Lähdekoodi sivulle Alumiini

{{Alkuaine|nimi=Alumiini
| tunnus                        = Al
| edellinen                     = [[Magnesium]]
| seuraava                      = [[Pii (alkuaine)|Pii]]
| edellinen-tunnus              = [[Boori|B]]
| seuraava-tunnus               = [[Gallium|Ga]]
| sijaintikuva                  = [[Kuva:Al-TableImage.svg|250px]]
| järjestysluku                 = 13
| luokka                        = [[metalli]]
| lohko                         = p
| ryhmä                         = 13, [[booriryhmä]]
| jakso                         = 3
| tiheys                        = 2,70
| kovuus                        = 2,75
| väri                          = hopeinen
| löytövuosi                    = 1825
| löytäjä                       = Hans Christian Ørsted
| atomipaino                    = 26,9815384(3)<ref>{{Lehtiviite | Otsikko = Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised | Julkaisu = Chemistry International | Vuosikerta = 40 | Numero = 4 | Sivut = 23–24 | Julkaisija = IUPAC | Ajankohta = 29.10.2018 | www = https://iupac.org/standard-atomic-weights-of-14-chemical-elements-revised/ | Doi = 10.1515/ci-2018-0409 | Issn = 1365-2192 | Viitattu = 13.12.2018 | Kieli = {{en}} }}</ref>
| atomisäde                     = 143
| kovalenttisäde                = 124<ref name="crc"/>
| van-der-waalsin-säde          = 184<ref name="crc"/>
| orbitaalirakenne              = &#91;[[Neon|Ne]]&#93; 3s<sup>2</sup> 3p<sup>1</sup>
| elektroneja-elektronikuorilla = 2, 8, 3
| hapetusluvut                  = +III
| kiderakenne                   = pintakeskinen kuutiollinen (''face centered cubic'', FCC)
| olomuoto                      = kiinteä
| sulamispiste-kelvin           = 933,47<ref name="TD"/>
| sulamispiste-celsius          = 660,32
| kiehumispiste-kelvin          = 2&nbsp;740<ref name="3rd1000"/>
| kiehumispiste-celsius         = 2&nbsp;467
| moolitilavuus                 = 9,99<ref name="TD"/>
| höyrystymislämpö              = 293,0<ref name="TD"/>
| sulamislämpö                  = 10,7<ref name="TD"/>
| höyrynpaine                   = 2,42<ref name="3rd1000"/>
| höyrynpaine-lämpötila         = 557
| äänen-nopeus                  = 5&nbsp;100<ref name="TD"/>
| äänen-nopeus-lämpötila        = 293,15
| elektronegatiivisuus          = 1,61<ref name="TD"/><ref name="3rd1000"/>
| ominaislämpökapasiteetti      = (25&nbsp;°C) 900
| pituuden-lämpötilakerroin     = 23,2×10<sup>&minus;6</sup>/°K
| sähkönjohtavuus               = 3,8×10<sup>7</sup> <ref name="TD"/>
| lämmönjohtavuus               = (300&nbsp;K) 235<ref name="TD"/>
| CAS-numero                    = 7429-90-5
}}
[[Tiedosto:Aluminium Atomic lattice.png|pienoiskuva|Alumiiniatomeja kuvattuna elektronimikroskoopilla.]]
'''Alumiini''' on [[alkuaineiden jaksollinen järjestelmä|alkuaineiden jaksollisen järjestelmän]] kolmanteen [[jakso (jaksollinen järjestelmä)|jaksoon]] ja 13.&nbsp;[[ryhmä (jaksollinen järjestelmä)|ryhmään]] (eli kolmanteen [[pääryhmä (kemia)|pääryhmään]]) kuuluva [[metalli]]. Sen [[kemiallinen merkki]] on '''Al''' ({{k-la|aluminium}}) ja [[järjestysluku (kemia)|järjestysluku]] 13. Sitä on 8,8&nbsp;prosenttia maankuoresta, jossa se on kolmanneksi yleisin [[alkuaine]] ([[happi|hapen]] ja [[pii (alkuaine)|piin]] jälkeen) ja samalla yleisin metalli.<ref name="buchel">Karl Heinz Büchel, Hans-Heinrich Moretto & Dietmar Werner. ''Industrial Inorganic Chemistry''. s. 247.</ref>

Yleisyydestään huolimatta alumiini on tullut tunnetuksi vasta 1800-luvulla, sillä se esiintyy luonnossa ainoastaan [[oksidi|oksideina]],<ref name="buchel" /> ja vasta [[elektrolyysi]]n keksiminen teki mahdolliseksi eristää sitä vapaana alkuaineena. Nykyisin se on hyvin yleisesti käytetty metalli, jonka keveys ja lujuus tuovat merkittäviä säästöjä muun muassa kuljetusalalla.

Alumiini kestää melko hyvin ilman ja [[vesi|veden]] vaikutusta, eikä siis ole altis [[korroosio]]lle, ja siksi sitä käytetään usein [[teräs|teräksen]] sijasta. Alumiinin ’korroosiokestävyys’ perustuu pintaan muodostuvaan suojaavaan [[alumiinioksidi|oksidikerrokseen]] eli korroosioon.<ref name=HS/> Alumiinin pinta siis korrosoituu ([[Hapetus-pelkistysreaktio|hapettuu]]), mutta pintaan muodostuva tiivis oksidikerros suojaa alempia kerroksia korroosiolta. Usein alumiinia seostetaan muilla metalleilla, esimerkiksi [[magnesium]]illa. Alumiinin hyvää [[lämmönjohtavuus|lämmönjohtavuutta]] hyödynnetään etenkin [[elektroniikkateollisuus|elektroniikkateollisuudessa]]. Alumiinin [[sähkönjohtavuus|sähkönjohtokyky]] on myös erittäin hyvä ja sitä käytetäänkin yleisesti suurjännitesiirtojohdoissa.

