Aluminium: Taybetmendiyên Wê, Kîmya, û Derketina Xwezayî

ji hêla Joost Nusselder | Nûvekirî li ser:  June 25, 2022
Ez ji afirandina xwendevanên xwe, naveroka belaş, tijî serişteyan hez dikim. Ez sponsoriyên drav qebûl nakim, nerîna min bixwe ye, lê ger hûn pêşniyarên min arîkar bibînin û hûn bi yek ji girêdanên min tiştek ku hûn jê hez dikin bikirin, ez dikarim komîsyonek bêyî lêçûnek zêde ji we re bistînim. Bêtir hîn bibin

Aluminium an aluminium hêmanek metalek paqij e ku jimara atomê 13 ye. Ew bi hêz û taybetmendiyên xwe yên sivik tê zanîn, ku ew di demên nûjen de dike materyalek pir digere.

Aluminium çi ye

Bikaranîna sereke yên Aluminium çi ne?

Aluminium xwedan cûrbecûr karanînan e, di nav de:

  • Avakirin: Aluminum bi gelemperî di pîşesaziya avahiyê de ji ber hêz û domdariya xwe tê bikar anîn.
  • Hêza elektrîkê: Aluminium ji ber guheztina xwe ya zêde di kablo û têlan de tê bikar anîn.
  • Alav û konteynirên metbexê: Aluminium ji ber berxwedana xwe ya li hember korozyonê bi gelemperî di hilberîna alavên metbexê, konteynir û tenekeyan de tê bikar anîn.
  • Hilberîna pîlê û sivik: Aluminium ji ber taybetmendiyên xwe yên sivik di hilberîna batar û sivikan de pêkhateyek sereke ye.

Çiqas Aluminium tê hilberandin?

Aluminium materyalek pir tête hilberandin e, ku her sal bi mîlyonan ton ji hêla pargîdaniyên li çaraliyê cîhanê ve têne hilberandin.

Aluminium Di Çi Forman de Tê?

Aluminium di cûrbecûr cûrbecûr de tê, di nav de pel, lewh, bar û tub. Di heman demê de ew dikare di formên taybetî yên wekî extrusions û forgings de jî were dîtin.

Rola Aluminium Di Jîngehê de Çi Dileyize?

Aluminium li gorî metalên din bandorek kêmtir li ser jîngehê heye, ji ber ku ew dikare were vezîvirandin û ji nû ve were bikar anîn. Ev di rêzikên hilberên nû de ku armanc kêmkirina çopê û pêşvebirina domdariyê ye, ew dike materyalek hevpar.

Bi Aluminiumê Fîzîkî Distînin

  • Aluminium metalek şîn-zivîn e ku ji ber avahiya xweya atomê pir bi îstîqrar e.
  • Hejmara wê ya atomê 13 ye û yek ji hêmanên sereke ye ku li ser rûyê erdê heye.
  • Veavakirina atomî ya aluminiumê 2, 8, 3 ye, yanî di asta enerjiyê ya yekem de du elektron, di ya duyemîn de heşt, û di asta enerjiya herî derve de sê elektron hene.
  • Elektronên herî derveyî yên aluminiumê di navbera atoman de têne parve kirin, ku ev yek beşdarî girêdana wê ya metalî dike û wê pir birêkûpêk dike.
  • Aluminium xwedan avahiyek krîstalek kub e û tîrêjek wê bi qasî 143 pm heye.
  • Xala helînê ya wê 660.32°C û xala kelandinê 2519°C heye, ji ber vê yekê ew dikare li hember germahiyên bilind li ber xwe bide.
  • Tîrêjiya aluminium kêm e, ji 2.63 heta 2.80 g / cm³, li gorî alloyek taybetî ve girêdayî ye.
  • Aluminium hema hema bi qasî zêr çêdibe û piştî zîv duyemîn metala herî maqûl e.
  • Di heman demê de ew pir bikêr e, yanî bêyî şkestin dikare were kişandin nav têlên zirav.
  • Li gorî metalên din, aluminium xwedan giraniyek kêm kêm e, bi giraniya 26.98 heta 28.08 g / mol, li gorî îzotopê ve girêdayî ye.

