معلومات عن الالمنيوم

الالومنيوم عنصر فالجدول الدورى له الرمز Al و العدد الذرى 13.
وهو فلز ذو لون ابيض فضى من مجموعة البورون من العناصر الكيميائية.
وهو معدنمطيلى اي قابل للسحب.
وهو عنصر غير ذواب فالماء فالشروط العادية.وهو من اكثر الفلزات و فره فالقشره الارضية،
وترتيبة الثالث من بين اكثر العناصر و فره فالكره الارضيه بعد الاكسجين و السيليكون.
يشكل الالومنيوم 8% من وزن سطح الارض الصلب.
ويعتبر الالومنيوم من اكثر المعادن فعاليه كيميائيه كمعدن حر،
و لذا نجدة مرتبطا باكثر من 270 معدن مختلف.
المصدر الرئيسى للالومنيوم هو معدن خام البوكسيت.
يمتاز الالومنيوم بمقاومتة للتاكلوبخفه و زنة حيث يدخل فصناعه الطائرات.

وللالومنيوم قدره متميزه على مقاومه التاكل بسبب ظاهره التخميل و بسبب كثافه المعدن المنخفضة.
العناصر البنيويه المصنوعه من الالومنيوم و سبائكة ذات دور فعال فالصناعه الفضائيه و مهمه جدا جدا فمجالات ثانية كالنقل و البناء.
وطبيعتة التفاعليه جعلتة مفيدا كحفاز او كمادة مضافه فالخلائط الكيميائية،
باللاضافه الى استخدامة فمتفجرات نترات الامونيوم لتعزيز قوه الانفجار.

الخواص

الالومنيوم فلز خفيف الوزن،
ومتين،
وذو مظهر يتراوح بين الفضى و الرمادى الداكن بحسب خشونه السطح.
والالومنيوم غير ممغنط،
وهو غير ذواب فالكحول،
مع انه يذوب فالماء فاشكال محددة.
جيد التوصيل للحراره و الكهرباء.
مقاومه الخضوع للالومنيوم النقى هي 7-11 ميغا باسكال،
فى حين ان سبائك الالومنيوم ذات مقاومه خضوع تتراوح من 200 الى 600 ميغاباسكال[3].و للالومنيوم نحو ثلث كثافه و جساءه الفولاذ.
فهو مطيلي،
وسهل التشغيل،
والسباكة،والبثق.
وهو قابل للسحب و وللطرق حيث ممكن قولبتة بشكل سهل نسبيا.

تعود قدره الالومنيوم الممتازه على مقاومه التاكل الى الطبقه السطحيه الرقيقه غير النفوذه و المتماسكه من اكسيد الالومنيوم التي تتشكل عندما يتعرض الفلز للهواء،
مما يمنع استمرار عملية الاكسدة.
احسن سبائك الالومنيوم تكون اقل مقاومه للتاكل بسبب التفاعلات الجلفانيه مع سبائك النحاس. وهذه المقاومه للتاكل عاده ما تنخفض انخفاضا كبيرا عندما يوجد عده محاليل ملحية،
لا سيما بوجود معادن مختلفة.

تترتب ذرات الالومنيوم فبنيه مكعب متمركز الوجوة (fcc).

الالومنيوم احد المعادن القليلة التي تحافظ على انعكاسها الفضى الكامل عندما تكون بشكل مسحوق دقيق،
مما يجعلة مكونا هاما جدا جدا فالطلاءات الفضية.
ومرأة الالومنيوم ذات اعلي انعكاس من اي معدن عند اطوال موجات (200-400 نانومتر) (فى مجال الاشعه فوق البنفسجية) و عند 3000- 10000 نانومتر (فى مجال الاشعه تحت الحمراء)،
فى حين ان القصدير و الفضه تتفوق عليه فمجال الضوء المرئى 400-700 نانومتر كما ان الفضه و الذهب و النحاس تتفوق عليه فمجال الطول الموجى 700*3000.

الالومنيوم هو موصل جيد للحراره و الكهرباء،
ووزنة اقل من النحاس.
يمكن للالومنيوم ان يصبح موصلا فائقا،
مع درجه حراره حرجه للتوصيل الفائق 1.2كلفن،
ومجال مغناطيسى حرج حوالى 100 غاوس.

