Informácie o hliníku

Pozoruhodné úžitkové vlastnosti hliníka (pevnosť, ľahkosť, recyklovateľnosť, odolnosť voči korózii, tvárnosť, tepelná a elektrická vodivosť) spôsobili v posledných 50-tich rokoch doslova hliníkovú revolúciu. Hliník sa dnes využíva oveľa výraznejšie ako ktorýkoľvek iný „konkurenčný“  kov, akými sú oceľ a meď. Napríklad v poslednom štvrťstoročí zaznamenal hliník medziročný nárast spotreby v doprave o viac ako 6 %. Veľkú perspektívu mu ponúka nielen automobilový, ale aj letecký a lodiarsky priemysel. Vďaka vynikajúcej vodivosti má hliník stopercentne otvorenú cestu na trh s klimatizačnými jednotkami pre automobily a razantne preniká aj na trh s klimatizáciami pre obydlia.

Netušené možnosti hliníka sú pri skladovaní potravín, nápojov a liečiv, zvlášť ak budeme chcieť dosiahnuť nízku hmotnosť obalov, ich úplnú vzduchotesnosť či odolnosť voči svetlu.

Solárne kolektory na báze hliníka môžu zásobovať energiou výhrevný systém celých domov, ba aj obytných štvrtí. Len počas prvých šiestich mesiacov vytvoria hliníkové kolektory toľko energie, koľko sa jej spotrebovalo na výrobu tohto kovu!

Hliník sa stáva najpreferovanejším materiálom aj v stavebníctve – zvlášť tam, kde projektanti vyžadujú materiál s dlhou životnosťou a bez akejkoľvek údržby.

Recyklovateľnosť je takisto dôležitou vlastnosťou, vďaka ktorej sa ušetrí až 95% nákladov na energiu spotrebovanú na výrobu nového hliníka.  Z predchádzajúcich riadkov je zrejmé, že práve hliník bude tým preferovaným kovom budúcich generácií. Má totiž nenahraditeľné úžitkové vlastnosti a schopnosť „rozumného“ využívania energie.  Preto vstúpil do nového milénia s prívlastkom – kov tretieho tisícročia.

Ako prvý pripravil čistý hliník v r. 1808 dánsky fyzik H. C. Oersted, a to reakciou amalgámu draslíka s bezvodým chloridom hlinitým. Avšak hliník zostal laboratórnou kuriozitou až dovtedy, kým francúzsky vedec Henri Sainte-Claire Deville neohlásil výrazné vylepšenie metódy, ktorá umožnila spájať hliníkové „špendlíkové hlavičky“ do celkov s rozmerom guľôčok.

Najdôležitejšia hliníková červená ruda, ktorá pozostáva  z 52 % oxidu hlinitého a prímesí železa,  bola objavená v roku 1821 v blízkosti Les Baux v južnom Francúzsku. Tento materiál sa neskôr nazval bauxit. Bauxit je najlepšie definovaný ako hliníková ruda rôznych stupňov čistoty, v ktorej je hliník vo forme hydroxidu hlinitého, alebo oxidu hlinitého tou najhojnejšou samostatnou zložkou. Nečistotami sú väčšinou oxid železa, kremeň a titaničnany. Bauxit sa našiel na všetkých kontinentoch sveta, okrem Antarktídy. Nie všetky bauxity sú ekonomicky vhodné pre výrobu hliníka. Prakticky sa uvažuje len so zeminou s obsahom oxidu hlinitého cez 30 percent. Známe ložiská bauxitu môžu zásobovať svet hliníkom pri súčasnej úrovni produkcie celé stovky rokov.

Výroba technického hliníka sa začala v roku 1854, keď v blízkosti Paríža vznikla prvá továreň na výrobu hliníka. Čistota vyrobeného hliníka bola 92 %, hlavné nečistoty boli kremík a železo. Najväčším technologickým pokrokom bolo v tom čase nahradenie chloridu hlinitého tetrachlorohlinitanom sodným – NaAlCl4. Čistota vyrobeného hliníka stúpla na 96 % a jeho cena bola v tom čase vyššia ako cena zlata.

V tom čase boli vlastnosti hliníka dosť známe na to, aby naznačili jeho sľubnú budúcnosť. Náklady na chemický proces počas výroby tohto kovu však boli príliš vysoké pre jeho širšie použitie.  Dôležité zlepšenia priniesli prielom na dvoch frontoch súčasne. Po prvé, zlepšil sa Devilleov proces; a po druhé, vyvinutie dynama umožnilo sprístupniť väčšie energetické zdroje pre elektrolýzu, ktorá sa ukázala vysokú úspešnosť v oddeľovaní kovu od jeho zlúčenín.

Elektrolytický spôsob výroby hliníka objavili takmer súčasne a úplne nezávisle Charles M. Hall zo Spojených štátov a Paul-Louis-Toussaint Héroult z Francúzska v roku 1886. Základy Hall-Héroultových procesov boli identické a zostávajú nimi aj pre dnešný priemysel výroby hliníka. Jediným spôsobom výroby hliníka, používaným v súčasnej dobe v technickej praxi, je elektrolýza oxidu hlinitého, rozpusteného v roztavenom kryolite, ktorá sa v podstate len veľmi málo líši od pôvodného Hall – Héroultovho procesu. Počas vyše 110-ročnej existencie tohto procesu sa uskutočnili mnohé zásadné zlepšenia. Napriek tomu ostáva celý rad problémov, ktoré sú príčinou relatívne nízkeho energetického výťažku. Ďalšou nevýhodou súčasného spôsobu výroby hliníka je pomerne náročná výroba oxidu hlinitého z bauxitu, ktorý je zatiaľ jedinou ekonomicky výhodnou surovinou pre výrobu Al2O3. Viac o elektrolytickej výrobe hliníka si môžete prečítať TU