Taybetmendiyên fizîkî

  • Aluminium hêmanek hevpar e ku di qalikê Erdê de tê dîtin, ku ew bi gelemperî di forma boksît de heye.
  • Ew bi berhevkirina baksît bi hîdroksîdê sodyûmê re û dûv re bi elektrolîzkirina tevliheviya encam tê hilberandin.
  • Alumînyûma safî metalek piçekî şîn-spî ye ku pir şilkirî ye û xwedan roniyek sivik e.
  • Aluminium li hember korozyonê pir berxwedêr e, ku ew ji bo cûrbecûr sepanên cihê ku ew ê li ber hêmanan were xuyang kirin guncan e.
  • Ew xwedan guheztinek germî ya bilind e, tê vê wateyê ku ew dikare germê zû û bi bandor veguhezîne.
  • Aluminium di heman demê de ne-jehrîn, ne-magnetîk û ne-çirûsk e, ku ew dike materyalek pir jêhatî.
  • Li ser alloyeyê ve girêdayî, aluminium dikare ji nerm û nermbûnê bigire heya hişk û xurt.
  • Aluminium ji bo avêtin, makînasyon û çêkirinê pir maqûl e, ku ew ji bo cûrbecûr serlêdanan bijarek populer dike.
  • Bi salan, aluminium ji ber taybetmendiyên xwe yên fizîkî û hêsaniya ku tê hilberandin û paqijkirin dibe materyalek girîng.
  • Li gorî tabloya perîyodîk, aluminium hêmanek navîn e, û ji ber veavakirina elektronîkî û taybetmendiyên girêdana wê pir aram e.
  • Enerjiyên iyonîzasyona aluminiumê nisbeten zêde ne, tê vê wateyê ku ji bo rakirina elektronek ji atomek an îyonek aluminiumê enerjiyek girîng hewce dike.
  • Aluminium dikare cûrbecûr îzotopan çêbike, ji 21Al heya 43Al, bi enerjiyên ji 0.05 MeV heya 9.6 MeV diguhere.
  • Taybetmendiyên fizîkî yên aluminiumê wê dike materyalek pir jêhatî ku ji bo cûrbecûr sepanan, ji çêkirin û veguheztinê heya elektronîk û pakkirinê, maqûl e.

Aluminium: Kîmya li pişt Metal

  • Aluminium di sala 1825-an de ji hêla kîmyazanê Danîmarkî Hans Christian Oersted ve hat dîtin.
  • Ew metalek piştî-veguhertinê ye ku bi nîşana Al û hejmara atomî 13 ye.
  • Aluminium di germahiya odeyê de zexmek e û valentiya wê sê ye.
  • Ew xwedan tîrêjek atomî ya piçûk û pir elektronegatîf e, ku ew dihêle ku ew bi hêmanên din re bi xurtî tevbigerin da ku pêkhateyan pêk bînin.
  • Taybetmendiyên aluminiumê di nav wan de ew e ku rêgezek baş a elektrîk û germê ye, xwedan tîrêjek kêm e, û berxwedêriya korozyonê ye.
  • Ew ji jiyana nûjen re pêdivî ye û di avahî, veguhastin û pakkirinê de gelek karanîna wê heye.

Hilberîn û Paqijkirina Aluminium

  • Aluminium ji hêla pêvajoya Hall-Héroult ve tê hilberandin, ku tê de elektrolîza alumina (Al2O3) di kryolîta zirav (Na3AlF6) de pêk tê.
  • Ev pêvajo enerjî-dijwar û biha ye, lê aluminium bi berfirehî peyda dibe û karanîna wê hêsan e.
  • Kapasîteya hilberandina aluminiumê bi mîqdarên mezin û bi lêçûnek nizm ew di civaka nûjen de kiriye metalek hevpar.
  • Pêvajoya rafînekirinê bi lêzêdekirina metalên din ên wekî magnezyûmê vedihewîne da ku alloyên xwedan taybetmendiyên taybetî hilberînin.

Di Xwezayê de Aluminium û Kîmyaya Avê ya wê

  • Aluminium metala herî zêde di qalika dinyayê de ye, lê di forma xwe ya paqij de nayê dîtin.
  • Bi gelemperî di mîneralên wekî boksît û gil de tê dîtin.
  • Hîdroksîdê Aluminium (Al(OH)3) pêkhateyek hevpar e ku dema ku aluminium bi çareseriyên avî yên wekî hîdroksîdê potassium (KOH) re reaksiyonê dike çê dibe.
  • Di hebûna avê de, alumînyûm li ser rûyê xwe tebeqek oksîtê ya tenik çêdike, ku wê ji korozyonê diparêze.

Bikaranîn û Sepanên Aluminium

  • Aluminium ji ber taybetmendiyên xwe, di nav de sivik, hêzdar û hêsan e ku pê re kar bikin, gelek karanînan hene.
  • Ew bi gelemperî di avahî û avakirin, veguhastin, pakkirin û elektronîk de tê bikar anîn.
  • Aluminium ji bo çêkirina perçeyên zirav, wek peldank, û perçeyên mezin, wekî çarçoveyên avahiyê, maqûl e.
  • Kapasîteya tevlihevkirina aluminium bi metalên din re destûrê dide hilberîna alloyên xwedan taybetmendiyên taybetî, wekî hêz û berxwedana korozyonê.
  • Rodên aluminum bi gelemperî di têlên elektrîkê de ji ber guheztina xwe ya baş têne bikar anîn.

Origins of Aluminium: Çawa Ew Xwezayî Diqewime

  • Alemînyûm sêyem hêmana herî zêde di qalika dinyayê de ye, ku ji %8ê giraniya wê pêk tîne.
  • Ew hêmanek jimareya atomî ya nisbeten kêm e, bi nîşana Al û jimareya atomî 13.
  • Aluminium di xwezayê de ne di forma xweya paqij de, lê bi hêman û pêkhateyên din re tê dîtin.
  • Ew di cûrbecûr mîneralan de, di nav de silicat û oksîdan, û hem jî di forma baksît de, tevliheviyek ji oksîtên aluminiumê yên hîdrokirî pêk tê.
  • Boksît çavkaniya bingehîn a aluminiumê ye, û li hin welatan, di nav de Avusturalya, Gîne, û Brezîlyayê, bi mîqdarên mezin tê dîtin.
  • Aluminium di zinarên agirê de jî wekî aluminosilicates di feldspars, feldspathoids, û micas de, û di axê de ji wan wekî gil tê peyda kirin.
  • Li ser hewayê bêtir, ew wekî laterît û laterîtek dewlemend-hesin xuya dike.

Zanista Li Pişt Damezrandina Aluminium

  • Aluminium di navokê stêrkan de bi reaksiyonên fusionê çêdibe û dema ev stêrk wek supernova diteqin ji fezayê derdikeve.
  • Di heman demê de ew dikare di mîqdarên piçûk de bi şewitandina hin materyalan, wekî magnesium, di hebûna oksîjenê de were hilberandin.
  • Aluminium hêmanek bi îstîqrar e, û bi reaksiyonên kîmyewî bi hêsanî nayê hilweşandin an hilweşandin.
  • Ew zehf bi hêz û sivik e, ku ew ji bo cûrbecûr serlêdanan materyalek hêja dike.

Di Xwezayê de Formên Cûda yên Aluminiumê

  • Aluminium li gorî şert û mercên ku tê de tê dîtin dikare di formên cûda de hebe.
  • Di forma xweya metallî de, aluminium materyalek bihêz, nerm û nerm e ku bi gelemperî di hilberîna cûrbecûr hilberan de tê bikar anîn.
  • Ew dikare di forma pêkhateyan de jî hebe, wek oksîdê aluminium (Al2O3), ku bi gelemperî wekî korundum an yaqût tê zanîn.
  • Aluminiuma xwecihî, ku tê de hêman di forma xweya paqij de tê dîtin, zehf kêm e û tenê li çend deveran li çaraliyê cîhanê, di nav de Amerîkaya Başûr û Gronland, tê dîtin.
  • Aluminium dikare bi hêmanên din re jî, wek hîdrojen û oksîjenê, were girêdan da ku pêkhateyên mîna hîdroksîdê aluminium (Al(OH)3) û oksîdê aluminium (Al2O3) çêbike.

Ji Madenê Berbi Hilberînê: Rêwîtiya Hilberîna Aluminum

  • Boksît materyalê bingehîn e ku di hilberîna aluminium de tê bikar anîn
  • Ew li herêmên tropîkal û subtropîkal, bi taybetî li Amerîkaya Başûr, Afrîka û Avusturalya bi pirranî tê dîtin
  • Boksît zinarek niştecîh e ku ji tevliheviya mîneralan pêk tê, di nav de hîdroksîdeya aluminium, oksîdê hesin, û silica.
  • Ji bo derxistina boksît, pispor rêbazek bi navê teqînê bikar tînin, ku tê de bi karanîna teqemeniyan ji bo rakirina ax û axê ji bo gihîştina depoyên dewlemend ên ku li jêr in.
  • Boksîta ku tê derxistin paşê tê hilanîn û ji bo tesîseke rafîneriyê tê veguhestin

Paqijkirina Boksît ji bo bidestxistina Alumina

  • Pêvajoya rafînekirinê bi paqijkirina boksît dest pê dike da ku her nepakiyê jê bibe, wek gil û şopên hesin û metalên din ên giran.
  • Boksîta paqijkirî paşê di perçeyên piçûk de tê pelçiqandin û tê hişk kirin ku tozek hişk çêbibe
  • Ev toz di tankek mezin de tê danîn, li wir bi celebek taybetî ya soda caustic tê tevlihev kirin û di bin zextê de tê germ kirin.
  • Di encama reaksiyona kîmyewî de maddeyek bi navê alumina ku madeyek spî û toz e, çêdike
  • Dûv re Alumina tê hilanîn û ji bo pêvajoyek din vediguhezîne smelterek

Ji bo Hilberandina Aluminiumê Aluminayê dişewitîne

  • Pêvajoya helandinê vediguherîne alumina nav metala aluminiumê
  • Rêbaza heyî ku li piraniya welatan tê bikar anîn pêvajoya Hall-Heroult, ku ji du gavên sereke pêk tê: kêmkirina aluminayê ji oksîda aluminiumê û elektrolîza oksîdê aluminiumê ji bo hilberîna metala aluminiumê vedihewîne.
  • Kêmkirina aluminayê ber bi oksîda aluminiumê ve tê germkirina aluminayê bi kêmkerek, wek karbonê, ji bo rakirina oksîjenê û hilberandina oksîdê aluminiumê.
  • Dûv re oksîda aluminiumê di elektrolîtek şilandî de tê hilweşandin û ji bo hilberîna metala aluminiumê dikevin bin elektrîkê.
  • Pêvajoya helandinê hêzek girîng hewce dike û bi gelemperî li nêzî çavkaniyên elektrîkê erzan, wek santralên hîdroelektrîkê, cih digire.
  • Encama pêvajoya helandinê hilberên aluminium-ê yên bi kalîte ye ku di cûrbecûr pîşesaziyan de, di nav de avahî, veguheztin, û pakkirinê de têne bikar anîn.

Aluminium: Metalek Berfireh ji bo Rêzeya Berfireh a Serlêdan

Aluminium metalek bi berfirehî tête bikar anîn ku di pîşesaziyên cihêreng de xwedan rêzek sepanan e. Ew materyalek sivik, bihêz û domdar e ku meriv pê re hêsan e ku meriv pê re bixebite, ku ew ji bo gelek serlêdanan bijarek populer dike. Di vê beşê de, em ê serîlêdanên cihêreng ên aluminium û taybetmendiyên ku wê dikin materyalek pirreng bikolin.

Serîlêdanên di Avahî û Avakirinê de

Aluminium ji ber taybetmendiyên xwe yên sivik û berxwedêr-berxwedan ji bo avahî û çêkirinê bijarek populer e. Hin serîlêdanên sereke yên aluminium di avahî û çêkirinê de ev in:

  • Rovan, xêzkirin, û rû
  • Pencere, derî, û firoşgehan
  • Hêza mîmarî û balustrading
  • Pergalên avjenî û avêtinê
  • Treadplate û qata pîşesaziyê

Aluminium jî bi gelemperî di avakirina tesîsên werzîşê de, wekî stadyûm û arenas, ji ber taybetmendiyên xwe yên sivik û domdar tê bikar anîn.

Serlêdan di Hilberîn û Pîşesazî de

Aluminium ji ber taybetmendiyên xwe yên mekanîkî û kîmyewî bi berfirehî di sektorên çêkirin û pîşesaziyê de tê bikar anîn. Hin serîlêdanên sereke yên aluminium di çêkirin û pîşesaziyê de ev in:

  • Xet û pêkhateyên veguhestina elektrîkê
  • Çêkirina tenekeyên ji bo vexwarin û xwarinê
  • Amûr û amûrên xwarinê
  • Parçeyên ji bo pîşesaziya veguhastinê, tevî rêhesin û otomotîvê
  • Alloy ji bo sepanên pîşesaziyê yên cihêreng, di nav de katalîzator û materyalên berxwedêr ên korozyonê

Aluminium di heman demê de ji ber şiyana wê ya veguheztina germê û berxwedana wê ya li hember av û zuwakirinê bi gelemperî wekî peldankek ji bo pakkirin û îzolasyonê jî tê bikar anîn.

Aloyeyên Aluminium û Serîlêdanên Wan

Alîgirên aluminiumê ji hêla ajanên aligirên wekî sifir, zinc û silicon ve têne hilberandin da ku taybetmendiyên mekanîkî û kîmyewî yên metal çêtir bikin. Hin ji aligirên aluminiumê yên herî gelemperî û serîlêdanên wan hene:

  • Alîgirên şilandî- ji ber hêza wan a bilind û çêbûna baş di çêkirina pêkhateyên cihêreng de têne bikar anîn.
  • Alloyên avêtinê- di çêkirina pêkhateyên tevlihev de ji ber şiyana wan ku di şeklên tevlihev de werin avêtin têne bikar anîn.
  • Kynal- malbatek alloyên ku ji hêla Pîşesaziya Kîmyewî ya Imperial Brîtanî ve hatî pêşve xistin ku bi berfirehî di çêkirina xetên veguhestina elektrîkê û pêkhateyan de têne bikar anîn.

Bazara Cîhanî ya Aluminum

Aluminium yek ji wan metalên ku herî zêde tê bikar anîn li cîhanê ye, ku di nav pîşesaziyên cihêreng de gelek sepanan heye. Bazara gerdûnî ya aluminiumê girîng e, ku piraniya hilberîna aluminiumê ji Chinaînê tê, li pey Rûsya û Kanada. Tê payîn ku daxwaziya aluminiumê bi taybetî di pîşesaziyên otomotîv û avahîsaziyê de mezin bibe, ji ber ku hewcedariya materyalên sivik û domdar zêde dibe.

Bi Aluminium re dixebitin: Teknîkî û Serişteyan

Dema ku dor tê ser xebata bi aluminiumê re, çend teknîk û serişte hene ku dikarin pêvajoyê hêsantir û bikêrtir bikin:

  • Birîn: Aluminum dikare bi karanîna cûrbecûr amûran were qut kirin, di nav de saw, dirûv, û tewra qutiyek hêsan. Lêbelê, girîng e ku meriv amûrek rast ji bo kar bikar bîne û baldar be ku di pêvajoyê de zirarê nede materyalê.
  • Kêmkirin: Aluminium metalek nisbeten nerm e, ku ew hêsan dike û di formên cûda de çêdibe. Lêbelê, girîng e ku meriv teknîka rast bikar bîne da ku zirarê nede an şopên nebaş nehêle.
  • Tevlîbûn: Aluminum dikare bi karanîna cûrbecûr rêbazan ve were girêdan, di nav de welding, brazing, and soldering. Her rêbaz xwedî avantaj û dezawantajên xwe ye, li gorî serîlêdana taybetî.
  • Dawîkirin: Aluminum dikare bi cûrbecûr awayan were qedandin, di nav de paqijkirin, anodîzekirin, û boyaxkirin. Her rêbaz xwedan feydeyên xwe yên yekta ye û dikare were bikar anîn da ku cûrbecûr xuyang û pêvekên cûda biafirîne.

