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Copy of Chemie-Referat "Aluminiumherstellung"

Chemie-GK Vrancken13.2, WHG Leverkusen, Max Rolf & Hagen Schmidt
by

Maximilian Eolf

on 15 February 2011

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Transcript of Copy of Chemie-Referat "Aluminiumherstellung"

Aluminiumherstellung Inhalt: Anwendung im alltag
Vorkommen
Abbau
Handel und Weltmarktpreis
Herstellungsprozess
Chem. & Phys. Eigenschaften
Verwendung
in Natur, organismen und umwelt 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Aluminium ist das dritthäufigste Element (ca.8%)
in der Natur: ausschließlich in oxidierter Form
Abbau ausschließlich im Tagebau
3-10m unter der Oberfläche
größe vorkommen im Amazonasgebiet
v.a. in EntwicklungsländerN: schlechte umweltverträglichkeit und hohe Gesundheitsbelastung Sauerstoff Rest Magnesium Eisen Aluminium Silizium Industrierelevanter Rohstoff, nötig für unzählige Konsumgüter
zentraler Handelsort: london metal exchange
Preis: angebot & nachfrage, aber auch durch Spekulationen 1t = ca. 2500US$ / 1kg = 2,50US$ geringe Dichte Konstruktionswerkstoff z.B LUft & Raumfahrttechnik Karosseriebau Teil eines Staubsaugers hergestellt im Druckgrussverfahren Elektrotechnik
Optik & Lichttechnik Verpackungen
+ verarbeitbarkeit
+ wärmeleitfähigkeit
+ elektrische leitfähigkeit Leiterbahnen in Schaltkreisen
"bonddrähte" = Verbindung zw. chip und Gehäuse
Wärmeüberträger (auch: Kühler),

Alu-Folie
Getränke/Konservendose
"Tetrapacks"
..... etc. nicht essentiel ! nicht nötig für physiologische Reaktionen in organismen 30-50mg im menschlichen Körper
1-4g können täglich ausgeschieden werden
-Aluminium-Vergiftungen relativ selten
tägliche Aufnahme von max. 150mg Al
Lungenfibrose & Alzheimer könnten durch erhöhte Aluminiumkonzentration ausgelöst werden 100-400mg/kg 5-30mg/kg Ökologische Bilanz: + hohe Wiederverwendbarkeit

+ 60% des hergestellten Aluminiums wird mit erneuerbaren
Energien produziert

+ Leichtbau mit Aluminium spart Treibstoff

+ Hohe Korrosionsbeständigkeit, verzicht auf weitere maßnahmen - sehr energieaufwendig, 10-17 Megatwattstunden 8h/Tag, 30 Tage = 1 kg Aluminium - Tagebau erfordert Rekultivierungsmaßnahmen
- Nebenprodukte (z.B. eisenhaltiger Rotschlamm) fallen an Ende Fassadentechnik Fahrzeugtechnik Aluminium wurde erst vor 150 Jahren entdeckt Damal wie heute sehr wertvoll Herstellung ist sehr Energie aufwändig. Anwendung im Alltag Herstellung:
Vom Bauxit zum Aluminium Schritt 1:
Bayer-Verfahren Dient zur Reinigung des Bauxits Das Aluminiumoxid soll von
Verunreinigungen getrennt
werden. Bauxit + NaOH wird unter hohem Druck
und bei 180 °C 6-8 Stunden lang erhitzt. Schritt 2:
Schmelzelektrolyse Da das Aluminiumoxid jetzt rein ist, kann es geschmolzen werden... Aluminiumoxid hat einen Schmelzpunkt von 2000°C Aluminiumoxid wird mit Kryolith vermischt
verringert den Schmelzpunkt auf 935 °C Zur Herstellung von 1kg Aluminium werden
4kg Bauxit
600g Kathodenmaterial
80g Kryolith
16kWh Strom benötigt
Physikalischen- und chemischen Eigenschaften Physikalische Eigenschaften Sehr geringe Dichte 2,7 g/cm^3 (Kupfer 8g/cm^3) Sehr dehnbar, lässt sich bis auf 0,004mm Dicke walzen Gute Leitfähigkeit Chemische Eigenschaften Aluminium ist sehr unedel oxidiert an der Luft bildet eine Oxidationsschicht
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