brómom sa vyskytuje pri bežných teplotách a s jódom - pri zahrievaní. Pri veľmi vysokých teplotách sa hliník priamo spája aj s dusíkom a uhlíkom. Naopak, s vodíkom neinteraguje.
Hliník je celkom odolný voči vode. Ak sa však ochranný účinok oxidového filmu odstráni mechanicky alebo amalgamáciou, dôjde k prudkej reakcii:
Silne zriedená a veľmi koncentrovaná HNO3 a H2SO4 nemá na hliník (v chlade) takmer žiadny vplyv, pričom pri stredných koncentráciách týchto kyselín sa postupne rozpúšťa. Čistý hliník je celkom odolný voči kyseline chlorovodíkovej, ale bežný priemyselný kov sa v ňom rozpúšťa.
Keď je hliník vystavený vodným roztokom alkálií, vrstva oxidu sa rozpúšťa a vytvárajú sa hlinitany - soli obsahujúce hliník ako súčasť aniónu:
Al203 + 2NaOH + 3H20 = 2Na
Hliník bez ochranného filmu interaguje s vodou a vytláča z nej vodík:
2Al + 6H20 = 2Al(OH)3 + 3H2
Výsledný hydroxid hlinitý reaguje s prebytkom alkálií za vzniku hydroxoaluminátu:
Al(OH)3 + NaOH = Na
Celková rovnica pre rozpúšťanie hliníka vo vodnom alkalickom roztoku:
2Al + 2NaOH + 6H20 = 2Na + 3H 2
Hliník sa zreteľne rozpúšťa v roztokoch solí, ktoré v dôsledku svojej hydrolýzy reagujú kyslo alebo alkalicky, napríklad v roztoku Na2C03.
V rade napätí sa nachádza medzi Mg a Zn. Vo všetkých svojich stabilných zlúčeninách je hliník trojmocný.
Kombinácia hliníka s kyslíkom je sprevádzaná enormným uvoľňovaním tepla (1676 kJ/mol Al 2 O 3), podstatne väčším ako u mnohých iných kovov. Vzhľadom na to, keď sa zmes oxidu zodpovedajúceho kovu s hliníkovým práškom zahreje, dôjde k prudkej reakcii, ktorá vedie k uvoľneniu voľného kovu z použitého oxidu. Na získanie množstva prvkov (Cr, Mn, V, W atď.) vo voľnom stave sa často používa redukčná metóda pomocou Al (aluminotermia).
Aluminotermia sa niekedy používa na zváranie jednotlivých oceľových častí, najmä spojov električkových koľajníc. Použitá zmes („termit“) zvyčajne pozostáva z jemných práškov hliníka a Fe304. Zapaľuje sa pomocou zápalnice vyrobenej zo zmesi Al a BaO 2. Hlavná reakcia sa riadi rovnicou:
8Al + 3Fe 3 O 4 = 4 Al 2 O 3 + 9Fe + 3350 kJ
Okrem toho sa teplota vyvíja okolo 3000 o C.
Oxid hlinitý je biely, veľmi žiaruvzdorný (t.t. 2050 °C) a nerozpustný vo vode. Prírodný Al 2 O 3 (minerálny korund), ako aj tie, ktoré sa získavajú umelo a následne vysoko kalcinované, sa vyznačujú vysokou tvrdosťou a nerozpustnosťou v kyselinách. Al 2 O 3 (tzv. oxid hlinitý) možno premeniť do rozpustného stavu fúziou s alkáliami.
Prírodný korund kontaminovaný oxidom železa sa pre svoju extrémnu tvrdosť zvyčajne používa na výrobu brúsnych kotúčov, brúsnych kameňov atď. V jemne drvenej forme sa nazýva šmirgeľ a používa sa na čistenie kovových povrchov a výrobu brúsneho papiera. Na rovnaké účely sa často používa Al 2 O 3, získaný tavením bauxitu (odborný názov - alundum).
Transparentné farebné kryštály korundu - červený rubín - prímes chrómu - a modrý zafír - prímes titánu a železa - drahé kamene. Získavajú sa aj umelo a používajú sa na technické účely, napríklad na výrobu dielov pre presné prístroje, kamienky do hodiniek atď. Kryštály rubínu obsahujúce malú prímes Cr 2 O 3 sa používajú ako kvantové generátory - lasery, ktoré vytvárajú smerovaný lúč monochromatického žiarenia.
Vzhľadom na nerozpustnosť Al 2 O 3 vo vode možno hydroxid Al(OH) 3 zodpovedajúci tomuto oxidu získať len nepriamo zo solí. Prípravu hydroxidu je možné znázorniť podľa nasledujúcej schémy. Pôsobením alkálií sú OH – ióny postupne nahradené 3+ molekulami vody v akvakomplexoch:
3+ + OH- = 2+ + H20
2+ + OH- = + + H20
OH- = 0 + H20
Al(OH)3 je objemná želatínová zrazenina biely, prakticky nerozpustný vo vode, ale ľahko rozpustný v kyselinách a silných zásadách. Má teda amfotérny charakter. Jeho zásadité a najmä kyslé vlastnosti sa však prejavujú pomerne slabo. Hydroxid hlinitý je nerozpustný v nadbytku NH4OH. Jedna z foriem dehydratovaného hydroxidu, hlinitý gél, sa v technológii používa ako adsorbent.
Pri interakcii so silnými alkáliami sa vytvárajú zodpovedajúce hlinitany:
NaOH + Al(OH)3 = Na
Hlinitany najaktívnejších jednomocných kovov sú vysoko rozpustné vo vode, ale v dôsledku silnej hydrolýzy sú ich roztoky stabilné len v prítomnosti dostatočného nadbytku alkálií. Hlinitany, vyrábané zo slabších zásad, sú takmer úplne hydrolyzované v roztoku, a preto sa dajú získať len suchým spôsobom (fúziou Al 2 O 3 s oxidmi príslušných kovov). Vznikajú metahlinitany, ktorých zloženie je odvodené od kyseliny metahlinitej HAlO 2. Väčšina z nich je nerozpustná vo vode.
Al(OH) 3 tvorí soli s kyselinami. Deriváty väčšiny silných kyselín sú vysoko rozpustné vo vode, sú však pomerne výrazne hydrolyzované, a preto ich roztoky vykazujú kyslú reakciu. Rozpustné hlinité soli a slabé kyseliny sú ešte viac hydrolyzované. Kvôli hydrolýze nemožno z vodných roztokov získať sulfid, uhličitan, kyanid a niektoré ďalšie soli hliníka.
Vo vodnom prostredí je anión Al 3+ priamo obklopený šiestimi molekulami vody. Takýto hydratovaný ión je trochu disociovaný podľa schémy:
3+ + H20 = 2+ + OH3+
Jeho disociačná konštanta je 1. 10-5, t.j. je to slabá kyselina (v sile blízka kyseline octovej). Oktaedrické prostredie Al 3+ so šiestimi molekulami vody je zachované aj v kryštalických hydrátoch množstva hliníkových solí.
Za hlinitokremičitany možno považovať silikáty, v ktorých je časť kremičito-kyslíkových tetraérov SiO 4 4 - nahradená hliníkovo-kyslíkovými tetraédrami AlO 4 5. Z hlinitokremičitanov sú najrozšírenejšie živce, ktoré tvoria viac ako polovicu hmotnosti zemská kôra. Ich hlavnými predstaviteľmi sú minerály
ortoklas K2Al2Si6016 alebo K20. Al203. 6SiO2
albit Na2Al2Si6016 alebo Na20. Al203. 6SiO2
anortit CaAl2Si208 alebo CaO. Al203. 2SiO2
Veľmi rozšírené sú minerály sľudovej skupiny, napríklad muskovit Kal 2 (AlSi 3 O 10) (OH) 2. Veľký praktický význam má minerál nefelín (Na, K) 2, ktorý sa používa na výrobu produktov z oxidu hlinitého a cementu. Táto výroba pozostáva z nasledujúcich operácií: a) nefelín a vápenec sa spekajú v rúrových peciach pri 1200 o C:
(Na, K)2 + 2CaC03 = 2CaSi03 + NaAl02 + KAl02 + 2C02
b) vzniknutá hmota sa vylúhuje vodou - vznikne roztok hlinitanov sodných a draselných a suspenzia CaSiO 3:
NaAl02 + KAl02 + 4H20 = Na + K
c) CO 2 vznikajúci pri spekaní prechádza cez roztok hlinitanu:
Na + K + 2C02 = NaHC03 + KHC03 + 2Al(OH)3
d) zahrievaním Al(OH)3 sa získa oxid hlinitý:
2Al(OH)3 = A1203 + 3H20
e) odparením matečného lúhu sa oddelí sóda a výluh a predtým získaný kal sa použije na výrobu cementu.
Pri výrobe 1 tony Al 2 O 3 sa získa 1 tona sódy a 7,5 tony cementu.
