Úvod
Hliník (Al) je stříbřitě bílý, lehký a měkký kov. Je velmi reaktivní, ale na vzduchu se rychle pokrývá tenkou vrstvou oxidu, která ho chrání před další korozí. Jeho protonové číslo je 13 a v periodické tabulce prvků ho řadíme do 13. skupiny. V přírodě se nevyskytuje v čisté formě, ale pouze ve sloučeninách. Získává se především z nerostu zvaného bauxit náročným procesem elektrolýzy. Díky své nízké hustotě a odolnosti je klíčovým materiálem v letectví, stavebnictví, automobilovém průmyslu a pro výrobu obalů, jako je například alobal.
Vlastnosti
Hliník, chemická značka Al a protonové číslo 13, je stříbrolesklý a velmi lehký kov z třetí periody. Vyniká svou nízkou hustotou, přibližně třetinovou oproti oceli, a zároveň skvělou tepelnou i elektrickou vodivostí. Je mimořádně kujný a tažný, což umožňuje jeho snadné zpracování do tenkých fólií, známých jako alobal, nebo drátů. Přestože je chemicky dosti reaktivní, na vzduchu se okamžitě pokrývá tenkou, ale velmi pevnou a nepropustnou vrstvičkou oxidu hlinitého. Tato pasivační vrstva ho efektivně chrání před další korozí a dodává mu matný vzhled. Je amfoterní, rozpouští se v kyselinách i silných zásadách.
Vznik názvu
Název hliníku pochází z latinského slova „alumen“, což znamená kamenec. Tato sloučenina, síran hlinitodraselný, byla známá a využívaná již od starověku, například při barvení textilií nebo v lékařství. Jméno prvku od této látky odvodil na počátku 19. století anglický chemik sir Humphry Davy.
Objev
Ačkoli byly sloučeniny hliníku, jako kamenec, známy již ve starověku pro barvení textilií, izolace čistého kovu byla obrovskou výzvou. Poprvé se to podařilo dánskému fyzikovi Hansi Christianu Ørstedovi v roce 1825, jeho metoda však poskytla jen velmi nečistý vzorek. Čistší formu připravil o dva roky později německý chemik Friedrich Wöhler. Kvůli extrémně obtížné výrobě byl hliník v 19. století cennější než zlato a považován za exkluzivní materiál. Převrat přinesl až rok 1886, kdy nezávisle na sobě Američan Charles Martin Hall a Francouz Paul Héroult objevili levný proces elektrolýzy.
Výskyt v přírodě
Hliník je nejrozšířenějším kovem v zemské kůře a třetím nejhojnějším prvkem celkově, hned po kyslíku a křemíku. Vzhledem ke své vysoké reaktivitě se v přírodě nikdy nevyskytuje v ryzí, elementární formě, ale pouze vázaný ve více než 270 různých nerostech. Jeho nejvýznamnějším zdrojem a komerční surovinou je hornina zvaná bauxit, což je směs hydratovaných oxidů hliníku. Získávání čistého kovu probíhá ve dvou hlavních krocích. Nejprve se Bayerovým pochodem z bauxitu izoluje čistý oxid hlinitý. Následně se tato alumina rozpustí v tavenině kryolitu a podrobí energeticky náročné elektrolýze.
Využití
Hliník je díky své nízké hmotnosti, vynikající vodivosti a odolnosti vůči korozi nepostradatelný v mnoha odvětvích. Nachází uplatnění v leteckém a automobilovém průmyslu, kde snižuje hmotnost dopravních prostředků a tím i spotřebu paliva. V elektrotechnice se používá pro výrobu vodičů vysokého napětí. V domácnostech ho najdeme v podobě kuchyňského nádobí, alobalu či okenních rámů. V přírodě se v čisté formě nevyskytuje kvůli své reaktivitě. Je však třetím nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře, kde tvoří základ mnoha minerálů, například jílů, živců a slíd.
Sloučeniny
Nejvýznamnější přírodní sloučeninou hliníku je oxid hlinitý (Al₂O₃), který se vyskytuje jako minerál korund. Jeho nečisté formy známe jako drahokamy rubín a safír. Tvoří také základ bauxitu, hlavní suroviny pro výrobu hliníku. Dále je klíčovou součástí hlinitokřemičitanů, které budují horniny jako žula a tvoří jíly. Člověk cíleně vyrábí a využívá další sloučeniny. Síran hlinitý slouží k čištění pitné vody, kde sráží nečistoty. Hydroxid hlinitý se používá jako antacidum ke snížení žaludeční kyselosti nebo jako nehořlavá přísada do plastů.
Zajímavosti
Ačkoliv je dnes hliník běžným materiálem, v 19. století byl vzácnější a dražší než zlato. Francouzský císař Napoleon III. údajně hostil své nejváženější hosty hliníkovými příbory, zatímco ostatní jedli ze zlatých. Vrchol Washingtonova monumentu je tvořen malou pyramidou z čistého hliníku, která v době instalace představovala technologický vrchol. Hliník je téměř dokonale recyklovatelný; lze ho přetavit donekonečna bez ztráty kvality, přičemž recyklace ušetří až 95 % energie potřebné k jeho výrobě z rudy. Jeho odolnost vůči korozi je způsobena bleskovým vytvořením tenké ochranné vrstvy oxidu.
