Aluminium: Karakteristikna, Kimia, sareng Kajadian Alam

ku Joost Nusselder | Diénggalan dina:  Juni 25, 2022
Abdi resep nyiptakeun eusi gratis anu pinuh ku tips pikeun pamaca, anjeun. Kuring henteu nampi sponsor anu dibayar, pendapat abdi nyalira, tapi upami anjeun kéngingkeun saran kuring ngabantosan sareng anjeun tungtungna mésér hal anu anjeun resep ngalangkungan salah sahiji tautan kuring, kuring tiasa kéngingkeun komisi tanpa biaya tambahan pikeun anjeun. Diajar deui

Aluminium atawa aluminium mangrupa unsur logam murni kalawan wilangan atom 13. Hal ieu dipikawanoh pikeun kakuatan sarta sipat lightweight, sahingga bahan kacida ditéang-sanggeus di jaman modern.

Naon aluminium

Naon Mangpaat Utama Aluminium?

Aluminium boga rupa-rupa kagunaan, diantarana:

  • Konstruksi: Aluminium ilahar dipaké dina industri konstruksi alatan kakuatan sarta durability.
  • Daya listrik: Aluminium dipaké dina kabel kakuatan sarta kawat alatan konduktivitas tinggi na.
  • Parabot sareng wadah dapur: Aluminium biasana dianggo dina produksi parabot dapur, wadah, sareng kaléng kusabab résistansina kana korosi.
  • Batré jeung produksi torek: Aluminium mangrupakeun komponén konci dina produksi batré jeung lighters alatan sipat lightweight na.

Sabaraha Aluminium Dihasilkeun?

Aluminium mangrupikeun bahan anu diproduksi pisan, kalayan jutaan ton diproduksi unggal taun ku perusahaan di sakumna dunya.

Naon Bentuk Aluminium Datang Dina?

Aluminium asalna dina rupa-rupa wangun, kaasup cadar, piring, bar, sarta tabung. Ogé bisa kapanggih dina bentuk husus kayaning extrusions na forgings.

Naon Peran Aluminium Play di Lingkungan?

Aluminium boga dampak handap dina lingkungan dibandingkeun logam lianna, sabab bisa didaur ulang tur dipaké deui. Hal ieu ngajadikeun éta bahan umum dina rentang produk anyar nu boga tujuan pikeun ngurangan runtah jeung ngamajukeun kelestarian.

Meunangkeun Fisik jeung Aluminium

  • Aluminium mangrupakeun logam bluish-pérak anu kacida stabil alatan struktur atom na.
  • Mibanda wilangan atom 13 sarta mangrupa salah sahiji unsur utama nu aya di Bumi.
  • Konfigurasi atom aluminium nyaéta 2, 8, 3, hartina mibanda dua éléktron dina tingkat énergi kahiji, dalapan dina tingkat kadua, jeung tilu dina tingkat énergi pangluarna.
  • Éléktron pangluarna aluminium dibagi antara atom, nu nyumbang kana beungkeutan logam sarta ngajadikeun eta kacida conductive.
  • Aluminium mibanda struktur kristal kubik sarta radius kurang leuwih 143 pm.
  • Mibanda titik lebur 660.32 ° C sarta titik golak 2519 ° C, sahingga sanggup nahan hawa luhur.
  • Kapadetan alumunium rendah, mimitian ti 2.63 dugi ka 2.80 g / cm³, gumantung kana alloy khusus.
  • Aluminium ampir sagampil emas jeung mangrupa logam kadua paling gampang lemes, sanggeus pérak.
  • Éta ogé kacida ductile, hartina bisa ditarik kana kawat ipis tanpa megatkeun.
  • Dibandingkeun jeung logam lianna, aluminium ngabogaan beurat relatif low, kalawan rentang beurat kira 26.98 nepi ka 28.08 g/mol, gumantung kana isotop.

