Alüminyum, periyodik tablonun IIIA gurubunda bulunan, atom ağırlığı 26,89 g/mol olan, atom numarası 13 ve +3 değerlikli bir elementtir.

Latince "alumen" ekşi tada sahip nalmından gelmektedir.

Alüminyum, yeryüzünde oksijen ve silisyumdan sonra en çok bulunan üçüncü elementtir. Yerkabuğunda bol miktarda (% 7,5 - % 8,1) bulunmasına rağmen saf halde çok nadir bulunmaktadır ve bu nedenle eski çağlarda altından bile daha değerli görülmüştür. Başlıca kompleks alüminyum silikatlar halinde bulunur. Buradan saf alüminyum elde etmek çok da mümkün değildir. Doğal olarak, bir alüminyum oksit olan boksit (Al2O3xH2O) yatakları bulunur. Buradan elektrolitik indirgenme ile saf alüminyum elde edilir.

Alüminyum, yumuşak ve hafif bir metal olup mat gümüşümsü renktedir. Bu renk, açık atmosferde üzerinde oluşan ince oksit tabakasından ileri gelmektedir.

Alüminyum, ısıya ve yanmaya dirençlidir kıvılcım çıkarmaz, zehirleyici ve manyetik değildir. Yoğunluğu, çeliğin ve bakırın yaklaşık üçte biri kadardır. Kolaylıkla dövülebilir, şekil verilebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Çok üstün korozyon direncine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu özellikte olmasındandır.

Alüminyum aynı zamanda bir süper iletkendir. Endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında kullanılmakta olup dünya ekonomisi içinde çok önemli bir yeri vardır. Bugün dünyada; 24.300.000 ton/yıl üretim ile alüminyum, demir-çelikten sonra en çok üretilen ikinci metal konumundadır. Teknolojik gelişmeler ve alüminyumun özelliğinden kaynaklanan avantajı nedeni ile de alüminyumun kullanıldığı alanların hızla artması beklenmektedir. Günümüzde aluminyumun başlıca kullanım sektörleri; ulaşım, otomotiv, inşaat, ambalaj, elektronik, genel mühendislik, mobilya br ofis eşyaları, demir çelik ve metalürji, kimya ve tarım ürünleri, diğer.

Alüminyum ve tuzları metalürji (mekanik konstrüksiyon, ambalaj, ısı iletkeni vb.) endüstrisinde, tabakçılıkta, kumaş boyacılığında, sert suların yumuşatılmasında kullanılmaktadır. Parlatıcı maddelerin, seramiklerin, ilaçların, kozmetiklerin, patlayıcıların, mürekkeplerin, çimentonun, fitosaniter maddelerin içeriğinde bulunur.

Alüminyumun insan fizyolojisinde hiçbir fonksiyonel rolü bulunmamaktadır. 

Alüminyumun toksik olmadığını ifade edilmekte. Ancak son çalışmalar alüminyum ile DNA arasında çapraz bağların oluştuğu, enzimatik aktiviteyi değiştiridiği, nörolojik toksitisitesi üzerinde tartışmalı konular olduğu ve calmodulin gibi maddeler ile vücutta yarıştığı gösterilmiştir.

Alüminyum temel vücuda giriş yolu sindirim sistemidir. Su ise alüminyumu en fazla taşıma potansiyeline sahip etkendir. Sindirim sisteminden direk kana geçen alüminyum miktarı % 1’den azdır. Alüminyum normal yollarla sindirim sisteminden alındıktan sonra serumda çok az miktarlarda bulunmaktadır (1-2 µg/L).

Alüminyumun büyük bir kısmı kemik ve akciğer olmak üzere çeşitli dokularda depolanmaktadır.

Normal sağlıklı insanlarda alüminyum böbrek yolu ile vücut dışına atılmaktadır. Kronik böbrek yetmezliği olan dializ hastalarında serum alüminyum seviyesi 30 µg/L seviyesine çıkabilmektedir.

