Aluminiu: e so caratteristiche, a chimica è l'occurrenza naturale

da Joost Nusselder | Actualizatu u:  June 25, 2022
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L'aluminiu o l'aluminiu hè un elementu di metallu puru cù u numeru atomicu 13. Hè cunnisciutu per a so forza è e proprietà ligere, facendu un materiale assai ricercatu in i tempi muderni.

Chì ghjè l'aluminiu

Chì sò l'usi chjave di l'aluminiu?

L'aluminiu hà una larga gamma di usi, cumprese:

  • Custruzzione: L'aluminiu hè comunmente utilizatu in l'industria di a custruzione per via di a so forza è durabilità.
  • Potenza elettrica: L'aluminiu hè utilizatu in i cables d'energia è i fili per via di a so alta conduttività.
  • Utensili è cuntenituri di cucina: L'aluminiu hè comunmente utilizatu in a produzzione di utensili di cucina, cuntenituri è lattine per via di a so resistenza à a corrosione.
  • Batterie è pruduzzione più ligera: L'aluminiu hè un cumpunente chjave in a produzzione di batterie è liggeri per via di e so proprietà ligere.

Quantu aluminiu hè pruduciutu?

L'aluminiu hè un materiale altamente pruduciutu, cù milioni di tunnellate prudutte annu da cumpagnie in u mondu.

Chì forme vene l'aluminiu?

L'aluminiu vene in una varietà di forme, cumprese fogli, piatti, bars è tubi. Si pò dinù esse trovu in formi spiciali cum'è extrusions e forgings.

Chì Role Ghjucà l'Aluminium in l'ambiente?

L'aluminiu hà un impattu più bassu annantu à l'ambiente cumparatu cù l'altri metalli, perchè pò esse riciclatu è riutilizatu. Questu facenu un materiale cumunu in novi gamme di prudutti chì miranu à riduce i rifiuti è prumove a sustenibilità.

Avè fisicu cù l'aluminiu

  • L'aluminiu hè un metallu blu-argentu chì hè assai stabile per via di a so struttura atomica.
  • Havi un numaru atomicu di 13 è hè unu di i principali elementi prisenti nantu à a Terra.
  • A cunfigurazione atomica di l'aluminiu hè 2, 8, 3, chì significa chì hà dui elettroni in u primu livellu d'energia, ottu in u sicondu, è trè in u livellu energeticu più esterno.
  • L'elettroni più periferichi di l'aluminiu sò spartuti trà l'atomi, chì cuntribuiscenu à u so ligame metallicu è a rende assai conduttivu.
  • L'aluminiu hà una struttura cristallina cubica è un raghju di circa 143 pm.
  • Hà un puntu di fusione di 660.32 ° C è un puntu d'ebullizione di 2519 ° C, facendu capace di resistà à alte temperature.
  • A densità di l'aluminiu hè bassu, chì varieghja da 2.63 à 2.80 g/cm³, secondu a lega particulare.
  • L'aluminiu hè quasi maleable cum'è l'oru è hè u sicondu metale più maleable, dopu l'argentu.
  • Hè ancu assai duttile, vale à dì chì pò esse tiratu in fili sottili senza rompe.
  • In paragunà à l'altri metalli, l'aluminiu hà un pesu relativamente bassu, cù una gamma di pesu di circa 26.98 à 28.08 g/mol, secondu l'isotopo.

