ما الالمنيوم وما هو استعمالاته
ما هو الالمنيوم وما هي استعمالاته في هذا المقال سوف نشرح عن :
اهم استعمالات الالمنيوم في الطبيعية
أهلا ومرحبا بكم زوار ومتابعي موقع المجد في هذا الموضوع سوف نعرض لكم شرحا وافياً عن : الالمنيوم واستعمالاته
وجود الالمنيوم :
لا يوجد الالمنيوم حراً في الطبيعة لانه من الفلزات الفعالة فهو يوجد متحداً مع غيره من العناصر ضمن مركبات متنوعة .
والالمنيوم اوسع الفلزات انتشارا في قشرة الارض ، فهو يلي الأوكسجين ( 46 % ) و السيليكون ( 28 % ) في سعة انتشاره . اذ يؤلف الالمنيوم نحو ( 8 % ) من صخور القشرة الأرضية والطين.
ورغم انتشار سليكات الالمنيوم المعقدة في الصخور والطين ، فانها لا تصلح لاستخلاص الالمنيوم منها حاليا بسبب الكلفة العالية اقتصادية . يعتبر البوكسايت وهو اوكسيد الألمنيوم المائي الخام الرئيس للالمنيوم فهو اهم خام يستعمل لاستخلاص الفلز.
بينما يعتبر الكريولايت وهو فلورید مزدوج من الصوديوم والالمنيوم من المصادر المهمة المستعملة الاستخلاص الفلز .
بينما يعتبر الكريولايت وهو فلورید مزدوج من الصوديوم والالمنيوم من المصادر المهمة المستعملة الاستخلاص الفلز .
استخلاص الالمنيوم
هناك طرائق عديدة لاستخلاص الالمنيوم من مركباته. وتعتبر طريقة هول ، في الوقت الحاضر من احسنها واكفئها.
حيث تستعمل في الصناعة بشكل واسع . وتعتمد هذه الطريقة على التحليل الكهربائي للألومينا , النقية في حمام من منصهر الكريولايت بدرجة حرارة ( C ° 1000 ) وباستعمال أقطاب كاربونية . ولا توجد الالومينا نقية في الطبيعة بل توجد ضمن الخام المعروف بالبوكسايت مع شوائب من الحديد وغيره .
ينقى خام البوكسايت كيميائياً من الشوائب للحصول على اوكسيد الألمنيوم النقي Al²O³ ( الالومینا ) والذي له درجة انصهار عالية ويذاب في منصهر الكريولايت الذي يعمل على تخفيض درجة انصهار الالومینا . يوضع المنصهر في خلية تحليل كهربائية وعند امرار التيار الكهربائي يتجمع الالمنيوم على شكل منصهر في اسفل الخلية ويسحب بين مدة وأخرى.
خواص الالمنيوم
- الخواص الفيزيائية الالمنيوم فلز ذو مظهر فضي جيد التوصيل للحرارة والكهربائية وقليل الكثافة .
- الخواص الكيميائية
أ- تأثير الاوكسجين في الالمنيوم
ذكرنا سابقا بأنه عند تعرض الالمنيوم الى الهواء يتأكسد سطحه الخارجي فقط ، فيكتسي الالمنيوم بطبقة رقيقة جدا من اوكسيده الذي يكون شديد الالتصاق بسطح الفلز ، وهذا ما يقي الفلز من استمرار التأكل ، وهذا غير ما يحدث في عنصر الحديد . ب - يحترق مسحوق الألمنيوم بشدة وبلهب ساطع محررة طاقة عالية
جـ - الالمنيوم عامل مختزل
يوضع خليط من مسحوق الألمنيوم واوكسيد الحديد ( III ) ( اي Fe²O³ ) بجفنة تثبت في وعاء فيه رمل
ثم يثبت شريط من المغنيسيوم بطول مناسب وتحرق نهاية الشريط مع الابتعاد مسافة لا تقل عن 3 أمتار وملاحظة تفاعل مسحوق الالمنيوم مع اوكسيد الحديد تفاعلا شديدة مصحوبة بانبعاث كمية كبيرة من الحرارة وبلهب ساطع مع تطاير شرر كما في الشكل المجاور.