Alüminyumun çözünür mineral tuzları ve organik türevleri oldukça irritandır. Alkilli türevler, yanıcı ve patlayıcı özelliktedirler. Mineral tuzlarının sistemik toksisitesi azdır. Ancak, diğer moleküllerin(alüminyum oksit) toksisitesi görülebilmektedir. Maden ocaklarında ve fabrikalarda, buharların solunması ya da yüksek dozda ağızdan alınması, bitkinlik, solunum düzensizlikleri ve spontan pnömotaraks gibi belirtilere neden olabilmektedir.

Alüminyumun bugüne kadar saptanan en önemli etkisi sinir sistemi üzerinedir. Alüminyumun güçlü bir nörotoksik madde olduğunu gösteren ilk çalışmalar deneyseldir ve geçmişleri 100 yıla dayanmaktadır. 1965 yılında yapılan tavşan deneyleri, alüminyum ile Alzheimer-AD arasında ilişki olabileceğini düşündürmüştür. 1973 yılında ise Alzheimer hastalarının beyinlerinde alüminyum miktarının artmış olduğu gösterilmiştir. Aynı dönemlerde kronik böbrek yetmezliği olan hastalarda gözlenen diyaliz ensefalopatisi ise bu düşünceleri güçlendirmiştir. İlerleyen yıllarda beynin alüminyum kaynaklı hasara yatkın olduğu ve alüminyum katkı maddeli besinler ile yüksek düzeyde alüminyum olan suların tüketilmesinin AD gelişiminde etkili olabileceği gösterilmiştir.

Dünyanın farklı bölgelerinde yapılan epidemiyolojik çalışmalarda ise içme sularındaki alüminyum seviyesi ile alzheimer hastalığı, demans veya kognitif hasarlanma arasında ilişki saptanmıştır. Post-mortem çalışmalarda Alzheimer, Amyotrofik lateral skleroz ve Parkinson gibi hastalıklarda beyinde Al miktarının artmış olduğu gözlenmiştir. Direkt ve net kantılar olmamakla birlikte bu tür hastalıklarda alüminyum alımının kısıtlanması istenmektedir.

Alüminyuma bağlı akut etkileşim çok fazla karşılaşılan bir bulgu değildir. Ancak yinede alüminyumun solunma ihtimali olan işyerlerinde gerekli koruyucu önlemlerin alınması gerekmektedir. İşçilerin alüminyum içeren buharı solumalarını engellemek için havalandırma önlemleri ve maskeleri kullanılması bu önlemler arasınadır.

Alüminyuma bağlı çevresel etkileşimin çoğu kronik ve içme sularına bağlı olarak görülmektedir. Sinir sistemine ait etkiler ise yıllar sonra fark edilmekte ve geri dönüşümü olmamaktadır. Bu nedenler jeolojik olarak içme sularında risk taşıyan bölgeler önceden tespit edilmeli ve bu bölgelerde yaşayan insanların alüminyum miktarı düşük suları tüketmeleri sağlanmalıdır.

Aluminyum vücuda sindirim, sounum, deri ve parenteral yolla alınmakta. Bu elementin vücuda alınımı % 1 den düşüktür. Fakat bazı patolojik durumlarda vücutta alüminyum birikmekte ve toksitisite ile sonuçlanmaktadır.

Diyetle alınan alüminyum

Aluminyum mide mukazsı ve ince bağırsakların üst ksımlarından çok düşük oaranda emilmektedir( %0.01 kadar). Emilimi aluminyumun çözünmüş oluması ilede ilgilidir. Bu emilimde sistratlar, paratoid hormon, vitamin D ve üre seviyesi etkili olmakta. Emilen aluminyum en yoğun olarak kemik dokusunda depolanmakta. Alüminyum iyonu ferritine bağlanarak olmaktadır. 

Normal diyetle alünimyum 4 kaynaktan sağlanmakta. Bunlar;

Alüminyumdan zengin besinler

Normalde besinler ile alınan alüminyum miktarı 2-160 mg olarak bildirilmiştir. Bu değişim cinse, yaşa ve beslenme alıkanlıkları ile besinlerin yetiştirilme coğrafik bölgesine göre değişim göstermektedir. örneğin genç yetişkin kadınlarda 9mg/gün iken erkeklerde bu 12-14 mg/gün olabilmektedir.

