Алуминиум: неговите карактеристики, хемија и природна појава

Алуминиумот или алуминиумот е чист метален елемент со атомски број 13. Познат е по својата сила и лесни својства, што го прави многу баран материјал во модерното време.

Кои се клучните употреби на алуминиумот?

Алуминиумот има широк спектар на намени, вклучувајќи:

• Изградба: Алуминиумот најчесто се користи во градежната индустрија поради неговата сила и издржливост.
• Електрична енергија: Алуминиумот се користи во енергетските кабли и жици поради неговата висока спроводливост.
• Прибор и кујнски контејнери: Алуминиумот најчесто се користи во производството на кујнски прибор, контејнери и лименки поради неговата отпорност на корозија.
• Производство на батерии и запалки: Алуминиумот е клучна компонента во производството на батерии и запалки поради неговите лесни својства.

Колку алуминиум се произведува?

Алуминиумот е високо произведен материјал, со милиони тони произведени секоја година од компании ширум светот.

Во какви форми доаѓа алуминиумот?

Алуминиумот доаѓа во различни форми, вклучувајќи листови, плочи, шипки и цевки. Може да се најде и во посебни форми како што се истиснување и ковање.

Каква улога игра алуминиумот во животната средина?

Алуминиумот има помало влијание врз животната средина во споредба со другите метали, бидејќи може да се рециклира и повторно да се користи. Ова го прави вообичаен материјал во асортиманот на нови производи кои имаат за цел да го намалат отпадот и да промовираат одржливост.

Добивање физички со алуминиум

• Алуминиумот е синкаво-сребрен метал кој е многу стабилен поради неговата атомска структура.
• Има атомски број 13 и е еден од главните елементи присутни на Земјата.
• Атомската конфигурација на алуминиумот е 2, 8, 3, што значи дека има два електрони во првото енергетско ниво, осум во второто и три во најоддалеченото енергетско ниво.
• Најоддалечените електрони на алуминиумот се делат помеѓу атомите, што придонесува за неговото метално поврзување и го прави високопроводен.
• Алуминиумот има кубна кристална структура и радиус од приближно 143 pm.
• Има точка на топење од 660.32°C и точка на вриење од 2519°C, што го прави способен да издржи високи температури.
• Густината на алуминиумот е мала и се движи од 2.63 до 2.80 g/cm³, во зависност од конкретната легура.
• Алуминиумот е речиси податлив како златото и е втор најпојасен метал, веднаш по среброто.
• Исто така е многу еластичен, што значи дека може да се повлече во тенки жици без да се скрши.
• Во споредба со другите метали, алуминиумот има релативно мала тежина, со опсег на тежина од приближно 26.98 до 28.08 g/mol, во зависност од изотопот.

Физички карактеристики

• Алуминиумот е вообичаен елемент кој се наоѓа во Земјината кора, каде што обично е присутен во форма на боксит.
• Се произведува со комбинирање на боксит со натриум хидроксид и потоа електролиза на добиената смеса.
• Чистиот алуминиум е малку синкаво-бел метал кој е многу полиран и има мал сјај.
• Алуминиумот е многу отпорен на корозија, што го прави погоден за различни апликации каде што ќе биде изложен на елементите.
• Има висока топлинска спроводливост, што значи дека може брзо и ефикасно да пренесува топлина.
• Алуминиумот е исто така нетоксичен, немагнетен и не искри, што го прави многу разновиден материјал.
• Во зависност од легурата, алуминиумот може да варира од мек и податлив до тврд и силен.
• Алуминиумот е многу погоден за леење, обработка и обликување, што го прави популарен избор за широк опсег на апликации.
• Со текот на годините, алуминиумот станува сè поважен материјал поради неговите физички својства и леснотијата со која може да се произведува и рафинира.
• Според периодниот систем, алуминиумот е елемент со средна големина и е многу стабилен поради неговата електронска конфигурација и својствата на сврзување.
• Енергиите на јонизација на алуминиумот се релативно високи, што значи дека е потребна значителна количина на енергија за да се отстрани електрон од атом или јон на алуминиум.
• Алуминиумот е способен да формира широк спектар на изотопи, кои се движат од 21Al до 43Al, со енергии кои се движат од 0.05 MeV до 9.6 MeV.
• Физичките својства на алуминиумот го прават многу разновиден материјал кој е погоден за широк опсег на апликации, од изградба и транспорт до електроника и пакување.