Applications

Aluminium bi berfirehî di cûrbecûr sepanan de tê bikar anîn, di nav de:

  • Avakirin: Aluminium ji ber hêz, domdarî û taybetmendiyên sivik ji bo materyalên avahiyê bijarek populer e.
  • Xwarin: Aluminium ji ber kapasîteya wê ya ku germahiyê zû û yeksan bi rê ve dibe pir caran di ware xwarinçêkirinê de tê bikar anîn.
  • Têkilî û blokên dorê: Aluminium bi gelemperî di hilberîna girêdan û blokan de ji ber kapasîteya xwe ya elektrîkê tê bikar anîn.
  • Packaging: Aluminium ji bo hilberîna cûrbecûr materyalên pakkirinê yên cihêreng, di nav de teneke, pel, û tewra kartonên hêk jî tê bikar anîn.

Bandora Hawirdorê

Digel ku aluminium materyalek pir jêhatî û bikêr e, girîng e ku meriv bandora wê ya hawîrdorê binirxîne. Hilberîna aluminium hêzek mezin hewce dike û heke bi berpirsiyarî neyê kirin dikare zirarek girîng bide jîngehê. Lêbelê, cûrbecûr teknîk û pêvajo hene ku dikarin werin bikar anîn da ku bandora hawîrdorê ya hilberîn û karanîna aluminium kêm bikin.

Bandora Jîngehê ya Hilberîna Aluminum

Aluminium kîmyewîyek jehrîn e ku dikare li ser ekosîstemên avê bandorên zirardar bike. Dema ku ew di nav laşên avê de tê berdan, ew dikare bibe sedema windabûna îyonên plazma û hemolymph di masî û bêvertebrîtan de, û bibe sedema têkçûna osmoregulatory. Ev dibe sedema windakirina cureyên nebat û heywanan, dibe sedema kêmbûna cihêrengiya biyolojîk. Wekî din, berdana bermayiyên sulfurîk di dema çêkirina aluminium de dikare bibe sedema barana asîd, ku bêtir zirarê dide ekosîstemên avê.

Ekosîstemên Erdî

Hilberîna aluminiumê jî bandorek girîng li ser ekosîstemên bejahî dike. Bi gelemperî ji bo nebatên hilberîna alumînyûmê jûreyek çêbike, ku ji bo gelek cureyên nebat û heywanan dibe sedema windakirina jîngehê, bi gelemperî pêdivî ye ku daristan were derxistin. Serbestberdana qirêjên hewayê jî dikare zirarê bide tenduristiya civakên derdorê û jîngehên çolê. Qirêjiya axê pirsgirêkek din e, ji ber ku kîmyewiyên ku di pêvajoya çêkirinê de têne bikar anîn dikarin bikevin nav erdê û zirarê bidin jiyana nebatan.

Xelasî

Ji ber vê yekê we heye, gelek karanîna aluminium û çima ew materyalek wusa bikêr e. Ew metalek sivik û bi hêzek pir e, ku ew ji bo çêkirin, veguhastin û pakkirinê bêkêmasî dike. Wekî din, ew ne-jehrîn û ne magnetîkî ye, ji ber vê yekê karanîna wê ewle ye. Ji ber vê yekê ji karanîna wê netirsin! Dema ku hûn bi wê qediyan hûn dikarin her gav wê ji nû ve bizivirînin.

Ez Joost Nusselder im, damezrînerê Tools Doctor, bazirganê naverokê, û bav. Ez ji ceribandina alavên nû hez dikim, û bi tîmê xwe re ez ji sala 2016-an vir ve gotarên kûr ên blogê diafirînim da ku ji xwendevanên dilsoz re bi amûr û serişteyên çêkirinê re bibin alîkar.