Dichte Aluminium
Zuletzt aktualisiert: 26. Mai 2021

Aluminium ist ein bekanntes Material, welches vielfältig eingesetzt werden kann. Vor allem im Bereich der Elektronik wird dieses Metall häufig verwendet. In diesem Artikel werden die Frage der Dichte von Aluminium beantwortet. Zudem werden weitere Eigenschaften des Metalles erklärt.

Ein besonderes Merkmal, das Aluminium jedoch von anderen Stoffen wie Stahl unterscheidet, ist die Dichte. Denn die Dichte von Aluminium ist sehr gering. Dadurch kann es gut im Leichtbau verarbeitet werden. In diesem Artikel werden wir uns mit Aluminium und seinen besonderen Eigenschaften, wie der Dichte, befassen.




Das Wichtigste in Kürze

  • Aluminium ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 13 und dem Elementsymbol AI. Es ist ein Leichtmetall, welches eine silbrig-weiße Farbe hat und gehört zu den häufigsten Metallen in der Erdhülle.
  • Die Dichte einer Masse kann mit einer einfachen Formel berechnet werden. Dies kann berechnet werden, indem man die Masse eines Objektes durch dessen Volumen teilt.
  • Meist wird die Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter angegeben oder in Gramm pro Kubikzentimeter. Dies kann sich allerdings abhängig von der Größe des Objektes und der ausgewählten Maßeinheit, die die Masse und das Volumen haben ändern.

Die Dichte von Aluminium: Was du wissen solltest

Seit Beginn des 20. Jahrhunderts wird Aluminium in der Industrie massenproduziert, nachdem es Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckt wurde. In natürlicher Form kommt es allerdings meist in chemischen Verbindungen vor und nicht als Rohstoff. Heutzutage kann es auf viele verschiedene Arten weiterverarbeitet werden.

In diesem Artikel beantworten wir die verschiedenen Fragen, die aufkommen, wenn es um Aluminium an sich geht mit einem besonderen Blick auf die Eigenschaft der Dichte. Denn die Dichte von Aluminium unterscheidet sich auffällig von anderen sonst ähnlichen Metallen.

Was ist die Dichte von Aluminium?

Reines Aluminium hat eine Dichte von etwa 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Diese Dichte wird auch das spezifische Gewicht genannt. Die Dichte kann sich jedoch ändern beispielsweise abhängig von der Temperatur und ist somit nicht immer gleich.

Die geringe Dichte von Aluminium ist auch ein Merkmal welches darstellt, dass ein Stück Aluminium im Verhältnis zu seiner Größe dennoch relativ leicht ist. Aus diesem Grund wird es auch zu den sogenannten Leichtmetallen gezählt und kommt oft in der Elektronik zu Einsatz(6, 7).

Wie berechnet man die Dichte von Aluminium?

Die Dichte von Aluminium ist relativ einfach zu berechnen, wie die Dichte von jedem anderen Stoff. Und zwar indem die Masse des Aluminiums durch das Volumen dividiert wird(3, 4).

Die Masse ist in diesem Fall das Gewicht des Materials. Allgemein ist die Dichte von Aluminium meist gleich und beträgt 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter.Und wenn man mal keine Lust hat die Dichte zu berechnen, kann man sie natürlich auch immer einfach schnell im Internet nachschauen.

Was kann man mit Aluminium machen?

Aufgrund seiner geringen Dichte ist Aluminium besonders für den Leichtbau gut geeignet. Besonders in Bereichen in denen ein geringes Gewicht wichtig ist, wie bei Transportmitteln. Ein Beispiel dafür sind Autos oder in der Raumfahrt. Es wird außerdem häufig mit Aluminium legiert(5).

In der Elektronik wird gerne Aluminium verwendet, da es Elektrizität gut leiten kann(1). Zudem wird Aluminium häufig in  Verpackung verarbeitet, wie bei Getränkedosen, Konservendosen und der allbekannten Alu-Folie(2). Die Einsatzmöglichkeiten von Aluminium sind also vielfältig.

Welche Eigenschaften hat Aluminium?

Aluminium hat zwar eine geringe Dichte, dafür jedoch eine hohe Stabilität. Dies macht den Werkstoff besonders belastungsfähig mit seinem niedrigem Gewicht. Aluminium schmilzt bei etwa 660 Grad Celsius(6). Zusätzlich ist Aluminium theoretisch gesehen leicht magnetisch, in Praxis ist der Effekt doch so gering, dass man die magnetische Anziehungskraft nicht direkt merkt.

Dichte Aluminium

Auch Getränkedosen werden aus Aluminium hergestellt. (Bildquelle: Karolina Grabowska/ Pexels)

Ein weiterer Vorteil von Aluminium, abgesehen von der Dichte, ist eine Eigenschaft anderer Metalle, die bei Aluminium nicht vorkommt. Denn Aluminium kann nicht rosten, aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit des Materials, weshalb sich nur ein Schutzfilm bildet und kein richtiger Rost.

Ist Aluminium ein chemisches Element?

Aluminium ist ein chemisches Element und befindet sich auch im Periodensystem(6). In der Natur kommt Aluminium nicht in reiner Form vor, sondern in als Teil von chemischen Verbindungen.

Die matte Schicht von Aluminium kommt daher, dass sich eine dünne Oxidschicht auf der Oberfläche des Metalls bildet durch die chemische Reaktion mit der Luft. Daher bildet sich kein Rost auf diesem Element.

Wie groß ist die Dichte von Aluminium im Vergleich zu Eisen?

