Experimente:
Versuch 55: Ermittlung der Dichte von Al und Fe im Vergleich
Versuch 56: Nachweis der Oxidschicht auf Aluminium mit Hilfe elektrischer Leitfähigkeit
Versuch 57: Redoxpotentiale von Al, Cr und Fe im Vergleich
Versuch 58: Eloxieren
Versuch 59: Auflösen der Oxidschicht von Aluminium durch Alkalien und Säuren; Amphoterie
Versuch 60: Korrosion durch Lokalelemente auf Aluminium (Hg, CuCl₂)
Versuch 61: Nachweis von Legierungsmetallen in Recycling-Aluminium
Versuch 62: Recycling von Aluminium

Mehr denn je wird im Autobau auf Aluminium gesetzt. Die folgende Tabelle zum Vergleich mit Eisen zeigt, weshalb das geschieht.

Tabelle: Vergleich der Eigenschaften von Aluminium und Eisen

Die wichtigste positive Eigenschaft des Aluminiums ist zunächst die geringe Dichte (-> Versuch 55). Die damit verbundene Gewichtsersparnis macht Aluminium aus wirtschaftlichen Gründen interessant. Denn je leichter ein Auto ist, desto weniger Treibstoff benötigt man zum Antrieb. Wichtig ist dies auch für die Umweltverträglichkeit von Autos.

Von Nachteil ist aber der niedrige Schmelzpunkt des Aluminiums, der besonders im Motorbereich eine sorgfältige Konstruktion erforderlich macht.

Wichtig ist auch die extreme Haltbarkeit der Oxidschicht. Diese Schicht ist so dünn, dass sie kaum zu sehen ist, wie man an den silberglänzenden Flugzeugen sieht. Man erkennt sie nur daran, dass die Oberfläche von Aluminium den elektrischen Strom nicht leitet (-> Versuch 56). Die Schicht blättert im Gegensatz zum Rost nicht ab. Damit ist ein den Einflüssen von Wasser und Sauerstoff weitgehend trotzender Werkstoff gefunden. Man spricht hier von Passivierung.

Die Passivierung führt zu einer deutlichen Verstärkung des edlen Charakters des eigentlich extrem unedlen Metalls (-> Versuch 57). Hierin gleicht das Aluminium dem Chrom.

Man kann die Oxidschicht auch verstärken. Das geschieht elektrolytisch (-> Versuch 58). Dieses Eloxieren findet an der Anode statt. Gibt man Farbstoffe zu der Elektrolysierlösung, so werden die Überzüge farbig. So behandelte Werkstücke bieten einen mattglänzenden Anblick.

Störend ist jedoch, dass der passivierende Überzug des Aluminiums bei Kontakt mit stärkeren Säuren oder Laugen leicht korrodiert (-> Versuch 59). Das äußert sich auch in dem niedrigen Redoxpotential, das Aluminium in sauren oder alkalischen Lösungen zeigt (-> Versuch 57). Hier wirkt sich der amphotere Charakter von Aluminium aus.

Aber auch Lokalelemente fördern die Korrosion (-> Versuch 60).

Wegen des großen Energieaufwands zur Herstellung von Aluminium aus Bauxit lohnt sich das Recycling durch Einschmelzen von Alu-Schrott (-> Versuch 62). Allerdings ist dieses Aluminium wegen uneinheitlicher Legierungsbestandteile (-> Versuch 61) und Kohlenstoffgehalt nicht sehr hochwertig.

Eine Probe von Bauxit (Foto: Blume)

Aus der Geschichte
Aluminium wurde erstmals 1827 von Friedrich Wöhler durch Reduktion des Aluminiumchlorids mit dem damals recht teuren Kalium hergestellt. Der Franzose Henri-Etienne Sainte-Claire Deville griff um 1854 Wöhlers Arbeiten auf und brachte die Herstellung von Aluminium durch Reduktion mit dem billigeren Natrium 1860 zur Industriereife. Aluminium war dennoch lange Zeit teuer und deshalb für entsprechende Kreise "in". Napoleon III zum Beispiel pflegte mit seinem Hofstaat mit Aluminiumbesteck von Aluminiumtellern zu speisen, während sich die weniger Angesehenen mit Geschirr und Besteck aus ordinärem Gold und Silber begnügen mussten!

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