Alumiinin tuottamiseen [[bauksiitti|bauksiitista]] tarvitaan paljon [[sähköenergia]]a. Alumiinijätteestä palautuu uusiokäyttöön kolme neljäsosaa. Alumiinin jalostuksessa käytetään yleisesti [[Hall–Héroult-menetelmä]]ä, jossa alumiinia tuotetaan [[elektrolyysi|elektrolysoimalla]] bauksiitin ja [[kryoliitti|kryoliitin]] (Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>) seosta.

== Ominaisuudet ==
=== Fysikaaliset ominaisuudet ===
Alumiini on kevyt himmeän hopeinen metalli. Se on myös helposti taottavaa, taipuisaa ja helposti [[Valaminen|valettavaa]]. Alumiinin hopeinen väri ei häviä, vaikka alumiinin jauhaisi pieneksi, joten sitä voidaan käyttää hopeisissa maaleissa. Alumiini heijastaa valoa erittäin hyvin. Se on myös erittäin hyvä lämmön- ja sähkönjohdin. Alumiinia voidaan käyttää myös [[suprajohde|suprajohteena]] 1,2 [[kelvin]]in lämpötilassa. Alumiini ei juurikaan reagoi [[magneetti|magneetteihin]].<ref name="3rd1000" /><ref name="chemicool" />

=== Kemialliset ominaisuudet ===
Alumiinin merkittävin [[hapetusluku]] on +III. Alumiini muodostaa hapen kanssa nopeasti [[alumiinioksidi]]a. Erityisesti tätä muodostuu alumiinin päälle ohut kerros. Ohut oksidikerros suojaa alumiinia ja tekee siitä korroosion kestävää. Oksidikerrosta voi paksuntaa erillisellä hapettimella tai elektrolyysin avulla. Jos oksidikerros on tarpeeksi paksu, alumiini ei liukene heikkoihin happoihin tai emäksiin. Se kuitenkin liukenee huoneenlämmössä vahvaan [[suolahappo]]on ja vahvoihin emäksiin. Alumiini on [[Amfoteerisuus|amfoteeri]]. Puhtaalla alumiinilla on [[epämetalli]]en ominaisuuksia: se muodostaa tetrahydroksidikompleksin emästen kanssa. Se kuitenkin vapauttaa happoliuoksista vetyä, joten sillä on myös metallien ominaisuuksia.<ref name="3rd1000" /><ref name="chemicool" /><ref>Greenwood & Earnshaw, s. 224</ref>

==== Alumiinin yhdisteet ====
Vesiliuoksissa alumiini muodostaa [[Kompleksi (kemia)|kompleksiyhdisteitä]] [[Koordinaatioluku|koordinaatioluvulla]] 6. Alumiini muodostaa yhdisteitä monien epämetallien kanssa: se muodostaa [[nitridi]]n, [[sulfidi]]n ja [[halidi]]n. [[Alumiinihydroksidi]] on amfoteerista, joten se liukenee sekä happoihin että emäksiin. [[Alumiinihydridi]] on voimakas [[Hapetus-pelkistysreaktio|pelkistin]], jolloin muodostuu vetykaasua.{{Selvennä | Missä alumiinihydridin reaktiossa?}} Alumiini muodostaa useita erilaisia hydridikomplekseja eri [[alkalimetalli|alkali-]] ja [[maa-alkalimetalli]]en kanssa. Tunnetuin tällainen aine lienee [[litiumalumiinihydridi]], jota käytetään orgaanisten aineiden syntetiikassa sekä [[polymerointi]]reaktioissa.<ref>Greenwood & Earnshaw, s. 224–229</ref> 

Alumiini voi muodostaa halidien kanssa myös monohalideja ja dihalideja, mutta ne hajoavat itsestään alumiiniksi ja trihalidiksi. [[Alumiinifluoridi]] (AlF<sub>3</sub>) on tärkeä aine alumiinin valmistamisessa. [[Alumiinikloridi]]a käytetään [[Friedel–Crafts-alkylointi|Friedel–Crafts-alkyloinnin]] katalyyttinä. Alumiinifluoridin sulamispiste on huomattavasti suurempi kuin muiden alumiinihalidien. Samoin se käytännössä liukenematonta.<ref>Greenwood & Earnshaw, s. 233</ref> [[Alumiinioksidi]] on erittäin kovaa, sen sulamispiste on korkea ja se toimii eristeenä. Siksi sille löytyy paljon erilaisia käyttökohteita keramiikasta peileihin.<ref>Greenwood & Earnshaw, s. 243.</ref>