Wie bereits erwähnt wurde, ist die Dichte von Aluminium 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter, also ziemlich gering im Vergleich zu anderen Metallen. Eisen im Gegensatz dazu hat eine Dichte von 7,874 Gramm pro Kubikzentimeter.

Element Dichte
Wasserstoff 24 kg/m³
Aluminium 2,7 g/cm³
Eisen 7,874 g/cm³
Osmium 22,59 g/cm³

Das Element mit der geringsten Dichte im Periodensystem ist Wasserstoff mit 24 Kilogramm pro Kubikmeter und als Element mit der größten Dichte im Vergleich zu den anderen Elementen im Periodensystem ist ein Element namens Osmium. Dies hat eine Dichte von 22,59 Gramm pro Kubikzentimeter(8).

Wie viel kostet Aluminium?

Man kann gemischtes Aluminium für 87 Cent pro Kilogramm kaufen. Dieser Preis ändert sich allerdings je nachdem wie groß die Nachfrage auf dem Markt ist. Es ist auch möglich, Aluminium in reiner Form als Pulver zu erhalten(10). In dieser Form kostet ein Kilogramm Aluminium in etwa 19 Euro und ist beispielsweise bei Amazon erhältlich. Zudem wird Aluminium als Rohstoff auch an der Börse gehandelt(9).

Fazit

Die kurze Antwort auf die Frage, wie groß die Dichte von Aluminium ist, ist 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Diese verändert sich nicht, sondern bleibt fast immer gleich. Errechnet wird die Dichte mithilfe der Masse des Objektes und des Volumens. Im Verhältnis zu anderen Metallen hat Aluminium eine geringe Dichte.

Da die Masse und somit die Dichte so klein sind im Vergleich zu anderen Metallen, eignet sich Aluminium gut für Konstruktionen, bei denen ein geringeres Gewicht wichtig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass Aluminium nicht rostet und ein guter elektrischer Leiter ist. Es ist also vielfältig einsetzbar.

Bildquelle: Movidagrafica Barcelona/ Pexels

Einzelnachweise (10)

1. Heidrich, W., Aluminium in der Elektrotechnik und Elektronik
Quelle

2. Ertl K, Goessler W. Aluminium in foodstuff and the influence of aluminium foil used for food preparation or short time storage. Food Addit Contam Part B Surveill. 2018 Jun;11(2):153-159. doi: 10.1080/19393210.2018.1442881. Epub 2018 Mar 16. PMID: 29486656.
Quelle

3. Density of aluminum. Aluminum – lightweight construction material
Quelle

4. OneClass. 2021. How to determine the density of aluminum?
Quelle

5. Arvieu, C., Galy, C., Le Guen, E., & Lacoste, E. (2020). Relative Density of SLM-Produced Aluminum Alloy Parts: Interpretation of Results. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 4(3), 83.
Quelle

6. Mazzolani, F. M. (Ed.). (2014). Aluminium structural design (Vol. 443). Springer.
Quelle

7. Bergsdal, H., Strømman, A. H., & Hertwich, E. G. (2004). The aluminum industry-environment, technology and production.
Quelle

8. Cumberland, R. W., Weinberger, M. B., Gilman, J. J., Clark, S. M., Tolbert, S. H., & Kaner, R. B. (2005). Osmium diboride, an ultra-incompressible, hard material. Journal of the American Chemical Society, 127(20), 7264-7265.
Quelle

9. Ungureanu, C. A., Das, S., & Jawahir, I. S. (2007). Life-cycle cost analysis: aluminum versus steel in passenger cars. TMS (the minerals, metals & materials society), 11-24.
Quelle

10. Esawi, A., & Morsi, K. (2007). Dispersion of carbon nanotubes (CNTs) in aluminum powder. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 38(2), 646-650.
Quelle

Warum kannst du mir vertrauen?

Wissenschaftlicher Artikel
Heidrich, W., Aluminium in der Elektrotechnik und Elektronik
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Wissenschaftliche Studie
Ertl K, Goessler W. Aluminium in foodstuff and the influence of aluminium foil used for food preparation or short time storage. Food Addit Contam Part B Surveill. 2018 Jun;11(2):153-159. doi: 10.1080/19393210.2018.1442881. Epub 2018 Mar 16. PMID: 29486656.
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Wissenschaftlicher Artikel
Density of aluminum. Aluminum – lightweight construction material
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Video
OneClass. 2021. How to determine the density of aluminum?
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Wissenschaftliche Artikel
Arvieu, C., Galy, C., Le Guen, E., & Lacoste, E. (2020). Relative Density of SLM-Produced Aluminum Alloy Parts: Interpretation of Results. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 4(3), 83.
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Wissenschaftliche Arbeit
Mazzolani, F. M. (Ed.). (2014). Aluminium structural design (Vol. 443). Springer.
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Wissenschaftlicher Artikel
Bergsdal, H., Strømman, A. H., & Hertwich, E. G. (2004). The aluminum industry-environment, technology and production.
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Wissenschaftlicher Artikel
Cumberland, R. W., Weinberger, M. B., Gilman, J. J., Clark, S. M., Tolbert, S. H., & Kaner, R. B. (2005). Osmium diboride, an ultra-incompressible, hard material. Journal of the American Chemical Society, 127(20), 7264-7265.
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Wissenschaftlicher Artikel
Ungureanu, C. A., Das, S., & Jawahir, I. S. (2007). Life-cycle cost analysis: aluminum versus steel in passenger cars. TMS (the minerals, metals & materials society), 11-24.
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Wissenschaftlicher Artikel
Esawi, A., & Morsi, K. (2007). Dispersion of carbon nanotubes (CNTs) in aluminum powder. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 38(2), 646-650.
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