Niektoré hlinitokremičitany majú voľnú štruktúru a sú schopné iónovej výmeny. Takéto silikáty – prírodné a najmä umelé – sa používajú na zmäkčovanie vody. Okrem toho sa vďaka svojmu vysoko vyvinutému povrchu používajú ako nosiče katalyzátorov, t.j. ako materiály impregnované katalyzátorom.
Halogenidy hliníka sú za normálnych podmienok bezfarebné kryštalické látky. V rade halogenidov hliníka má AlF 3 veľmi odlišné vlastnosti od svojich analógov. Je žiaruvzdorný, málo rozpustný vo vode a chemicky neaktívny. Hlavná metóda výroby AlF3 je založená na pôsobení bezvodého HF na Al203 alebo Al:
Al203 + 6HF = 2AlF3 + 3H20
Zlúčeniny hliníka s chlórom, brómom a jódom sú taviteľné, veľmi reaktívne a vysoko rozpustné nielen vo vode, ale aj v mnohých organických rozpúšťadlách. Interakcia halogenidov hliníka s vodou je sprevádzaná výrazným uvoľňovaním tepla. Vo vodnom roztoku sú všetky vysoko hydrolyzované, ale na rozdiel od typických kyslých nekovových halogenidov je ich hydrolýza neúplná a reverzibilná. AlCl 3, AlBr 3 a Al 3, ktoré sú výrazne prchavé aj za normálnych podmienok, dymia vo vlhkom vzduchu (v dôsledku hydrolýzy). Možno ich získať priamou interakciou jednoduchých látok.
Hustoty pár AlCl3, AlBr3 a AlI3 pri relatívne nízkych teplotách viac-menej presne zodpovedajú dvojitým vzorcom - Al2Hal6. Priestorová štruktúra týchto molekúl zodpovedá dvom tetraédrom so spoločným okrajom. Každý atóm hliníka je naviazaný na štyri atómy halogénu a každý z centrálnych atómov halogénu je naviazaný na oba atómy hliníka. Z dvoch väzieb centrálneho atómu halogénu je jedna donor-akceptorová, pričom hliník funguje ako akceptor.
S halogenidovými soľami mnohých jednomocných kovov tvoria halogenidy hliníka komplexné zlúčeniny, najmä typu M3 a M (kde Hal je chlór, bróm alebo jód). Sklon k adičným reakciám je všeobecne veľmi výrazný v uvažovaných halogenidoch. To je presne dôvod pre najdôležitejšie technické využitie AlCl 3 ako katalyzátora (pri rafinácii ropy a organických syntézach).
Z fluorohlinitanov má najväčšie využitie (na výrobu Al, F 2, emailov, skla a pod.) Na 3 kryolit. Priemyselná výroba umelého kryolitu je založená na úprave hydroxidu hlinitého kyselinou fluorovodíkovou a sódou:
2Al(OH)3 + 12HF + 3Na2C03 = 2Na3 + 3C02 + 9H20
Chlór-, bróm- a jódhlinitany sa získavajú tavením trihalogenidov hliníka s halogenidmi zodpovedajúcich kovov.
Hoci hliník chemicky nereaguje s vodíkom, hydrid hlinitý možno získať nepriamo. Je to biela amorfná hmota zloženia (AlH 3) n. Pri zahrievaní nad 105 o C sa rozkladá za uvoľňovania vodíka.
Keď AlH3 interaguje s bázickými hydridmi v éterickom roztoku, tvoria sa hydrohlinitany:
LiH + AlH3 = Li
Hydridohlinitany sú biele pevné látky. Rýchlo sa rozkladá vodou. Sú to silné redukčné činidlá. Používajú sa (najmä Li) v organickej syntéze.
Síran hlinitý Al 2 (SO 4) 3. 18H 2 O sa získava pôsobením horúcej kyseliny sírovej na oxid hlinitý alebo kaolín. Používa sa na čistenie vody, ako aj pri príprave určitých druhov papiera.
Kamenec hlinitodraselný KAl(SO 4) 2. 12H 2 O sa používa vo veľkých množstvách na činenie kože a tiež vo farbiarskom priemysle ako moridlo na bavlnené tkaniny. V druhom prípade je účinok kamenca založený na skutočnosti, že hydroxid hlinitý vznikajúci v dôsledku jeho hydrolýzy sa ukladá vo vláknach tkaniny v jemne rozptýlenom stave a adsorbujúc farbivo ho pevne drží na vlákne.
Z ďalších derivátov hliníka treba spomenúť jeho acetát (inak soľ kyseliny octovej) Al(CH 3 COO) 3, používaný pri farbení látok (ako moridlo) a v medicíne (vody a obklady). Dusičnan hlinitý je ľahko rozpustný vo vode. Fosforečnan hlinitý je nerozpustný vo vode a kyseline octovej, ale rozpustný v silné kyseliny a alkálie.
Hliník v tele. Hliník je súčasťou tkanív zvierat a rastlín; v orgánoch cicavcov sa našlo od 10 -3 do 10 -5 % hliníka (na surovej báze). Hliník sa hromadí v pečeni, pankrease a štítnej žľazy. V rastlinných produktoch sa obsah hliníka pohybuje od 4 mg na 1 kg sušiny (zemiaky) do 46 mg (žltá repa), v produktoch živočíšneho pôvodu - od 4 mg (med) do 72 mg na 1 kg sušiny ( hovädzie mäso). V dennej ľudskej strave dosahuje obsah hliníka 35–40 mg. Známe sú organizmy, ktoré koncentrujú hliník, napríklad machy (Lycopodiaceae), ktoré obsahujú v popole až 5,3 % hliníka a mäkkýše (Helix a Lithorina), ktoré obsahujú v popole 0,2–0,8 % hliníka. Tvorením nerozpustných zlúčenín s fosfátmi hliník narúša výživu rastlín (absorpcia fosfátov koreňmi) a živočíchov (absorpcia fosfátov v črevách).
Geochémia hliníka. Geochemické vlastnosti hliníka sú určené jeho vysokou afinitou ku kyslíku (v mineráloch je hliník súčasťou kyslíkových oktaérov a štvorstenov), konštantnou valenciou (3) a nízkou rozpustnosťou väčšiny prírodných zlúčenín. Pri endogénnych procesoch pri tuhnutí magmy a vzniku vyvrelín sa hliník dostáva do kryštálovej mriežky živcov, sľudy a iných minerálov – hlinitokremičitanov. V biosfére je hliník slabým migrantom, v organizmoch a hydrosfére je ho málo. Vo vlhkom podnebí, kde rozkladajúce sa zvyšky bohatej vegetácie tvoria mnohé organické kyseliny, hliník migruje v pôdach a vodách vo forme organominerálnych koloidných zlúčenín; hliník je adsorbovaný koloidmi a ukladá sa v spodnej časti pôd. Väzba medzi hliníkom a kremíkom je čiastočne porušená a na niektorých miestach v trópoch vznikajú minerály - hydroxidy hliníka - boehmit, diaspóry, hydrargilit. Väčšina hliníka je súčasťou hlinitokremičitanov – kaolinitu, beidelitu a iných ílových minerálov. Slabá pohyblivosť určuje zvyškovú akumuláciu hliníka vo zvetrávacej kôre vlhkých trópov. V dôsledku toho vzniká eluviálny bauxit. V minulých geologických epochách sa bauxit hromadil aj v jazerách a pobrežných zónach morí v tropických oblastiach (napríklad sedimentárne bauxity v Kazachstane). V stepiach a púšťach, kde je málo živej hmoty a vody sú neutrálne a zásadité, hliník takmer nemigruje. Migrácia hliníka je najenergickejšia vo vulkanických oblastiach, kde sú pozorované vysoko kyslé riečne a podzemné vody bohaté na hliník. V miestach, kde sa miešajú kyslé vody s alkalickými morskými vodami (pri ústiach riek a iných), sa zráža hliník s tvorbou bauxitových usadenín.
Aplikácia hliníka. Kombinácia fyzikálnych, mechanických a chemických vlastností hliníka určuje jeho široké využitie takmer vo všetkých oblastiach techniky, najmä vo forme jeho zliatin s inými kovmi. V elektrotechnike hliník úspešne nahrádza meď, najmä pri výrobe masívnych vodičov, napríklad v nadzemných vedeniach, vysokonapäťových kábloch, rozvádzačových zberniciach, transformátoroch (elektrická vodivosť hliníka dosahuje 65,5 % elektrickej vodivosti medi, resp. je viac ako trikrát ľahší ako meď; s prierezom poskytujúcim rovnakú vodivosť je hmotnosť hliníkových drôtov polovičná ako hmotnosť medi). Ultra čistý hliník sa používa pri výrobe elektrických kondenzátorov a usmerňovačov, ktorých pôsobenie je založené na schopnosti vrstvy oxidu hlinitého prepúšťať elektrický prúd iba jedným smerom. Ultračistý hliník, čistený zónovým tavením, sa používa na syntézu polovodičových zlúčenín typu A III B V, používaných na výrobu polovodičových súčiastok. Čistý hliník sa používa pri výrobe rôznych typov zrkadlových reflektorov. Vysoko čistý hliník sa používa na ochranu kovových povrchov pred atmosférickou koróziou (obloženie, hliníková farba). Hliník, ktorý má relatívne nízky prierez absorpcie neutrónov, sa používa ako konštrukčný materiál v jadrových reaktoroch.
