جهت مشاوره و استعلام قیمت تماس بگیرید : 09121504568

ورق ۴۳ میل

آلومینیوم
نام آلومینیوم از نام باستانی آلوم (سولفات آلومینیوم پتاسیم) گرفته شده است که آلومن (لاتین به معنای نمک تلخ) بود. آلومینیوم نام اصلی بود که توسط هامفری دیوی به عنصر داده شد، اما دیگران آن را آلومینیوم نامیدند و این نام پذیرفته شده در اروپا شد. با این حال، در ایالات متحده آمریکا نام ترجیحی آلومینیوم بود و هنگامی که انجمن شیمی آمریکا در مورد این موضوع بحث کرد، در سال 1925، تصمیم گرفت که از آلومینیوم استفاده کند.


آلومینیوم فلزی نرم و سبک است. به دلیل لایه نازکی از اکسیداسیون که هنگام قرار گرفتن در معرض هوا به سرعت تشکیل می شود، ظاهر نقره ای مات دارد. آلومینیوم غیر سمی (به عنوان فلز) غیر مغناطیسی و بدون جرقه است.

آلومینیوم تنها دارای یک ایزوتوپ طبیعی به نام آلومینیوم-27 است که رادیواکتیو نیست.

برنامه های کاربردی

آلومینیوم که عضوی نقره ای و انعطاف پذیر از گروه فلزات ضعیف عناصر است، عمدتاً به عنوان سنگ معدن بوکسیت یافت می شود و به دلیل مقاومت در برابر اکسیداسیون قابل توجه است (آلومینیوم در واقع تقریباً همیشه قبلاً اکسید شده است، اما برخلاف اکثر فلزات به این شکل قابل استفاده است). استحکام و وزن سبک آن آلومینیوم در بسیاری از صنایع برای ساخت میلیون ها محصول مختلف استفاده می شود و برای اقتصاد جهانی بسیار مهم است.

اجزای ساختاری ساخته شده از آلومینیوم برای صنعت هوافضا حیاتی هستند و در سایر زمینه های حمل و نقل و ساختمان که در آنها وزن سبک، دوام و استحکام مورد نیاز است بسیار مهم هستند.


استفاده از آلومینیوم بیش از هر فلز دیگری به جز آهن است. آلومینیوم خالص به راحتی با عناصر بسیاری مانند مس، روی، منیزیم، منگنز و سیلیکون آلیاژ تشکیل می دهد.


تقریباً تمام آینه های مدرن با استفاده از یک پوشش نازک بازتابنده از آلومینیوم در سطح پشتی یک ورق شیشه فلوت ساخته می شوند. آینه های تلسکوپ نیز با لایه نازکی از آلومینیوم پوشانده شده اند.


کاربردهای دیگر خطوط انتقال برق و بسته بندی (قوطی، فویل و غیره) است.


به دلیل رسانایی بالا و قیمت نسبتا پایین آن در مقایسه با مس، آلومینیوم برای سیم کشی برق خانگی تا حد زیادی در دهه 1960 در ایالات متحده معرفی شد. متأسفانه مشکلات در عملکرد ناشی از ضریب انبساط حرارتی بیشتر و تمایل آن به خزش تحت فشار پایدار ثابت است که هر دو در نهایت باعث شل شدن اتصال می شوند. خوردگی گالوانیکی باعث افزایش مقاومت الکتریکی می شود.


جدیدترین پیشرفت در فناوری آلومینیوم، تولید فوم آلومینیوم با افزودن ترکیبی (هیبرید فلزی) به فلز مذاب است که گاز هیدروژن آزاد می کند. قبل از انجام این کار، آلومینیوم مذاب باید غلیظ شود و این کار با افزودن الیاف اکسید آلومینیوم یا کاربید سیلیکون حاصل می شود. نتیجه یک فوم جامد است که در تونل های ترافیکی و شاتل های فضایی استفاده می شود.

آلومینیوم در محیط زیست

آلومینیوم عنصر فراوانی در پوسته زمین است: اعتقاد بر این است که در درصدی از 7.5٪ تا 8.1٪ وجود دارد. آلومینیوم به شکل آزاد بسیار کمیاب است. آلومینیوم کمک زیادی به خواص خاک می کند، جایی که عمدتاً به عنوان هیدروکسید آلومینیوم نامحلول وجود دارد.


آلومینیوم یک فلز واکنش پذیر است و استخراج آن از سنگ معدن آن، اکسید آلومینیوم (Al2O3) دشوار است. آلومینیوم یکی از سخت ترین فلزات روی زمین است که تصفیه می شود، دلیل آن این است که آلومینیوم به سرعت اکسید می شود و اکسید آن یک ترکیب بسیار پایدار است که بر خلاف زنگ روی آهن، پوسته پوسته نمی شود. دلیل اصلی استفاده از آلومینیوم در بسیاری از کاربردها، سختی تولید آن است.