Ciri fisik

  • Aluminium mangrupakeun unsur umum kapanggih dina kulit Bumi, dimana eta ilaharna hadir dina bentuk bauksit.
  • Ieu dihasilkeun ku ngagabungkeun bauksit jeung natrium hidroksida lajeng electrolyzing campuran hasilna.
  • Aluminium murni nyaéta logam rada bluish-bodas anu kacida digosok sarta ngabogaan sheen slight.
  • Aluminium téh kacida tahan ka korosi, sahingga cocog pikeun rupa-rupa aplikasi dimana eta bakal kakeunaan elemen.
  • Mibanda konduktivitas termal tinggi, hartina bisa mindahkeun panas gancang jeung éfisién.
  • Aluminium oge non-toksik, non-magnét, sarta non-sparking, sahingga bahan kacida serbaguna.
  • Gumantung kana alloy, aluminium bisa rupa-rupa ti lemes jeung malleable kana teuas tur kuat.
  • Aluminium téh kacida cocog pikeun casting, machining, sarta ngabentuk, sahingga hiji pilihan populér pikeun rupa-rupa aplikasi.
  • Salila sababaraha taun, aluminium parantos janten bahan anu langkung penting kusabab sipat fisikna sareng betah anu tiasa diproduksi sareng disampurnakeun.
  • Numutkeun tabel periodik, aluminium mangrupakeun unsur sedeng-ukuran, sarta éta kacida stabil alatan konfigurasi éléktron sarta sipat beungkeutan.
  • Énergi ionisasi aluminium rélatif luhur, hartina merlukeun jumlah énergi anu signifikan pikeun miceun éléktron tina atom aluminium atawa ion.
  • Aluminium sanggup ngabentuk rupa-rupa isotop, mimitian ti 21Al nepi ka 43Al, kalawan énergi mimitian ti 0.05 MeV nepi ka 9.6 MeV.
  • Sipat fisik aluminium ngajadikeun eta bahan kacida serbaguna anu cocog pikeun rupa-rupa aplikasi, ti konstruksi jeung transportasi ka éléktronika jeung bungkusan.

Aluminium: Kimia Tukangeun Logam

  • Aluminium kapanggih dina 1825 ku kimiawan Denmark Hans Christian Oersted.
  • Éta logam pasca-transisi kalayan simbol Al sareng nomer atom 13.
  • Aluminium mangrupa padet dina suhu kamar sarta mibanda valénsi tilu.
  • Mibanda radius atom leutik sarta pohara éléktronégatif, nu ngajadikeun eta kuat ngagabungkeun jeung elemen séjén pikeun ngabentuk sanyawa.
  • Sipat aluminium kalebet konduktor listrik sareng panas anu saé, gaduh kapadetan anu rendah, sareng tahan korosi.
  • Éta penting pikeun kahirupan modéren sareng ngagaduhan rupa-rupa kagunaan dina wangunan, transportasi, sareng bungkusan.

Produksi jeung Perbaikan Aluminium

  • Aluminium dihasilkeun ku prosés Hall-Héroult, nu ngalibatkeun éléktrolisis alumina (Al2O3) dina cryolite lebur (Na3AlF6).
  • Prosés ieu énergi-intensif jeung mahal, tapi aluminium téh lega sadia tur merenah ngagunakeun.
  • Kamampuhan pikeun ngahasilkeun aluminium dina jumlah anu ageung sareng dina biaya anu rélatif rendah ngajantenkeun logam ieu umum di masarakat modern.
  • Prosés pemurnian ngalibatkeun nambahkeun logam lianna kayaning magnésium pikeun ngahasilkeun alloy mibanda sipat husus.

Aluminium di Alam jeung Kimia Cai na

  • Aluminium mangrupa logam paling loba pisan dina kerak Bumi, tapi teu kapanggih dina bentuk murni na.
  • Biasana aya dina mineral sapertos bauksit sareng liat.
  • Aluminium hidroksida (Al(OH)3) nyaéta sanyawa umum anu kabentuk nalika alumunium diréaksikeun jeung larutan cai saperti kalium hidroksida (KOH).
  • Dina ayana cai, aluminium ngabentuk lapisan ipis oksida dina beungeut cai, nu ngajaga tina korosi salajengna.

Pamakéan sarta Aplikasi tina Aluminium

  • Aluminium miboga rupa-rupa kagunaan alatan sipatna, kaasup énténg, kuat, jeung gampang digarap.
  • Biasana dianggo dina gedong sareng konstruksi, transportasi, bungkusan, sareng éléktronika.
  • Aluminium cocog pikeun nyieun potongan ipis, kayaning foil, sarta potongan badag, kayaning pigura wangunan.
  • Kamampuhan pikeun nyampur alumunium sareng logam sanés ngamungkinkeun pikeun ngahasilkeun alloy kalayan sipat khusus, sapertos kakuatan sareng résistansi korosi.
  • rod aluminium ilahar dipaké dina wiring listrik alatan konduktivitas alus maranéhanana.