Cumpagnia Fisica

  • L'aluminiu hè un elementu cumuni chì si trova in a crosta di a Terra, induve hè tipicamente presente in forma di bauxite.
  • Hè pruduciutu cumminendu bauxite cù l'idrossidu di sodiu è poi electrolyzing a mistura resultanti.
  • L'aluminiu puru hè un metallu ligeramente blu-biancu chì hè assai pulitu è ​​​​hà un ligeru splendore.
  • L'aluminiu hè assai resistente à a corrosione, facendu adattatu per una varietà di applicazioni induve serà espostu à l'elementi.
  • Havi una alta conductività termale, chì significa chì pò trasferisce u calore rapidamente è efficace.
  • L'aluminiu hè ancu micca tossicu, micca magneticu è senza scintille, facendu un materiale assai versatile.
  • Sicondu a lega, l'aluminiu pò varià da esse duru è maleable à duru è forte.
  • L'aluminiu hè assai adattatu per a fusione, a machinazione è a furmazione, facendu una scelta populari per una larga gamma di applicazioni.
  • À l'anni, l'aluminiu hè diventatu un materiale sempre più impurtante per via di e so proprietà fisiche è a facilità cù quale pò esse pruduciutu è raffinatu.
  • Sicondu a tavola periodica, l'aluminiu hè un elementu mediu, è hè assai stabile per via di a so cunfigurazione di l'elettroni è di e proprietà di ligame.
  • L'energii d'ionizazione di l'aluminiu sò relativamente alti, chì significa chì esige una quantità significativa d'energia per caccià un elettroni da un atomu o ion d'aluminiu.
  • L'aluminiu hè capaci di furmà una larga varietà di isotopi, chì varieghja da 21Al à 43Al, cù energie chì varieghja da 0.05 MeV à 9.6 MeV.
  • E proprietà fisiche di l'aluminiu facenu un materiale altamente versatile chì hè adattatu per una larga gamma di applicazioni, da a custruzzione è u trasportu à l'elettronica è l'imballaggio.

Aluminium: a chimica daretu à u metallu

  • L'aluminiu hè statu scupertu in u 1825 da u chimicu danese Hans Christian Oersted.
  • Hè un metallu post-transizione cù u simbulu Al è u numeru atomicu 13.
  • L'aluminiu hè un solidu à a temperatura di l'ambienti è hà una valenza di trè.
  • Havi un picculu raghju atomicu è altamente elettronegativu, chì face un forte cumminatu cù altri elementi per furmà cumposti.
  • I pruprietà di l'aluminiu includenu esse un bon cunduttore di l'electricità è u calore, avè una densità bassa è resistenti à a corrosione.
  • Hè essenziale per a vita muderna è hà una larga gamma di usi in custruzzione, trasportu è imballaggio.

Pruduzzione è Raffinamentu di Alluminiu

  • L'aluminiu hè pruduttu da u prucessu Hall-Héroult, chì implica l'elettrolisi di l'alumina (Al2O3) in criolite fusa (Na3AlF6).
  • Stu prucessu hè assai energeticu è caru, ma l'aluminiu hè largamente dispunibule è cunvene à utilizà.
  • A capacità di pruduce l'aluminiu in grande quantità è à un costu relativamente bassu hà fattu un metale cumuni in a società muderna.
  • U prucessu di raffinamentu implica l'aghjunzione di altri metalli cum'è u magnesiu per pruduce legami cù proprietà specifiche.

L'aluminiu in a natura è a so chimica acquosa

  • L'aluminiu hè u metale più abbundante in a crosta di a Terra, ma ùn si trova in a so forma pura.
  • Hè cumunimenti truvata in minerali cum'è bauxite è argilla.
  • L'idrossidu d'aluminiu (Al (OH) 3) hè un compostu cumuni chì si forma quandu l'aluminiu reagisce cù suluzione aquosa cum'è l'idrossidu di potassiu (KOH).
  • In a prisenza di l'acqua, l'aluminiu forma una fina capa d'oxidu nantu à a so superficia, chì a prutegge da più corrosione.

Usu è Applicazioni di l'aluminium

  • L'aluminiu hà una vasta gamma di usi per via di e so proprietà, cumpresu esse ligere, forte è faciule di travaglià.
  • Hè cumunimenti utilizatu in l'edificazione è a custruzzione, u trasportu, l'imballu è l'elettronica.
  • L'aluminiu hè adattatu per fà pezzi magre, cum'è foil, è pezzi grossi, cum'è frames di custruzzione.
  • A capacità di mischjà l'aluminiu cù altri metalli permette a produzzione di legami cù proprietà specifiche, cum'è a forza è a resistenza à a corrosione.
  • I bastoni d'aluminiu sò comunmente usati in i filamenti elettrici per via di a so bona conduttività.