النظائر

للالومنيوم تسعه نظائر يتراوح عددها الكتلى بين 23 و 30.
يوجد فالطبيعه نظيرين فقط هما Al27 (نظير ثابت) و له و فره طبيعية مقدارها 99.9%،
وAl26(مشع عمر النصف له 7.2 × 105 سنة).
ينتج النظير Al26 من الارغون فالغلاف الجوى بواسطه التشظى (Spallation) الذي تسببة بروتونات الاشعه الكونية.
تستخدم نظائر الالومنيوم فالتطبيقات العملية لتحديد تاريخ الترسبات البحرية،
وعقيدات المنغنيز،
والثلج الجليدى و الكوارتز فالقصف الصخريوالنيزكي.
وقد استعملت نسبة Al26 الى Be10 لدراسه دور نقل و ترسيب و تخزين الرواسب و اوقات الدفن و التاكل على مدي 105 الى 106 عام بالمقاييس الزمنية. وقد استعمل النظير الكوني Al26 اول ما استعمل فدراسات القمر و النيازك.
فشظايا النيازك،
بعد انفصالها عن الجسد الاب،
كانت معرضه لقصف مكثف من الاشعه الكونيه اثناء سفرها عبر الفضاء،
مما تسبب فتوليد Al26.
وبعد سقوطها على الارض،
حجب الغلاف الجوى شظايا النيزك من انتاج المزيد من Al26،
وبذلك ممكن استعمال اضمحلالة فتحديد عمر النيازك الارضية.
وقد اظهرت الابحاث النيزكيه ان Al26 كان و فيرا فو قت تكوين كوكبنا.
ويعتقد معظم علماء النيازك ان الطاقة المنطلقه من اضمحلال Al26 كانت مسؤوله عن ذوبان و تمايز بعض الكويكبات بعد تشكيلهم منذ 4.55 مليار سنة

وجودة فالطبيعة

فلز الالمنيوم هو من اكثر العناصر الفلزيه توافرا فالقشره الارضيه بعد الاكسجين و السيليصبح [8] بنسبة مقدارها 8.3%.
لا يواجد فلز الالومنيوم فالطبيعه بشكلة النقى الحر،
ويعود هذا الى الفتة القويه للاوكسجين،
فيصبح فالاكاسيد او السيليكات.
الفلسبار،
وهي اكثر مجموعات الفلزات شيوعا فالقشره الارضية،
هى سيليكات الالومنيوم.
يمكن لمعدن الالومنيوم الاصلي ان يوجد كحالة ثانوية فالبيئات منخفضه الاكسجين،
مثل داخل بعض البراكين.
كما يوجد كذلك ففلزات البريل،
والكرايوليت،
والغارنيت،
والاسبينل،
والفيروز[8].
الشوائب فاكسيد الالومنيوم،
مثل الكروم او الكوبالت تعطى الاحجار الكريمه مثلالياقوت.
اكسيد الالومنيوم النقى و المعروف باسم الكوروند،
هواحد اقسي المواد المعروفة على الاطلاق.

ومع ان الالومنيوم هو عنصر شائع و منتشر و على نطاق و اسع،
الا ان فلزات الالومنيوم لا تعتبر مصادرا اقتصاديه للمعدن.
فكل معدن الالومنيوم تقريبا ينتج من معدن خام البوكسيت AlOx(OH)3-2x.
يوجد البوكسيت نتيجة التجويه اديم الارض التي تحتوى على نسبة قليلة من الحديد و السيليكا فظروف مناخيه مدارية وتوجد كميات كبار من البوكسيت فاستراليا،
والبرازيل،
وغينيا،
وجامايكا و لكن مناجم المعدن الخام الرئيسيه هي فغانا،
واندونيسيا،
وجامايكا،وروسيا،
وسورينام.
ويصهر المعدن الخام اساسا فاستراليا و البرازيل و كندا و النرويج و روسيا و الولايات المتحدة.
ونظرا لان عملية الصهر هي عملية كثيفه الاستعمال للطاقة،
فان المناطق التي يزيد بها امدادات الغاز الطبيعي (مثل دوله الامارات العربية) اصبحت اماكن تكرير للالومنيوم.

انتاج الالومنيوم

علي الرغم من الالمنيوم هو العنصر المعدنى الاكثر و فره فقشره الارض (ويعتقد ان 7.5 الى 8.1 فالمئة)،
فانة من النادر فشكل حر،
ويحدث فالبيئات التي تفتقر الى الاكسجين،
مثل البراكين الطينية،
وكان يعتبر المعدن الثميناكثر قيمه من الذهب.
نابليون الثالث،
امبراطور فرنسا،
كان يزعم انه اقام ما دبة اكل حيث اعطي اكثر الضيوف شرفا اوانى من الالومنيوم،
فى حين ان الاخرىن من الضيوف اعطاهم الذهب.
وقد اكتمل نصب و اشنطن التذكارى،
مع 100 اوقيه (2.8 كلغ)من الالومنيوم باعتبارة اللمسة الاخيرة و التي تم و ضعها فمكان فيوم 6 ديسمبر 1884،
وذلك فحفل اخلاص متقن.
وكانت اكبر قطعة مفردة من الالومنيوم فذلك الوقت.
وفى هذا الوقت،
الالمنيوم،
كان غالي كالفضة.وقد تم انتاج الالومنيوم بكميات تجاريه فما يزيد قليلا على 100 سنة.

الالومنيوم يعتبر فلز ذات طبيعة تفاعليه قويه و الذي يصبح روابط كيميائية ذات طاقة عاليه مع الاكسجين.بالمقارنة مع معظم المعادن الاخرى،
فانة من الصعب استخراجة من الخام،
مثل البوكسايت،
ويرجع هذا الى الطاقة اللازمه لتقليل اكسيد الالومنيوم (Al2O3).علي سبيل المثال ،
الاختزال المباشر مع الكربون ،
باعتبارة يستعمل لانتاج الحديد،
لايمكن كيميائيا،
لان الالومنيوم عامل اختزال احسن من الكربون.اكسيد الالومنيوم له درجه انصهار نحو 2،000 °C.
ولذلك،
يجب ان انتزعت الكهربائي.
فى هذي العملية،
اكسيد الالومنيوم يذوب فالكرايوليت المنصهر و بعد هذا يختزل الى الفلز النقى.درجه الحراره التشغيليه للحد من الخلايا حوالى 950 الى 980 °C.
كما و جد الكرايوليت بعلم المعادن المعادن فجرينلاند،
ولكن فالاستعمال الصناعي فقد استعيض الاصطناعيه الجوهر.
الكرايوليت هو مركب كيميائى من الالومنيوم و الصوديوم و الكالسيوم و الفلوريد: (Na3AlF6).اكسيد الالومنيوم (مسحوق ابيض) و يتم الحصول عليه بتكرير البوكسايت فعملية باير لكارل باير.(السابق ،
عملية ديفيل و كانت هي الغالبه فتكنولوجيا التكرير.)

كما ذكر سابقا فان ما ده الالومنيوم شديد الارتباط مع الاكسجين بحيث يصعب فصلهما.
بالمقارنة مع الفلزات الاخرى،
فانة من الصعب ان يتم فصلة من خاماته،
مثل البوكسيت،
وذلك نظرا الى الطاقة اللازمه لارجاع اكسيد الالومنيوم Al2O3.
علي سبيل المثال،
فان الارجاع المباشر بالكربون كما يتم مع الحديد غير يمكن كيميائيا،
لان الالمنيوم بحد ذاتة عامل مرجع اكثر قوه من الكربون.
وبما ان لاكسيد الالمنيوم نقطه انصهار عاليه نسبيا حوالى 2000 °س،
لذا فان الالمنيوم يستحصل عن طريق التحليل الكهربائي.
يحل اكسيد الالومنيوم فهذه العملية فالكريوليت Na3AlF6 المذاب،
من بعدها يرجع الى الفلز النقي.
تكون درجه حراره التشغيل لخلايا الارجاع من 950 الى 980 °س.
يتواجد الكريوليت كمعدن فغرينلاند،
اما اكسيد الالومنيوم فيستحصل من معالجه البوكسيتبكيفية باير.

• معلومات عن عنصر الالمونيوم
• عبارات عن عنصر الالمنيوم
• معلومات عن الالمنيوم
• معلومات عن عنصر الألومنيوم
• إختزال أكسيد الألمنيوم
• البوكسيت الكوروند
• معاومات عن الالمنيوم
• معلومات عامة عن الالمنيوم
• مقدمة عن عنصر الالمنيوم