Aluminyum miktarının yüksek olduğu besinler içerisinde; işlenmiş peynirler, tahıl ürünleri, tahıllardan yapılan diğer besinler sayılablir.

Bebek mamalarında bulunan soya yüksek oranda aluminyum içermektedir.

Çay yetiştirildiği bölgeler itaberi ile yüksek oranda alüminyum içermektedir.

Günlük beslenmede alüminyum oranları; tahıllaf ile % 24-49, süt ürünleri % 17-36, tahıllardan yapılan tatlılar %9-26 ve içecekler % 5-10 oranları ile yer almaktadır.

Aluminyum besinler içerisinde nötralize dici, emülsifiyer olarak katkı maddesi olarakta kullanılmaktadır. Besinlerde katkı olarak alınan alüminyum 19,2 mg/gün kadar yüksektir. Bunlarında % 75 i sodyum-alüminyum fosfat şeklindedir. 

Alüminyum İçreren Kaplar ve Folyalar

Alüminyumun ısıyı düzenli ve çabuk iletmesi, temzilenmesinin kolay olması, paslanmaması, hafif ve dayanıklı olması ve ucuz olması nedeni ile mutfak ve yemek malzmelerinde tercih edilmekte. Normalde alüminyum kapların yüzeyinde buunan koruyucu oksit tabakası fiziksel ve kimyasal işlemlerle aşınabilir. Bu aluminyumun bu kaplarda yamek pisşirilmesi sırasında yemeğe geçmesine neden olmaktadır. Bu süreçte organik asit içeren metal bağlayan ajanları içeren besinlere aluminyumu daha fazla geçmektedir. Alüminyumun besinlere geçişinde pişirme süresi, tuz katılması ve bazik maddelerin katılmasıda rol oyanamaktadır. Bu şekilde alüminyum alımı günlük alüminyum aımını % 9-17 oranında etkileyebilmektedir.

İçme Suları

 Bazı volkanik bölgelerde sularda alümnyum miktarı normalden yüksektir. İçme sularına asit yağmurlarının karışması sonucu alimünyum topraktan eriyerek sularar karışmaktadır. İçme sularında alüminyum sindirim sisteminden daha yüse oranada emilmektedir. İçme sularında kabul edilen alüminyum maksmum miktarı 0.2 mg/l olarak belirlenmiştir. Son yıllarda içme sularının arındırımasında topkalaştırıcı olarak alüminyum tuzları kullanılmakta. Buda şehir içme sularında alüminyumun normalden yüksek olmasına neden olmaktadır.

İlaçlar

Alüminyum tuzları medikal amaçlı ilaçlarda kullanılmakta. Böbrek hastalarında alüminyum fosfor bağlayıcısı olduğu için, mide ülserlerinde antiasit içeriklerinde vb kullanılmakta. İlaçlar yolu ile alınan lamüninyum besinler ile alınadan 20-200 kat daha yüksektir. Alüminyum ilaçlar ile alındığında idrar you ile hızla atılmaya çalışılmakta.

Pareteral İlaçlar ve Uygulamalarda Alüminyum

Böbrek yetmezliğinde uygulanandiyali solüsyonlarındaki alüminyum yüksek oranda vücutta hata beyinde birikebilmekte. Bu klinik tablo diyaliz ensefalopatisi olarak tanımlanmakta. Bunun için diyaliz sıvılarında deiyonizasyon veya geri ozmosiz uygulaması yapılmaktadır.

Endüstriyel Tositisite

Alüminyum endüstrisinde çalışanlarda alüminyum vücutta birikerek çeşitli hastalıklarar neden olabilmektedr. Alüminyum içeren deodorant kulananlarda alümiyum akciğerlerde birikmekte ve bu yaşla artmaktadır.

Deri Yolu İle Aluminyum Alınımı

Der teması ile aluminyum emilimi oldukça düşüktür. Deri ile aluminyum teması, nazı takı ve aksesuralar, terlemede kullanılan aluminyum içeren antiperspirantar, alüminyum içeren yara ilaçları ile olmaktadır.