L'urighjini di l'aluminiu: cumu si occorre naturalmente

  • L'aluminiu hè u terzu elementu più abbundante in a crosta di a Terra, chì custituiscenu circa 8% di u so pesu.
  • Hè un elementu di numeru atomicu relativamente bassu, cù u simbulu Al è u numeru atomicu 13.
  • L'aluminiu ùn si trova micca in a so forma pura in a natura, ma in cumbinazioni cù altri elementi è cumposti.
  • Si trova in una larga varietà di minerali, cumpresi silicati è ossidi, è ancu in forma di bauxite, una mistura di ossidi d'aluminiu idratati.
  • A bauxite hè a fonte primaria di l'aluminiu, è si trova in grande quantità in certi paesi, cumpresi l'Australia, Guinea è Brasile.
  • L'aluminiu si trova ancu in e rocce ignee cum'è aluminosilicati in feldspars, feldspathoids, è micas, è in a terra derivata da elli cum'è argilla.
  • Dopu à più intemperie, pare com'è bauxite è laterite ricca di ferru.

A scienza daretu à a furmazione di l'aluminiu

  • L'aluminiu hè creatu in u nucleu di l'astri per via di reazzioni di fusione, è hè espulsu in u spaziu quandu sti stiddi splodanu cum'è supernovae.
  • Si pò ancu esse pruduciutu in picculi quantità per via di a brusgia di certi materiali, cum'è u magnesiu, in presenza di l'ossigenu.
  • L'aluminiu hè un elementu stabile, è ùn hè micca facilmente rottu o distruttu da reazzione chimica.
  • Hè estremamente forte è ligeru, facendu un materiale preziosu per una larga gamma di applicazioni.

E diverse forme di l'aluminiu in a natura

  • L'aluminiu pò esse in diverse forme secondu e cundizioni in quale si trova.
  • In a so forma metallica, l'aluminiu hè un materiale forte, duttile è maleable chì hè comunmente utilizatu in a produzzione di una larga gamma di prudutti.
  • Pò esse ancu in forma di cumposti, cum'è l'oxidu d'aluminiu (Al2O3), chì hè comunmente cunnisciutu cum'è corindone o ruby.
  • L'aluminiu nativu, in quale l'elementu si trova in a so forma pura, hè summamente raru è si trova solu in uni pochi di lochi in u mondu, cumpresu Sudamerica è Groenlandia.
  • L'aluminiu pò ancu esse ligatu cù altri elementi, cum'è l'idrogenu è l'ossigenu, per furmà cumposti cum'è l'idrossidu d'aluminiu (Al(OH)3) è l'ossidu d'aluminiu (Al2O3).

Da a minera à a fabricazione: u viaghju di a produzzione d'aluminiu

  • A bauxite hè u materiale primariu utilizatu in a produzzione di l'aluminiu
  • Si trova in abbundanza in i zoni tropicali è subtropicali, particularmente in Sudamerica, Africa è Australia
  • A bauxite hè una roccia sedimentaria chì hè custituita da una mistura di minerali, cumprese l'idrossidu d'aluminiu, l'ossidu di ferru è a silice.
  • Per caccià a bauxite, l'esperti utilizanu un metudu chjamatu blasting, chì implica l'usu di splusivi per sguassà a terra è a terra per accede à i ricchi dipositi situati sottu.
  • A bauxite minata hè allora almacenata è trasportata à un stabilimentu di raffinazione

Raffinazione di bauxite per ottene alumina

  • U prucessu di raffinamentu principia cù a pulizia di a bauxite per caccià qualsiasi impurità, cum'è argilla è tracce di ferru è altri metalli pesanti.
  • A bauxite pulita hè poi sfracicata in pezzi chjuchi è secca per furmà un polveru seccu
  • Stu polveru hè postu in un grande cisterna, induve hè mischju cù un tipu specificu di soda caustica è riscaldatu sottu pressione.
  • A reazzione chimica resultanti pruduce una sustanza chjamata alumina, chì hè un materiale biancu è pulveru
  • L'alumina hè allora almacenata è trasportata à una smelter per un ulteriore prucessu