=== Terveysriskit ===
Alumiini on ympäristömyrkky,<ref name="Tarja.Toimelanväitöstilaisuus">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.uta.fi/kirjasto/vaitokset/2004/2004039.html | Nimeke = Evaluation of Neurotoxicity of Mercury Compounds and Aluminum in Cell Cultures (Elohopeayhdisteiden ja alumiinin hermostomyrkyllisyyden arviointi soluviljelmissä) |Tekijä =Tarja Toimela| Ajankohta = 14.5.2004 | Selite= ympäristötoksikologian alaan kuuluva väitöskirja | Julkaisija = Tampereen yliopisto | Viitattu = 21.3.2020}}</ref> jota löytyy aina ympäristöstä saastumisen ja alumiinin teollisen hyödyntämisen takia.<ref name="Tarja.Toimelanväitöstilaisuus"/> Alumiini on vaaratonta saostuneessa muodossa ja kiviainekseen sitoutuneena mutta muuttuu haitalliseksi jouduttuaan tekemisiin happaman veden kanssa muuttuessaan liukoiseen muotoon.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.tekniikkatalous.fi/energia/ymparisto/professori+quottalvivaaran+suurin+ymparistouhka+jaanyt+ilman+huomiotaquot/a857556 | Nimeke = Professori: ”Talvivaaran suurin ympäristöuhka jäänyt ilman huomiota” | Tekijä = Virtanen, Sofia | Julkaisu = Tekniikka ja Talous | Ajankohta = 20.11.2012 | Julkaisija = Talentum | Viitattu = 25.11.2012 | arkisto = https://web.archive.org/web/20121127192431/http://www.tekniikkatalous.fi/energia/ymparisto/professori+quottalvivaaran+suurin+ymparistouhka+jaanyt+ilman+huomiotaquot/a857556 | arkistoitu = 27.11.2012 }}</ref> 

Elimistöön päätynyt alumiini häiritsee muun muassa siittiöiden, sikiöiden ja keskushermoston kehitystä<ref name= efsa>{{Verkkoviite|osoite = https://www.efsa.europa.eu/en/press/news/080715-0 |nimeke =EFSA Advises on the Safety of Aluminium in Food|julkaisu=European Food Safety Authority |ajankohta=2008-07-15 |viitattu= 2020-03-20 |ietf-kielikoodi=en}}</ref>. Alumiini pystyy ylittämään [[Veri-aivoeste|veriaivoeste]]en ja kerääntyy siksi aivoihin<ref name="Tarja.Toimelanväitöstilaisuus"/>etenkin ihmisen ikääntyessä<ref name=":02">Riskinarviointi suomalaisten aikuisten altistumisesta elintarvikkeiden ja talousveden raskasmetalleille sekä alumiinille. Ruokaviraston tutkimuksia 2020. https://www.ruokavirasto.fi/globalassets/tietoa-meista/julkaisut/julkaisusarjat/tutkimukset/riskiraportit/ruokaviraston_tutkimuksia_1_2020_finaali.pdf</ref>.

Alumiini on haitallista [[aivot|aivojen]] toiminnalle, ja pitkäaikainen alumiinialtistus voi johtaa [[hermosolu]]jen tuhoutumiseen ja [[hermosto]]n rappeutumissairauksiin. Autismia<ref>{{Lehtiviite | www = https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0946672X17308763 | Otsikko = Aluminium in brain tissue in autism | Tekijä = Mold, Matthew & Umar, Dorcas & King, Andrew & Exley, Christopher | Julkaisu = Journal of Trace Elements in Medicine and Biology | Vuosikerta = 46 | Vuosi = maaliskuu 2018 | Sivut = 76–82 | Viitattu = 21.3.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref>, [[Parkinsonin tauti]]a ja seniiliä [[dementia]]a sairastavien aivosoluista on löydetty korkeita alumiinipitoisuuksia.<ref name="lisäaineet">{{Kirjaviite | Tekijä = Lähteenmäki ym. | Nimeke = Ravintomme lisäaineet | Selite = lisäaineiden terveysvaikutukset | Julkaisupaikka = Helsinki | Julkaisija = Academica kustannus Oy | Vuosi = 2000 | Isbn = 952-5046-01-X}}</ref> Alumiinia kertyy myös esimerkiksi [[luusto]]on, jolloin seurauksena voi olla [[osteomalasia]] eli luunpehmennystauti, mikä johtuu [[luu]]n mineralisoitumisen vähenemisestä.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://cc.oulu.fi/~sisawww/esit/050818.htm | Nimeke = D-vitamiinia vai sinakalseettia munuaispotilaalle | Tekijä = Kananen, Kristiina | Ajankohta = 18.8.2005 | Julkaisu = Oulun yliopisto Sisätautien klinikka | Viitattu = 11.10.2018 | arkisto = https://web.archive.org/web/20130705063209/http://cc.oulu.fi/~sisawww/esit/050818.htm | arkistoitu = 5.7.2013 }}</ref>

Vuonna 2015 julkaistussa tutkimuksessa saatiin viitteitä siitä, että nanomuotoinen alumiini saattaa aiheuttaa verisuonten kroonista inflammaatiota.<ref>{{Lehtiviite|Tekijä=Peter N. Alexandrov, Theodore P. A. Kruck, Walter J. Lukiw|Otsikko=Nanomolar aluminum induces expression of the inflammatory systemic biomarker C-reactive protein (CRP) in human brain microvessel endothelial cells (hBMECs)|Julkaisu=Journal of Inorganic Biochemistry |Ajankohta=2015-11 |Numero=152|Sivut=210–213 |Pmid=26265215 |Doi=10.1016/j.jinorgbio.2015.07.013|Issn=1873-3344|www = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26265215}}</ref> 

Ravinnosta saatavan alumiinin hyväksyttävän saannin ylärajana pidetään yhtä milligrammaa kilolle viikossa, kun otetaan huomioon alumiinin kertyminen elimistöön. Yksilölliset erot altistuksessa ovat suuria, ja Euroopan ruokaturvallisuusvirasto on arvioinut, että yläraja ylittyy huomattavalla osalla Euroopan väestöä.<ref name= efsa/>

Erään arvion mukaan keskimääräinen ruoasta, vedestä ja ilmasta saatu alumiiniannos olisi 25&nbsp;mg vuorokaudessa, mikä tarkoittaa 60-kiloiselle aikuiselle tasoa 3&nbsp;mg/kilo viikossa.<ref name=":0" />  Eurooppalaisissa tutkimuksissa on havaittu, että aikuisväestö saa ravinnosta peräisin olevaa alumiinia keskimäärin 0,2–1,5 milligrammaa viikossa painokiloa kohden. Lapsilla ja nuorilla suurimmat havaitut altistukset olivat 0,7–2,3 milligrammaa/kilo viikossa. Eri ruoka-aineiden alumiinipitoisuudessa on hyvin suuria eroja. Eniten alumiinialtistusta aiheutuu viljatuotteista, eräistä vihanneksista kuten sienistä, pinaatista, retiiseistä ja lehtisalaatista, teestä ja kaakaosta sekä eräistä vauvanruoista.<ref name= vastalaake>{{Verkkoviite|osoite = https://www.vastalaake.fi/vl_artikkelit/altistaako-alumiini-autismille/ |nimeke =Altistaako alumiini autismille? |Julkaisu= Vastalääke|viitattu=2020-03-20 }}</ref> Esimerkiksi kahdensadan gramman [[suklaalevy]] voi sisältää jopa 30 milligrammaa alumiinia.<ref name=":0">{{Verkkoviite|osoite=https://sic.fimea.fi/verkkolehdet/2017/3-4_2017/vain-verkossa/myyntiluvallisten-rokotteiden-sisaltamaan-alumiiniin-ei-liity-turvallisuusriskia|nimeke=Myyntiluvallisten rokotteiden sisältämään alumiiniin ei liity turvallisuusriskiä - Sic!|julkaisu=sic.fimea.fi|viitattu=2020-03-20|arkisto=https://web.archive.org/web/20200320032419/https://sic.fimea.fi/verkkolehdet/2017/3-4_2017/vain-verkossa/myyntiluvallisten-rokotteiden-sisaltamaan-alumiiniin-ei-liity-turvallisuusriskia|arkistoitu=2020-03-20}}</ref> Muita ravinnossa olevan alumiinin lähteitä ovat ruoan lisäaineet ja alumiinifoliot sekä alumiiniset ruoanvalmistus- ja säilytysastiat.<ref name= efsa/>

Vain noin prosentti ravinnon alumiinista imeytyy suolistosta elimistöön, joten esimerkiksi kymmenkiloiselle vauvalle suurimmasta sallitusta viikkoannoksesta imeytyisi viikon aikana yhteensä 0,1 milligrammaa. Rokotteista verenkiertoon päätyvä kertaluontoinen alumiiniannos taas vaihtelee välillä 0,2–1,25 milligrammaa,<ref name= vastalaake/> ja alle neljävuotiaille tarkoitetut rokotteet sisältävät puoli milligrammaa alumiinia. Alumiiniyhdisteitä on käytetty rokotteiden tehosteaineena jo vuodesta 1926 lähtien, koska  alumiini kiihdyttää immuunijärjestelmän vasta-ainetuotantoa, jolloin rokotussuojasta saadaan parempi ja pitkäaikaisempi. Refluksitaudin hoitoon tarkoitetuista ja mahan happamuutta neutraloivien antasien hoitoannokset sisältävät  kokonaiset 1&nbsp;000–2&nbsp;000 milligrammaa alumiinihydroksidia.<ref name= vastalaake/>

== Historia ==
[[Tiedosto:Aluminium-4.jpg|pienoiskuva|Alumiinia.]]
Alumiinimineraalit tunnetaan jo ajanlaskun alkuajoilta, jolloin [[aluna]]a suositeltiin lääkkeeksi muun muassa verenvuotoon, ihottumaan ja hilseilyyn. Alunaa käytettiin myös paperin valmistamisessa ja väriaineiden kiinnitteenä. Turkkilaiset käyttivät alunaa muodostaakseen punaista väriä. [[Uusi aika|Uuden ajan]] puolestavälistä aina 1600-luvulla [[paavi]]lla oli monopoliasema alunan valmistamiseen johtuen Italiasta löytyneestä [[aluniitti]]esiintymästä. Alumiini oli myös tuolloin kallista. Kun [[Englanti|Englannista]] löytyi alunaliuske-esiintymä, alunan markkinahinta laski 1600-luvulta lähtien.<ref name="HS" /><ref name="chemexp" />

[[Andreas Marggraf]] onnistui 1750-luvulla muodostamaan alumiinioksidia alunasta. [[Humphry Davy]] pystyi pelkistämään [[natrium]]ia ja [[kalium]]ia 1700-luvun lopussa, mutta ei onnistunut eristämään alumiinia. Vasta vuonna 1825 [[Hans Christian Ørsted]] onnistui valmistamaan alumiinia. Hän kuumensi alumiinikloridia kaliummetallin ja elohopean kanssa, jolloin muodostui metallista alumiinia. Ørsted ei kuitenkaan pystynyt erottamaan alumiinia ja elohopeaa toisistaan. Kaksi vuotta myöhemmin [[Friedrich Wöhler]] oli ensimmäinen, joka onnistui saamaan aikaan puhdasta alumiinia, kun hän vaihtoi kaliumin natriumiin. Natriumin kalleudesta johtuen myös alumiinin valmistus oli kallista, mikä teki siitä rikkaiden metallia useiksi vuosikymmeniksi. Se oli kalliimpaa kuin kulta, ja sen kalleudesta kertoo, että alumiinia oli esillä [[Pariisin maailmannäyttely (1855)|Pariisin maailmannäyttelyssä 1855]] jalokivien ohessa sekä [[Napoleon III]] käytti juhlatilaisuuksissa alumiinisia aterimia. [[Charles Martin Hall|Charles Hall]] kehitti vuonna 1886 menetelmän, jossa sulaan [[kryoliitti]]in johdetaan sähkövirtaa, jolloin muodostuu metallista alumiinia. Samaan aikaan myös [[Paul-Louis-Toussaint Héroult]] keksi saman menetelmän. [[Hall–Héroult-menetelmä]]n ansiosta alumiinin hinta laski nopeasti murto-osaan entisestä arvostaan: vielä vuonna 1852 kilo alumiinia maksoi 1&nbsp;200 dollaria, kun vuonna hinta 1895 hinta oli 1,15 dollaria kilolta.<ref name="HS" /><ref name="GE_216">Greenwood & Earnshaw, s. 216</ref><ref name="chemexp" /><ref name="chemicool" />

