Tunapofikiria juu ya vifaa vya kila siku, alumini mara nyingi huja akilini kutokana na matumizi yake mengi katika bidhaa kuanzia makopo ya soda hadi ndege. Lakini hii inazua swali la msingi: Alumini ni chuma? Jibu ni kubwa ndio- alumini ni chuma kweli. Hata hivyo, sababu za uainishaji huu, mali ya kipekee ya alumini, na matumizi yake mbalimbali katika tasnia tofauti yanahitaji uchunguzi wa kina.
| Ukweli | Maelezo |
|---|---|
| Vioo | Safu nyembamba ya alumini hutumiwa katika kufanya vioo |
| Vito vya Synthetic | Inatumika kutengeneza rubi za syntetisk na yakuti |
| Kuyeyuka kwa Mwaka | Kuhusu 41 tani milioni za alumini huyeyuka kila mwaka |
| Kupunguza Nishati katika Uzalishaji | Nishati inayohitajika kuzalisha alumini imepungua kwa 70% katika mwisho 100 miaka |
| Monument ya Washington | Juu imefungwa na piramidi ya alumini |
Kabla ya kupiga mbizi katika sifa za alumini, hebu kwanza tuelewe ni nini kinachostahiki dutu kama chuma. Metali kwa kawaida hufafanuliwa na seti ya mali ya kimwili na kemikali. Jedwali hapa chini linatoa muhtasari wa sifa kuu za metali:
| Mali | Maelezo |
| Uendeshaji | Vyuma ni waendeshaji bora wa umeme na joto kutokana na harakati za bure za elektroni ndani ya muundo wao wa atomiki. |
| Uharibifu | Vyuma vinaweza kupigwa au kuvingirwa kwenye karatasi nyembamba bila kuvunja, kuwafanya kuwa bora kwa matumizi mbalimbali ya viwanda. |
| Ductility | Vyuma vinaweza kunyooshwa ndani ya waya bila kukatika, sifa nyingine ambayo inawaongezea uchangamano. |
| Mwangaza | Vyuma vina mwonekano wa kung'aa, ambayo ni kutokana na uwezo wao wa kuakisi mwanga. |
| Msongamano | Vyuma kwa ujumla vina wiani mkubwa, ikimaanisha kuwa kawaida ni nzito kwa saizi yao. |
| Nguvu | Vyuma ni nguvu na sugu kwa nguvu za nje, kuzifanya zinafaa kwa madhumuni ya kimuundo na ujenzi. |
| Upinzani wa kutu | Wakati baadhi ya metali zinaweza kutu, wengi wana upinzani mkubwa dhidi ya kutu au wanaweza kutibiwa ili kuongeza upinzani wao. |
| Usumaku | Baadhi ya metali, hasa chuma, ni sumaku, ingawa sio metali zote zinaonyesha sifa za sumaku. |
Alumini inafaa katika kategoria ya metali kwa sababu inaonyesha sifa zote za msingi za metali, ingawa na tofauti za kipekee zinazoifanya kuwa muhimu sana. Hapa ni kuangalia kwa karibu jinsi alumini inalingana na mali ya jumla ya metali:
| Mali | Tabia za Aluminium |
| Uendeshaji | Alumini ni kondakta mzuri wa umeme na mara nyingi hutumiwa katika njia za maambukizi ya umeme, pili kwa shaba kwa suala la conductivity ya umeme kati ya metali. |
| Uharibifu | Alumini inaweza kutengenezea sana, kuruhusu kuvingirwa kwa urahisi kwenye karatasi nyembamba au foil. |
| Ductility | Alumini inaweza kuchorwa kwenye waya, ndiyo sababu hutumiwa mara kwa mara katika wiring umeme na katika uzalishaji wa bidhaa za waya nzuri. |
| Mwangaza | Alumini iliyokatwa upya ina mkali, rangi ya fedha-nyeupe, ingawa inaweza kuongeza oksidi na kukuza mwonekano duni ikiwa haijatibiwa au kufunikwa. |
| Msongamano | Alumini ni nyepesi ikilinganishwa na metali nyingine, ambayo inafanya kuwa ya thamani sana katika viwanda ambapo uzito ni jambo muhimu, kama vile uhandisi wa anga. |
| Nguvu | Ingawa alumini safi haina nguvu kama metali zingine, nguvu yake inaweza kuimarishwa kwa kiasi kikubwa kupitia aloyi na vipengele vingine kama magnesiamu, shaba, au zinki. |
| Upinzani wa kutu | Alumini kawaida huunda safu nyembamba ya oksidi inapofunuliwa na hewa, ambayo huilinda kutokana na kutu zaidi, kuifanya kuwa bora kwa matumizi ya nje na baharini. |
| Usumaku | Alumini sio sumaku, ambayo inafanya kuwa muhimu katika programu ambapo kuingiliwa kwa sumaku lazima kuepukwe, kama vile katika vifaa vya elektroniki. |
Alumini imewekwa katika kikundi 13 ya jedwali la mara kwa mara, ambapo imeainishwa kama chuma cha baada ya mpito. Ina nambari ya atomiki 13 na ishara Al. Configuration ya elektroni ya alumini ni [Ndiyo] 3s²3p¹, ambayo inamaanisha ina elektroni tatu za valence ambazo zinaweza kupotea kwa urahisi kuunda ayoni chanya (Al³⁺), tabia ya tabia ya metali.
Ifuatayo ni jedwali linaloangazia sifa za msingi za atomiki za alumini:
| Mali | Thamani |
| Nambari ya Atomiki | 13 |
| Misa ya Atomiki | 26.98 u |
| Usanidi wa Elektroni | [Ndiyo] 3s²3p¹ |
| Kikundi katika Jedwali la Muda | Kikundi 13 |
| Msongamano | 2.70 g/cm³ |
| Kiwango cha kuyeyuka | 660.3°C |
| Kiwango cha kuchemsha | 2519°C |
Alumini haikuwa nyenzo inayopatikana kila wakati leo. Kwa kweli, hapo awali ilionwa kuwa ya thamani zaidi kuliko dhahabu. Katika karne ya 19, mchakato wa kuchimba alumini kutoka kwa madini yake, bauxite, ilikuwa ya gharama kubwa na yenye nguvu kazi kubwa, kufanya chuma kuwa nadra sana na thamani. Hata hivyo, pamoja na maendeleo ya mchakato wa Hall-Héroult katika 1886, ambayo ilifanya uchimbaji wa alumini kuwa mzuri zaidi, chuma kilipatikana zaidi.
Tabia za alumini hufanya kuwa nyenzo bora kwa anuwai ya matumizi. Ifuatayo ni jedwali linaloonyesha baadhi ya viwanda muhimu ambapo alumini ni muhimu sana:
| Viwanda | Maombi |
| Anga | Alumini hutumiwa sana katika ujenzi wa ndege kutokana na sifa zake nyepesi na nguvu, ambayo huchangia ufanisi wa mafuta na utendaji kwa ujumla. |
| Magari | Alumini hutumiwa katika muafaka wa gari, vipengele vya injini, na magurudumu, kusaidia kupunguza uzito wa magari, ambayo inaboresha ufanisi wa mafuta na kupunguza uzalishaji. |
| Ujenzi | Alumini inatumika katika muafaka wa dirisha, kuezeka, na siding kwa sababu ya uimara wake, upinzani wa kutu, na rufaa ya aesthetic. |
| Ufungaji | Alumini ni kawaida kutumika katika makopo ya vinywaji, vifuniko vya foil, na vyombo vya chakula kutokana na asili yake isiyo na sumu na sifa bora za kizuizi dhidi ya mwanga, oksijeni, na unyevu. |
| Umeme | Alumini hutumiwa katika mistari ya nguvu, nyaya, na vipengele vya elektroniki kwa sababu ya conductivity yake nzuri na asili nyepesi. |
| Wanamaji | Alumini hutumiwa katika ujenzi wa meli na boti kwa sababu ya upinzani wake wa kutu, hasa katika mazingira ya maji ya chumvi. |
| Bidhaa za Watumiaji | Alumini hutumiwa katika aina mbalimbali za vitu vya nyumbani, ikiwa ni pamoja na vyombo vya jikoni, vifaa, na vifaa vya elektroniki, shukrani kwa uimara wake na sifa za urembo. |
Wakati alumini safi hutumiwa katika matumizi mengi, mara nyingi huunganishwa na metali nyingine ili kuimarisha mali zake. Vipengele vya kawaida vya aloi ni pamoja na magnesiamu, shaba, manganese, silicon, na zinki. Aloi hizi za alumini zimegawanywa katika safu tofauti, kila moja ikiwa na sifa maalum zinazofaa kwa matumizi mbalimbali.