Smelting Alumina per pruduce l'aluminiu

  • Le processus de fusion consiste à transformer l'alumine en métal d'aluminium
  • U metudu attuale utilizatu in a maiò parte di i paesi implica u prucessu Hall-Heroult, chì si compone di dui passi principali: a riduzzione di l'alumina à l'ossidu d'aluminiu è l'elettrolisi di l'ossidu d'aluminiu per pruduce metalli d'aluminiu.
  • A riduzzione di l'alumina à l'ossidu d'aluminiu implica u riscaldamentu di l'alumina cù un agentu riducente, cum'è u carbone, per sguassà l'ossigenu è pruduce l'ossidu d'aluminiu.
  • L'ossidu d'aluminiu hè dissolutu in un elettrolitu fusu è sottumessu à u currente elettricu per pruduce metalli d'aluminiu.
  • U prucessu di smelting richiede una quantità significativa di putenza è hè comunmente situatu vicinu à fonti di elettricità economica, cum'è e centrali idroelettriche.
  • U risultatu di u prucessu di smelting hè prudutti d'aluminiu d'alta qualità chì sò usati in una larga gamma di industrii, cumprese a custruzzione, u trasportu è l'imballu.

Alluminiu: U Metallu Versatile per una larga gamma di applicazioni

L'aluminiu hè un metale largamente utilizatu chì hà una varietà di applicazioni in diverse industrii. Hè un materiale ligeru, forte è durable chì hè faciule da travaglià, facendu una scelta populari per parechje applicazioni. In questa sezione, esploreremu e diverse applicazioni di l'aluminiu è e caratteristiche chì facenu un materiale cusì versatile.

Applicazioni in l'edilizia è a custruzione

L'aluminiu hè una scelta populari per a custruzione è a custruzione per via di e so proprietà ligere è resistente à a corrosione. Alcune di l'applicazioni principali di l'aluminiu in l'edificazione è a custruzione include:

  • Coperture, rivestimenti è facciate
  • Finestre, porte è vetrina
  • Ferramenta architettonica è balaustra
  • Sistemi di grondaia è di drenaggiu
  • Treadplate è pavimenti industriali

L'aluminiu hè ancu cumunimenti utilizatu in a custruzzione di strutture sportive, cum'è stadii è arene, per via di e so proprietà ligere è durable.

Applicazioni in a fabricazione è l'industria

L'aluminiu hè largamente utilizatu in i settori di fabricazione è industriale per via di e so proprietà meccaniche è chimiche. Alcune di l'applicazioni principali di l'aluminiu in a fabricazione è l'industria includenu:

  • Linee di trasmissione elettrica è cumpunenti
  • Fabricazione di lattine per bevande è alimenti
  • Utensili è attrezzatura di cucina
  • Cumpunenti per l'industria di u trasportu, cumprese a ferrovia è l'automobile
  • Alloys per diverse applicazioni industriali, cumprese catalizzatori è materiali resistenti à a corrosione

L'aluminiu hè ancu comunmente utilizatu com'è foglia per imballaggio è insulazione per via di a so capacità di cunvertisce u calore è a so resistenza à l'acqua è à l'asciugatura.

Alloys d'aluminiu è e so applicazioni

L'aliaghji d'aluminiu sò pruduciuti da agenti di lega cum'è u ramu, u zincu è u siliciu per migliurà e proprietà meccaniche è chimiche di u metallu. Alcune di l'aleaghji d'aluminiu più cumuni è e so applicazioni includenu:

  • Alliati forgiati - usati in a fabricazione di diversi cumpunenti per via di a so alta forza è di una bona formabilità
  • Alloys di fusione - usati in a fabricazione di cumpunenti cumplessi per via di a so capacità di esse fusi in forme intricate
  • Kynal - una famiglia di leghe sviluppate da British Imperial Chemical Industries chì sò largamente usate in a fabricazione di linee di trasmissione elettrica è cumpunenti.

U mercatu globale di l'aluminiu

L'aluminiu hè unu di i metalli più utilizati in u mondu, cù una gamma di applicazioni in diverse industrii. U mercatu globale di l'aluminiu hè significativu, cù a maiò parte di a produzzione d'aluminiu chì vene da a Cina, seguita da a Russia è u Canada. A dumanda di l'aluminiu hè prevista per cuntinuà à cresce, in particulare in l'industria di l'automobile è di a custruzzione, postu chì a necessità di materiali ligeri è durable aumenta.

