Pulberea de aluminiu

Pulberea de aluminiu

In stare libera, aluminiul este un metal destul de dur cu greutatea specifica 2,7 si cu o stralucire alb-arginitie. Temperatura de topire este de 659sC.

Aluminiul se caracterizeaza printr-o mare maleabilitate si conductibilitate electrica, care reprezinta 0,6 din conductibilitatea cuprului. Fiind in acelasi timp de 3,5 ori mai usor decat acesta, aluminiul incepe sa inlocuiasca din ce in ce mai mult cuprul in industria cablurilor electrice.

In afara de cablurile electrice, aluminiul are o intrebuintare foarte larga sub forma unor aliaje cu Si, Cu, Zn, Mg etc., care pe langa faptul ca sunt foarte usoare, au calitati mecanice exceptionale. Important din acest punct de vedere este duraluminiul, pretuit mai ales in industria avioanelor unde greutatea redusa este extrem de importanta.

Aluminiul este utilizat pe scara larga la "aluminizare" pentru acoperirea suprafetelor de fier, otel sau fonta cu un strat subtire de metal pentru a le face rezistente de coroziune. Aceasta operatie se face prin incalzirea obiectelor la temperatura de 1000sC intr-un ameste format din praf de aluminiu (49%), oxid de aluminiu (40%) si clorura de amoniu (2%).

In ultimul timp aluminiul se foloseste cateodata in locul argintului in industria oglinzilor. Aluminizarea sticlei in acest scop se face prin pulverizare sub vacuum a aluminiului metalic. In aer, aluminiul se acopera imediat cu un strat foarte subtire, dar foarte compact, de oxid care fereste metalul de o oxidare mai avansata. Din aceasta cauza, suprafata obiectelor confectionate din aluminiu nu straluceste, ci este mata. Pentru incalzirea puternica a aluminiului pulverizat in aer, acesta se aprinde si arde energetic, cu o flacara vie de culoare deschisa. In acelasi fel decurge si reactia dintre aluminiu si sulf. Cu clorul si cu bromul el intra in reactie chiar la temperatura obisnuita, iar cu iodul numai prin incalzire. La temperaturi inalte, aluminiul se combina cu azotul si carbonul. Dimpotriva, cu hidrogenul el nu reactioneaza deloc.

Aluminiul nu se dizolva in acid azotic la rece; prin incalzire reactia incepe sa mearga incet decurgand apoi foarte energetic. Acidul sulfuri nu are asupra aluminiului decat o actiune foarte inceata. In stare pura, aluminiul este rezistent si fata de acidul clorhidric. Se dizolva insa usor in hidroxid de sodiu. De asemenea, reactioneaza cu apa la temperaturi ridicate cu formare de hidrogen. Din aceasta cauza, incendiile provocate de aluminiu nu pot fi stinse cu apa, intrucat la temperaturile ce se dezvolta, apa este descompusa cu formare de gaz detonant.

Combinarea aluminiului cu oxigenul este o reactie puternic exoterma (390 kal/mol Al₂O₃) care dezvolta temperaturi pana la 3000sC. Din aceasta cauza, prin incalzirea pana la incandescenta, a unui amestec dintr-un oxid metalic oarecare si praf de aluminiu metalic, se produce o reactie energetica si se obtine astfel metalul liber din oxidul respectiv. Aceasta metoda de reducere cu ajutorul aluminiului denumita aluminotermie se foloseste deseori pentru obtinerea unor elemente in stare libera (Cr, Mn, V etc.).

In tehnica ne servim deseori de metoda aluminotermiei pentru sudarea diferitelor parti metalice, ca de exemplu capatele sinelor de tramvai. Amestecul "termit" care se intrebuinteaza este format din pulbere fina de aluminiu si oxid de fier (Fe₃O₄). Acest amestec se aprinde cu ajutorul unei substante compuse din Al si BaO₂. Are loc urmatoarea reactie:

8 Al + 3 Fe₃O₄ = 4 Al₂O₃ + 9 Fe

Fierul in stare topita care se obtine din reactie sudeaza ambele fragmente de sina, locul sudurii fiind dupa aceea bine stemuit.

In afara de intrebuintarea la sudura, "termitul" are o mare insemnatate pentru tehnica de razboi, deoarece intra ca element principal in compozitia bombelor incendiare.

Unele din combinatiile aluminiului sunt periculoase. Bromura de aluminiu, care se prezinta sub forma unor placute lucioase, se descompune in apa cu reactie violenta. Sulfura de aluminiu, ce serveste ca antidaunator agricol, este descompusa de apa in hidroxid de aluminiu si hidrogen sulfurat.

Cele mai periculoase sunt combinatiile organo-metalice ale aluminiului care se prepara cu pulbere de aluminiu. Astfel metil-aluminiul sau etil-aluminiul sunt lichide care se aprind in contact cu aerul si se descompun violent cu apa. Un pericol mare de incendiu il reprezinta clorura de etil-aluminiu, folosita drept catalizator in reactiile de polimerizare.

Pulberea fina de aluminiu are proprietatea de a se incarca electric si poate constitui cauza unor incedii de gaze datorita descarcarilor electrostatice. Limita inferioara de aprindere in aer pentru pulbere de aluminiu este de 30 - 40 g/m³, chiar pentru particule mai grosiere, cu dimensiunile de 60 - 90 μ. Temperatura de aprindere este de 190sC.

Un procedeu de inlaturare a aprinderilor de praf de aluminu, in curs de aparitie, consta in a crea o detonatie in calea exploziei. O explozie pentru a se produce necesita 30 milisecunde. S-au construit dispozitive care dupa cateva milisecunde detoneaza la cea mai mica crestere de presiune descompunand norul de praf inainte de a atinge o presiune considerabila. Pentru stingerea incendiilor de praf de aluminiu se utilizeaza clorbrommetrul.