Veľkokapacitné hliníkové nádrže skladujú a prepravujú kvapalné plyny (metán, kyslík, vodík atď.), kyseliny dusičné a octové, čistá voda, peroxid vodíka a jedlé oleje. Hliník je široko používaný v zariadeniach a zariadeniach potravinárskeho priemyslu na balenie produkty na jedenie(vo forme fólie), na výrobu rôznych druhov výrobkov pre domácnosť. Prudko sa zvýšila spotreba hliníka na dokončovanie budov, architektonických, dopravných a športových stavieb.
V metalurgii je hliník (okrem zliatin na jeho báze) jednou z najbežnejších legujúcich prísad do zliatin na báze Cu, Mg, Ti, Ni, Zn a Fe. Hliník sa tiež používa na deoxidáciu ocele pred jej naliatím do formy, ako aj v procesoch výroby určitých kovov pomocou aluminotermickej metódy. Na báze hliníka bol práškovou metalurgiou vytvorený SAP (sintrovaný hliníkový prášok), ktorý má vysokú tepelnú odolnosť pri teplotách nad 300 °C.
Hliník sa používa pri výrobe výbušnín (amonal, alumotol). Široko sa používajú rôzne zlúčeniny hliníka.
Výroba a spotreba hliníka neustále rastie a výrazne prevyšuje tempo rastu výroby ocele, medi, olova a zinku.
Zoznam použitej literatúry
1. V.A. Rabinovich, Z.Ya. Khavin „Krátka chemická referenčná kniha“
2. L.S. Guzey "Prednášky o všeobecnej chémii"
3. N.S. Achmetov „Všeobecná a anorganická chémia“
4. B.V. Nekrasov „Učebnica všeobecnej chémie“
5. N.L. Glinka „Všeobecná chémia“
Zlúčeniny hliníka sú človeku známe už od staroveku. Jedným z nich boli spojivá, medzi ktoré patrí hlinito-draselný kamenec KAl(SO4)2. Našli široké uplatnenie. Používali sa ako moridlo a ako uzáver krvi. Impregnácia dreva roztokom kamenca draselného ho urobila nehorľavým. Je známy zaujímavý historický fakt, ako Archelaos, veliteľ z Ríma, počas vojny s Peržanmi nariadil, aby veže, ktoré slúžili ako obranné stavby, boli namazané kamencom. Peržanom sa ich nikdy nepodarilo spáliť.
Ďalšou zlúčeninou hliníka boli prírodné íly, medzi ktoré patril oxid hlinitý Al2O3.
Prvé pokusy získať hliník až v polovici 19. storočia. Pokus dánskeho vedca H. K. Oersteda bol korunovaný úspechom. Na jeho získanie použil amalgamovaný draslík ako redukciu hliníka z oxidu. Ale aký kov sa vtedy získal, sa nepodarilo zistiť. O niečo neskôr, o dva roky neskôr, získal hliník nemecký chemik Wöhler, ktorý získal hliník zahrievaním bezvodého chloridu hlinitého s kovom draslíka. Dlhoročná práca nemeckého vedca nebola zbytočná. V priebehu 20 rokov sa mu podarilo pripraviť granulovaný kov. Ukázalo sa, že je podobný striebru, ale bol oveľa ľahší. Hliník bol veľmi drahý kov a až do začiatku 20. storočia bola jeho cena vyššia ako cena zlata. Preto sa hliník dlhé roky používal ako muzeálny exponát. Okolo roku 1807 sa Davy pokúsil vykonať elektrolýzu oxidu hlinitého a získal kov, ktorý sa nazýval hliník (Alumium) alebo hliník (Aluminium), čo sa z latinčiny prekladá ako kamenec.
Výroba hliníka z ílov bola zaujímavá nielen pre chemikov, ale aj pre priemyselníkov. Hliník sa veľmi ťažko oddeľoval od ostatných látok, čo prispelo k tomu, že bol drahší ako zlato. V roku 1886 chemik C.M. Hall navrhol metódu, ktorá umožnila získať kov vo veľkých množstvách. Počas výskumu rozpustil oxid hlinitý v tavenine kryolitu AlF3 nNaF. Výsledná zmes sa umiestnila do žulovej nádoby a taveninou prechádzal jednosmerný elektrický prúd. Bol veľmi prekvapený, keď po nejakom čase objavil na dne nádoby plakety z čistého hliníka. Táto metóda je v súčasnosti hlavnou metódou výroby hliníka v priemyselnom meradle. Výsledný kov bol dobrý vo všetkom okrem pevnosti, ktorá bola potrebná pre priemysel. A tento problém bol vyriešený. Nemecký chemik Alfred Wilm legoval hliník s ďalšími kovmi: meďou, mangánom a horčíkom. Výsledkom bola zliatina, ktorá bola oveľa pevnejšia ako hliník.
§2. Spôsoby získavania
|
Vynález sa týka spôsobu výroby hliníka jeho elektrolytickou separáciou z vodných roztokov súčasne s vodíkom. Metóda využíva katódu z tekutého kovu, napríklad gália. Obsah hliníka v kove sa zvýši na 6 % hmotn., zliatina sa vyberie z elektrolyzéra, ochladí sa v rozsahu od 98 do 26 °C a hliník sa izoluje kryštalizáciou, čím sa získa primárny nasýtený tuhý roztok s obsahom hliníka. asi 80 % hmotn. Materský lúh, zliatina eutektického zloženia, sa vracia do elektrolýzy ako katódový kov a primárny tuhý roztok sa roztaví a podrobí rekryštalizácii pri teplotách pod 660 °C, pričom sa postupne oddelia sekundárne, terciárne atď. tuhé roztoky z kvapalín, aby sa z nich získal hliník technickej čistoty. Alternatívne spôsoby výroby hliníka – karbotermický proces, Todtov proces, Kuwaharský proces, elektrolýza chloridov, redukcia hliníka sodíkom – nepreukázali žiadne výhody oproti Héroux-Hallovej metóde. Prototyp tohto vynálezu je náš predchádzajúci návrh rovnakého mena pod N. Výroba hliníka z vodných roztokov súčasne s vodíkom, ktorý tvorí podstatu tohto vynálezu, je mimoriadne lákavá, ale nie je možné ju realizovať v dôsledku procesov pasivácie pevnej hliníkovej katódy s oxidovo-hydroxidovými filmami rôzneho zloženia. Naše pokusy implementovať proces v roztokoch hlinitanu alkalického kovu, kyseliny sírovej, kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny dusičnej boli rovnako neúspešné. V tomto ohľade navrhujeme vyrábať hliník a vodík na prietokovej katóde z tekutého kovu, napríklad na katóde gália alebo na katóde pozostávajúcej zo zliatiny gália a hliníka. Môžu sa použiť aj iné zliatiny s nízkou teplotou topenia. Katóda. Výsledkom je, že elektrolýza sa vykonáva ľahko a na prvý pohľad jednoducho so zaručeným uvoľňovaním hliníka do katódovej zliatiny. |
V priemysle sa hliník vyrába elektrolýzou Al2O3 v roztavenom kryolite Na3 pri teplote 950 st.
2Al2O3 = 4Al(3+) + 6O(2-) = 2Al + 3O2
Hlavné reakcie procesov:
CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4 (15,z)
Si02 + 6HF ->H2SiF6 + 2H2
HF a H2SiF6 sú plynné produkty zachytené vodou. Na desilikonizáciu výsledného roztoku sa do neho najskôr zavedie vypočítané množstvo sódy:
H2SiF6 + Na2CO3 → Na2SiF6 + CO2 + H2O (15.i)
Málo rozpustný Na2SiF6 sa oddelí a zvyšný roztok kyseliny fluorovodíkovej sa neutralizuje nadbytkom sódy a hydroxidu hlinitého, čím sa získa kryolit:
12HF + 3Na2CO3 + 2Al(OH)3 → 2(3NaF AlF3) + 3CO2 + 9H2O (15,k)
NaF a AlF3 je možné získať oddelene rovnakým spôsobom, ak sa odsilikonizovaný roztok kyseliny fluorovodíkovej neutralizuje vypočítaným množstvom Na2CO3 alebo Al(OH)3.
