Gezegenin En Bol Öğesi Alüminyum Hakkında

Alüminyum (ayrıca alüminyum olarak da bilinir) yerkabuğunun en bol metal elementidir. Ve bu da iyi bir şey, çünkü bir sürü şey kullanıyoruz. Yaklaşık 41 milyon ton her yıl eritilmekte ve geniş bir uygulama dizisi ile istihdam edilmektedir. Oto cisimlerden bira kutularına, elektrik kablolarından uçak derilerine kadar alüminyum günlük hayatımızda çok büyük bir bölüm.

Özellikleri

• Atomik Sembol: Al
• Atom Sayı: 13

-> ->

• Element Kategorisi: Geçiş sonrası metal
• Yoğunluk: 2,70 g / cm ³
• Erime noktası: 1220,58 ° F (660,32 ° C) Kaynama Noktası: 4566 ° F (2519 ° C)
• Moh's Sertliği: 2. 75
• Özellikleri

Alüminyum, kolayca işlenebilen, hafif, iletken, yansıtıcı ve toksik olmayan bir metaldir. Metalin dayanıklılığı ve çok sayıda avantajlı özelliği, bir çok endüstriyel uygulama için ideal bir malzeme olmasını sağlar.

Tarihçe

Eski Mısırlılar boyarmaddeler, kozmetikler ve ilaçlar olarak alüminyum bileşikleri kullandılar; Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, alüminyum eritme işlemi önemli miktarda elektrik gerektirdiğinden alüminyum metal üretme yöntemlerinin geliştirilmesi 19. yüzyılda elektrik gelişi ile çakıştı.

Alüminyum üretiminde büyük bir gelişme 1886'da Charles Martin Hall tarafından elektrolitik indirgeme kullanılarak üretilebileceğini keşfetti.

O zamana kadar alüminyum altınlardan daha nadir ve pahalıydı. Ancak, Hall'un keşfinden iki yıl sonra alüminyum şirketler Avrupa'da ve Amerika'da kuruluyordu.

Özellikle ulaşım ve ambalaj endüstrisinde, 20. yüzyılda alüminyum talebin önemli ölçüde arttığı görülüyor.

Üretim teknikleri büyük ölüde değişmemesine rağmen, daha da verimli hale gelmiştir. Son 100 yılda bir alüminyum birimi üretmek için tüketilen enerji miktarı% 70 oranında azaldı.

Üretim

cevherden alüminyum üretimi, boksit cevherinden ekstrakte edilen alüminyum oksite (Al2O3) bağlı. Boksit normalde% 30-60 oranında alüminyum oksit (genellikle alümina olarak anılır) içerir ve düzenli olarak yerkürenin yüzeyinde bulunur. Bu işlem iki kısma ayrılabilir; (1) boksitten alümin çıkarma ve (2), alüminyum metalin alüminadan eritilmesi.

Alüminanın normal olarak Bayer Prosesi olarak bilinen şekilde ayrılması. Bu, boksitin toz haline getirilmesini, bulamaç haline getirilmesi için su ile karıştırılmasını, ısıtılmasının ve kostik soda (NaOH) ilave edilmesini gerektirir. Kostik soda alumini eriterek filtrelerden geçmesine izin vererek artıkların geride kalmasını sağlar.

Alüminat solüsyon daha sonra çöktürücü tanklara boşaltılarak burada 'tohum' olarak alüminyum hidroksit parçacıkları eklenir. Çalkalama ve soğutma, tohum materyalinin üzerine alüminyum hidroksit çökeltilmesi ile sonuçlanır, daha sonra bu, alümina üretmek üzere ısıtılır ve kurutulur.

Charles Martin Hall tarafından keşfedilen süreçte elektrolitik hücreler, alüminyumdan alüminyum kokusu almak için kullanılır.

Hücrelere giren alüminyum, 1742F ° (950C °) sıcaklıkta erimiş kriyolun fluorlanmış bir banyosu içinde çözülür.

10, 000-300, 000A arasındaki herhangi bir yerden bir doğru akım, hücredeki karbon anodlardan karışım yoluyla bir katot kabuğuna gönderilir. Bu elektrik akımı alüminayı alüminyum ve oksijene dönüştürür. Alüminyum karbon katot hücresi astarına çekilirken, oksijen karbon ile reaksiyona girerek karbon dioksit üretir.

Alüminyum daha sonra geri kazanılabilir alüminyum malzemenin eklenebileceği fırınlara toplanabilir ve alınabilir. Bugün üretilen alüminyumun yaklaşık üçte biri geri dönüştürülmüş malzemelerden geliyor. ABD Jeolojik Araştırmalar'a göre, 2010 yılında en büyük alüminyum üreten ülkeler Çin, Rusya ve Kanada'ydı.

Uygulamalar

Alüminyum uygulamaları çok sayıdadır ve metallerin özel özellikleri nedeniyle araştırmacılar düzenli olarak yeni uygulamalar bulmaktadırlar.

Genel olarak, alüminyum ve birçok alaşımları üç ana sektörde kullanılmaktadır; nakliye, ambalajlama ve inşaat.

Çeşitli şekil ve alaşımlardaki alüminyum, uçak, otomobil, tren ve teknelerin yapısal bileşenleri (çerçeveler ve gövdeler) için kritik öneme sahiptir. Bazı ticari uçakların% 70'i alüminyum alaşımlarından oluşur (ağırlıkça ölçülür). Parça stres veya korozyon direnci ister yüksek sıcaklıklara tolerans gerektirse de, kullanılan alaşım türü her bir bileşen parçasının gereksinimlerine bağlıdır.

Üretilen alüminyumun yaklaşık% 20'si ambalaj malzemesi olarak kullanılır. Alüminyum folyo zehirli olmadığı için gıda için uygun bir ambalaj malzemesidir, ancak düşük reaktifliğe sahip olduğu için kimyasal ürünler için de uygun bir sızdırmazlık malzemesidir ve ışık, su ve oksijene karşı geçirimsizdir. Yalnızca ABD'de her yıl yaklaşık 100 milyar alüminyum kutu sevkiyatı yapılır. Bunların yarısından fazlası sonunda geri dönüştürülüyor.

Dayanıklılığı ve korozyon direnci nedeniyle, her yıl üretilen alüminyumun yaklaşık% 15'i inşaat uygulamalarında kullanılır. Buna pencere ve kapı çerçeveleri, çatı kaplama, cephe kaplaması ve yapısal çerçeveleme ile oluklar, panjurlar ve garaj kapıları dahildir.

Alüminyumun elektriksel iletkenliği, uzun mesafeli iletken hatlarında kullanılmasını sağlar. Çelik ile güçlendirilmiş alüminyum alaşımları, bakırdan daha maliyetlidir ve hafifliklerinden dolayı sarkmayı azaltmaktadır.

Diğer alüminyum uygulamaları, tüketici elektroniği, sokak aydınlatma direkleri, petrol platformu üst yapıları, alüminyum kaplamalı pencereler, pişirme kapları, beyzbol sopaları ve yansıtıcı emniyet cihazları için kabuk ve ısı emicileri içerir.

Kaynaklar:

_{Sokak, Arthur. & Alexander, W. O. 1944.}

_{İnsan Hizmetinde Metaller . 11. Baskı (1998). USGS. Mineral Mal Özetler: Alüminyum (2011). // mineraller. usgs. gov / mineraller / barlar / emtia / alüminyum /
Google + 'da Terence izleyin}