Алуминиум: Хемијата зад металот

• Алуминиумот бил откриен во 1825 година од данскиот хемичар Ханс Кристијан Оерстед.
• Тоа е пост-транзициски метал со симбол Al и атомски број 13.
• Алуминиумот е цврста материја на собна температура и има валентна три.
• Има мал атомски радиус и високо електронегативен, што го прави силно да се комбинира со други елементи за да формира соединенија.
• Карактеристиките на алуминиумот вклучуваат добар спроводник на струја и топлина, има мала густина и отпорност на корозија.
• Тој е од суштинско значење за модерниот живот и има широк спектар на намени во градењето, транспортот и пакувањето.

Производство и рафинирање на алуминиум

• Алуминиумот се произведува со процесот Hall-Héroult, кој вклучува електролиза на алумина (Al2O3) во стопениот криолит (Na3AlF6).
• Овој процес е енергетски интензивен и скап, но алуминиумот е широко достапен и удобен за употреба.
• Способноста да се произведува алуминиум во големи количини и со релативно ниска цена го направи вообичаен метал во современото општество.
• Процесот на рафинирање вклучува додавање на други метали како магнезиум за производство на легури со специфични својства.

Алуминиумот во природата и неговата водена хемија

• Алуминиумот е најзастапениот метал во Земјината кора, но не се наоѓа во чиста форма.
• Најчесто се наоѓа во минерали како што се боксит и глина.
• Алуминиум хидроксид (Al(OH)3) е вообичаено соединение кое се формира кога алуминиумот реагира со водени раствори како што е калиум хидроксид (KOH).
• Во присуство на вода, алуминиумот формира тенок слој оксид на неговата површина, кој го штити од понатамошна корозија.

Употреба и примена на алуминиум

• Алуминиумот има широк опсег на намени поради неговите својства, вклучувајќи го и тоа што е лесен, цврст и лесен за работа.
• Најчесто се користи во градежништвото и градежништвото, транспортот, пакувањето и електрониката.
• Алуминиумот е погоден за правење тенки парчиња, како фолија, и големи парчиња, како што се градежни рамки.
• Способноста да се меша алуминиум со други метали овозможува производство на легури со специфични својства, како што се цврстина и отпорност на корозија.
• Алуминиумските прачки најчесто се користат во електричните жици поради нивната добра спроводливост.

Потеклото на алуминиумот: како се јавува природно

• Алуминиумот е трет најзастапен елемент во Земјината кора, што сочинува околу 8% од неговата тежина.
• Тоа е елемент со релативно низок атомски број, со симбол Al и атомски број 13.
• Алуминиумот не се наоѓа во својата чиста форма во природата, туку во комбинација со други елементи и соединенија.
• Се јавува во широк спектар на минерали, вклучувајќи силикати и оксиди, како и во форма на боксит, мешавина од хидрирани алуминиумски оксиди.
• Бокситот е примарен извор на алуминиум и се наоѓа во големи количини во одредени земји, вклучувајќи ги Австралија, Гвинеја и Бразил.
• Алуминиумот се наоѓа и во магматските карпи како алумосиликати кај фелдспатите, фелдспатоидите и миките, а во почвата добиена од нив како глина.
• По понатамошно атмосферско влијание, се појавува како боксит и латерит богат со железо.

Науката зад формирањето на алуминиум

• Алуминиумот се создава во јадрото на ѕвездите преку реакции на фузија и се исфрла во вселената кога овие ѕвезди експлодираат како супернови.
• Може да се произведува и во мали количини преку согорување на одредени материјали, како што е магнезиумот, во присуство на кислород.
• Алуминиумот е стабилен елемент и не се разградува или уништува лесно со хемиски реакции.
• Исклучително е силен и лесен, што го прави вреден материјал за широк опсег на апликации.

Различните форми на алуминиум во природата

• Алуминиумот може да постои во различни форми во зависност од условите во кои се наоѓа.
• Во својата метална форма, алуминиумот е силен, еластичен и податлив материјал кој вообичаено се користи во производството на широк спектар на производи.
• Може да постои и во форма на соединенија, како што е алуминиум оксид (Al2O3), кој е попознат како корунд или рубин.
• Домашниот алуминиум, во кој елементот се наоѓа во неговата чиста форма, е исклучително редок и го има само на неколку локации низ светот, вклучувајќи ги Јужна Америка и Гренланд.
• Алуминиумот може да се поврзе и со други елементи, како што се водород и кислород, за да формира соединенија како алуминиум хидроксид (Al(OH)3) и алуминиум оксид (Al2O3).