Staroveký historik Plínius Starší hovorí o zaujímavej udalosti, ktorá sa stala pred takmer dvoma tisícročiami. Jedného dňa prišiel k rímskemu cisárovi Tiberiovi cudzinec. Ako dar cisárovi daroval misku, ktorú vyrobil, vyrobenú z kovu lesklého ako striebro, ale mimoriadne ľahkého. Majster povedal, že tento neznámy kov sa mu podarilo získať z ílovitej pôdy. Pocit vďačnosti musel Tiberia len zriedka zaťažovať a bol tiež krátkozrakým vládcom. V obave, že nový kov so svojimi vynikajúcimi vlastnosťami znehodnotí zlato a striebro uložené v pokladnici, odťal vynálezcovi hlavu a zničil jeho dielňu, aby sa do výroby „nebezpečného“ kovu nikto nemohol pustiť.
Či je to pravda alebo legenda, ťažko povedať. Ale tak či onak, „nebezpečenstvo“ pominulo a, žiaľ, už dávno. Až v 16. storočí, teda asi po jeden a pol tisíc rokoch, sa do histórie hliníka zapísala nová stránka. Urobil to talentovaný nemecký lekár a prírodovedec Paracelsus Philipp Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim.
Paracelsus skúmaním rôznych látok a minerálov vrátane kamenca zistil, že „sú soľou nejakej kamencovej zeminy“, ktorá obsahuje oxid neznámeho kovu, neskôr nazývaného oxid hlinitý.
Kamence, ktoré zaujímali Paracelsa, sú známe už od staroveku.
Podľa svedectva gréckeho historika Herodota, ktorý žil v 5. storočí pred n. staroveké národy používali pri farbení tkanín na fixáciu farby minerálnu horninu, ktorú nazývali „alumén“, t. j. „spojivo“. Toto plemeno bolo kamencom.
Približne z 8. – 9. storočia pochádzajú prvé zmienky o výrobe kamenca Staroveká Rus, kde sa používali aj na farbenie látok a prípravu saffiano koží. V stredoveku už v Európe fungovalo niekoľko tovární na výrobu kamenca. V roku 1754 dokázal nemecký chemik Marggraf izolovať „kamencovú zem“, ktorú Paracelsus napísal asi pred 200 rokmi. Prešlo ešte niekoľko desaťročí, kým sa Angličan Davy pokúsil získať kov ukrytý v kamenci. V roku 1807 sa mu podarilo objaviť sodík a draslík elektrolýzou alkálií, ale nikdy sa mu nepodarilo rozložiť oxid hlinitý pomocou elektrického prúdu.
Podobné pokusy urobil o niekoľko rokov neskôr aj Švéd Berzelius, no jeho dielo nebolo korunované úspechom. Napriek tomu sa vedci stále rozhodli pomenovať „neústupný“ kov: najprv ho Berzelius nazval hliník a potom Davy zmenil hliník na hliník.
Prvý, komu sa to podarí, ako neznámy majster Staroveký Rím Dánsky vedec Oersted bol prvý, kto získal kovový hliník. V roku 1825 publikoval svoj článok v jednom z chemických časopisov, v ktorom napísal, že výsledkom jeho experimentov bol „kúsok kovu s farbou a leskom trochu podobným cínu“. Tento časopis však nebol veľmi známy a Oerstedov odkaz zostal vo vedeckom svete takmer nepovšimnutý. A samotný vedec, pohltený prácou na elektromagnetizme, neprikladal svojmu objavu veľký význam.
O dva roky neskôr prišiel do Oerstedu v Kodani mladý, ale už slávny nemecký chemik Wöhler. Oersted ho informoval, že nemieni pokračovať v experimentoch na výrobu hliníka. Po návrate do Nemecka sa Wöhler okamžite zaoberal týmto problémom, ktorý ho veľmi zaujal, a už koncom roku 1827 zverejnil svoju metódu na získanie nového kovu. Je pravda, že Wöhlerova metóda umožnila izolovať hliník iba vo forme zŕn nie väčších ako špendlíková hlavička, ale vedec pokračoval v experimentoch, kým sa mu nakoniec nepodarilo vyvinúť metódu na získanie hliníka vo forme kompaktnej hmoty. Trvalo mu to... 18 rokov.
V tom čase si nový kov už získal obľubu a keďže sa ho získavalo v mizivých množstvách, jeho ceny prevyšovali ceny zlata a získať ho nebolo jednoduché.
Niet divu, že keď si jeden z európskych panovníkov zaobstaral pre osobnú potrebu košieľku s hliníkovými gombíkmi, začal sa na ostatných panovníkov, ktorí si takýto luxus dovoliť nemohli, pozerať s dešpektom. Tí, ktorým nezostávalo nič iné, len závidieť šťastnému majiteľovi najvzácnejších gombíkov a s tichým smútkom čakať na lepšie časy.
Na ich veľkú radosť nenechali na seba dlho čakať: už v roku 1855 bolo na Svetovej výstave v Paríži predstavené „striebro vyrobené z hliny“, čo vyvolalo veľkú senzáciu. Išlo o platne a ingoty z hliníka, ktoré získal francúzsky vedec a priemyselník Sainte-Clair Deville.
Vystúpeniu týchto exponátov predchádzali nasledujúce udalosti. Francúzskym cisárom bol v tom čase Napoleon III - „malý synovec veľkého strýka“, ako ho vtedy nazývali. Veľký fanúšik márnotratnosti raz usporiadal banket, na ktorom členovia kráľovskej rodiny a najváženejší hostia dostali tú česť jesť hliníkovými lyžicami a vidličkami. Jednoduchší hostia museli používať obvyklé (samozrejme na cisárske hostiny) zlaté a strieborné príbory. Samozrejme, že to bolo urážlivé až k slzám a ten kúsok mi nemohol ísť dole hrdlom, ale čo sa dá robiť, ak ani cisár nedokázal poskytnúť každému hosťovi hliník podľa potreby.
Čoskoro dozrel v hlave Napoleona III. odvážny projekt, ktorý sľuboval slávu a česť, no najmä mal prinútiť panovníkov iných krajín zelenať sa závisťou: cisár sa rozhodol zásobovať vojakov svojej armády hliníkom. brnenie. Poskytol veľké finančné prostriedky St. Clair Deville, aby našiel spôsob výroby hliníka vo veľkých množstvách. Deville, ktorý použil Wöhlerovu metódu ako základ pre svoje experimenty, dokázal vyvinúť vhodnú technológiu, ale kov, ktorý získal, zostal naďalej veľmi drahý.
Preto francúzski vojaci nikdy nemali možnosť si sľúbené brnenie vyskúšať, no cisár sa postaral o jeho osobnú bezpečnosť: jeho kyrysníci sa začali predvádzať v úplne nových hliníkových kyrysoch.
Z tohto obdobia sa datuje objavenie sa „Devillovho striebra“ ako exponátu na svetovej výstave. Možno jeho organizátori klasifikovali hliník ako spotrebný kov, ale, bohužiaľ, to ho nesprístupnilo. Pravda, už vtedy pokročilí ľudia pochopili, že gombíky a kyrysy sú len malou epizódou v činnosti hliníka.
Keď N. G. Chernyshevsky prvýkrát videl hliníkové výrobky, povedal s potešením: „Tento kov je predurčený na skvelú budúcnosť! Pred vami, priatelia, je kov socializmu.“ V jeho románe „Čo treba urobiť?“, ktorý vyšiel v roku 1863, sú tieto riadky: „...Aká ľahká architektúra tohto vnútorného domu, aké malé priečky medzi oknami – okná sú obrovské, široké, celá výška podláh... Ale aké sú tieto podlahy a stropy? Z čoho sú tieto dvere a okenné rámy vyrobené? Čo to je? Strieborná? Platina?.. Ach, už viem, Saša mi ukázal takú tabuľu, bola ľahká ako sklo, a teraz sú už také náušnice a brošne; áno, Saša povedal, že skôr či neskôr hliník nahradí drevo a možno aj kameň. Ale aké je to všetko bohaté. Všade je hliník a hliník... V tejto miestnosti je polovica podlahy otvorená a vidno, že je z hliníka...“.
Ale v čase, keď sa písali tieto prorocké riadky, zostával hliník stále hlavne šperkovým kovom; je zaujímavé, že ešte v roku 1889, keď bol D. I. Mendelejev v Londýne, dostal medailu ako uznanie za vynikajúce služby v rozvoji chémie. bol odovzdaný hodnotný darček - váhy zo zlata a hliníka.
Saint-Clair Deville vyvinul energickú aktivitu. V meste La Glacier postavil prvú hlinikáreň na svete. Počas procesu tavenia však závod uvoľnil veľa škodlivých plynov, ktoré znečisťovali atmosféru La Glaciere. Miestni obyvatelia, ktorí si vážili svoje zdravie, ho nechceli obetovať pre technologický pokrok a podali sťažnosť na vládu. Závod sa musel presunúť najskôr na parížske predmestie Nanterre a neskôr na juh Francúzska.