وينتج عن هذا التفاعل تكون منصهر الحديد ، نتيجة قيام الالمنيوم باختزال اوكسيد الحديد ( III ) وتحرير الحديد الذي انصهر بفعل الحرارة العالية ، ويسمى هذا التفاعل بتفاعل الثرميت
ويفاد من هذا التفاعل في لحيم الاجهزة الحديدية الكبيرة وقضبان سكك الحديد. كما يستعمل الالمنيوم لاستخلاص بعض الفلزات من خاماتها الموجودة على هيئة اكاسيد اعتمادا على كونه عاملا مختز .
د - تفاعل الالمنيوم مع الحوامض والقواعد :
يتفاعل الالمنيوم مع حامض الهيدروكلوريك المخفف بسهولة محررة غاز الهيدروجين ومكونا كلوريد الالمنيوم
ولا يستمر تفاعل الالمنيوم مع كل من حامض النتريك المخفف والمركز ، بسبب تكون طبقة من اوكسيده ( Al²O³ ) التي تعزل الحامض عن الفلز ، فيتوقف التفاعل ، ويفاد من هذه الخاصية في حفظ حامض النتريك ( التیزاب ) ونقله بأوان من الالمنيوم .
يتفاعل الالمنيوم مع محاليل القواعد مثل محلول هيدروكسيد الصوديوم او البوتاسيوم في الماء محررة غاز الهيدروجين وملح الالمنيوم .
نستنتج بأن عنصر الالمنيوم يتفاعل مع الحوامض والقواعد محررة غاز الهيدروجين في الحالتين ويدعي هذا السلوك بالسلوك الامفوتيري .
ما هو استعمالات الألمنيوم ؟
- يمكن استعمال الألمنيوم في صناعة الاسلاك الكهربائية حيث أن توصيل الالمنيوم للكهربائية يساوي ضعف توصيل النحاس ، اذا اخذنا نفس الكتلة من العنصرين ، وهذا يؤدي الى ان نصف قطر الاسلاك المصنوعة من الالمنيوم يكون اكبر مما لاسلاك النحاس . لكن لكون الالمنيوم اكثر تمدد او تقلص ( بنسبة 39 % ) من النحاس النفس المدى الحراري ، فلا تصنع الأسلاك الكهربائية من الالمنيوم الا ضمن نطاق محدود.
- تصنع حاليا من الالمنيوم صفائح رقيقة لتغليف الاطعمة والادوية والسكائر وللاستعمالات المنزلية الأخرى .
- وكذلك تصنع منه القناني المعدنية المتنوعة الاحجام .
- تصنع من سبائكه الخفيفة ؛ الأواني والقدور والملاعق والصفائح والكراسي وكثير من الصناعات الاخرى. آن صناعات الالمنيوم المحلية أخذة بالازدهار يوما بعد يوم .
- يستعمل الالمنيوم في عمل مرايا التلسكوبات الكبيرة ، والعديد من الصناعات الأخرى .
- يستعمل الالمنيوم في صناعة هياكل الطائرات والقطارات الخفيفة .
- تستعمل في هياكل الابنية الضخمة وبعض اجزاء السيارات .
- تصنع من سبائكه القناني الخاصة لحفظ السوائل بدرجة حرارية منخفضة جدا.
سبائك الألمنيوم
اهم سبائك الألمنيوم :
- سبيكة الديورالومين : تتكون هذه السبيكة من نسبة عالية من الالمنيوم ونسبة قليلة من كل من النحاس والمغنيسيوم وقد تحتوي على المنغنيز ايضا وتمتاز بخفتها وصلابتها . وتستعمل في بناء بعض اجزاء الطائرات.
- برونز الالمنيوم : تتكون هذه السبيكة من نسبة قليلة من الألمنيوم ونسبة عالية من النحاس واحيانا فلزات اخرى . خواص هذه السبيكة الجيدة ، انها تقاوم التأكل ، ويتغير لون السبيكة بتغير نسب مكوناتها حيث يتدرج من لون النحاس الى اللون الذهب والى لون الفضة ..لذلك يفاد من هذه الخاصية بصناعة أدوات الزينة
كما يمكنك الاطلاع عن ما هو السليكون وما هي اهم استعمالاته
ما هو الالمنيوم وما هي اهم استعمالات الالمنيوم وكيف يتواجد الالمنيوم في الطبيعية