المحتوى
يعد الألومنيوم (الألومنيوم أيضًا) هو المعدن الأكثر وفرة على الأرض والثالث الأكثر وفرة بشكل عام بعد الأكسجين والسيليكون. كما هو شائع في جميع المعادن ، يمكن أن ينحني الألمنيوم أو يلقي في مجموعة من الأشكال ، مما يعطيها مجموعة واسعة من التطبيقات. الألومنيوم هو أيضا موصل جيد الحرارية والكهربائية ولديه درجة حرارة انصهار منخفضة نسبيا.
مصادر الألمنيوم
تم استخدام الشب (كبريتات الألومنيوم البوتاسيوم) من قبل الرومان القدماء كأصباغ. لم يتم عزله كمعدن نقي حتى عام 1825. ويحدث الألمنيوم بشكل طبيعي في البوكسيت المعدني ، وهو خام من أكسيد الألومنيوم البني المحمر مع شوائب من ثاني أكسيد السيليكون وثاني أكسيد التيتانيوم. تم العثور على رواسب البوكسيت في جميع أنحاء العالم ، وأستراليا وغينيا والبرازيل هي أكبر منتج للألمنيوم.
إنتاج الألومنيوم
يتم استخراج الألمنيوم تجاريًا باستخدام عملية باير ، وهي تفاعل البوكسيت المكسر وهيدروكسيد الصوديوم لتشكيل رباعي هيدروكسيل ألومينات الصوديوم. لا تتفاعل الشوائب الموجودة في البوكسيت مع هيدروكسيد الصوديوم وبالتالي يتم إزالتها بسهولة. يؤدي تبريد رباعي هيدروكسي ألومينات الصوديوم إلى تكوين هيدروكسيد الألومنيوم ، والذي يتم بعد ذلك تحويله إلى أكسيد الألومنيوم عن طريق تسخينه إلى حوالي 2000 درجة فهرنهايت. يتم عزل الألمنيوم النقي أخيرًا باستخدام خلية التحليل الكهربائي.
خصائص الألومنيوم
على عكس الحديد ، الألومنيوم مقاوم للتآكل والأكسدة. سبب هذه المرونة هو وجود طبقة واقية دقيقة من أكسيد الألومنيوم ، والتي تتشكل بشكل طبيعي عندما يتلامس الهواء مع سطح المعادن. على الرغم من ثباته الكيميائي أكثر من الحديد والصلب ، إلا أن الألمنيوم النقي أضعف بكثير. الألمنيوم مرن للغاية ، مما يعني أنه سهل الانحناء ، لذا فهو بديل مباشر غير مناسب للصلب. عند 1،220 درجة فهرنهايت فقط ، يكون للألمنيوم أدنى درجة حرارة انصهار لأي معدن يستخدم في الصناعة. نقطة الانصهار المنخفضة هذه تعني أن تكلفة تشكيل وتشكيل الألومنيوم أقل بكثير من تكلفة الصلب.
استخدامات الألومنيوم
واحدة من الاستخدامات الأكثر شعبية للألمنيوم هو رقائق المطبخ. يعتبر الألومنيوم مثاليًا لتغليف المواد الغذائية نظرًا لأنه غير نشط ورخيص الإنتاج وعاكس جيد للحرارة. تشمل الاستخدامات المنزلية الأخرى المطابخ وأسطح الفرن وعلب المشروبات وأواني الصلصات والأواني. غالبًا ما يتم خلط الألومنيوم مع السيليكون أو التيتانيوم أو المغنيسيوم لتشكيل سبائك قوية أخف بكثير من الفولاذ. وقد استخدمت هذه السبائك لبناء السفن والطائرات والسيارات. جعلت Aluminums عالية الموصلية الكهربائية ومقاومة التآكل مثالية للاستخدام في الكابلات الكهربائية في الهواء الطلق وتحت الأرض.