V tom čase už bolo mnohým vedcom jasné, že napriek všetkému Devillovmu úsiliu nemá jeho metóda žiadne vyhliadky. Chemici rozdielne krajiny pokračovalo v pátraní. V roku 1865 slávny ruský vedec N. N. Beketov navrhol zaujímavú metódu, ktorá rýchlo našla uplatnenie v továrňach na hliník vo Francúzsku (v Rouene) a Nemecku (v Gmelingense pri Brémach).
Dôležitým míľnikom v histórii hliníka bol rok 1886, keď nezávisle od seba americký študent Hall a francúzsky inžinier Héroux vyvinuli elektrolytickú metódu výroby tohto kovu. Myšlienka nebola nová: v roku 1854 nemecký vedec Bunsen vyjadril myšlienku výroby hliníka elektrolýzou jeho solí. Prešlo však viac ako tridsať rokov, kým sa táto myšlienka dostala do praxe. Pretože je potrebná elektrolytická metóda veľká kvantita energie bol v Neuhausene (Švajčiarsko) pri Rýnskych vodopádoch postavený prvý závod v Európe na výrobu hliníka elektrolýzou - lacný zdroj prúdu.
A dnes, takmer o sto rokov neskôr, je nemysliteľné vyrábať hliník bez elektrolýzy. Práve táto okolnosť spôsobuje, že vedci si lámu hlavu nad veľmi záhadným faktom.
V Číne je hrobka slávneho veliteľa Zhou Zhu, ktorý zomrel na začiatku 3. storočia. Relatívne nedávno boli niektoré prvky ornamentu tohto hrobu podrobené spektrálnej analýze. Výsledok bol taký neočakávaný, že analýzu museli niekoľkokrát opakovať. A zakaždým nezaujaté spektrum nevyvrátiteľne naznačovalo, že zliatina, z ktorej starí remeselníci ozdobu vyrábali, obsahuje 85 % hliníka. Ako však bolo možné tento kov získať v 3. storočí? Veď elektrinu vtedy ľudia poznali len vďaka blesku a sotva „súhlasili“ s účasťou na elektrolytickom procese. To znamená, že môžeme len predpokladať, že v tých vzdialených časoch existoval nejaký iný spôsob výroby hliníka, ktorý sa, žiaľ, v priebehu storočí stratil.
Koncom 80. rokov minulého storočia sa do „biografie“ hliníka zapísala ďalšia veľmi dôležitá stránka: rakúsky chemik K.I. Bayer, ktorý pôsobil v Rusku, vytvoril a úspešne aplikoval v továrni originálnu technológiu výroby oxidu hlinitého - hlavná priemyselná surovina na výrobu hliníka. Bayerova metóda, ktorá si rýchlo získala uznanie po celom svete, si dodnes zachovala svoj veľký význam.
Počas týchto rokov sa výroba hliníka prudko zvýšila a v dôsledku toho sa ceny tohto kovu, ktorý sa ešte nedávno považoval za vzácny, výrazne znížili. Ak v roku 1854 stál 1 kilogram hliníka 1 200 rubľov, potom do konca 19. storočia cena klesla na 1 rubeľ. Klenotníkov už, samozrejme, nezaujímala, ale okamžite zaujala priemyselný svet, ktorý bol na prahu veľkých udalostí: strojárstvo sa začínalo rýchlo rozvíjať, automobilový priemysel sa staval na nohy , čo je najdôležitejšie, sa chystal urobiť svoje prvé kroky v letectve, kde mal hliník zohrávať zásadnú úlohu.
V roku 1893 vyšla v Moskve kniha inžiniera N. Žukova „Hliník a jeho metalurgia“, v ktorej autor napísal: „Hliník je predurčený na to, aby zaujímal vynikajúce miesto v technológii a nahradil, ak nie všetky, tak mnohé bežné kovy. ..“ Pre takéto tvrdenie boli dôvody: veď už vtedy boli známe pozoruhodné vlastnosti „striebra z hliny“. Hliník je jedným z najľahších kovov: je viac ako 3-krát ľahší ako meď a 2,9-krát ľahší ako železo. Z hľadiska tepelnej a elektrickej vodivosti je na druhom mieste za striebrom, zlatom a meďou. Za normálnych podmienok má tento kov dostatočnú chemickú odolnosť. Vysoká plasticita hliníka umožňuje jeho zvinutie do fólie s hrúbkou až 3 mikróny a vtiahnutie do najtenšieho drôtu ako pavučina: s dĺžkou 1000 metrov váži iba 27 gramov a zmestí sa do škatuľky od zápaliek.
A len on pevnostné charakteristiky nechať veľa byť želaní. Táto okolnosť podnietila vedcov, aby premýšľali o tom, ako urobiť hliník pevnejším pri zachovaní všetkých jeho užitočných vlastností. Už dlho je známe, že pevnosť mnohých zliatin je často oveľa vyššia ako u čistých kovov, ktoré ich tvoria. Preto metalurgovia začali hľadať tých „spoločníkov“, ktorí by mu vstupom do aliancie s hliníkom pomohli „zosilniť“. Úspech sa čoskoro dostavil. Ako sa už viackrát v histórii vedy stalo, rozhodujúcu úlohu takmer zohrali náhodné okolnosti. Povedzme si však všetko pekne po poriadku.
Kedysi (to bolo na začiatku 20. storočia) nemecký chemik Wilm pripravil zliatinu, ktorá okrem hliníka obsahovala rôzne prísady: meď, horčík, mangán. Pevnosť tejto zliatiny bola vyššia ako pevnosť čistého hliníka, no Wilm cítil, že zliatinu možno ešte viac spevniť vytvrdením. Vedec zahrial niekoľko vzoriek zliatiny na približne 600 °C a potom ich spustil do vody. Kalenie výrazne zvýšilo pevnosť zliatiny, ale keďže sa výsledky testov rôznych vzoriek ukázali ako heterogénne, Wilm pochyboval o použiteľnosti zariadenia a presnosti meraní.
Výskumník starostlivo kontroloval zariadenie niekoľko dní. Vzorky, na ktoré chvíľu zabudol, ležali nečinne na stole a kým bol prístroj opäť pripravený na použitie, už boli nielen vytvrdnuté, ale aj zaprášené. Vilm pokračoval v testovaní a neveril vlastným očiam: prístroj ukázal, že sila vzoriek sa takmer zdvojnásobila.
Vedec opakoval svoje experimenty znova a znova a zakaždým bol presvedčený, že jeho zliatina po vytvrdnutí v priebehu 5-7 dní stále silnie a silnie. Tak bol objavený najzaujímavejší jav – prirodzené starnutie hliníkových zliatin po vytvrdnutí.
Sám Wilm nevedel, čo sa stalo s kovom počas procesu starnutia, ale po experimentálnom výbere optimálneho zloženia zliatiny a režimu tepelného spracovania získal patent a čoskoro ho predal nemeckej spoločnosti, ktorá v roku 1911 vyrobila prvú dávku nová zliatina nazývaná dural (Düren - mesto, kde sa začalo priemyselná produkcia zliatina). Neskôr sa táto zliatina začala nazývať dural. V roku 1919 sa objavilo prvé lietadlo vyrobené z duralu. Odvtedy hliník navždy spája svoj osud s letectvom. Právom si získal povesť „okrídleného kovu“. Premenou primitívnych drevených „políc“ na obrovské dopravné lietadlá. No v tých rokoch toho ešte nebolo dosť a veľa lietadiel, hlavne ľahkých typov, sa naďalej vyrábalo z dreva.
Výrobou hliníkových zliatin sa u nás vtedy zaoberal len závod na spracovanie farebných kovov Kolčuginskij, ktorý v malom množstve vyrábal hliník reťazovej pošty, zliatinu podobnú zložením a vlastnosťami duralu. Na programe dňa bola otázka vytvorenia silného hliníkárskeho priemyslu.
Začiatkom roku 1929 sa v závode Krasny Vyborzhets v Leningrade uskutočnili experimenty s výrobou hliníka. Viedol ich Fedotiev, pozoruhodný vedec, s ktorého menom sú spojené mnohé stránky histórie „okrídleného kovu“.
27. marca 1929 bolo získaných prvých 8 kilogramov kovu. „Tento moment,“ napísal neskôr P. P. Fedotiev, „možno považovať za vznik
výroba hliníka v ZSSR s využitím volchovskej energie a výlučne z domácich materiálov.
Závod na výrobu hliníka. Leningradská tlač vtedy poznamenala, že „prvý hliníkový ingot muzeálnej hodnoty by sa mal zachovať ako pamiatka na jeden z najväčších úspechov sovietskej techniky“. Vzorky hliníka, ktoré boli následne získané v Krasnom Vyborzhets, a výrobky z neho boli prezentované pracovníkmi Leningradu na V. Všezväzovom kongrese sovietov. Úspešné ukončenie týchto experimentov umožnilo začať s výstavbou hliniek Volchov a Dneper. V roku 1932 bol uvedený do prevádzky prvý z nich ao rok neskôr - druhý.