| Mfululizo wa Aloi | Kipengele cha Msingi cha Aloi(s) | Sifa Muhimu | Maombi ya Kawaida |
| 1000 Mfululizo | Alumini safi (99% au zaidi) | Upinzani bora wa kutu, conductivity ya juu ya mafuta na umeme | Waendeshaji wa umeme, kubadilishana joto, vifaa vya kemikali |
| 2000 Mfululizo | Shaba | Nguvu ya juu, ufundi mzuri, sugu kidogo ya kutu | Miundo ya ndege, muafaka wa lori |
| 3000 Mfululizo | Manganese | Upinzani mzuri wa kutu, nguvu ya wastani, uwezo mzuri wa kufanya kazi | Vyombo vya kupikia, vyombo vya shinikizo, uhifadhi wa kemikali |
| 5000 Mfululizo | Magnesiamu | Nguvu ya juu, upinzani mzuri wa kutu, weldable | Maombi ya baharini, paneli za magari, vyombo vya shinikizo |
| 6000 Mfululizo | Magnesiamu na silicon | Nguvu ya usawa na upinzani wa kutu, machinability bora na weldability | Vipengele vya muundo, maombi ya usanifu |
| 7000 Mfululizo | Zinki | Nguvu ya juu sana, sugu kidogo ya kutu, mara nyingi hutumika kwenye ndege | Maombi ya anga, vifaa vya michezo |
Moja ya mambo ya ajabu zaidi ya alumini ni recyclability yake. Alumini inaweza kusindika tena kwa muda usiojulikana bila kupoteza mali zake, kuifanya kuwa moja ya nyenzo endelevu zinazopatikana. Usafishaji wa alumini unahitaji tu kuhusu 5% ya nishati inayotumika kutengeneza alumini ya msingi kutoka kwa bauxite, ambayo kwa kiasi kikubwa inapunguza nyayo za mazingira.
Hapa kuna ulinganisho wa mahitaji ya nishati kati ya uzalishaji wa msingi wa alumini na urejelezaji:
| Mchakato | Matumizi ya Nishati (MJ/kg) | Uzalishaji wa CO₂ (kilo CO₂/kg) | Kiwango cha Usafishaji |
| Uzalishaji wa Msingi | 190-220 | 11-13 | ~30-35% |
| Usafishaji | 10-15 | 0.6-0.8 | ~90-95% |
Henan Huasheng Aluminium Co., Ltd (HHALU kwa kifupi), imara katika 2001, iko katika Huiguo Town, mji mkuu maarufu wa Alumini wa Mkoa wa Henan, Ni mtengenezaji wa kitaalamu na anajihusisha na utafiti, maendeleo, uzalishaji, mauzo na huduma ya sahani ya karatasi ya alumini, coil ya alumini, karatasi ya alumini, ukanda wa alumini na mduara wa alumini.
Zaidi ya hayo, HHALU pia huuza sahani za alumini kwa ujenzi na meli, sahani ya kioo ya alumini, na sahani ya aloi ya aluminium ya magari.
Na.53, Barabara ya Dongming, Zhengzhou, Henan, China
Hakimiliki © Huasheng Aluminium 2023. Haki zote zimehifadhiwa.
