Найпоширеніший у земній корі, але не зустрічається у чистому вигляді: що не так з алюмінієм

Алюміній — м'який, легкий і сріблястий метал, що належить до групи бору в періодичній таблиці елементів. Він позначається символом Al, а його атомний номер 13, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Цікаво, що в земній корі алюміній є найпоширенішим металом і посідає третє місце за поширеністю серед елементів на планеті загалом, поступаючись лише кисню і кремнію. Ба більше, на частку алюмінію припадає 8% ваги всієї твердої поверхні Землі.

Однак, незважаючи на свою поширеність, алюміній навряд чи можна зустріти в природі в чистому вигляді. Це пов'язано з тим, що він є високореактивним металом. За словами вчених, алюміній утворює високоенергетичний хімічний зв'язок із киснем, що робить його частим гостем лише в середовищах, де мало кисню.

Водночас у земній корі алюміній міститься більш ніж у 270 мінералах, найпоширенішим з яких є бокситова руда. Завдяки своїй високій реакційній здатності алюміній використовується як каталізатор або добавка в хімічних сумішах.

Одна з найбільш особливих властивостей алюмінію полягає в тому, що він відмінно протистоїть корозії. Це відбувається тому, що під час контакту металу з повітрям утворюється тонкий поверхневий шар оксиду алюмінію — саме цей шар запобігає додатковому окисленню, яке в іншому випадку призвело б до утворення іржі.

Дослідження також засвідчили, що алюміній є гарним провідником тепла та електрики — його щільність і жорсткість приблизно втричі менші, ніж у сталі. Алюміній також пластичний і ковок, що означає, що його легко обробляти, відливати і екструдувати. У звичайних умовах алюміній нерозчинний у воді або спирті, але також має високу відбивну здатність — це робить його корисним для виробництва дзеркал. Крім того, оскільки алюміній зберігає свою повну сріблясту відбивну здатність у порошкоподібному вигляді, його часто використовують для срібних фарб.

Відомо, що алюміній легко утворює сплави з такими елементами, як мідь, цинк, магній, марганець і кремній. За словами вчених, у результаті сьогодні багато металевих матеріалів, які називають алюмінієм, насправді є лише сплавами. Наприклад, алюмінієва фольга насправді являє собою сплав, що містить від 92% до 99% алюмінію.

Дослідження також показали, що алюміній має дев'ять ізотопів, хоча в природі зустрічаються тільки два з них. Ізотопи алюмінію корисні для датування морських відкладень, марганцевих конкрецій, льодовикового льоду, кварцу в відслоненнях гірських порід і метеоритів.

Польові шпати вважаються найпоширенішою групою мінералів у земній корі, які містять алюміній. Однак він також зустрічається і в інших мінералах, наприклад, берилі, кріоліті, гранаті, шпінелі та бірюзі. Крім того, цей метал відіграє важливу роль в утворенні деяких дорогоцінних каменів.

Водночас майже весь металевий алюміній виробляється з бокситової руди. Великі родовища бокситів розташовані в Австралії, Бразилії, Гвінеї та Ямайці, але більша частина видобутої сьогодні руди надходить з Гани, Індонезії, Ямайки, Росії та Суринаму. Для вилучення алюмінію експерти, як правило, використовують процес, відомий як плавка.

У минулому алюміній навіть вважався дорогоцінним металом — наприклад, у 19 столітті метал коштував стільки ж, скільки і срібло. Масштабні зусилля з переробки алюмінію почалися наприкінці 1960-х років, коли алюмінієві банки для напоїв стали надзвичайно популярними.

Сьогодні алюміній також є найбільш широко використовуваним металом після заліза — серед сфер застосування: транспорт, пакування, будівництво, кухонне начиння, стовпи вуличного освітлення, щогли вітрильних кораблів і фотообладнання.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що алюміній може стати ціннішим за золото: що створили вчені.

Раніше Фокус писав про те, що створено високоміцний алюмінієвий сплав, який допоможе створювати легші деталі літаків.

Під час написання використовували матеріали Earth.com.