V tých istých rokoch boli na Urale objavené významné prírodné zásoby hliníkových rúd. Pozadie tohto objavu je zvláštne. V roku 1931 mladý geológ N.A. Karzhavin v múzeu jednej z uralských baní upozornil na exponát, ktorý bol považovaný za železnú rudu s nízkym obsahom železa. Geológa zarazila podobnosť tejto vzorky s bauxitom a ílovitými horninami bohatými na hliník. Po podrobení minerálu analýze nadobudol presvedčenie, že „chudobná železná ruda“ je vynikajúcou hliníkovou surovinou. Tam, kde sa táto vzorka našla, sa začalo geologické pátranie, ktoré bolo čoskoro korunované úspechom.
Na základe nájdených ložísk bola vybudovaná Uralská hlinikáreň a o niekoľko rokov neskôr (už počas vojnových rokov) Bogoslovskij závod, ktorý v historický Deň víťazstva - 9. mája 1945 vyrobil svoje prvé produkty.
Teraz v našej krajine veľa podnikov už vyrába „okrídlený kov“, ale jeho potreba stále rastie. Samozrejme, letectvo je stále hlavným spotrebiteľom hliníka. Hliník je na prvom mieste medzi kovmi používanými pri výrobe lietadiel a rakiet. Od 2/3 do 3/4 suchej hmotnosti osobného lietadla a od 1/20 do 1/2 suchej hmotnosti rakety je jeho podiel na lietajúcich konštrukciách. Plášť prvého sovietskeho lietadla bol vyrobený z hliníkových zliatin. umelý satelit Zem. Z hliníkových zliatin bol vyrobený aj plášť amerických rakiet Avangard a Titan, ktoré slúžili na vynášanie prvých amerických satelitov a neskôr kozmických lodí na obežnú dráhu. Vyrábajú sa z nich rôzne časti vesmírneho vybavenia - držiaky, upevňovacie prvky, podvozky, puzdrá a kryty pre mnohé nástroje a prístroje.
V roku 1960 Spojené štáty vypustili satelit Echo-1, ktorý bol navrhnutý tak, aby odrážal rádiové signály. Bola to obrovská guľa s priemerom asi 30 metrov, ktorá pozostávala z plastovej fólie potiahnutej tenkou vrstvou hliníka. Napriek takým pôsobivým rozmerom vážil tento satelit iba 62 kilogramov. Čistá hliníková fólia slúžila ako fluorescenčná clona inštalovaná na jednom zo satelitov na štúdium nabitých častíc emitovaných Slnkom. Keď americkí kozmonauti Neil Armstrong a Edwin Aldrin pristáli na Mesiaci, rozprestreli na jeho povrch hárok tej istej fólie a fóliu vystavili na dve hodiny plynom vyžarovaným Slnkom. Keď astronauti opustili Mesiac, vzali so sebou túto fóliu a vzorky mesačných hornín, ktoré zabalili do špeciálnych hliníkových škatúľ.
Hliník sa podieľa na zvládnutí nielen kozmických výšok, ale aj morskej priepasti. Pred niekoľkými rokmi vytvorili Spojené štáty oceánografickú ponorku Aluminaut, ktorá sa dokáže potápať do hĺbky 4 600 metrov. Nová super hlboká loď je postavená nie z ocele, ako býva zvykom, ale z hliníka. Obrovský zaoceánsky parník s výtlakom cez 50 tisíc ton, dĺžkou 315 metrov, schopný prepraviť dvetisíc pasažierov, bol spustený vo Francúzsku. Trup, rúry, člny a dokonca aj nábytok tohto kolosu sú vyrobené z hliníka. Rozsah hliníka sa neustále rozširuje. V povojnových rokoch bol v USA zostavený zoznam výrobkov z neho vyrobených. Zoznam obsahoval približne dvetisíc položiek.
Významným spotrebiteľom tohto kovu je elektrotechnický priemysel. Drôty vysokonapäťových prenosových vedení, vinutia motorov a transformátorov, káble, pätice lámp, kondenzátory a mnohé ďalšie produkty sú vyrobené z hliníka. Je vítaným hosťom aj v doprave. Teraz v našej krajine prebiehajú práce na vytvorení železničného superexpresu. „Ruská trojka“ – tak sa poeticky volá tento vlak – svojím tvarom pripomína trup moderného lietadla. A bude sa ponáhľať rýchlosťou vzlietajúceho Tu. Dizajnéri navrhli vyrobiť expresnú karosériu z hliníka. Prototypové telo už bolo testované: bolo stlačené silou 200 ton, vystavené silným vibráciám a iným „popravám“, ale kov vydržal všetko. Nie je ďaleko deň, keď sa „Ruská trojka“ rýchlo rozbehne cez naše obrovské rozlohy.
Hliník má vysokú odolnosť proti korózii. Vďačí za to najtenšiemu, 0,0001 milimetra hrubému filmu, ktorý sa objavuje na jeho povrchu a následne slúži ako pancier, ktorý chráni kov pred kyslíkom. Bez tohto filmového panciera by hliník vzbĺkol dokonca aj vo vzduchu a horel by oslepujúcim plameňom. Život zachraňujúca škrupina umožňuje hliníkovým dielom slúžiť desaťročia, dokonca aj v takom odvetví, ktoré je škodlivé pre „zdravie“ kovov, ako je chemický priemysel. Vedci zistili, že hliník má ešte jednu cennú vlastnosť: neničí vitamíny. Preto sa z neho vyrábajú zariadenia na spracovanie ropy, cukru, cukroviniek a pivovarníctva. Silné postavenie si tento kov vydobyl aj v stavebníctve. V roku 1890 sa v jednom z amerických miest prvýkrát použil hliník pri stavbe obytnej budovy. O pol storočia neskôr boli všetky hliníkové diely vo výbornom stave. Prvá hliníková strecha, inštalovaná v roku 1897, zostala neporušená dodnes.
Na území moskovského Kremľa bol z hliníka a plastov postavený majestátny Kongresový palác. V roku 1958 na Svetovej výstave v Bruseli postavili úžasne krásny pavilón zo skla a hliníka. Sovietsky zväz. Mosty, budovy, hydraulické konštrukcie, hangáre - všade sa používa nádherný ľahký kov.
Metalurgovia široko používajú hliník na odstránenie kyslíka z ocele. Ako hlavná zložka je hliníková drť obsiahnutá v termitových zmesiach používaných v aluminotermických procesoch na výrobu mnohých zliatin.
Hliník nájdeme aj v zbierkach filatelistov: v roku 1955 vyšla v Maďarsku nezvyčajná poštová známka vytlačená na hliníkovej fólii s hrúbkou 0,009 milimetra. Neskôr sa takéto značky objavili aj v iných krajinách.
Už bola vytvorená aluminizovaná tkanina (potiahnutá tenkou vrstvou hliníka), ktorá má pozoruhodnú vlastnosť: „dokáže“ hriať aj chladiť. Záclony na oknách vyrobené z tejto látky, ak sú zavesené s kovom smerom von, prepustia svetelné lúče, ale budú odrážať tepelné lúče - v horúcom letnom dni bude miestnosť chladná. V zime by mali byť závesy prevrátené: potom vrátia teplo do miestnosti. V pršiplášte vyrobenom z takejto látky sa nemôžete báť ani tepla, ani chladu. Aby ste unikli horiacim slnečným lúčom, pršiplášť bude potrebné nosiť tak, aby kov smeroval von. Ak sa vonku ochladí, otočte ho naruby a kov vám vráti teplo do tela. Československý priemysel začal vyrábať veľmi pohodlné hliníkové prikrývky, ktoré sú rovnako dobré v teplých aj chladných miestnostiach. Navyše vážia len 55 gramov a po zložení sa bez problémov zmestia do púzdra nie väčšieho ako bežné cigaretové puzdro.
Niet pochýb o tom, že geológovia, turisti, rybári - jedným slovom, všetci tí, ktorých spaľuje slnko a fúka vietor, ocenia bundy a stany vyrobené z takejto látky. V horúcich oblastiach budú veľmi žiadané „hliníkové“ čiapky, panamské klobúky, róby a dáždniky. Pokovované oblečenie spôsobí, že profesia oceliarka bude menej horúca. Hasičom pomôže v neľahkom boji s ohňom.
