481

Aluminit - Aluminium

als Chrysoberyll (s. d.) vor. In allen A. verhält sich das Aluminiumoxydhydrat den stärkern Basen gegenüber als schwache Säure.

Aluminit, ein schneeweißes, undurchsichtiges, zerreibliches Mineral, das aus schwefelsaurer Thonerde und Wasser (Al2SO6 + 9H2O ^[Al₂SO₆ + 9 H₂O]) besteht und als kleine, nierenförmige, kreideähnlich abfärbende Knollen von höchst feinerdiger Zusammensetzung unter anderm zu Halle a. d. S. im Sande vorkommt. Unter dem Mikroskop erweist es sich als Aggregat von sehr zarten prismatischen Kryställchen.

Aluminium (von alumen, Alaun, chem. Zeichen Al, Atomgewicht 27,1), ein Metall, das meist als vierwertiges Element angesehen wird, jedoch stets als scheinbar sechswertiges Doppelatom auftritt; viele Forscher sind auch geneigt, es als dreiwertig anzusehen. Im freien Zustande ist das A. bisher nicht aufgefunden worden, ist aber in seinen Verbindungen, namentlich in Form von Silikaten, ungemein verbreitet und macht einen Bestandteil vieler Gebirgsarten aus. Als Oxyd bildet das A. den Rubin, Saphir, Korund und Schmirgel, als unreines Hydroxyd den Bauxit, welcher heute das wichtigste Rohmaterial zur Darstellung der für die Aluminiumgewinnung verwendeten Thonerde (Aluminiumoxyd) ist, und als Aluminium-Natrium-Fluorid den auf Grönland in einem mächtigen Lager vorkommenden Kryolith. Als Thonerdesilikat findet sich das A. im Thon, Mergel und in jeder Ackerkrume, als Thonerde-Alkalisilikat bildet es den Feldspat (s. d.). Im freien Zustande ist das A. zuerst von Wöhler 1827 durch Reduktion von Aluminiumchlorid mittels Kaliums als graues Pulver, 1845 von ihm in Form kleiner, glänzender Metallkugeln erhalten worden.

Eigenschaften. In Bezug auf Farbe und Glanz steht das A. in der Mitte zwischen Silber und Platin, es ist härter als Zinn, weicher als Zink, kann aber beträchtlich gehärtet werden durch Zusatz geringer Mengen anderer Metalle (s. Aluminiumlegierungen). Gegossen besitzt es die Zugfestigkeit des Gußeisens (12 kg pro 1 qmm), geschmiedet, gezogen oder gewalzt erreicht es dagegen eine Festigkeit von 20 bis 27 kg pro 1 qmm. Das spec. Gewicht ist 2,64 gegossen, 2,7 geschmiedet oder gewalzt. A. ist daher dreieinhalbmal leichter als Kupfer und viermal leichter als Silber. Sein Schmelzpunkt liegt bei etwa 700° C. (dunkle Rotglut). Sein linearer Ausdehnungskoefficient zwischen 0° und 100° ist 0,0000206 für 1° C. Es ist nicht magnetisch, ein guter Leiter für Wärme (50 Proz. Leitungsfähigkeit gegenüber Kupfer) und Elektricität (59 Proz. Leitungsfähigkeit gegenüber Kupfer), giebt beim Anschlagen, besonders in Form von Stäben, einen schönen hellen Ton. Es ist kalt sowie warm (bei etwa 300°) sehr gut schmiedbar, läßt sich zu dünnem Draht ausziehen und wie Silber zu feiner Folie ausschlagen, ferner durch Stanzen, Treiben und Pressen in jede gewünschte Form bringen. Das Löten ist bis jetzt etwas umständlich, indem es eine Vorbereitung der Lötflächen mit einem eigenen Aluminiumlot erfordert. An der Luft verliert das A. nur sehr langsam seinen Glanz, indem es sich mit einer sehr feinen Oxydschicht überzieht, welche das Metall vor weiterer Oxydation schützt. Auch im geschmolzenen Zustande oxydiert es sich bei einer Rotglut nicht übersteigenden Temperatur nur wenig; bei höherer Temperatur dagegen besitzt es große Affinität zu Sauerstoff und entzieht diesen sogar den Oxyden anderer Metalle; es beruht hierauf seine Anwendung als Raffinationsmittel für Eisen, Stahl, Kupfer u. s. w. Von destilliertem Wasser wird es fast gar nicht, von Brunnenwasser nur sehr langsam angegriffen. Von Salpeter- und Schwefelsäure wird es langsam, von Salzsäure und Ätzalkalien rasch gelöst. Gegen Schwefelwasserstoff ist es vollkommen unempfindlich. Von organischen Säuren, wie Essig-, Citronen- und Weinsäure wird es zwar etwas angegriffen, doch ist das bei den in der Praxis vorkommenden Verdünnungen so gering, daß es kein Hindernis für die Anwendung des A. zu Koch- und Trinkgeschirren bildet, zumal die Aluminiumsalze vollkommen unschädlich sind. A. läßt sich galvanisch vergolden, versilbern u. s. w., doch werden die betreffenden Verfahren, welche solide, polierbare Überzüge ermöglichen und erst in jüngster Zeit gefunden wurden, noch geheim gehalten.