Asal-usul Aluminium: Kumaha Éta Alami

  • Aluminium mangrupa unsur katilu panglobana dina kerak Bumi, nepi ka kira-kira 8% tina beuratna.
  • Ieu mangrupa unsur wilangan atom nu kawilang handap, kalayan lambang Al jeung nomer atom 13.
  • Aluminium teu kapanggih dina bentuk murni na di alam, tapi rada dina kombinasi jeung elemen séjén sarta sanyawa.
  • Éta lumangsung dina rupa-rupa mineral, kalebet silikat sareng oksida, ogé dina bentuk bauksit, campuran oksida aluminium terhidrasi.
  • Bauksit mangrupa sumber utama aluminium, sarta kapanggih dina jumlah badag di sababaraha nagara, kaasup Australia, Guinea, jeung Brazil.
  • Aluminium ogé lumangsung dina batuan beku salaku aluminosilicates dina feldspars, feldspathoids, sarta mika, sarta dina taneuh diturunkeun tina aranjeunna salaku liat.
  • Saatos pelapukan salajengna, éta muncul salaku bauksit sareng laterit anu beunghar beusi.

Élmu Tukangeun Formasi Aluminium

  • Aluminium dijieun dina inti béntang ngaliwatan réaksi fusi, sarta ejected ka luar angkasa nalika béntang ieu bitu salaku supernova.
  • Ogé bisa dihasilkeun dina jumlah leutik ngaliwatan ngaduruk bahan tangtu, kayaning magnésium, ku ayana oksigén.
  • Aluminium mangrupakeun unsur stabil, sarta teu gampang direcah atawa ancur ku réaksi kimiawi.
  • Éta pisan kuat sarta lightweight, sahingga bahan berharga pikeun rupa-rupa aplikasi.

Rupa-rupa Bentuk Aluminium di Alam

  • Aluminium bisa aya dina bentuk béda gumantung kana kaayaan dimana eta kapanggih.
  • Dina bentuk logamna, alumunium mangrupikeun bahan anu kuat, lentur, sareng lentur anu biasa dianggo dina produksi rupa-rupa produk.
  • Éta ogé tiasa aya dina bentuk sanyawa, sapertos aluminium oksida (Al2O3), anu biasa katelah korundum atanapi ruby.
  • Aluminium asli, dimana unsur ieu kapanggih dina bentuk murni, langka pisan sarta ngan kapanggih di sababaraha lokasi di sakuliah dunya, kaasup Amérika Kidul jeung Greenland.
  • Aluminium ogé bisa ngabeungkeut unsur séjén, kayaning hidrogén jeung oksigén, pikeun ngabentuk sanyawa kawas aluminium hidroksida (Al(OH)3) jeung aluminium oksida (Al2O3).

Ti Pertambangan ka Manufaktur: Perjalanan Produksi Aluminium

  • Bauxite mangrupakeun bahan primér dipaké dina produksi aluminium
  • Ieu kapanggih dina kaayaanana di wewengkon tropis jeung subtropis, utamana di Amérika Kidul, Afrika, jeung Australia
  • Bauksit nyaéta batu sédimén anu diwangun ku campuran mineral, kalebet aluminium hidroksida, oksida beusi, sareng silika.
  • Pikeun nimba bauksit, para ahli ngagunakeun métode anu disebut blasting, anu ngalibatkeun ngagunakeun bahan peledak pikeun miceun topsoil jeung taneuh pikeun ngakses deposit euyeub ayana di handapeun.
  • Bauksit anu ditambang teras disimpen sareng diangkut ka fasilitas pemurnian

Pemurnian Bauksit pikeun Meunangkeun Alumina

  • Prosés pemurnian dimimitian ku ngabersihkeun bauksit pikeun ngaleungitkeun sagala najis, sapertos liat sareng ngambah beusi sareng logam beurat sanés.
  • Bauksit anu dibersihkeun teras ditumbuk janten potongan-potongan alit sareng garing janten bubuk garing
  • bubuk ieu disimpen dina tank badag, dimana eta dicampurkeun jeung tipe husus soda caustic sarta dipanaskeun dina tekenan
  • Réaksi kimia anu dihasilkeun ngahasilkeun zat anu disebut alumina, nyaéta bahan bubuk bodas
  • Alumina lajeng disimpen sarta diangkut ka smelter pikeun diolah salajengna

Lebur alumina pikeun ngahasilkeun aluminium

  • Prosés lebur ngalibatkeun ngarobah alumina kana logam aluminium
  • Métode ayeuna anu dianggo di kalolobaan nagara ngalibatkeun prosés Hall-Heroult, anu diwangun ku dua léngkah utama: réduksi alumina jadi aluminium oksida sareng éléktrolisis aluminium oksida pikeun ngahasilkeun logam aluminium.
  • Réduksi alumina jadi aluminium oksida ngalibatkeun pemanasan alumina kalawan agén pangréduksi, kayaning karbon, pikeun nyabut oksigén jeung ngahasilkeun aluminium oksida.
  • Aluminium oksida ieu lajeng leyur dina éléktrolit molten sarta subjected kana arus listrik pikeun ngahasilkeun logam aluminium.
  • Prosés lebur merlukeun jumlah badag kakuatan sarta ilaharna lokasina deukeut sumber listrik mirah, kayaning PLTA.
  • Hasil tina prosés lebur nyaéta produk aluminium kualitas luhur anu dianggo dina rupa-rupa industri, kalebet konstruksi, transportasi, sareng bungkusan.

Aluminium: Logam Serbaguna pikeun Rupa-rupa Aplikasi

Aluminium mangrupakeun logam loba dipaké nu boga rentang aplikasi sakuliah rupa industri. Ieu mangrupikeun bahan anu hampang, kuat, sareng awét anu gampang dianggo, janten pilihan anu populer pikeun seueur aplikasi. Dina bagian ieu, urang bakal ngajalajah rupa-rupa aplikasi aluminium sareng fitur anu ngajantenkeun bahan anu serbaguna.

Aplikasi dina Gedong sareng Konstruksi

Aluminium mangrupakeun pilihan populér pikeun wangunan jeung konstruksi alatan lightweight sarta sipat tahan korosi na. Sababaraha aplikasi utama aluminium dina wangunan jeung konstruksi ngawengku:

  • Roofing, cladding, sarta facades
  • Jandéla, panto, sareng toko-toko
  • hardware arsitéktur sarta balustrading
  • Guttering sareng sistem drainase
  • Treadplate sareng lantai industri

Aluminium ogé ilahar dipaké dina pangwangunan fasilitas olahraga, kayaning stadion jeung arena, alatan sipat lightweight sarta awét.

Aplikasi dina Manufaktur sarta Industri

Aluminium loba dipaké dina séktor manufaktur sarta industri alatan sipat mékanis jeung kimia na. Sababaraha aplikasi utama aluminium dina manufaktur sarta industri ngawengku:

  • Jalur transmisi listrik sareng komponenana
  • Pabrikan kaléng pikeun inuman sareng tuangeun
  • Utensils jeung alat masak
  • Komponén pikeun industri transportasi, kalebet karéta api sareng otomotif
  • Paduan pikeun sagala rupa aplikasi industri, kaasup katalis jeung bahan tahan korosi

Aluminium ogé ilahar dipaké salaku foil pikeun bungkusan na insulasi alatan kamampuhna pikeun ngarobah panas sarta lalawanan -na pikeun cai sarta drying.

Aluminium Alloys sarta Aplikasi Maranéhna

alloy aluminium dihasilkeun ku agén alloying kayaning tambaga, séng, jeung silikon pikeun ngaronjatkeun sipat mékanis jeung kimia logam urang. Sababaraha alloy aluminium anu paling umum sareng aplikasina kalebet:

  • alloy tempa- dipaké dina pembuatan rupa-rupa komponén alatan kakuatan tinggi maranéhanana sarta formability alus
  • alloy tuang- dipaké dina pembuatan komponén kompléks alatan kamampuhna pikeun tuang kana wangun intricate
  • Kynal - kulawarga alloy dikembangkeun ku British Imperial Chemical Industries anu loba dipaké dina pabrik jalur transmisi listrik sareng komponenana.

Pasar Global pikeun Aluminium

Aluminium mangrupikeun salah sahiji logam anu paling seueur dianggo di dunya, kalayan sauntuyan aplikasi dina sagala rupa industri. Pasar global pikeun aluminium signifikan, kalawan mayoritas produksi aluminium datang ti Cina, dituturkeun ku Rusia jeung Kanada. Paménta pikeun aluminium diperkirakeun bakal terus ningkat, khususna dina industri otomotif sareng konstruksi, kusabab kabutuhan bahan anu hampang sareng awét ningkat.