Vedci a inžinieri v poslednej dobe venujú veľkú pozornosť tvorbe úplne nových materiálov - penových kovov. Technológia výroby hliníkovej peny už bola vyvinutá - prvorodený v tejto úžasnej rodine. Nový materiál je úžasne ľahký: 1 kubický centimeter niektorých druhov hliníkovej peny váži len 0,19 gramu. Korok, ktorý vždy slúžil ako štandard ľahkosti, nie je schopný konkurovať tomuto materiálu: je o 25-30% ťažší. Následne vznikne hliníková pena, berýliová pena, titánová pena a mnoho ďalších úžasných materiálov.
...Slávny spisovateľ sci-fi Herbert Wells vo svojom románe „Vojna svetov“, ktorý vznikol na prelome 19. a 20. storočia, opisuje stroj, ktorým Marťania vyrábali hliník: „Od západu slnka až do objavenia sa hviezd tento obratný stroj vyrobil najmenej sto hliníkových pásov vyrobených priamo z hliny."
Jeden z amerických vesmírnych výskumníkov v tých rokoch, keď bolo naše zoznámenie s Mesiacom iba vizuálne, navrhol zaujímavú hypotézu. Vedec veril, že na každom hektári mesačného povrchu možno nájsť až 200 ton čistého hliníka. Vyjadril myšlienku, že Mesiac je ako obrovská prírodná rastlina, v ktorej takzvaný „slnečný vietor“ (tok protónov emitovaných Slnkom) premieňa rudy železa, horčíka a hliníka na čisté kovy. Aj keď sa táto hypotéza nepotvrdila, ako ukázala analýza vzoriek lunárnej pôdy dodaných americkými kozmonautmi a sovietskymi automatickými stanicami, obsah oxidu hlinitého v nej je pomerne vysoký - približne 15%.
Preto môžeme predpokladať, že „problém s hliníkom“ bol na Marse a Mesiaci vyriešený. Aké je to na Zemi? No aj tu je snáď všetko v poriadku. Hoci na našej planéte neexistujú stroje podobné tým na Marse a na povrchu Zeme sa nepovaľujú tony hliníka, predsa len je hriechom pozemšťanov sťažovať sa: príroda sa veľkoryso postarala o to, aby ľudia necítili potreba tohto nádherného kovu. Z hľadiska obsahu v zemskej kôre je hliník na druhom mieste za kyslíkom a kremíkom, výrazne prevyšuje všetky kovy.
Máme teda k dispozícii hliníkové suroviny. Vytváranie originálnych jednotiek, zlepšovanie metód výroby „okrídleného kovu“ a hľadanie nových oblastí jeho použitia je záležitosťou inžinierov a vedcov.
O. BULANOVÁ
Kov je neustále prítomný v našich životoch. Železo, meď, zlato, striebro... Sú aj iné, ale my sa im akosi málo venujeme, hoci každá gazdinka má v domácnosti pár kastrólov z tohto kovu. Hovoríme o hliníku.
Prvé pokusy o získanie hliníka sa začali až v 19. storočí. Okolo roku 1808 sa anglický chemik Humphry Davy pokúsil uskutočniť elektrolýzu oxidu hlinitého a získal kov, ktorý sa nazýval hliník alebo hliník, čo v preklade z latinčiny znamená ten istý kamenec, ktorý ľudstvo už dlho pozná. (Mimochodom, Davy to skúšal, ale nedokázal potvrdiť teóriu praxou.)
V roku 1825 dánsky fyzik Hans Christian Oersted ako prvý na svete získal hliník z jeho oxidu: zmiešal oxid hlinitý s uhlím, zmes zahrial a nechal ňou prejsť chlór.
Výsledný chlorid hlinitý sa zahrieval s amalgámom draselným (draslík rozpustený v ortuti) za vzniku hliníkového amalgámu. Po destilácii roztoku získal Oersted niekoľko malých ingotov nie celkom čistého hliníka. Vedec ohlásil objav a zastavil experimenty, pretože sa nepodarilo zistiť, aký druh kovu bol získaný.
V jeho práci pokračoval nemecký chemik Friedrich Wöhler, ktorý v roku 1827 získal asi 30 gramov hliníka v práškovej forme prechodom pár chloridu hlinitého cez kov draselný. Trvalo mu ďalších 18 rokov nepretržitých experimentov, kým v roku 1845 získal malé guľôčky stuhnutého roztaveného hliníka (kinglety).
Ale tieto metódy nemohli byť použité v priemysle, pretože používali veľmi drahý draslík. Museli sme hľadať iné cesty.
V roku 1855 na svetovej výstave v Paríži francúzsky chemik a technológ Saint-Clair Deville predviedol prvý hliník vyrobený zahrievaním chloridu hlinitého so sodíkom.
Zdokonalil Wöhlerovu metódu a už v roku 1856 sa otvoril prvý podnik v hliníkovom priemysle - závod bratov Charlesa a Alexandra Tissierovcov v Rouene. Chemicky Deville v rokoch 1855-1890. Vyrobilo sa 200 ton hliníka.
Kvôli ťažkostiam spojeným s izoláciou hliníka od zlúčenín to bol dlhý čas a až do začiatku 20. storočia veľmi drahý kov. jeho hodnota bola vyššia ako hodnota zlata. Preto sa dlhé roky prvý hliník používal ako muzeálny exponát.
Z prvého hliníka sa vyrábali šperky, figúrky, medaily atď.. Za prvé sa považujú medaily s basreliéfmi Napoleona III., ktorý výrazne podporoval rozvoj výroby hliníka, a Friedricha Wöhlera, ako aj hrkotanie koruny. Princ Louis Napoleon vyrobený z hliníka a zlata.
Mimochodom, hliníkové zariadenia boli vybavené v Sovietsky časškolské a priemyselné jedálne, stravovacie zariadenia a pod. Tieto zariadenia boli viac ako lacné: návštevníci ich ukradli, rozbili (a hliník sa veľmi ľahko rozbije) alebo ich stratia - to nie je škoda.
Vráťme sa však do histórie – do rokov prvých hliníkových šperkov. Mali obavy z hliníka, no už vtedy Deville pochopil, že budúcnosť hliníka nie je spojená so šperkami.
Napísal: „Nič nie je ťažšie ako prinútiť ľudí, aby používali nový kov. Luxusné predmety a dekorácie nemôžu byť jedinou oblasťou jeho použitia. Dúfam, že príde čas, keď hliník bude slúžiť každodenným potrebám.“
Výroba hliníka z ílov bola zaujímavá nielen pre chemikov, ale aj pre priemyselníkov. Preto vedci neúnavne pracovali. Situácia sa zmenila objavom lacnejšieho elektrolytického spôsobu výroby hliníka v roku 1886.
Súbežne a nezávisle ho vyvinuli francúzsky inžinier Paul Héroult a americký študent Charles Hall.
Počas výskumu Hall rozpustil oxid hlinitý v roztavenom kryolite. Výsledná zmes sa umiestnila do žulovej nádoby a cez ňu prechádzal konštantný elektrický prúd. Bol veľmi prekvapený, keď po nejakom čase objavil na dne nádoby plakety z čistého hliníka. Navrhovaná metóda umožnila získať kov vo veľkých množstvách, ale vyžadovala veľké množstvo elektriny.
Môže sa však veľmi dobre stať, že všetky tieto objavy, ktoré umožňujú získať čistý hliník zo zlúčenín, sú úplne nové, na ktoré sa zabúda.
Pretože „Prírodopis“ rímskeho vedca Plínia Staršieho hovorí o legende z 1. storočia, v ktorej majster daruje cisárovi Tiberiovi pohár vyrobený z neznámeho kovu – podobný striebru, no zároveň veľmi ľahký. Čo keby to bola hliníková misa?
Drahé, cenné - súdiac podľa toho, že to bol dar cisárovi: vládcovia nedávajú lacné veci.
Vráťme sa však do čias Halla a Hérouxa, kedy sa metóda našla, no vysoké náklady na energiu si vyžiadali vymyslieť niečo iné. Preto Heru zorganizoval svoju prvú výrobu v hutníckom závode v Neuhausene (Švajčiarsko), vedľa známych Rýnskych vodopádov, ktorých sila padajúcej vody poháňala dynamá podniku.
A tak bola 18. novembra 1888 podpísaná dohoda medzi Švajčiarskou metalurgickou spoločnosťou a nemeckým priemyselníkom Rathenau o založení spoločnosti Aluminium Industry JSC v Neuhausene s celkovým kapitálom 10 miliónov švajčiarskych frankov.
Neskôr bola premenovaná na Spoločnosť hutníkov hliníka. Jeho ochranná známka zobrazovala slnko vychádzajúce spoza hliníkového ingotu, čo malo podľa Rathenaua symbolizovať zrod hliníkového priemyslu. Za 5 rokov sa produktivita závodu zvýšila viac ako 10-krát: ak sa v roku 1890 v Neuhausene vytavilo iba 40 ton hliníka, potom v roku 1895 - 450 ton.
Hall s podporou priateľov zorganizoval Pittsburgh Restoration Company, ktorá 18. septembra 1888 spustila svoj prvý závod v Kensingtone pri Pittsburghu.