Од рударство до производство: патувањето на производството на алуминиум

• Бокситот е примарен материјал кој се користи во производството на алуминиум
• Го има во изобилство во тропските и суптропските области, особено во Јужна Америка, Африка и Австралија
• Бокситот е седиментна карпа која се состои од мешавина на минерали, вклучувајќи алуминиум хидроксид, железен оксид и силициум диоксид.
• За да извлечат боксит, експертите користат метод наречен минирање, кој вклучува употреба на експлозиви за отстранување на горниот слој на почвата и земјата за да пристапат до богатите наоѓалишта лоцирани под
• Ископаниот боксит потоа се складира и транспортира до фабрика за рафинирање

Рафинирање на боксит за да се добие Алумина

• Процесот на рафинирање започнува со чистење на бокситот за да се отстранат сите нечистотии, како глина и траги од железо и други тешки метали
• Исчистениот боксит потоа се дроби на мали парчиња и се суши за да се формира сув прав
• Овој прав се става во голем резервоар, каде што се меша со специфичен тип на сода и се загрева под притисок.
• Резултирачката хемиска реакција произведува супстанца наречена алумина, која е бел, прашкаст материјал
• Алумина потоа се складира и транспортира во топилница за понатамошна обработка

Топење на алумина за производство на алуминиум

• Процесот на топење вклучува претворање на алумина во алуминиумски метал
• Тековниот метод што се користи во повеќето земји го вклучува процесот Хол-Херулт, кој се состои од два главни чекори: редукција на алумина во алуминиум оксид и електролиза на алуминиум оксид за производство на алуминиумски метал.
• Редукцијата на алумина во алуминиум оксид вклучува загревање на алумина со средство за намалување, како што е јаглеродот, за да се отстрани кислородот и да се произведе алуминиум оксид
• Алуминиумскиот оксид потоа се раствора во стопен електролит и се подложува на електрична струја за да се произведе алуминиум метал
• Процесот на топење бара значителна количина на енергија и најчесто се наоѓа во близина на извори на евтина електрична енергија, како што се хидроцентралите
• Резултатот од процесот на топење е висококвалитетни алуминиумски производи кои се користат во широк спектар на индустрии, вклучувајќи градежништво, транспорт и пакување.

Алуминиум: Разновиден метал за широк опсег на апликации

Алуминиумот е широко користен метал кој има голем број на примени во различни индустрии. Тоа е лесен, силен и издржлив материјал со кој е лесен за работа, што го прави популарен избор за многу апликации. Во овој дел, ќе ги истражиме различните апликации на алуминиумот и карактеристиките што го прават толку разновиден материјал.

Апликации во градежништвото и градежништвото

Алуминиумот е популарен избор за градење и градба поради неговите лесни и отпорни на корозија својства. Некои од главните апликации на алуминиумот во градежништвото и градежништвото вклучуваат:

• Покриви, обложување и фасади
• Прозорци, врати и излози
• Архитектонски хардвер и балустрадирање
• Системи за олуци и одводнување
• Плоча за газење и индустриски подови

Алуминиумот исто така најчесто се користи во изградбата на спортски објекти, како што се стадиони и арени, поради неговите лесни и издржливи својства.

Апликации во производството и индустријата

Алуминиумот е широко користен во производствениот и индустрискиот сектор поради неговите механички и хемиски својства. Некои од главните апликации на алуминиумот во производството и индустријата вклучуваат:

• Електрични далноводи и компоненти
• Производство на лименки за пијалоци и храна
• Прибор и опрема за готвење
• Компоненти за транспортната индустрија, вклучително и железницата и автомобилската индустрија
• Легури за различни индустриски апликации, вклучувајќи катализатори и материјали отпорни на корозија

How to strip wire fast

Share

Watch on

Алуминиумот исто така најчесто се користи како фолија за пакување и изолација поради неговата способност да ја претвора топлината и неговата отпорност на вода и сушење.

