وقتی به مواد روزمره فکر می کنیم, آلومینیوم اغلب به دلیل استفاده گسترده از آن در محصولات مختلف از قوطی نوشابه گرفته تا هواپیما به ذهن خطور می کند.. اما این یک سوال اساسی را ایجاد می کند: آیا آلومینیوم یک فلز است? پاسخ قاطع است بله- آلومینیوم در واقع یک فلز است. با این حال, دلایل پشت این طبقه بندی, خواص منحصر به فرد آلومینیوم, و کاربردهای مختلف آن در صنایع مختلف مستلزم بررسی عمیق تر است.

حقایق جالب در مورد آلومینیوم

آنچه که یک فلز را تعریف می کند?

قبل از بررسی ویژگی های آلومینیوم, بیایید ابتدا بفهمیم که چه چیزی یک ماده را به عنوان فلز واجد شرایط می کند. فلزات معمولاً با مجموعه ای از خواص فیزیکی و شیمیایی تعریف می شوند. در زیر جدولی از خصوصیات کلیدی فلزات ارائه شده است:

آلومینیوم: یک فلز با تمام استانداردها

آلومینیوم در دسته فلزات قرار می گیرد زیرا تمام ویژگی های اولیه فلزات را نشان می دهد, هر چند با برخی تغییرات منحصر به فرد که آن را به ویژه ارزشمند می کند. در اینجا نگاهی دقیق تر به نحوه هماهنگی آلومینیوم با خواص عمومی فلزات است:

ساختار اتمی آلومینیوم و موقعیت آن در جدول تناوبی

آلومینیوم در گروه قرار می گیرد 13 از جدول تناوبی, جایی که به عنوان یک فلز پس از انتقال طبقه بندی می شود. عدد اتمی دارد 13 و نماد ال. پیکربندی الکترونی آلومینیوم است [بله] 3s²3p¹, یعنی دارای سه الکترون ظرفیتی است که می توانند به راحتی از بین بروند و یون های مثبت تشکیل دهند (ال³⁺), رفتار مشخصه فلزات.

در زیر جدولی وجود دارد که خواص اتمی اولیه آلومینیوم را نشان می دهد:

تاریخچه آلومینیوم: از فلز گرانبها تا معمولی

آلومینیوم همیشه آن ماده رایج امروزی نبود. در حقیقت, زمانی آن را گرانبهاتر از طلا می دانستند. در قرن 19, فرآیند استخراج آلومینیوم از سنگ معدن آن, بوکسیت, پرهزینه و کار فشرده بود, این فلز را بسیار کمیاب و ارزشمند می کند. با این حال, با توسعه فرآیند هال هرول در 1886, که استخراج آلومینیوم را کارآمدتر کرد, فلز بسیار در دسترس تر شد.

کاربردهای آلومینیوم در صنعت مدرن

خواص آلومینیوم آن را به یک ماده ایده آل برای طیف گسترده ای از کاربردها تبدیل می کند. در زیر جدولی آمده است که برخی از صنایع کلیدی را که آلومینیوم در آنها ضروری است، نشان می دهد:

آلیاژهای آلومینیوم: افزایش خواص فلز

در حالی که آلومینیوم خالص در بسیاری از کاربردها استفاده می شود, اغلب برای افزایش خواص آن با فلزات دیگر آلیاژ می شود. عناصر آلیاژی رایج شامل منیزیم است, فلز مس, منگنز, سیلیکون, و روی. این آلیاژهای آلومینیوم در سری های مختلفی دسته بندی می شوند, هر کدام با ویژگی های خاص مناسب برای کاربردهای مختلف.

تاثیر زیست محیطی و پایداری آلومینیوم

یکی از قابل توجه ترین جنبه های آلومینیوم قابلیت بازیافت آن است. آلومینیوم را می توان بدون از دست دادن خواص خود به طور نامحدود بازیافت کرد, آن را به یکی از پایدارترین مواد موجود تبدیل می کند. بازیافت آلومینیوم فقط به حدود 5% انرژی مورد استفاده برای تولید آلومینیوم اولیه از بوکسیت, که ردپای محیطی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

در اینجا مقایسه ای از انرژی مورد نیاز بین تولید آلومینیوم اولیه و بازیافت وجود دارد: