آلومینیوم چیست؟
آلومینیوم در محصولات متنوعی از جمله قوطی، فویل، ظروف آشپزخانه، قاب پنجره، بشکه آبجو و قطعات هواپیما استفاده می شود. این به دلیل ویژگی های خاص آن است.
شاید میتوان عنوان بهترین فلز را به آلومینیوم داد ، در صنعت. برای این گفته دلایل زیادی وجود دارد. چگالی پایینی دارد، غیر سمی است، هدایت حرارتی بالایی دارد، مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد و به راحتی می توان آن را ریخته گری، ماشین کاری و شکل داد. همچنین غیر مغناطیسی و بدون جرقه است. این فلز دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز انعطاف پذیر است. این اغلب به عنوان یک آلیاژ استفاده می شود زیرا خود آلومینیوم استحکام خاصی ندارد. آلیاژهای مس، منگنز، منیزیم و سیلیکون سبک وزن اما قوی هستند. آنها در ساخت هواپیما و سایر اشکال حمل و نقل بسیار مهم هستند. آلومینیوم یک رسانای الکتریکی خوب است و اغلب در خطوط انتقال الکتریکی استفاده می شود. نسبت به مس ارزان‌تر است و وزن آن تقریباً دو برابر رسانا است. هنگامی که آلومینیوم در خلاء تبخیر می شود، یک پوشش بسیار بازتابنده برای نور و گرما ایجاد می کند. مانند روکش نقره خراب نمی شود. این روکش های آلومینیومی کاربردهای زیادی از جمله آینه تلسکوپ، کاغذهای تزئینی، بسته ها و اسباب بازی ها دارند.
سبک، بادوام و کاربردی: اینها ویژگی هایی است که آلومینیوم را به یکی از مواد مهندسی کلیدی زمان ما تبدیل می کند. ما می‌توانیم آلومینیوم را در خانه‌هایی که در آن زندگی می‌کنیم، در اتومبیل‌هایی که رانندگی می‌کنیم، در قطارها و هواپیماهایی که ما را در مسافت‌های طولانی می‌برند، در تلفن‌های همراه و رایانه‌هایی که روزانه استفاده می‌کنیم، در قفسه‌های داخل یخچال‌هایمان و در وسایل مدرن پیدا کنیم. طراحی های داخلی، اما فقط 200 سال پیش اطلاعات کمی در مورد این فلز وجود داشت.
آلومینیوم فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای، عنصر 13 جدول تناوبی است. یکی از واقعیت های شگفت انگیز در مورد آلومینیوم این است که گسترده ترین فلز روی زمین است و بیش از 8 درصد از جرم هسته زمین را تشکیل می دهد. همچنین سومین عنصر شیمیایی رایج در سیاره ما پس از اکسیژن و سیلیکون است. در عین حال، به دلیل اینکه به راحتی با سایر عناصر متصل می شود، آلومینیوم خالص در طبیعت وجود ندارد. این دلیلی است که مردم نسبتاً اخیراً در مورد آن مطلع شده اند. به طور رسمی آلومینیوم برای اولین بار در سال 1824 تولید شد و پنجاه سال دیگر طول کشید تا مردم یاد بگیرند که آن را در مقیاس صنعتی تولید کنند. رایج ترین شکل آلومینیوم موجود در طبیعت سولفات های آلومینیوم هستند. اینها مواد معدنی هستند که دو اسید سولفوریک را ترکیب می کنند: یکی بر اساس یک فلز قلیایی (لیتیوم، سدیم، پتاسیم روبیدیم یا سزیم) و دیگری بر اساس فلزی از گروه سوم جدول تناوبی، در درجه اول آلومینیوم. سولفات های آلومینیوم تا به امروز برای تمیز کردن آب، برای پخت و پز، در پزشکی، در آرایشی و بهداشتی، در صنایع شیمیایی و در بخش های دیگر استفاده می شود. به هر حال، آلومینیوم نام خود را از سولفات های آلومینیوم گرفته است که در لاتین آلومن نامیده می شود.
امروزه ما حدود 300 ترکیب مختلف آلومینیومی و مواد معدنی حاوی آلومینیوم را می شناسیم، از فلدسپات، منبع اصلی معدنی روی زمین گرفته تا یاقوت سرخ، یاقوت کبود و زمرد که بسیار کمتر رایج هستند.
اما صرف نظر از اینکه آلومینیوم چقدر رایج است، اگر برق نبود، ممکن است برای همیشه پنهان بماند. کشف آلومینیوم زمانی امکان پذیر شد که دانشمندان توانستند از الکتریسیته برای تجزیه ترکیبات شیمیایی به عناصر خود استفاده کنند. در قرن نوزدهم فیزیکدان دانمارکی کریستین ارستد از الکترولیز برای بدست آوردن آلومینیوم استفاده کرد. الکترولیز یا احیای الکترولیتی فرآیندی است که امروزه برای تولید آلومینیوم نیز استفاده می شود. یکی دیگر از مواد معدنی نسبتا رایج، بوکسیت، امروزه به عنوان ماده اولیه اولیه در تولید آلومینیوم استفاده می شود. بوکسیت یک کانی رسی است که شامل اصلاحات مختلفی از هیدروکسید آلومینیوم مخلوط با آهن، سیلیکون، تیتانیوم، گوگرد، گالیم، کروم، اکسیدهای وانادیم و همچنین کربنات‌های کلسیم، آهن و منیزیم سولفوریک است. به عبارت دیگر، بوکسیت معمولی شما حاوی تقریباً نیمی از جدول تناوبی است. به هر حال، به دلیل بافت بوکسیت، حدود صد سال پیش، آلومینیوم اغلب به صورت شاعرانه به عنوان نقره به دست آمده از خاک رس شناخته می شد. برای تولید 1 تن آلومینیوم به طور متوسط 4 تا 5 تن بوکسیت مورد نیاز است.
تولید آلومینیوم به مقدار زیادی برق، حدود 15 مگاوات ساعت در هر تن خروجی نیاز دارد. این تقریباً به اندازه مصرف یک بلوک 100 آپارتمانی در ماه است. بنابراین بهترین سایت برای یک کارخانه ذوب آلومینیوم در کنار یک منبع انرژی قدرتمند و ترجیحا تجدید پذیر است. نیروگاه های برق آبی بهترین گزینه هستند زیرا قدرتمندترین منابع انرژی «سبز» موجود امروزی هستند.