Alumiinin nimi tulee latinan kielen sanasta ''alumen'' ({{k-fi|karvas suola}}). Nimen aineelle antoi Davy, joka nimesi löytämänsä raudan ja alumiinin lejeeringin nimellä ''alumium'' ja myöhemmin nimellä ''aluminum''.<ref name="GE_216" /><ref name="chemicool" />

== Esiintyminen ja valmistus ==
[[Tiedosto:Bauxite bedarieux herault.jpg|pienoiskuva|Bauksiitti on tärkein alumiinin lähde.]]
Alumiini on maankuoren kolmanneksi yleisin alkuaine hapen ja piin jälkeen. Noin 8,1 prosenttia maankuoresta on alumiinia.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.worldatlas.com/articles/the-most-abundant-elements-in-the-earth-s-crust.html | Nimeke = The Most Abundant Elements In The Earth's Crust | Julkaisija = World Atlas | Viitattu = 24.2.2020 | Kieli = {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20191006022842/https://www.worldatlas.com/articles/the-most-abundant-elements-in-the-earth-s-crust.html | arkistoitu = 6.10.2019 }}</ref> Alumiinin tärkein malmi on [[bauksiitti]]. 90 prosenttia maapallon bauksiittivarannoista sijaitsee trooppisella tai subtrooppisella vyöhykkeellä. Noin 28 prosenttia kaikesta bauksiitista tulee [[Guinea]]sta. Suurimmat bauksiitin tuottajat ovat Kiina, [[Australia]], [[Brasilia]], Guinea ja [[Intia]].<ref name="aluminiumleader" /> Alumiinia esiintyy myös muissa mineraaleissa, kuten kryoliitissa, [[spinelli]]ssä ja [[turkoosi]]ssa. Monet [[jalokivi]]stä ovat [[korundi]]a eli alumiinioksidia. Tunnettuja jalokiviä ovat [[rubiini]] ja [[safiiri]].<ref>Greenwood & Earnshaw s. 218</ref>

Bauksiitti on pääosin [[alumiinioksidi]]a (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), mutta se sisältää myös epäpuhtauksia. Jotta saadaan puhdasta alumiinioksidia, käsitellään bauksiitti [[Bayer-prosessi]]n avulla. Tässä bauksiitti jauhetaan ja liuotetaan [[natriumhydroksidi]]in korkeassa lämpötilassa. Kiinteät epäpuhtaudet poistetaan ja alumiinihydroksidi saostetaan liuoksesta pois. Liuokseen jää [[natriumaluminaatti]]a, joka voidaan saostaa alumiinihydroksidiksi. Kun alumiinihydroksidi kuumennetaan yli 1&nbsp;000&nbsp;°C:n lämpötilassa, se muuttuu alumiinioksidiksi. Puhdasta alumiinia voidaan valmistaa [[Hall–Héroult-menetelmä]]n avulla, jossa alumiinioksidi pelkistetään kryoliittiliuoksessa korkeassa lämpötilassa.<ref name="aluminiumleader" />

Alumiinin valmistus vaatii hyvin paljon energiaa ja valmistamisessa syntyy [[hiilidioksidi]]a. [[Kansainvälinen energiajärjestö|IEA:n]] mukaan alumiiniteollisuuden energiatehokkuutta voidaan parantaa erityisesti kierrättämisellä ja käyttämällä uusiutuvia energialähteitä. IEA:n raportin mukaan alumiinituotannon hiilidioksidipäästöt ovat kuitenkin laskeneet 2000-luvulla, joskin lasku pysähtyi 2010-luvun puolessavälissä.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.iea.org/reports/tracking-industry-2019/aluminium | Nimeke = Aluminium | Julkaisija = IEA | Viitattu = 24.2.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref> Kansainvälisen alumiini-instituutin mukaan vuonna 2018 alumiinin pelkistyssulatukseen käytettiin noin 870 [[Tera (kerrannaisyksikkö)|tera]][[wattitunti]]a energiaa. Tästä noin 61 prosenttia tuotettiin hiilellä: erityisesti Kiinassa, muualla Aasiassa, Afrikassa ja Oseaniassa käytetään paljon hiilellä tuotettua sähköä. Euroopassa ja Amerikassa käytettiin suhteellisesti enemmän vesivoimaa: Euroopassa tarvitusta energiasta hiilellä tuotettiin 7 prosenttia, kun Kiinassa vastaava luku oli 90 prosenttia.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.world-aluminium.org/statistics/primary-aluminium-smelting-power-consumption/ | Nimeke = Primary Aluminium Smelting Power Consumption | Julkaisija = World Aluminium Institute | Viitattu = 24.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref> Yhden alumiinitonnin valmistaminen vaatii noin 14&nbsp;MWh energiaa.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.world-aluminium.org/statistics/primary-aluminium-smelting-energy-intensity/ | Nimeke = Primary Aluminium Smelting Energy Intensity | Julkaisija = World Aluminum Institute | Viitattu = 25.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>