Die technische Darstellung des A. gelang 1854 unter Zugrundelegung der von Wöhler entdeckten Methode dem Franzosen Sainte-Claire Deville, dessen Verfahren zuerst auf Devilles Fabrik in Glacière, dann bei Morin in Nanterre und schließlich bei Merle & Comp. in Salindres ausgeübt wurde. Letzteres Etablissement war lange Zeit die einzige Aluminiumfabrik und vermochte mit einer jährlichen Produktion von 2000 bis 3000 kg den Gesamtbedarf der Welt zu decken. Der Preis war bei dieser geringen Produktion entsprechend hoch. Eine Ermäßigung trat erst Ende der achtziger Jahre ein, als durch die Verbesserungen Rettos und Castners in der Natriumgewinnung die Herstellungskosten dieses Metalls bedeutend vermindert wurden.

Die Bestrebungen, A. auf elektrolytischem Wege herzustellen, datieren schon vom Beginn dieses Jahrhunderts, indem bereits Davy, wenn auch ohne Erfolg, versuchte, aus der Thonerde auf diesem Wege ein Metall zu isolieren. Erst viel später (1852) gelang es Bunsen,aus Aluminium-Natriumchlorid A. elektrolytisch abzuschneiden; doch konnte dessen Verfahren bei der damals schwierigen und kostspieligen Erzeugung mächtiger Ströme keine technische Bedeutung gewinnen. Eine Zeit lang war Bunsens Verfahren in der von Grätzel (1883) angegebenen Modulation in der Aluminium- und Magnesiumfabrik Hemelingen bei Bremen in Anwendung, wurde jedoch bald verlassen.

Erfolgreicher waren zunächst die Versuche, Alummiumlegierungen auf elektrolytischem Wege zu gewinnen. Nach dem ältern Verfahren der Gebrüder Cowles (1885) wird der elektrische Strom durch ein Gemenge von Kupfer- oder Eisengranalien, Korund und Kohlenstaub geleitet; es bilden sich Legierungen des A. mit Kupfer oder Eisen. Das kontinuierliche Verfahren Héroults (1880) besteht in der Elektrolyse von geschmolzener Thonerde unter Benutzung eines Bündels von Kohlenplatten als positive und eines Bades von geschmolzenem Kupfer als negative Elektrode. Der elektrische Strom schmilzt und zersetzt zugleich die Thonerde, das abgeschiedene A. reichert sich im Kupfer an, und die erhaltene Legierung wird von Zeit zu Zeit abgelassen, während frische Thonerde und Kupfer nachgefüllt wird. Beide Verfahren sind heute verlassen, hauptsächlich, weil man inzwischen die Herstellung der Legierungen durch Zusammenschmelzen der betreffenden Metalle mit reinem A. für vorteilhafter anerkannt hatte.

Man suchte unterdessen auch das reine, unlegierte A. auf elektrolytischem Wege herzustellen. Gleichzeitig und unabhängig voneinander waren der be-^[folgende Seite]