بالإضافة إلى المجالات الرئيسية والمهمة في أي بلد ، فإن للألمنيوم العديد من الأنواع والاستخدامات ، حيث يدخل في تصنيع العديد من المنتجات والأشياء الأساسية التي يحتاجها الناس كثيرًا في حياتهم.
هناك العديد من الأنواع المختلفة للألمنيوم ولكل نوع من هذه الأنواع استخداماته الخاصة التي تعود بالنفع على البشر ومن خلال ذلك سنتعرف على أنواع واستخدامات الألمنيوم.
أنواع الألمنيوم ومناطق الاستخدام
يعتبر الألمنيوم من أشهر العناصر الكيميائية في الجدول الدوري ، ورمز الألمنيوم في الجدول الدوري هو Al والعدد الذري للعنصر هو 13 ، ويتميز هذا العنصر الكيميائي بلونه الأبيض مع ميله إلى الفضة.
ينتمي هذا العنصر أيضًا إلى مجموعة البورون ، ومن أهم ما يميزه أنه غير قابل للذوبان ومرن ، ولأن الألمنيوم يوجد بنسبة 8٪ على سطح الأرض فهو في المرتبة الثالثة من حيث الانتشار ، ومن بين العناصر الموزعة على الكرة الأرضية.
يوجد العديد من أنواع الألمنيوم على سطح الأرض ، ولكل نوع من هذه الأنواع مجالات استخدام خاصة به ، والتي يمكن استخدامها في أشياء كثيرة ، وسنتعرف على أنواع الألمنيوم ومجالات استخدامها في الفقرات التالية.
ألومنيوم نقي
هو أحد أنواع الألمنيوم وله نفس العدد الذري والرمز للعنصر في الجدول الدوري ، كما أنه من أكثر الأنواع شيوعًا في العالم ، ومن أهم خصائصه أنه مطيل وسريع الذوبان في الماء ، وسنتعرف على خصائصه الأخرى من خلال النقاط التالية
- وزن خفيف.
- متين.
- موصل جيد للحرارة.
- موصل جيد للكهرباء.
- هذا النوع له قدرة عالية على الصدأ.
- عندما يكون الألمنيوم عبارة عن مسحوق ألمنيوم ، فيمكنه الاحتفاظ بانعكاساته الفضية.
- يمتلك الألمنيوم القدرة على إحداث أكبر درجات الانعكاس ، لذلك من الممكن تصنيع هذا النوع من المرآة والنانومتر.
- يختلف لون الألمنيوم قليلاً بسبب خشونة سطحه ، حيث يتحول من الفضي إلى الرمادي والعكس صحيح.
صناعة البوكسيت والألمنيوم
البوكسيت هو خام طبيعي يصنع منه الألمنيوم. تم اكتشاف هذه المادة لأول مرة في عام 1821 م ، وتحديداً في فرنسا. البوكسيت عبارة عن مجموعة من خامات معينة ، وهي الجبس ، الدياسبور ، البوهيميت والهيماتيت (خام الحديد) ، ولكن بنسب قليلة.
يمكن أيضًا استخدام هذا الخام في العديد من الاستخدامات ، والتي سنتعلمها من خلال النقاط التالية
- يستخدم البوكسيت في الصنفرة لتلميع الخشب والمعدن.
- يمكن خلط البوكسيت بالطين لصنع الطوب ، والذي يستخدم في الأفران المتخصصة في صهر الفولاذ أو صناعة الطوب.
الألومينا
أكسيد الألومنيوم هو أكسيد مذبذب وصيغته الكيميائية AL203 ، ويتم إنتاج هذا الأكسيد بواسطة عملية Bauxite Bayer ، ويستخدم أيضًا كمادة مقاومة للصهر في كثير من الحالات ، ويحتوي هذا العنصر أيضًا على العديد من الصيغ المختلفة.