U travagliu cù l'Aluminium: Tecniche è Cunsiglii

Quandu si tratta di travaglià cù l'aluminiu, ci sò uni pochi di tecniche è cunsiglii chì ponu fà u prucessu più faciule è più efficace:

  • Cutting: L'aluminiu pò esse tagliatu cù una varietà di arnesi, cumprese seghe, cesoie, è ancu un cutter di scatula simplice. In ogni casu, hè impurtante di utilizà l'uttellu adattatu per u travagliu è di piglià cura di ùn dannà u materiale in u prucessu.
  • Curvatura: L'aluminiu hè un metallu relativamente morbidu, chì facilita a curvatura è a forma in diverse forme. Tuttavia, hè impurtante d'utilizà a tecnica ghjusta per evità di causà danni o lascià marchi antiestetiche.
  • Unisce: L'aluminiu pò esse unitu cù una varietà di metudi, cumprese a saldatura, a brasatura è a saldatura. Ogni metudu hà i so vantaghji è disadvantages, secondu l'applicazione specifica.
  • Finitura: L'aluminiu pò esse finitu in una varietà di manere, cumprese lucidatura, anodizazione è pittura. Ogni metudu hà i so benefizii unichi è ponu esse usatu per creà una varietà di sguardi è finiture diffirenti.

Travaux

L'aluminiu hè largamente utilizatu in una varietà di applicazioni, cumprese:

  • Custruzzione: L'aluminiu hè una scelta populari per i materiali di custruzzione per via di a so forza, durabilità è proprietà ligere.
  • A cucina: L'aluminiu hè spessu usatu in a cucina per via di a so capacità di cunduce u calore rapidamente è uniformemente.
  • Cunnessioni di circuiti è blocchi: L'aluminiu hè comunmente utilizatu in a produzzione di cunnessione di circuiti è blocchi per via di a so capacità di cunduce l'electricità.
  • Imballaggio: L'aluminiu hè adupratu per pruduce una varietà di materiali di imballaggio diffirenti, cumprese lattine, fogli, è ancu cartoni d'ova.

Impattu ambientale

Mentre l'aluminiu hè un materiale assai versatile è utile, hè impurtante cunsiderà u so impattu ambientale. A pruduzzione di l'aluminiu richiede una grande quantità di putenza è pò causà danni significativi à l'ambiente si ùn hè micca fattu in modu rispunsevule. Tuttavia, ci sò una varietà di tecniche è prucessi chì ponu esse aduprati per riduce l'impattu ambientale di a produzzione è l'usu di l'aluminiu.

L'impattu ambientale di a produzzione d'aluminiu

L'aluminiu hè un chimicu tossicu chì pò avè effetti dannosi nantu à l'ecosistema aquaticu. Quandu hè liberatu in i corpi d'acqua, pò causà a perdita di ioni di plasma è emolinfa in pesci è invertebrati, purtendu à fallimentu osmoregulatori. Questu pò esse risultatu in a perdita di spezie vegetali è animali, purtendu à una riduzzione di a biodiversità. Inoltre, a liberazione di emissioni sulfuriche durante a fabricazione di l'aluminiu pò purtà à a pioggia acida, chì dannu ancu l'ecosistema acquaticu.

Ecosistemi Terrestri

A produzzione d'aluminiu hà ancu un impattu significativu in l'ecosistema terrestre. A deforestazione hè spessu necessariu per fà spaziu per e piante di fabricazione d'aluminiu, chì porta à a perdita di l'habitat per parechje spezie vegetali è animali. A liberazione di contaminanti in l'aria pò ancu dannà a salute di e cumunità vicine è di a fauna salvatica. A contaminazione di a terra hè un altru prublema, cum'è i sustanzi chimichi utilizati in u prucessu di fabricazione ponu infiltrassi in terra è dannu a vita di a pianta.

cunchiusioni

Allora ci avete, i numerosi usi di l'aluminiu è perchè hè un materiale cusì utile. Hè un metallu ligeru cù assai forza, facendu perfettu per a custruzzione, u trasportu è l'imballaggio. In più, ùn hè micca tossicu è micca magneticu, cusì hè sicuru d'utilizà. Allora ùn àbbia paura di aduprà! Pudete sempre riciclà quandu avete finitu.

Sò Joost Nusselder, u fundatore di Tools Doctor, marketer di cuntenutu è babbu. Mi piace à pruvà novi equipaghji, è inseme à a mo squadra, aghju creatu articuli di blog approfonditi dapoi u 2016 per aiutà i lettori fideli cù arnesi è cunsiglii di creazione.