الألمنيوم
يعتبر الألمنيوم من العناصر الكيميائية الفلزية، له لون أبيض مائل للفضي تقريباً، ينتمي لمجموعة البورون من العناصر الكيميائية، ويتخذ من الرقم 13 عدداً ذرياً له، ويرمز له كيميائياً بالرمز Al، ويمكن العثور عليه بالقشرة الأرضية بكثرة إذ يأتي بالمرتبة الثالثة من حيث إمكانية العثور عليه في الكرة الأرضية.
يرتبط الألمنيومم مع أكثر من مئتين وسبعين معدناً، ويعود السبب في ذلك إلى أنه معدن حر، كما أنه من المعادن ذات الفعالية الكيميائية العالية، وتبلغ نسبة الألمنيوم في وزن سطح الأرض الصلب نحو 8% من إجمالي وزنها، ويعّد خام البوكسيت بأنه المادة الخام أو المصدر الرئيسي للألمنيوم.
خصائص الألمنيوم
- يعتبر الألمنيوم من العناصر الكيميائية غير القابلة للذوبان في الماء.
- يعد قابلاً للسحب والطرق.
- يقاوم التآكل بشدّة نظراً لانخفاض كثافة معدنه.
- يعتبر مادة محفّزة.
- يعزّز قوة الانفجار في نترات الأمونيوم.
- يعّد من الفلزات خفيفة الوزن.
- يمتاز بالمتانة.
- يصنّف ضمن الفلزات غير القابلة للجذب أو المغنطة.
- يعتبر موصلاً جيداً للكهرباء والحرارة.
- يعّد عنصراً مقاوماً للخضوع عند 7-11 ميغا باسكال.
- من العناصر سهلة التشكيل والسباكة والتشغيل.
انصهار الألمنيوم
تبلغ كثافة الألمنيوم عند درجة حرارة غرفة ما ما يقارب 2.70 غ.سم -3، أما عند بلوغه نقطة الانصهار 660°س فإنها تكون 2.375 غ.سم-3، ويبدأ الألمنيوم بالغليان عند نقطة الغليان 2519 °س أي ما يساوي 4566 ف، ويدخل الألمنيوم في استخدامات متعددة لذلك يتوّجب صهره أولاً فيعرّض لدرجة حرارة انصهاره التي تساوي 10.71 كيلو جول.مول-1، أما عند ارتفاع درجة الحرارة إلى 294.0 كيلو جول.مول-1 فإنه يبدأ بالتبخر.
إنتاج الألمنيوم
تعتبر إمكانية العثور على عنصر الألمنيوم في شكله الحر نادرةً إلى حد ما بالرغم من توفّره بكثرة في قشرة الأرض، إلا أنه يقتصر وجوده على البيئات التي تخلو من الأكسجين كتعرف ما هو الحال في البراكين الطينية، ويصنّف الألمنيوم بأنه واحد من الفلزات ذات التفاعل القوي مع الأكسجين وتربط بينهما روابط كيميائية بطاقة مرتفعة نسبياً، ويعزا سبب استخراج الألمنيوم من الطبيعة على هيئة مادة خام إلى ضرورة توفّر الطاقة لتعمل على تخفيض مادة أكسيد الألمنيوم فيه. ويمكن استخراج الألمنيوم بالاعتماد على أحد الطريقتين، وهما:
- من البوكسيت بعد التنقية.
- بواسطة عملية التحليل الكهربائي خلية هول: وتتمثل هذه الطريقة بإزاحة الأيونات الموجبة وتوّجهها نحو القطب السالب، والعكس أيضاً فينتج عن ذلك حدوث عملية الأكسدة أي توجهها نحو المصعد، ويتمثل ذلك بفقد الإلكترونات وبدء عملية الاختزال التي تؤدي إلى توجه الأيونات نحو المهبط وبالتالي ينتج عن ذلك اكتساب للإلكترونات.