Vuonna 2017 suurimmat alumiinin tuottajat olivat Kiina (33 miljoonaa tonnia), [[Venäjä]] (3,5), Intia (3,4), [[Kanada]] (3,2), [[Yhdistyneet arabiemiirikunnat]] (2,5), Australia (1,5) ja Norja (1,3 miljoonaa tonnia). Kiinan valmistamismäärä vastaa hieman yli puolta koko maailman alumiinin tuotannosta, joka oli vuonna 2017 60 miljoonaa tonnia.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=3512 | Nimeke = World Mineral Production | Tiedostomuoto = pdf | Julkaisija = British Geological Survey | Viitattu = 24.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref> Suurin valmistaja on kiinalainen [[Aluminum Corporation of China|Chalco]], joka valmisti vuonna 2018 17 miljoonaa tonnia alumiinia.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.thebalance.com/the-10-biggest-aluminum-producers-2014-2339724 | Nimeke = The Biggest Aluminum Producers of 2018 | Tekijä = Terence Bell | Julkaisu = The Balance | Ajankohta = 17. helmikuuta 2020 | Viitattu = 24.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>

=== Kierrätys ===
[[Tiedosto:Recycling-Code-41.svg|thumb|right|240px|Alumiinin kierrätyksen merkintä]]
Alumiinin kierrätystä on tehty jo 1900-luvun alusta lähtien, mutta se laajeni vasta 1960-luvulla, kun alumiinisten tölkkien kierrätys yleistyi.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.usgs.gov/centers/nmic/aluminum-statistics-and-information | Nimeke = Aluminum Statistics and Information | Julkaisija = USGS | Viitattu = 1.3.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref> Alumiinin etu on se, että sen rakenne ei muutu kierrätysprosessissa, joten alumiinia voidaan käytännössä kierrättää ikuisesti. Puhtaan alumiinin valmistus kierrätetystä alumiinista kuluttaa noin 5 prosenttia siitä energiamäärästä, mikä tarvitaan bauksiitista valmistettuun alumiiniin.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.wasteonline.org.uk/resources/InformationSheets/metals.htm | Nimeke = Metals - aluminium and steel recycling | Selite = Arkistoitu versio 16.10.2007 | Julkaisija = Waste Online | Viitattu = 1.3.2020 | Kieli = {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20071016051136/http://www.wasteonline.org.uk/resources/InformationSheets/metals.htm | arkistoitu = 16.10.2007 }}</ref> Arviolta noin 75 prosenttia kaikesta tuotetusta alumiinista on edelleen käytössä.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://recycling.world-aluminium.org/fr/reperes/developpement-durable/ | Nimeke = Développement durable | Julkaisija = The International Aluminium Institute | Viitattu = 1.3.2020 | Kieli = {{fr}} }}</ref> Vuonna 2017 Euroopan unionin, Norjan, Islannin ja Sveitsin alueella noin 75 prosenttia aluminiista kierrätettiin: vähintään 98 prosenttia alumiinista kierrättivät Saksa, Norja, Suomi ja Belgia.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.metalpackagingeurope.org/article/aluminium-beverage-can-recycling-europe-hits-record-745-2017 | Nimeke = Aluminium beverage can recycling in Europe hits record 74.5% in 2017 | Julkaisija = Metal Packaging Europe | Viitattu = 1.3.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>

== Käyttö ==
Alumiinia voidaan käyttää puhtaana metallina, [[Metalliseos|lejeeringeissä]] ja yhdisteinä. Alumiini on maailman toiseksi käytetyin metalli [[rauta|raudan]] jälkeen.<ref name="3rd1000" /> Puhdasta metallia käytetään pakkausmateriaalina muun muassa juomatölkeissä, foliossa ja [[spraymaali]]purkeissa.<ref name="chemexp" /> Alumiinia voidaan käyttää hyvin ruuan kanssa kosketuksissa olevissa tarvikkeissa, koska se ei maistu miltään. Alumiini on myös hyvä [[Sähkönjohtavuus|sähkönjohdin]], joten sitä käytetään muun muassa [[Sähköverkko|voimalinjoissa]].<ref name="chemicool" /> Jauhemaista alumiinia voidaan käyttää [[termiitti|termiitissä]], jota käytetään erityisesti hitsauksessa.<ref name="chemicool" /> Samoin jauhemaista alumiinia voidaan käyttää maaleissa tuomaan hopeista sävyä. Alumiinia voidaan käyttää optisissa pinnoitteissa ja peileissä, sillä sen [[Albedo|heijastavuus]] on erittäin korkea. Puhtaan alumiinin pinnalle muodostuu ohut alumiinioksidikerros, joka suojaa puhdasta metallia. Alumiinia käytetään myös jäähdytettävissä laitteissa, sillä alumiinilla on suhteellisen korkea lämmönjohtavuuskyky.<ref name="3rd1000" />
[[Tiedosto:AMD heatsink and fan.jpg|thumb|Hyvän lämmönjohtavuutensa vuoksi alumiinia käytetään muun muassa elektroniikassa [[jäähdytyselementti|jäähdytyselementeissä]].]]