Gawe sareng Aluminium: Téhnik jeung Tips

Nalika damel sareng aluminium, aya sababaraha téknik sareng tip anu tiasa ngajantenkeun prosésna langkung gampang sareng éfisién:

  • Motong: Aluminium bisa motong ngagunakeun rupa-rupa parabot, kaasup saws, shears, komo hiji cutter kotak basajan. Nanging, penting pikeun ngagunakeun alat anu pas pikeun padamelan éta sareng jaga henteu ngarusak bahan dina prosésna.
  • Bending: Aluminium mangrupakeun logam rélatif lemes, nu matak ngamudahkeun pikeun ngabengkokkeun jeung bentukna kana bentuk béda. Sanajan kitu, hal anu penting pikeun ngagunakeun téknik katuhu pikeun nyegah karuksakan atawa ninggalkeun tanda unsightly.
  • Ngagabung: Aluminium bisa ngagabung ngagunakeun rupa-rupa métode, kaasup las, brazing, sarta soldering. Unggal métode boga kaunggulan jeung kalemahan sorangan, gumantung kana aplikasi husus.
  • Finishing: Aluminium bisa réngsé dina rupa-rupa cara, kaasup polishing, anodizing, sarta lukisan. Masing-masing metodeu gaduh kauntungan anu unik sareng tiasa dianggo pikeun nyiptakeun rupa-rupa penampilan sareng bérés anu béda.

aplikasi

Aluminium loba dipaké dina rupa-rupa aplikasi, diantarana:

  • Konstruksi: Aluminium mangrupakeun pilihan populér pikeun bahan wangunan alatan kakuatan na, durability, sarta sipat lightweight.
  • Masak: Aluminium mindeng dipaké dina cookware alatan kamampuhna pikeun ngalirkeun panas gancang tur merata.
  • Sambungan sirkuit sareng blok: Aluminium biasana dianggo dina produksi sambungan sirkuit sareng blok kusabab kamampuanna pikeun ngalirkeun listrik.
  • Bungkusan: Aluminium dipaké pikeun ngahasilkeun rupa-rupa bahan bungkusan béda, kaasup kaléng, foil, komo cartons endog.

Pangaruh lingkungan

Sanaos aluminium mangrupikeun bahan anu serbaguna sareng mangpaat, penting pikeun mertimbangkeun dampak lingkunganana. Produksi aluminium merlukeun deal gede kakuatan sarta bisa ngabalukarkeun karuksakan signifikan kana lingkungan lamun teu dipigawé responsibly. Nanging, aya sababaraha téknik sareng prosés anu tiasa dianggo pikeun ngirangan dampak lingkungan tina produksi sareng panggunaan aluminium.

Dampak Lingkungan Produksi Aluminium

Aluminium mangrupakeun bahan kimia beracun anu tiasa gaduh pangaruh ngabahayakeun kana ékosistem akuatik. Lamun dileupaskeun kana awak cai, éta bisa ngabalukarkeun leungitna plasma- jeung ion hemolymph dina lauk jeung invertebrata, ngabalukarkeun gagalna osmoregulatory. Ieu bisa ngakibatkeun leungitna spésiés tutuwuhan jeung sasatoan, ngarah kana ngurangan di biodiversity. Salaku tambahan, sékrési émisi walirang salami manufaktur aluminium tiasa nyababkeun hujan asam, anu salajengna ngabahayakeun ékosistem akuatik.

Ékosistem darat

Produksi aluminium ogé boga dampak signifikan dina ékosistem terestrial. Déforestasi sering diperlukeun pikeun nyieun rohangan pikeun pabrik aluminium, ngabalukarkeun leungitna habitat pikeun loba spésiés tutuwuhan jeung sasatoan. Pelepasan polutan kana hawa ogé tiasa ngabahayakeun kaséhatan komunitas caket dieu sareng satwa liar. Polusi taneuh mangrupikeun masalah sanés, sabab bahan kimia anu dianggo dina prosés manufaktur tiasa nyerep kana taneuh sareng ngabahayakeun kahirupan pepelakan.

kacindekan

Janten aya anu gaduhna, seueur kagunaan aluminium sareng naha éta bahan anu mangpaat. Ieu logam hampang kalawan loba kakuatan, sahingga sampurna pikeun konstruksi, transportasi, jeung bungkusan. Tambih Deui, éta non-toksik sareng non-magnét, janten aman dianggo. Ku kituna ulah sieun ngagunakeun eta! Anjeun salawasna bisa ngadaur mulangkeunana lamun geus rengse kalayan eta.

Abdi Joost Nusselder, pangadeg Dokter Alat, pemasar eusi, sareng bapak. Abdi resep nyobian alat-alat énggal, sareng sareng tim kuring, kuring parantos nyiptakeun tulisan blog anu jero ti saprak 2016 pikeun ngabantosan pamiarsa satia sareng alat & tip karajinan.