چندین سنگ قیمتی از شکل کریستالی شفاف اکسید آلومینیوم به نام کوراندوم ساخته شده اند. وجود اثری از فلزات دیگر رنگ‌های مختلفی را ایجاد می‌کند: کبالت یاقوت‌های کبود بلوز را ایجاد می‌کند و کروم یاقوت قرمز را می‌سازد. اکنون هر دوی اینها به صورت مصنوعی آسان و ارزان هستند. توپاز سیلیکات آلومینیومی به رنگ زرد با ردی از آهن است.


بازیابی این فلز از ضایعات (از طریق بازیافت) به یکی از اجزای مهم صنعت آلومینیوم تبدیل شده است. تولید صنعتی فلز جدید در سراسر جهان حدود 20 میلیون تن در سال است و مقدار مشابهی بازیافت می شود. ذخایر شناخته شده سنگ معدن 6 میلیارد تن است.

اثرات آلومینیوم بر سلامتی
آلومینیوم یکی از پرکاربردترین فلزات و همچنین یکی از رایج ترین ترکیبات موجود در پوسته زمین است. با توجه به این واقعیت ها، آلومینیوم معمولا به عنوان یک ترکیب بی گناه شناخته می شود. اما با این حال، زمانی که فرد در معرض غلظت های بالا قرار می گیرد، می تواند باعث مشکلات سلامتی شود.

فرم محلول در آب آلومینیوم باعث اثرات مضر می شود، این ذرات یون نامیده می شوند. آنها معمولاً در محلول آلومینیوم در ترکیب با یون های دیگر یافت می شوند، به عنوان مثال به عنوان کلر آلومینیوم.

جذب آلومینیوم می تواند از طریق غذا، تنفس و تماس با پوست صورت گیرد. جذب طولانی مدت غلظت قابل توجه آلومینیوم می تواند منجر به اثرات جدی سلامتی شود، مانند:

- آسیب به سیستم عصبی مرکزی
- زوال عقل
- از دست دادن حافظه
- بی حالی
- لرزش شدید

آلومینیوم در محیط های کاری خاص، مانند معادن که در آب یافت می شود، یک خطر است. افرادی که در کارخانه هایی کار می کنند که در آن آلومینیوم در طول تولید استفاده می شود.

اکتشاف آلومینیوم
تاریخچه: زاج (سولفات آلومینیوم پتاسیم- KAl(SO4)2) از زمان های قدیم مورد استفاده قرار می گرفته است. از آن در دباغی کردن، رنگرزی و به عنوان کمکی برای جلوگیری از خونریزی جزئی و حتی به عنوان یک ماده در بکینگ پودر استفاده می شد. در سال 1750، آندریاس مارگگراف، شیمیدان آلمانی، تکنیکی برای تولید شکل جدیدی از زاج بدون گوگرد پیدا کرد. این ماده آلومینا نام داشت که امروزه به اکسید آلومینیوم (Al2O3) معروف است. اکثر شیمیدانان معاصر آن زمان معتقد بودند که آلومینا "زمین" فلزی است که قبلا ناشناخته است. فلز آلومینیوم سرانجام در سال 1825 توسط شیمیدان دانمارکی Hans Christian Ørsted (Oersted) جدا شد. شیمیدان آلمانی فریدریش وولر تلاش ناموفقی برای بازتولید تکنیک Ørsted کرد و روش جایگزینی را یافت که دو سال بعد آلومینیوم فلزی نیز تولید کرد. مورخان در مورد اینکه چه کسی باید برای این کشف اعتبار دریافت کند، اختلاف نظر دارند.
نام: آلومینیوم نام خود را از آلوم گرفته است. نام لاتین آلوم «آلومن» به معنای نمک تلخ است.
نکته در مورد نامگذاری: سر هامفری دیوی نام آلومینیوم را برای عنصر پیشنهاد کرد، با این حال، نام آلومینیوم برای مطابقت با انتهای "ایوم" اکثر عناصر انتخاب شد.

این املا در اکثر کشورها استفاده می شود. تا سال 1925 که انجمن شیمی آمریکا رسما تصمیم گرفت به جای آن از نام آلومینیوم استفاده کند، آلومینیوم نیز در ایالات متحده تلفظ می شد.