Alumiinin yhdisteitä voidaan käyttää monissa eri sovelluksissa. [[Alumiiniammoniumsulfaattia]] käytetään lisäaineena, veden puhdistamisessa ja paperin valmistamisessa. [[Alumiiniboraatti]]a, [[alumiinihydroksidi]]a ja [[alumiinifosfaatti]]a käytetään lasin ja keramiikan valmistamisessa. [[Alumiinikloridi]]a käytetään muun muassa maaliteollisuudessa ja [[Deodorantti|antiperspiranttina]].<ref name="chemexp" />

Lejeeringeissä alumiini voidaan sekoittaa moniin eri metalleihin. Alumiinilejeerinkejä käytetään kohteissa, joissa vaaditaan korkeaa kestävyyttä, mutta samalla tuote pysyy mahdollisimman kevyenä. [[Kupari]]n kanssa alumiini muodostaa hyvin korroosionkestävän, vahvan ja helposti työstettävän lejeeringin. Niitä käytetään muun muassa kuorma-autojen paneloinnissa ja lentokoneissa. [[Mangaani]]lejeerinkejä käytetään keittiövälineissä, säiliöissä ja liikennemerkeissä. [[Pii (alkuaine)|Piilejeerinkejä]] käytetään [[hitsaus|hitsauksessa]]. Kun sekoitetaan alumiinia, piitä, [[magnesium]]ia ja [[sinkki]]ä saadaan lejeerinki, jota käytetään muun muassa silloissa ja eri liikennevälineiden osissa.<ref name="chemexp" /><ref name="3rd1000" />

[[Aluminotermia]]ssa karkeaa alumiinijauhetta käytetään muiden metallien [[pelkistäminen|pelkistämiseen]] [[oksidi|oksideistaan]].

== Isotoopit ==
Alumiinista tunnetaan useita eri [[isotooppi|isotooppeja]], joiden [[atomipaino]] vaihtelee välillä 21–43. Näistä kuitenkin vain kahta isotooppia, <sup>27</sup>Al (vakaa isotooppi) ja <sup>26</sup>Al ([[radioaktiivisuus|radioaktiivinen]] isotooppi, [[puoliintumisaika]] on 7,2·10<sup>5</sup>&nbsp;vuotta), tavataan luonnossa. Alumiini-26 syntyy kun [[argon]]-atomeita pommitetaan [[protoni|protoneilla]]: luonnossa tämä tapahtuu [[Kosminen säteily|kosmisen säteilyn]] ansiosta. Alumiini-26:ta voidaan käyttää [[sedimentti]]en eroosion nopeuden tutkimisessa<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/period/al_iig.html | Nimeke = Periodic Table – Aluminum | Julkaisija = USGS | Viitattu = 28.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref> sekä [[meteoriitti]]en iän selvittämiseen.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.psrd.hawaii.edu/Sept02/Al26clock.html | Nimeke = Using Aluminum-26 as a Clock for Early Solar System Events | Julkaisija = PSRD | Viitattu = 28.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>

{|
|valign="top"|
{| class="wikitable"
|-
! [[Isotooppi]] !! [[Puoliintumisaika]] !! [[Radioaktiivinen hajoaminen|Hajoamistyyppi]] <br /> Osuus<sup>1</sup>
|-
| <sup>21</sup>Al || < 35 ns || β<sup>+</sup>
|-
| <sup>22</sup>Al || 91,1 ms || EC + β<sup>+</sup>
|-
| <sup>23</sup>Al || 446 ms || EC + β<sup>+</sup>
|-
| <sup>24</sup>Al || 2,053 s || EC + β<sup>+</sup>
|-
| <sup>24m</sup>Al || 130 ms || IT / EC + β<sup>+</sup> / EC
|-
| <sup>25</sup>Al || 7,183 s || EC + β<sup>+</sup>
|-
| <sup>26</sup>Al || 7,17·10<sup>5</sup> a || EC + β<sup>+</sup>
|-
| <sup>26m</sup>Al || 6,3464 s || EC + β<sup>+</sup>
|-
| <sup>27</sup>Al || Stabiili || 100&nbsp;%
|-
| <sup>28</sup>Al || 2,2414 min || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>29</sup>Al || 6,56 min || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>30</sup>Al || 3,62 s || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>31</sup>Al || 644 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>32</sup>Al || 33,0 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>33</sup>Al || 41,7 ms || β<sup>−</sup>
|-
|}
|width="15"|&nbsp;
|valign="top"|
{| class="wikitable"
|-
! Isotooppi !! Puoliintumisaika !! Hajoamistyyppi <br /> Osuus<sup>1</sup>
|-
| <sup>34</sup>Al || 42 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>35</sup>Al || 37,2 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>36</sup>Al || 90 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>37</sup>Al || 10,7 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>38</sup>Al || 7,6 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>39</sup>Al || 7,6 ms || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>40</sup>Al || > 260 ns || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>41</sup>Al || > 260 ns || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>42</sup>Al || > 170 ns || β<sup>−</sup>
|-
| <sup>43</sup>Al || > 170 ns || β<sup>−</sup>
|-
|}
<sup>1</sup> = Osuus kaikesta luonnossa esiintyvästä alumiinista. <br /> Ilmoitetaan stabiileille ja erittäin pitkäikäisille isotoopeille. <br />
Lähde:<ref name="ie.lbl" /><ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://education.jlab.org/itselemental/iso013.html | Nimeke = Isotopes of the Element Aluminum | Julkaisija = Jefferson Lab | Viitattu = 28.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://periodictable.com/Isotopes/013.27/index.html | Nimeke = Isotopes of Aluminum | Julkaisija = periodictable.com | Viitattu = 28.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>
|width="15"|&nbsp;
|valign="top"|
EC = [[Elektronisieppaus]] <br />
α = [[Alfahajoaminen]] <br />
β<sup>+</sup> = [[Beetahajoaminen|Beeta-plus-hajoaminen]] <br />
β<sup>−</sup> = [[Beetahajoaminen|Beeta-miinus-hajoaminen]] <br />
IT = [[Isomeerinen transitio]] <br />
m = Välitila tai virittynyt atomi
|}