V prvých mesiacoch produkoval len asi 20-25 kg hliníka denne av roku 1890 už 240 kg denne. (V roku 1907 bola Pittsburgh Recycling Company reorganizovaná na American Aluminium Company - Alcoa.)
Spoločnosť umiestnila svoje nové závody v štáte New York v blízkosti novej vodnej elektrárne Niagara.
V roku 1889 vynašiel technologicky vyspelý a lacný spôsob výroby oxidu hlinitého – oxidu hlinitého, hlavnej suroviny na výrobu kovov – rakúsky chemik Karl Joseph Bayer, pracujúci v Petrohrade v závode Tentelevsky.
V jednom z experimentov vedec pridal bauxit do alkalického roztoku a zahrieval ho v uzavretej nádobe - bauxit sa rozpustil, ale nie úplne. Bayer nezistil hliník v nerozpustenom zvyšku – ukázalo sa, že pri ošetrení alkalickým roztokom všetok hliník obsiahnutý v bauxite prechádza do roztoku.
Tak sa v priebehu niekoľkých desaťročí vytvoril hlinikársky priemysel, skončil sa príbeh „striebra z hliny“ a hliník sa stal novým priemyselným kovom.
Na prelome 19. a 20. stor. hliník sa začal používať v rôznych oblastiach a dal impulz rozvoju celých priemyselných odvetví. V roku 1891 bola na príkaz Alfreda Nobela vo Švajčiarsku vytvorená prvá osobná loď „Le Migron“ s hliníkovým trupom.
V roku 1894 predstavila škótska lodenica Yarrow & Co 58-metrový torpédový čln vyrobený z hliníka. Táto loď sa volala „Falcon“, bola vyrobená pre námorníctvo Ruská ríša a vyvinul na tú dobu rekordnú rýchlosť 32 uzlov.
V tom istom roku začali železnice New York, New Haven a Hartford Railroad, ktoré vlastnil bankár John Pierpont Morgan, vyrábať špeciálne ľahké osobné autá s hliníkovými sedadlami. A len o 5 rokov neskôr na výstave v Berlíne predstavil Karl Benz prvé športové auto s hliníkovou karosériou.
Hliníková socha sa objavila na Piccadilly Circus v Londýne v roku 1893 starogrécky boh Anteros. S výškou takmer 2,5 m sa stal prvým veľkým dielom vyrobeným z tohto kovu v oblasti umenia – a len nedávno boli rímsové hodiny alebo figúrky považované za luxus, prístupný len vyššej spoločnosti.
Hliník však urobil skutočnú revolúciu v letectve, za čo si navždy vyslúžil svoje druhé meno - „okrídlený kov“. Počas tohto obdobia vynálezcovia a letci na celom svete pracovali na vytvorení lietadiel.
Hliník bol dobrý na všetko – okrem pevnosti, ktorá bola potrebná pre priemysel. Ale aj tento problém bol vyriešený. Nemecký chemik Alfred Wilm legoval hliník s ďalšími kovmi: meďou, mangánom a horčíkom.
Výsledkom bola zliatina, ktorá bola oveľa pevnejšia ako hliník. Získať ho trvalo sedem rokov. V priemyselnom meradle sa takáto zliatina vyrábala v nemeckom meste Düren v roku 1911. Táto zliatina bola na počesť mesta nazvaná dural.
Prvý trup prvého celokovového lietadla na svete Junkers J1 bol vyrobený z duralu, ktorý v roku 1915 vyvinul jeden zo zakladateľov svetového leteckého priemyslu, slávny nemecký letecký konštruktér Hugo Junkers.
Spojivá obsahujúce hliník sú známe už od staroveku. Kamenec (lat. Alumen alebo Alumin, nem. Alaun), o ktorom sa zmieňuje najmä Plínius, sa však v staroveku a v stredoveku chápal ako rôzne látky. V Rulandovom alchymickom slovníku je slovo Alumen s rôznymi definíciami uvedené v 34 významoch. Konkrétne to znamenalo antimón, Alumen alafuri - alkalická soľ, Alumen Alcori - nitrum alebo alkalický kamenec, Alumen creptum - vínny kameň (vínny kameň) dobrého vína, Alumen fascioli - zásada, Alumen odig - amoniak, Alumen scoriole - sadra atď. Lemery , autor slávneho „Slovníka jednoduchých farmaceutických produktov“ (1716), tiež poskytuje veľký zoznam odrôd kamenca.
Až do 18. storočia zlúčeniny hliníka (kamenec a oxid) nebolo možné odlíšiť od iných zlúčenín podobného vzhľadu. Lemery opisuje kamenec nasledovne: „V roku 1754 Marggraf izoloval z roztoku kamenca (pôsobením alkálie) zrazeninu oxidu hlinitého, ktorú nazval „kamencová zem“ (Alaunerde), a stanovil jej odlišnosť od iných krajín. Čoskoro kamencová zemina dostala názov alumina (Alumina alebo Alumine). V roku 1782 Lavoisier vyjadril myšlienku, že hliník je oxid neznámeho prvku. V „Tabuľke jednoduchých telies“ Lavoisier zaradil hliník medzi „jednoduché telesá, tvoriace soľ , zemitý.“ Uvádzajú sa tu aj synonymá pre názov alumina: argyl (Argile), kamenec. zemina, základ kamenca.Slovo argile alebo argilla, ako uvádza Lemery vo svojom slovníku, pochádza z gréckej hrnčiarskej hliny.Dalton vo svojom „Novom systéme chemickej filozofie“ dáva špeciálne označenie pre oxid hlinitý a poskytuje komplexný štruktúrny (!) vzorec kamenca.
Po objavení alkalických kovov pomocou galvanickej elektriny sa Davy a Berzelius neúspešne pokúsili rovnakým spôsobom izolovať kovový hliník od oxidu hlinitého. Až v roku 1825 problém vyriešil dánsky fyzik Oersted pomocou chemickej metódy. Chlór prechádzal cez horúcu zmes oxidu hlinitého a uhlia a výsledný bezvodý chlorid hlinitý sa zahrieval s amalgámom draselným. Po odparení ortuti, píše Oersted, sa získal kov podobný vzhľadu cínu. Nakoniec v roku 1827 Wöhler izoloval kovový hliník efektívnejším spôsobom - zahrievaním bezvodého chloridu hlinitého s kovom draslíka.
Okolo roku 1807 dal Davy, ktorý sa pokúšal uskutočniť elektrolýzu oxidu hlinitého, názov kovu, ktorý ho mal obsahovať hliník (Alumium) alebo hliník (Aluminium). Posledný názov sa odvtedy stal bežným v USA, zatiaľ čo v Anglicku a iných krajinách sa ujal názov Aluminium, ktorý neskôr navrhol ten istý Davy. Je celkom jasné, že všetky tieto pomenovania pochádzajú z latinského slova alum (Alumen), o pôvode ktorého sú rôzne názory na základe svedectiev rôznych autorov, siahajúcich až do staroveku. A. M. Vasiliev, ktorý si všíma nejasného pôvodu tohto slova, uvádza názor istého Isidora (zrejme Izidora zo Sevilly, biskupa, ktorý žil v rokoch 560 - 636, encyklopedistu, ktorý sa zaoberal najmä etymologickým výskumom): „ Alumen sa nazýva lumen, pretože dodáva lúmen (svetlo, jas) farbám, keď sa pridáva počas farbenia." Toto vysvetlenie, hoci je veľmi staré, však nedokazuje, že slovo alumen má presne takýto pôvod. Tu je dosť pravdepodobná len náhodná tautológia. Lemery (1716) zasa poukazuje na to, že slovo alumen súvisí s gréčtinou (halmi), čo znamená slanosť, soľanka, soľanka atď.
Ruské názvy hliníka v prvých desaťročiach 19. storočia. dosť rôznorodé. Každý z autorov kníh o chémii tohto obdobia sa zjavne snažil navrhnúť svoj vlastný názov. Zakharov teda nazýva hliník alumina (1810), Giese - hliník (1813), Strakhov - kamenec (1825), Iovsky - hlina, Shcheglov - oxid hlinitý (1830). V "Dvigubsky's Store" (1822 - 1830) sa oxid hlinitý nazýva oxid hlinitý, oxid hlinitý, oxid hlinitý (napríklad oxid hlinitý kyseliny fosforečnej) a kov sa nazýva hliník a hliník (1824). Hess v prvom vydaní „Základy čistej chémie“ (1831) používa názov oxid hlinitý (hliník) a v piatom vydaní (1840) - hlina. Názvy pre soli však tvorí na základe výrazu oxid hlinitý, napríklad síran hlinitý. Mendelejev v prvom vydaní „Základy chémie“ (1871) používa názvy hliník a hlina. V nasledujúcich vydaniach sa slovo gliny už nevyskytuje.
