الألومنيومaluminium خصائصه وأستخدامه ، ألومنيوم aluminium

الألومنيوم استخدامات وخصائص

هناك زيادة هائلة فى الإنتاج العالمى للألومنيوم Aluminium فى السنوات الأخيرة ، ويتجاوز الإنتاج العالمى الآن ملايين طن ، وتعد الولايات المتحدة أكبر منتج للألومنيوم ، تليها كندا ، ثم الأتحاد السوفيتى ، لم يبدأ صناعة الألومنيوم على نطاق تجارى إلا منذ أقل من 100 عام ، وقد ظل ثمنه باهظا لدرجة أنه كان يعد فلزا نفيسا ، ومنذ أقل من 80 عاما ، كانت الأوعية والأوانى الألومنيومية التى اعتدنا عليها فى مطابخنا فوق متناول أغنى الناس ، ومن العجيب أن الكثيرين منا قد شهدوا مثالا لاستخدام مبكر للألومنيوم ، ربما دون أن يعلموا ذلك ، وهو تمثال إيروس Eros فى بيكاديللى سيركس ، وقد رفع عنه الستار عام 1893م .

وقد عرفت مركبات الألومنيوم منذ عدة قرون ، ولكن الفلز لم يستخلص منها قبل عام 1810م على يد سير هامفرى ديفى Sir Humphry Davy ، ولكن الفلز الذى استخلصه لم يكن نقيا بالدرجة التى تسمح له بتكوين أى فكرة حقيقية عن خواصه Properties ، وقد استخلص أول فلز على درجة اعلى من النقاوة على يد الكيميائى الدانيماركى أورستيد Oersted عام 1825م ، والكيميائى الألمانى فوهلر Wohler عام 1827م ، وفى عام 1845م نجح فوهلر Wohler فى تحضير كمية كافية اكتشفت منها انه فلز خفيف جدا طروق ، أى قابل للتشكيل بالطرق .

وفى السنوات التالية ، أكتشفت طرق لتحضير كميات اكبر من الألومنيوم عن طريق التحليل الكهربى Electrolysis ، أى بإمرار تيارات كهربية خلال مركبات الألومنيوم المصهورة أو المسالة ، ولكن الفلز ظل غاليا جدا ، وفى عام 1886م فقط ، اكتشف الكيميائى الفرنسى هيرولت Heroult والأميركى س . م . هول C.M.Hall فى نفس الوقت تقريبا ، طريقة لأستخلاص الألومنيوم على نطاق واسع مازالت تستخدم حتى الآن ، وهى عبارة عن تحليل كهربى للألومنيا Alumina أكسيد الألومنيوم الذائب فى مصهور الكريوليت Cryolite فلوريد الألومنيوم الصوديومى ، وكان هذا الاكتشاف بداية صناعة الألومنيوم التى تنتج الآن تشكيلة ضخمة من المنتجات من أدوات المطبخ إلى الطائرات .

من أين يأتى الألومنيوم :-

الألومنيوم الذى يحيط بنا يزيد فى كميته على أى فلز آخر ، وهو يكون 8% من القشرة الأرضية ، كما أنه ثالث العناصر المألوفة ، ويأتى فى الترتيب بعد الأوكسيجين Oxygen والسيليكون Silicon ، ولايوجد فى الطبيعة أبدا فى صورته النقية ، بل يكون متحدا دائما مع عناصر أخرى مكونا معادن مختلفة ، والبوكسيت Bauxite هو أهمها كمصدر للألومنيوم ، ويوجد البوكسيت فى الولايات المتحدة ، وغينيا ، وغانا ، والهند ، وفرنسا ، ويوغوسلافيا ، والبلقان ، وهناك معدن هما آخر يحتوى على الألومنيوم هو الكريوليت .

ويتحد الألومنيوم مع العناصر الأخرى بسهولة كبيرة ، ولذا يمكن استخلاصه بصهر الخام مع مواد تستخلص الفلز منه ، والفلز صعب فى تنقيته ، ولذلك ينقى الخام قبل الحصول على الفلز منه ، ويسحق خام البوكسيت أولا ثم يغسل لإزالة الطفل ، ثم يعالج بمحلول ساخن من الصودا الكاوية Caustio Soda الذى يذيب الألومنيا أو أكسيد الألومنيوم ، ويرشح المحلول الذى يحتوى على الألومنيا ويبرد فتتكون بلورات من هيدروكسيد الألومنيوم ، ومنه يحصل على الألومنيوم بالتحليل الكهربى .

خواص الألومنيوم :-

الألومنيوم فلز فاتح اللون فضى تقريبا ، سحوب Ductile  ” يمكن سحبه على شكل أسلاك ” ، وطروق Malleable  ” يمكن طرقه ودرفلته أو تشكيله على شكل صفائح أو قضبان ” .

الرمز الكيميائى : لو

الكثافة : 2،7جم/سم3 ( النحاس 8،96 ، الحديد 7،9 )

والألومنيوم فلز مفيد جدا لأسباب عدة ، فأولا وقبل كل شىء بسبب خفته ، فوزنه لايزيد على ثلث وزن حجم مماثل من الفلزات المألوفة الأخرى ، وهو أيضا متين ، ويكفى وزن منه يعادل نصف وزن الصلب لكى يعطى نفس الصلابة ، ويمكن زيادة صلابته بسبكه ” أى بمزجه ” بفلزات أخرى .

ثانيا لأن الألومنيوم بالرغم من اتحاده بسهولة مع العناصر الأخرى ومن بينها الأوكسيجين ، فإنه لايصدأ Rust ولا يتآكل Corrode ، بتعرضه للهواء ، إذ أن طبقة رقيقة من الأكسيد تتكون فوق سطحه وتحمى الفلز الموجود تحتها ، ولذلك فإن الألومنيوم يمتاز بمقاومته الكبيرة للتآكل .

ثالثا لأن الألومنيوم موصل جيد جدا للحرارة والكهرباء ، وتبلغ قدرة سلك من الألومنيوم على توصيل الكهرباء حوالى 60% فقط من قدرة سلك من النحاس له نفس الحجم ، ولكنها تزيد على ضعف قدرة سلك من النحاس له نفس الوزن ، وقد أدت صفاته الجيدة كموصل للحرارة ولمقاومته للتآكل إلى استخدامه استخداما شاملا فى أوانى الطهى .

فوائد الألومنيوم :-

الديورالومين Duralumin واحد من أهم سبائك Alloys  الألومنيوم ، ويحتوى على 4% نحاس مع كميات قليلة من المنجنيز Manganese ، والماغنسيوم Magnesium والسيليكون ، وقد اخترعه المهندس الألمانى ويلم Wlim عام 1908م ، وقد لعبت هذه السبيكة دورا هاما فى تطوير الطيران لأنها تجمع بين القوة والخفة ، وليست لها نفس كفائة الألومنيوم النقى فى مقاومة التآكل ، ولكن إذا كانت درجة مقاومة التآكل المطلوبة عالية ، فإنه يمكن طلاؤها من الجانبين بطبقة من الفلز النقى .

جسم الطائرة مصنوع من الديورالومين .

تستخدم سبائك من الألومنيوم والسيليكون المقاومة للتآكل فى واجهات المبانى الحديثة .

وكذلك تقاوم سبائك الألومنيوم مع الماغنسيوم التآكل وتستخدم فى الأجزاء العليا من السفن .

https://www.youtube.com/watch?v=ZykIHZw7eHI

نتيجة بحث الصور عن الألومنيوم

نتيجة بحث الصور عن الألومنيوم

‫0 تعليق

اترك تعليقاً