أهمها الياقوت ، والكوراندوم ، والياقوت الأزرق ، والكوراندوم هي إحدى التركيبات البلورية ذات الانتشار الواسع فيما يتعلق بأكسيد الألومنيوم ، والياقوت والياقوت هي أقل الصيغ استخدامًا وتحصل على لونها المميز من الشوائب ، ولأكسيد الألومنيوم العديد من الخصائص ، والتي سنتعرف عليها أدناه
- أكسيد الألومنيوم أبيض ، بلورات صلبة.
- لا يمكن تحليله بأي شكل من الأشكال كقواعد أو أحماض ، ولا يُظهر الرطوبة.
- في حالة الرغبة في الحصول على أكسيد الألومنيوم ، يمكن القيام بذلك عن طريق أخذ هيدروكسيد الألومنيوم وتسخينه إلى أكثر من 1100 درجة.
- أكسيد الألومنيوم موصل ضعيف للكهرباء.
استخدامات أكسيد الألومنيوم
يمكن استخدام أكسيد الألومنيوم في العديد من الاستخدامات ، والتي سنتعلمها من النقاط التالية
- يستخدم أكسيد الألومنيوم لطلاء داخل الفرن.
- يمكن استخدامه في العوازل الكهربائية لأنه موصل كهربائي ضعيف.
- يتم تضمينه في إنتاج الكاولين ، المعروف باسم الطين الأبيض.
- إذا كنت ترغب في صنع أواني خزفية ، يمكنك خلط أكسيد الألومنيوم بالماء بالإضافة إلى السيليكا.
- يدخل هذا الأكسيد في صناعة أجهزة المعامل ومن أجلك نظرًا لتحمله لأعلى درجات الحرارة.
- يستخدم أكسيد الألومنيوم في صناعة الورق والطلاء ، وكذلك في العديد من المواد والمنتجات الأخرى.
- نظرًا لقدرته العالية على الامتصاص ، يتم استخدام أكسيد الألومنيوم في حلول إزالة اللون وعمليات التجفيف ، وكذلك في الفصل اللوني.
كبريتات الألومنيوم
وهو مركب كيميائي وأحد أنواع الألومنيوم ، وصيغته الكيميائية AL2 (SO4) 3 ، ويتكون هذا المركب من بعض بلورات الإبرة عديمة اللون ويحتوي أيضًا على 18 جزيءًا من الماء كنسبة مئوية من الماء ، وسنتعرف على خصائص المركب من خلال النقاط التالية
- يذوب هذا المركب جيدًا في الماء ، خاصةً إذا كان الماء ساخنًا ، لكنه لا يتحلل إذا تم وضع هذا المركب في الإيثانول.
- عندما يتم تسخين كبريتات الألومنيوم ، فإنها تفقد الماء المتبلور وتتشكل في شكل مائي ، وبالتالي تتحول إلى مسحوق أبيض.
- إذا تم تسخين كبريتات الألومنيوم إلى نقطة التوهج ، فإنها تنقسم إلى أكسيد الألومنيوم وثالث أكسيد الكبريت.
استخدامات كبريتات الألومنيوم
توجد استخدامات عديدة لكبريتات الألومنيوم أهمها أنه يمكن استخدامها كعامل مائي حتى يتم تنقيته وذلك عند إضافة 20 جرام لكل لتر إلى بركة المعالجة ثم يتم ترقيع PH ثم يضاف هيدروكسيد الكالسيوم حتى يترسب.
ثم نقوم بجذب وضغط جميع الجسيمات الغروية وهذا بسبب التجاذب الكهربائي وبعد كل هذا يمكن إزالة كل المواد العائمة على سطح الماء بسهولة.
كلوريد الألومنيوم
كلوريد الألومنيوم هو أحد أنواع الألمنيوم برمز كيميائي ALCL3 ويمكن أن يظهر هذا المركب في شكلين الأول لا يحتوي على الماء ، والثاني مرتبط بالماء بواسطة 6 جزيئات ، وفي هذه الحالة يكون اسمه هيدرات كلوريد الألومنيوم.
