Hliník

História

Hliník objavil v roku 1827 nemecký chemik a lekár Friedrich Wöhler. Hliník bol v tom čase vzácny kov. Využíval sa na dekoračné účely. Na uniformách vojakov armády Napoleona III. sa leskli gombíky z hliníka. Jeho cena klesla, keď vo Švajčiarsku postavili prvú továreň na výrobu hliníka. Pre svoju ľahkosť začal nahrádzať železo a iné kovy. Najväčšie využitie má tam, kde je potrebná vysoká pevnosť pri nízkej hmotnosti - letecký priemysel, obkladové panely, tlakovo odlievané súčiastky hlavne pre automobilový priemysel...

Príprava základných surovín

Základný vstup na výrobu hliníka je čistý oxid hlinitý Al₂O₃, ktorý sa získava čistením bauxitu, ktorý býva znečistený rôznymi oxidmi, najčastejšie oxidmi titánu, železa a kremíka. Proces čistenia bauxitu sa vykonáva pomocou hydroxidu sodného pod tlakom. K takto očistenému Al₂O₃ sa pridá kryolit Na₃[AlF₆] a fluorit CaF₂, aby sa znížila teplota tavenia. Na oddelenie oxidu hlinitého od hydroxidu železitého sa využíva aj amfotérny charakter hydroxidu hlinitého Al(OH)₃. Hydroxid železitý nemá amfotérny charakter a preto sa nerozpúšťa v alkalickom hydroxide. Z toho vyplýva, že ak pridáme alk. hydroxid, napr. hydroxid draselný KOH, dôjde len k rozpusteniu Al(OH)₃. Výsledný filtrát bude obsahovať katióny hliníka Al³⁺, ktoré dokážeme jednoducho premeniť opäť na hydroxid hlinitý. Z neho sušením získame oxid hlinitý.

Amfotérny charakter Al, Al2O3 a Al(OH)3

Amfotérny charakter znamená, že reaguje aj s kyselinou, aj so zásadou.
- reakcia s hydroxidovým aniónom OH⁻ 
Al³⁺ → Al(OH)₃ (S) → [Al(OH)₄]⁻
Al(OH)₃ (S) - vzniká biely zákal
- reakcia s katiónom H₃O⁺
[Al(OH)₄]⁻ → Al(OH)₃ (S) → AI³⁺

Vlastnosti a využitie

Hliník je odolný voči korózii a zapálený zhorí na oxid hlinitý Al₂O₃. Vo všetkých prostrediach okrem kyslého je neškodný, v kyslom sa rozpúšťa (kyslá kapusta, čaj). Kvôli toxickým a karcinogénnym účinkom (nahrádza kovy v metalproteínoch) je zakázané používať hliníkový riad.
Využíva sa hlavne pri aluminotermii - je to spôsob získavania kovov z ich oxidov, pričom sa využíva redukčná schopnosť hliníka.
napr. Fe₂O₃ + 2 Al = Al₂O₃ + 2 Fe
Ďalšie využitie hliníka - výroba alobalov, pri výrobe polyetylénu a zliatin.
Výroba zliatin má využitie v hutníckom priemysle pri výrobe dopravných prostriedkov a rôznych ľahkých konštrukcií.
Najznámejšou hlinikovou zliatinou je dural, ktorý je horčíkovou zliatinou hliníka. Hlavné uplatnenie duralu je v leteckom priemysle. Svoje miesto si v minulosti našiel pri výrobe bytových predmetov, ako sú príbory a riady - nahradil ho drahší antikoro. Často sa používa v elektrotechnike pre jeho dobrú elektrickú vodivosť a nižšiu cenu, ako meď, kde sa z hliníkových zliatin vyrábajú vodiče. Používa sa v lanách na rozvody vysokého napätia (elektrorozvodná sieť). V bytových rozvodoch sa prestal používať na konci 80-tych rokov. Dôvodom je, že hliník pri tlaku „odtečie“ - skrutkované elektrické spoje s hliníkovými vodičmi je potrebné doťahovať, inak časom dochádza ku strate elektrického kontaktu. Využíva sa tiež jeho veľmi dobrá tepelná vodivosť na výrobu rôznych chladičov a výmenníkov tepla. V stavebníctve sa používa na obkladové panely. Hliník je málo odolný voči poveternostným vplyvom, preto sa musí povrchovo upraviť - eloxovaním (elektrochemicky sa na jeho povrchu vytvorí vrstva oxidu, ktorá je odolná a dá sa farbiť a leštiť).
V priemysle má význam výroba tzv. penového hliníka. Takýto materiál má výhodný pomer pevnosti k hmotnosti. Technológie pre priemyselnú výrobu takéhoto materiálu vynašli slovenskí vedci pod vedením Ing. Františka Simančíka.
Okrem toho sa využívajú drahokamové odrody korundu Al₂O₃ - rubín a zafír. Al₂O₃ tiež slúži na výrobu šmirgľového papiera. 
V liečiteľstve sa využíva napr. octan hlinitý Al(CH₃COO)₃ - soľ kyseliny octovej; ako obklad proti zápalom. 
Významný je aj keramický priemysel - výroba porcelánu a hrubej keramiky. Základnou zložkou je kaolín (obsahuje minerál kaolinit). Porcelán vzniká vypálením zmesi kaolínu a rozdrveného živca s kremeňom (známy je karlovarský porcelán). Z hrubej keramiky sa vyrába napr. ohňovzdorný materiál, strešná krytina, kameninový riad, kvetináče, potrubia, atď. 
Soli Al³⁺ sa nachádzajú v pitnej vode, v liekoch (acylpyrín, superpyrín - znižujú dráždivosť žalúdka), v prášku do pečiva, na mrazené ovocie a zeleninu (kvôli vzhľadu), stužovač šľahačky, sušené mlieko, instantná káva atď.