Glin

[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]

Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka

Nazwa	Glin
Nazwa łacińska	Aluminium
Symbol	Al
Liczba atomowa	13
Masa atomowa	26,9815
Temperatura topnienia	660,37°C
Temperatura wrzenia	1090°C
Gęstość względna	2,699l (20°C)
Stopnie utlenienia	III
Konfiguracja elektronowa	[Ne]3s²3p¹

Istnienie pierwiastka przewidział Antoine Lavoisier w 1787 r., a nazwę (aluminium) nadał mu w 1807 r. sir Humphry Davy. Ostatecznie wyodrębnił pierwiastek Hans Christian Oersted w 1825 r.
Miękki, lekki, srebrzystobiały metal

_____Glin jest najbardziej rozpowszechnionym metalem na powierzchni Ziemi, bardziej rozpowszechnione są tylko niemetale: tlen i krzem. niemal do końca XVIII w. nie zdawano sobie sprawy z istnienia glinu. Już w starożytności znano dwa związki glinu: ałun i tlenek glinu. Tlenek ten zajmuje czwarte miejsce, jeżeli chodzi o rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej.

Właściwości

_____Czysty glin jest srebrzystobiałym, kowalnym i ciągliwym metalem. Ma duże znaczenie praktyczne jako lekki materiał konstrukcyjny oraz dobry przewodnik ciepła i elektryczności. Wadą czystego glinu jest jego miękkość; dodanie niewielkiej ilości krzemu i żelaza (mniej niż 1%) zwiększa jednak twardość i wytrzymałość glinu.
_____Glin jest uważany za metal odporny na utlenienie. Ściśle mówiąc, świeża powierzchnia glinu pokrywa się natychmiast ochronną warstewką tlenku. Bez takiej warstewki glin zostałby szybko zniszczony przez gazy powietrza i wilgoć. Nawet jednak warstewka tlenku nie może ochraniać glinu wiecznie; świadczy o tym fakt, że glin nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym.
_____Glin należy do borowców - pierwiastków tworzących grupę IIIA (13) układu okresowego. Podobnie jak inne pierwiastki tej grupy, np. bor i ind, glin tworzy związki głównie na stopniu utlenienia III.

Otrzymywanie

_____Glin produkuje się metodą Halla. Opiera się ona na zasadniczo prostym procesie elektrolitycznym, dostosowanym do skali przemysłowej. Jako elektrolit stosuje się tlenek glinu Al₂O₃, łatwo otrzymywany z naturalnego boksytu.
_____Elektrolitem jest mieszanina tlenku glinu z kriolitem (Na₃AlF₆) i fluorytem (CaF₂). Dodatki te stanowią topniki, obniżające temperaturę topnienia elektrolitu. podczs elektrolizy przebiega reakcja:
2Al₂O₃ ---> 4Al + 3O₂
(tlenek glinu ---> glin + tlen
_____W wyniku reakcji na katodzie wydziela się stopiony glin; katodę stanowi węglowa wykładzina elektrolizera; glin opada na dno, skąd jest odprowadzany i odlewany w bloki.

Związki

_____Glin tworzy związki tylko na stopniu utlenienia III.

Fluorek glinu, ALF₃	Al³⁺ + 3F^- ---> AlF₃
Siarczek glinu, Al₂S₃	2Al³⁺ + 3S^2- ---> Al₂S₃
Fosforan glinu, AlPO₄	Al³⁺ + PO₄^3- ---> AlPO₄

_____Chlorek glinu, AlCl₃, jest białą substancją krystaliczną, która dymi w wilgotnym powietrzu i reaguje z wodą, tworząc tlenek glinu i kwas solny:
2AlCl₃ + 3H₂O ---> Al₂O₃ + 6HCl
_____Chlorek glinu jest ważnym katalizatorem wielu syntez organicznych.
_____Siarczan glinu, Al₂(SO₄)₃, jest stosowany w przemyśle papierniczym, znajduje również szerokie zastosowanie w procesie oczyszczania ścieków. W stanie bezwodnym jest bezbarwną substancją krystaliczną. W postaci uwodnionej, np. Al₂(SO₄)₃*18H₂O, stanowi biały proszek.
_____Wodorotlenek glinu, Al(OH)₃, jest stosowany w przemyśle ceramicznym i gumowym. Jak wynika z wzoru, można go otrzyma w wyniku reakcji soli glinu z wodorotlenkiem litowca, np. sodu:
AlCl₃ + 3NaOH ---> Al(OH)₃ + 3NaCl

Izotopy

_____W przyrodzie występuje wyłącznie glin-27. Pozostałe izotopy są promieniotwórcze iotrzymywane sztucznie.

Izotop	Rozpowszechnienie w przyrodzie	Okres połowicznego zaniku	Typ rozpadu
²²Al	_____	70ms	ß⁺
²³Al	_____	0,47s	ß⁺
²⁴Al	_____	2,07s	ß⁺
²⁵Al	_____	7,17s	ß⁺
^26mAl	_____	6,34s	ß⁺
²⁶Al	_____	7,2*10⁵ lat	ß⁺, w.e.
²⁷Al	100%	_____	_____
²⁸Al	_____	2,25min	ß^-
²⁹Al	_____	6,5min	ß^-
³⁰Al	_____	3,69s	ß^-
³¹Al	_____	0,64s	ß^-

[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]