في حالة المركب في شكله الأول ، والذي لا يحتوي على الماء ، يكون على شكل بلورات نقية وعديمة اللون ، وفي وجود آثار كلوريد الحديديك تتحول هذه البلورات إلى اللون الأصفر ، وفي هذه الحالة يتميز المركب برطوبة عالية.
أي إذا دخل الهواء فسوف يدخن ، وللحصول على محلول كلوريد الألومنيوم ، يجب أن يتفاعل الماء بقوة مع الكلوريد حتى نحصل على المحلول المطلوب ، وإذا أردنا تحضير المركب ، فيمكننا القيام بذلك عن طريق تسخين معدن الألمنيوم في تيار جاف يحتوي على غاز الكلوريد ، سواء كان الكلور أو الهيدروجين.
استخدامات كلوريد الألومنيوم
يمكن استخدام مركب كلوريد الألومنيوم في العديد من الاستخدامات والتطبيقات الحيوية ، وسوف نتعرف على المنتجات والاستخدامات التي نحصل عليها من خلال دمج كلوريد الألومنيوم في إنتاجها من النقاط التالية
- لأن كلوريد الألومنيوم يتفاعل مع Friedelcraft حتى يتم تحضير benzophenone ، فإنه يستخدم في القواعد العضوية وغير العضوية بسبب قدرة هذا المركب على التفاعل.
- يشارك هذا المركب في عمليات التنقية.
- يمكن استخدام كلوريد الألومنيوم في تحضير العديد من المركبات الأخرى التي يحضرها الألمنيوم.
- نظرًا لاستخدام هذا المركب كمزيل للعرق ، يتم تضمينه في صناعة العديد من مستحضرات التجميل.
- يستخدم مركب كلوريد الألومنيوم أيضًا كمادة كاشطة لتلميع وتنظيف العديد من المواد.
سبائك الألومنيوم
هناك نوعان من هذه السبائك السبائك المشغولة وسبائك الفولاذ ، وسبائك الفولاذ تختلف عن السبائك المشغولة في إمكانية صب سبائك الفولاذ ، أما سبائك الألومنيوم ، فيتم الإشارة إليها بأربعة أرقام مع الرقم الأول الذي يشير إلى عناصر السبائك الرئيسية.
الرقمان الثاني والثالث ليس لهما دلالة عددية ، والرقم الرابع هو صفر إذا كان هناك صب ، وإذا كان من الصلب فسيكون 1،2. وهناك بعض خصائص سبائك الألومنيوم ، والتي سنتعرف عليها من خلال النقاط التالية
- سبائك الألومنيوم لها كثافة منخفضة 2.7 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
- سبائك الألومنيوم موصلات جيدة للحرارة والكهرباء.
- في بعض البيئات ، تكون سبائك الألومنيوم مقاومة للتآكل.
استخدامات سبائك الألومنيوم
سبائك الألومنيوم من أشهر أنواع الألمنيوم ولها استخدامات عديدة منها
- تستخدم سبائك الألمنيوم في التطبيقات الكهربائية وصناعة الكابلات الكهربائية لكونها موصلات جيدة للكهرباء.
- تستخدم سبائك الألومنيوم في البناء والتشييد مثل واجهات المحلات التجارية والمباني السكنية والمباني الأخرى.
- يمكن استخدام سبائك الألمنيوم في صناعة النقل البري والجوي مثل الطائرات والسيارات والطيران ، حيث تتمتع بصلابة عالية ومقاومة للتآكل.
- يتم تضمين سبائك الألومنيوم في العبوة ، على سبيل المثال رقائق معدنية.
- تستخدم سبائك الألومنيوم أيضًا في الصناعات البترولية والكيميائية.
- لا تقتصر السبائك على النقل البري فقط مثل السيارات والنقل الجوي مثل الطائرات ، ولكنها تدخل أيضًا في السكك الحديدية.
- تستخدم هذه السبائك في النقل البحري مثل السفن والمحطات البحرية والقوارب لحماية هذه السبائك من التآكل بالمياه المالحة.