== Lähteet ==
*{{Kirjaviite | Tekijä = Greenwood N. N. & Earnshaw A. | Nimeke = Chemistry of the Elements | Vuosi = 1997 | Julkaisupaikka = Oxford | Julkaisija = Elsevier | Isbn = 978-0-7506-3365-9 | Kieli = {{en}} }}

=== Viitteet ===
{{Viitteet|sarakkeet|viitteet=
<ref name="TD">{{Verkkoviite | Osoite = http://periodictable.com/Elements/013/data.html | Nimeke = Technical data for Aluminum | Julkaisija = periodictable.com | Viitattu = 13.3.2016 | Kieli = {{en}} }}</ref>
<ref name="3rd1000">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.3rd1000.com/elements/Aluminum.htm | Nimeke = Aluminum | Julkaisija = 3rd1000.com | Viitattu = 13.3.2016 | Kieli = {{en}} }}</ref>
<ref name="crc">{{Kirjaviite | Nimeke = CRC Handbook of chemistry & physics | Vuosi = 2015 | Luku = 6 | Selite = 98 p. | Julkaisija = Taylor and Francis Group, LLC | www = http://www.hbcpnetbase.com/ | Viitattu = 13.3.2016 }} {{Wayback|1=http://www.hbcpnetbase.com/ |päiväys=20170724011402 }}</ref>
<ref name="aluminiumleader">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.aluminiumleader.com/production/how_aluminium_is_produced/ | Nimeke = How Aluminium is Produced | Julkaisija = RUSAL | Viitattu = 24.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>
<ref name="chemexp">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemistryexplained.com/elements/A-C/Aluminum.html | Nimeke = Aluminum | Julkaisija = Chemistry Explained | Viitattu = 25.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>
<ref name="chemicool">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.chemicool.com/elements/aluminum.html | Nimeke = Aluminum Element Facts | Julkaisija = Chemicool | Viitattu = 25.2.2020 | Kieli = {{en}} }}</ref>
<ref name="HS">{{verkkoviite | Osoite = http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/13.html | Nimeke = Alumiinin valmistus vie paljon energiaa | Tekijä = Hamilo, Marko | Julkaisu = Helsingin Sanomat | Ajankohta = 8.5.2007 | Julkaisija = Sanoma Osakeyhtiö | Viitattu = 14.7.2010 | arkisto = https://web.archive.org/web/20150929060630/http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/13.html | arkistoitu = 29.9.2015 }}</ref>
<ref name="ie.lbl">{{Verkkoviite | Osoite = http://ie.lbl.gov/education/parent/Al_iso.htm | Nimeke = Isotopes of Aluminium | Julkaisija = ie.lbl.gov | Arkisto = https://web.archive.org/web/20150626174953/http://ie.lbl.gov/education/parent/Al_iso.htm | Arkistoitu = 26.6.2015 | Viitattu = 19.6.2011 | Kieli = {{en}} }}</ref>
}}

== Aiheesta muualla ==
{{Commons-rivi|Aluminium|alumiini}}
* {{Kemikaalikortti|0988}}
* [http://www.tut.fi/vmv/2005/vmv_4_2_1.php Tampereen teknillinen yliopisto, Materiaaliopin laitos: Alumiini]
* [http://www.ttl.fi/wp-content/uploads/2016/11/Alumiini.pdf Työterveyslaitos: Alumiini ja sen epäorgaaniset yhdisteet] {{Wayback|1=http://www.ttl.fi/wp-content/uploads/2016/11/Alumiini.pdf |päiväys=20180613234417 }} (pdf)
* [http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?sid=8502 PubChem: Aluminium] {{en}}
* [http://www.drugbank.ca/drugs/DB01370 DrugBank: Aluminium] {{en}}
* [http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB01247 Human Metabolome Database: Aluminum] {{en}}
* [http://www.t3db.org/toxins/T3D0187 Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Aluminum] {{en}}
* [http://foodb.ca/compounds/FDB003570 Food Component Database (FooDB): Aluminum] {{en}}
* [https://phytochem.nal.usda.gov/phytochem/chemicals/show/49453 Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Aluminum] {{en}}
* {{Verkkoviite | Osoite = http://ie.lbl.gov/education/parent/Al_iso.htm | Nimeke = Isotopes of Aluminum (Z=13) | Julkaisu = The Berkeley Laboratory Isotopes Project | Viitattu = 11.10.2018 {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20070823153707/http://ie.lbl.gov/education/parent/Al_iso.htm | arkistoitu = 23.8.2007 }}
* [http://www.mindat.org/min-107.html Mindat: Aluminium] {{en}}
* [http://webmineral.com/data/Aluminum.shtml Webmineral: Aluminum Mineral Data] {{en}}
* [http://webmineral.com/chem/Chem-Al.shtml Webmineral: Mineral Species containing Aluminum (Al)] {{en}}
* [http://www.americanelements.com/al.html Americanelements: Aluminum Technical and Safety Data] {{en}}
* [https://www.lme.com/en-GB/Metals/Non-ferrous/Aluminium#tabIndex=0 London Metal Exchange: Aluminium price] {{en}}
* [http://www.infomine.com/investment/metal-prices/aluminum/ InfoMine: Aluminum Prices and Aluminum Price Charts] {{en}}

{{Metatieto}}

[[Luokka:Alumiini|*]]
[[Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit]]