Алуминиумски легури и нивните апликации

Алуминиумските легури се произведуваат со средства за легирање како што се бакар, цинк и силициум за да се подобрат механичките и хемиските својства на металот. Некои од најчестите алуминиумски легури и нивните апликации вклучуваат:

• Ковани легури - се користат во производството на различни компоненти поради нивната висока јачина и добра формабилност
• Леени легури - се користат во производството на сложени компоненти поради нивната способност да се леат во сложени форми
• Kynal - семејство на легури развиени од British Imperial Chemical Industries кои се широко користени во производството на електрични далноводи и компоненти

Глобалниот пазар за алуминиум

Алуминиумот е еден од најшироко користените метали во светот, со низа примени во различни индустрии. Глобалниот пазар за алуминиум е значаен, при што најголем дел од производството на алуминиум доаѓа од Кина, а потоа следат Русија и Канада. Побарувачката за алуминиум се очекува да продолжи да расте, особено во автомобилската и градежната индустрија, бидејќи се зголемува потребата за лесни и издржливи материјали.

Работа со алуминиум: техники и совети

Кога станува збор за работа со алуминиум, постојат неколку техники и совети кои можат да го направат процесот полесен и поефикасен:

• Сечење: Алуминиумот може да се сече со користење на различни алатки, вклучувајќи пили, ножици, па дури и едноставен секач за кутии. Сепак, важно е да се користи вистинската алатка за работата и да се внимава да не се оштети материјалот во процесот.

• Виткање: Алуминиумот е релативно мек метал, што го олеснува свиткувањето и обликувањето во различни форми. Сепак, важно е да се користи вистинската техника за да се избегне предизвикување штета или оставање непријатни траги.

• Спојување: Алуминиумот може да се спои со користење на различни методи, вклучувајќи заварување, лемење и лемење. Секој метод има свои предности и недостатоци, во зависност од специфичната апликација.

• Завршување: Алуминиумот може да се доработи на различни начини, вклучувајќи полирање, анодизирање и боење. Секој метод има свои уникатни предности и може да се користи за создавање разновидни различни изгледи и завршетоци.

апликации

Алуминиумот е широко користен во различни апликации, вклучувајќи:

• Изградба: Алуминиумот е популарен избор за градежни материјали поради неговата сила, издржливост и лесни својства.

• Готвење: Алуминиумот често се користи во садовите за готвење поради неговата способност брзо и рамномерно да ја спроведува топлината.

• Приклучоци и блокови на кола: Алуминиумот најчесто се користи во производството на приклучоци и блокови на кола поради неговата способност да спроведува електрична енергија.

• Пакување: Алуминиумот се користи за производство на различни материјали за пакување, вклучувајќи лименки, фолија, па дури и кутии за јајца.

Влијание врз животната средина

Додека алуминиумот е многу разновиден и корисен материјал, важно е да се земе предвид неговото влијание врз животната средина. Производството на алуминиум бара голема моќ и може да предизвика значителна штета на животната средина доколку не се направи одговорно. Сепак, постојат различни техники и процеси кои може да се користат за да се намали влијанието врз животната средина од производството и употребата на алуминиум.

Влијанието на производството на алуминиум врз животната средина

Алуминиумот е токсична хемикалија која може да има штетни ефекти врз водните екосистеми. Кога се ослободува во водни тела, може да предизвика губење на плазма- и хемолимфни јони кај рибите и без'рбетниците, што доведува до осморегулаторно откажување. Ова може да резултира со губење на растителни и животински видови, што доведува до намалување на биолошката разновидност. Дополнително, ослободувањето на сулфурни емисии за време на производството на алуминиум може да доведе до кисели дождови, што дополнително им штети на водните екосистеми.

Копнени екосистеми

Производството на алуминиум, исто така, има значително влијание врз копнените екосистеми. Уништувањето на шумите често е неопходно за да се направи простор за погоните за производство на алуминиум, што доведува до губење на живеалиштата за многу растителни и животински видови. Испуштањето на загадувачи во воздухот, исто така, може да му наштети на здравјето на блиските заедници и дивиот свет. Загадувањето на почвата е друго прашање, бидејќи хемикалиите што се користат во производствениот процес можат да навлезат во земјата и да му наштетат на животот на растенијата.

Заклучок

Еве го, многуте употреби на алуминиумот и зошто тој е толку корисен материјал. Тоа е лесен метал со многу цврстина, што го прави совршен за изградба, транспорт и пакување. Плус, не е токсичен и немагнетен, па затоа е безбеден за употреба. Затоа, не плашете се да го користите! Секогаш можете да го рециклирате кога ќе завршите со него.

Јас сум Јост Нуселдер, основач на Tools Doctor, продавач на содржина и татко. Обожавам да испробувам нова опрема и заедно со мојот тим создавам детални блог статии од 2016 година за да им помогнам на лојалните читатели со алатки и совети за изработка.