Un metal ușor care se apără singur
Aluminiul este un metal moale, argintiu și ductil, cu o treime din densitatea oțelului. Atomul lui, [Ne] 3s² 3p¹, cedează trei electroni ca să devină Al³⁺ și se leagă de oxigen cu atâta lăcomie, încât o suprafață proaspătă se oxidează în câteva secunde. Tocmai asta îl salvează: oxidul, Al₂O₃, formează o peliculă transparentă și dură, groasă de doar câțiva nanometri, care ferește metalul de orice atac ulterior. FierulElement: Fier. Metalul care a clădit lumea modernă și miezul planetei de sub ea ruginește până în adânc, pentru că oxidul lui se cojește; aluminiul își păstrează luciul zeci de ani.
Sub peliculă, metalul e reactiv. Sub formă de pulbere amestecată cu oxid de fier, arde ca termit, destul de fierbinte ca să sudeze șine; se dizolvă în acizi și, fiind amfoter, și în baze. Conductivitatea lui electrică e cam două treimi din a cuprului la același volum și de două ori mai mare la aceeași greutate, așa că liniile electrice aeriene sunt din aluminiu, în jurul unui miez de oțel.
Din bauxită în metal
Aluminiul este cel mai răspândit metal din scoarță, 8,2 % din masa ei, dar nu se găsește niciodată liber. Stă închis în feldspații, micele și argilele rocilor obișnuite și în corindon, ale cărui cristale colorate sunt rubinul și safirul. Singurul minereu care merită exploatat este bauxita, un pământ roșu-brun lăsat în urmă de alterarea rocilor la tropice.
În procedeul Bayer (1888), bauxita este tratată cu sodă caustică fierbinte, care dizolvă aluminiul și lasă fierul sub formă de nămol roșu; hidroxidul de aluminiu este apoi precipitat și calcinat până la alumină pură, Al₂O₃. În procedeul Hall–Héroult (1886), alumina este dizolvată în criolit topit, Na₃AlF₆, la circa 960 °C și electrolizată între electrozi de carbon, iar aluminiul topit se adună pe fundul celulei. Costul stă în electricitate, vreo 13–15 kWh pentru fiecare kilogram, așa că topitoriile se ridică lângă hidrocentrale și lângă cărbunele ieftin; retopirea deșeurilor cere cam 5 % din acea energie. Producția e de aproximativ 70 de milioane de tone pe an, a doua după fier.
La ce folosește
Aluminiul zboară. Motorul avionului Wright Flyer avea în 1903 un carter de aluminiu, iar după ce Alfred Wilm a descoperit, în 1906, că un aliaj cu cupru se întărește de la sine cu timpul — duraluminiul —, metalul a devenit însăși structura avionului. Avioanele de linie sunt și azi în cea mai mare parte din aliaje de aluminiu, iar mașinile tot mai mult. Este laminat în folie, ambutisat în doze reciclate cu miliardele, extrudat în rame de ferestre și întins în cablurile rețelei electrice. Compușii lui slujesc și ei: alumina ca abraziv și ceramică, hidroxidul ca antiacid, iar alaunii fixează coloranții pe pânză încă de pe vremea egiptenilor.
Corpul nu are ce face cu el: cel mai răspândit metal din pământ lipsește din toată biochimia cunoscută, iar în lacurile acidificate de ploile acide se dizolvă din sol și omoară peștii.
Descoperire și nume
În 1754, Andreas Marggraf a arătat că pământul alaunului, alumina, e distinct de var. Humphry Davy nu a reușit s-o reducă în 1807, dar a dat un nume metalului pe care era sigur că îl ascunde — alumium, apoi aluminum —, iar recenzenții britanici l-au făcut aluminium, ca să sune ca sodium și potassium. Hans Christian Ørsted a obținut prima probă, impură, în 1825, încălzind clorură de aluminiu cu amalgam de potasiu; Friedrich Wöhler a îmbunătățit experimentul în 1827 și a descris proprietățile metalului.
Era o curiozitate mai scumpă decât aurulElement: Aur. Metalul galben care nu se înnegrește niciodată. Procedeul cu sodiu al lui Henri Sainte-Claire Deville, din 1854, a coborât prețul îndeajuns ca Napoleon al III-lea să-și poată servi, se spune, oaspeții de seamă în farfurii de aluminiu, iar Monumentul Washington să fie încununat, în 1884, cu o piramidă de aluminiu de circa 2,8 kg. În 1886, Charles Martin Hall, în Ohio, și Paul Héroult, în Franța, amândoi de douăzeci și doi de ani și fără să știe unul de altul, au găsit aceeași cale electrolitică; în câțiva ani prețul s-a prăbușit. IUPAC a fixat grafia aluminium în 1990.