Alüminyumun ve deri arasındaki ilişki ve etkileşimi arasındaki ilişki; alüminyumun suda çözünür tuzlarının terlemeyi önleyici ve deodorant (bakteriyostatik) etkisine yönelik araştırmalardan ortaya çıkmıştır. Diğer bazı metal tuzlarında olduğu gibi alüminyumun protein çöktürücü ve sıkılaştırıcı özellikleri ter bezlerinin tıkanması için etkili bulunmuş ve amaçla antiperspirantlar kulanımaya balanmıştır. Günümüzde nerede ise tüm ticari terlemeyi önleyici ürünlerin temelini oluşturmaktadır.

Alüminyum tuzları ter kanalından difüzyonları sırasında nötrleşmekte, jelatinimsi bir hidroksit çökeltisi oluşmakta, ayrıca ter kanalarının en süt kısmındaki st. corneum'da keratini denatüre etekte. Bunlar ter kanalının tıkanmasına neden olmakta. Bu tıkanıklık epidermal rejenerasyon gerçekleştikçe yavaş yavaş giderilir. Terlemeyi önleyici etkinin süresi, uygulamanın uzunluğuna ve uygulanan bileşiğin konsantrasyonuna (duktal tıkanmanın derinliğini ve derecesi etkili olmakta) bağlıdır.

Koltuk altına aluminyum-Al / zirkonyum-Zr içeren bir antiperspirantın uzun süreli düzensiz kullanımı sonrası koltuk altında yarılanma ömrü 19.4 gün olarak ölçülmüştür.

Her ne kadar alüminyum klorür bu amaçla kulanılan en iyi tuzu olmakla birlikte uygulandığı deride ve giysilerde yaptığı yan etkiler nedeni ile son yıllarda vazgeçilmiş onun yerine risk değerlendirmesi sonuçlarında ter önleyici olarak alüminyum klorohidrat tuzları kullanılmaya başlanmıştır.

Aluminyum tuzlarının deriden emilimi ile gili çalışmalar yaılmış. Aluminyum klorhidrat-ACH, aluminyum zirkonyum klorhidrat glisin kompleks-AZAP ve aluminyum klorid -AlCl3 ile yapılan çalışmalarda ter bezlerinin daha fazla olduğu koltuk altı gibi anatomik alanlarda alaüminyumun deri içierisne emildiği gösterilmiştir.

Aluminyum deride saçtan daha fazla bağlanmakta.

Hayvan deneyleri aluminyumun deride toksik etki gösterdiğini garanulom gelişime neden olabileceğini desteklemekte.

Aluminyum Alerji ve İmmünolojik Yönü

Alümünyum zayıf özellikte alerjik bir metaldir ve teması halinde duyarlılık reaksiyonları nadirdir.

Genellikle mesleki nedenler ile aluminyuma fazla maruz kalmaya bağı olarak gelişmektedir. Bunun dışında alüminyum tuzlar içeren antiperspiratörler ve deodorantların sürekli kullanımında, aluminyum içeren aşıların uygulanmasında, allerji duyarsızlaştırma uygulamalarında alüminyum bağlı polen ekstratlarının uygulanması sırasında allerjik reaksyonlar gelişebilmektedir.

Alüminyum içeren enjeksyonlarda uygulama yerinde granulom gelişimi bildirilmiştir.

Ayrıca, oral likenoid lezyonları olan hastalardan diş materayalillerinde kullanılan alüminyumun kloridin buna neden olabileceği yama testlerinin pozitifliği ile gösterilmiştir.

Aluminyum hidroksite karşı reaksiyon gelişen kişilerde yüksek oranda aluminyum oksit içeren diş macunları allerjik reaksiyonlar yapabilmektedir.

Aluminyum hidroksit gibi tuzlar allerkjnlerde hapten olarak kullanılmakta. Özellikle aşılarda immünitenin arttırlması için.

Aluminyuma karşı gelişen aşırı duyarlanmanın daha çok çocukluk yaşlarda geliştiğini ve ileri yaşlarda kaybolduğunu görmekteyiz.