داده های فیزیکی آلومینیوم
حالت در دمای اتاق (300 K): جامد
ظاهر: نرم، سبک، فلز سفید نقره ای
چگالی: 2.6989 گرم بر سی سی
چگالی در نقطه ذوب: 2.375 گرم بر سی سی
وزن مخصوص: 7.874 (20 درجه سانتیگراد)
نقطه ذوب: 933.47 K، 660.32 درجه سانتی گراد، 1220.58 درجه فارنهایت
نقطه جوش: 2792 K، 2519 درجه سانتیگراد، 4566 درجه فارنهایت
نقطه بحرانی: 8550 K
گرمای فیوژن: 10.67 کیلوژول بر مول
گرمای تبخیر: 293.72 کیلوژول بر مول
ظرفیت حرارتی مولی: 25.1 J/mol·K
گرمای ویژه: 24.200 J/g·K (در 20 درجه سانتی گراد)


داده های اتمی آلومینیوم
حالت های اکسیداسیون (پررنگ رایج ترین): +3، +2، +1
الکترونگاتیوی: 1.610
میل ترکیبی الکترون: 41.747 kJ/mol
شعاع اتمی: 1.43 Å
حجم اتمی: 10.0 cc/mol
شعاع یونی: 51 (+3e)
شعاع کووالانسی: 1.24 Å
انرژی یونیزاسیون اول: 577.539 kJ/mol
انرژی یونیزاسیون دوم: 1816.667 kJ/mol
انرژی یونیزاسیون سوم: 2744.779 kJ/mol


داده های هسته ای آلومینیوم
تعداد ایزوتوپ ها: آلومینیوم دارای 23 ایزوتوپ شناخته شده از 21Al تا 43Al است. فقط دو مورد به طور طبیعی رخ می دهد. 27Al رایج ترین است که تقریباً 100٪ از کل آلومینیوم طبیعی را تشکیل می دهد. 26Al تقریباً پایدار با نیمه عمر 7.2 x 105 سال است و به طور طبیعی فقط در مقادیر کمی یافت می شود.

داده های کریستال آلومینیوم
ساختار شبکه: مکعبی وجهی محور
ثابت شبکه: 4.050 Å
دمای Debye: 394.00 K

موارد مصرف آلومینیوم
یونانیان و رومیان باستان از آلوم به عنوان قابض، برای مقاصد دارویی و به عنوان ماده ای در رنگرزی استفاده می کردند. در ظروف آشپزخانه، تزئینات بیرونی و هزاران کاربرد صنعتی استفاده می شود. اگرچه رسانایی الکتریکی آلومینیوم تنها حدود 60 درصد مس در هر سطح مقطع است، آلومینیوم به دلیل وزن سبک آن در خطوط انتقال الکتریکی استفاده می شود. از آلیاژهای آلومینیوم در ساخت هواپیما و موشک استفاده می شود. پوشش های آلومینیومی انعکاسی برای آینه های تلسکوپ، ساخت کاغذ تزئینی، بسته بندی و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود. آلومینا در شیشه سازی و مواد نسوز استفاده می شود. یاقوت مصنوعی و یاقوت کبود در تولید نور منسجم برای لیزر کاربرد دارند.

حقایق متفرقه آلومینیوم
آلومینیوم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است.
زمانی آلومینیوم را "فلز پادشاهان" می نامیدند زیرا تا زمانی که فرآیند هال-هروولت کشف شد، تولید آلومینیوم خالص گرانتر از طلا بود.
آلومینیوم پرمصرف ترین فلز بعد از آهن است.
منبع اولیه آلومینیوم سنگ معدن بوکسیت است.
آلومینیوم پارامغناطیس است.
سه کشور برتر معدن آلومینیوم گینه، استرالیا و ویتنام هستند. استرالیا، چین و برزیل در تولید آلومینیوم پیشتاز جهان هستند.
IUPAC در سال 1990 نام آلومینیوم را برگزید و در سال 1993 آلومینیوم را به عنوان گزینه قابل قبولی برای نام عنصر به رسمیت شناخت.
آلومینیوم برای جدا شدن از سنگ معدن خود به انرژی زیادی نیاز دارد. بازیافت آلومینیوم تنها به 5 درصد از آن انرژی برای تولید همان مقدار نیاز دارد.
آلومینیوم می تواند زنگ زده یا توسط جیوه اکسید شود.
یاقوت‌ها بلورهای اکسید آلومینیوم هستند که در آن برخی از اتم‌های آلومینیوم با اتم‌های کروم جایگزین شده‌اند.
یک قطعه جواهر در مقبره چو-چو ژنرال چینی قرن سوم کشف شد که حاوی 85 درصد آلومینیوم است. مورخان نمی دانند این زیور چگونه تولید شده است.
آلومینیوم در آتش بازی ها برای تولید جرقه و شعله های سفید استفاده می شود. آلومینیوم جزء متداول جرقه زنی ها است.

نظرات ثبت شده

نظری درباره این مطلب ثبت نشده است ، شما نفر اول باشید

نظر خود را به اشتراک بگزارید ایمیل شما در سایت نمایش داده نخواهد شد

جهت مشاوره و استعلام قیمت تماس بگیرید
09121504568