هناك أنواع عديدة للألمنيوم واستخداماته، إذ يدخل في صناعة العديد من المنتجات الأساسية والأشياء التي يحتاجها الإنسان بكثرة في حياته، بالإضافة إلى المجالات الرئيسية والمهمة في أي بلد.
للألمنيوم أنواع عديدة ومختلفة، ولكل نوع من هذه الأنواع استخداماته الخاصة التي تفيد الإنسان بشكل كبير. ومن خلال موقعنا سنتعرف على أنواع الألمنيوم واستخداماته.
محتويات المقالة
أنواع الألمنيوم واستخداماته
يعد الألومنيوم أحد أشهر العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري. رمز الألومنيوم في الجدول الدوري هو Al، والعدد الذري للعنصر هو 13. ويتميز هذا العنصر الكيميائي باللون الأبيض الذي يميل إلى الفضة.
كما ينضم هذا العنصر إلى مجموعة البورون، ومن أهم الخصائص التي تميزه أنه غير قابل للذوبان والليونة. يعد الألمنيوم من العناصر المنتشرة على وجه الأرض، حيث تم وضعه في المرتبة الثالثة من حيث الانتشار، وذلك لوجوده بنسبة 8% على سطح الأرض.
توجد أنواع كثيرة من الألمنيوم على سطح الأرض، ولكل نوع من هذه الأنواع استخداماته الخاصة التي يمكن استخدامها في أشياء كثيرة. وسنتعرف على أنواع الألمنيوم واستخداماته في الفقرات التالية.
الألومنيوم النقي
وهو أحد أنواع الألمنيوم وله نفس العدد الذري والرمز للعنصر الموجود في الجدول الدوري. كما أنه من أكثر الأنواع انتشاراً على كوكب الأرض، ومن أهم خصائصه أنه قابل للسحب وسريع الذوبان في الماء. وسنتعرف على باقي العقارات من خلال النقاط التالية:
- خفيف الوزن.
- صلب.
- موصل جيد للحرارة .
- موصل جيد للكهرباء.
- هذا النوع لديه قدرة كبيرة على التآكل.
- عندما يكون الألومنيوم عبارة عن مسحوق ألومنيوم فإنه يمكن أن يحتفظ بانعكاسه الفضي.
- يتمتع الألومنيوم بالقدرة على أداء أكبر درجات الانعكاس، لذلك يمكن صنع المرايا والنانومترات من هذا النوع.
- لون الألمنيوم متغير بعض الشيء بسبب خشونة سطحه، حيث يتغير من الفضي إلى الرمادي والعكس.
صناعة البوكسيت والألومنيوم
البوكسيت هو خام طبيعي يتم تصنيع الألمنيوم منه. تم اكتشاف هذه المادة لأول مرة عام 1821م، وتحديداً في فرنسا، والبوكسيت عبارة عن مجموعة من الخامات، وهي: الجبس، والشتات، والبوهميت، والهيماتيت (خام الحديد)، ولكن بنسبة قليلة.
كما يمكن استخدام هذه المادة الخام في العديد من الاستخدامات، والتي سنتعرف عليها من خلال النقاط التالية:
- يستخدم البوكسيت في الصنفرة لتلميع الخشب والمعادن.
- يمكن خلط البوكسيت مع الطين لصنع الطوب الذي يستخدم في أفران صهر الفولاذ أو المتخصصة في صناعة الطوب.
أكسيد الألمونيوم
أكسيد الألومنيوم هو أكسيد مذبذب وصيغته الكيميائية هي AL203. يتم إنتاج هذا الأكسيد من خلال عملية باير من البوكسيت، وغالباً ما يستخدم كمادة حرارية. يحتوي هذا العنصر أيضًا على العديد من الصيغ المختلفة.
وأهمها: الياقوت، والكوراندوم، والياقوت. الكوراندوم هو أحد الأشكال البلورية المنتشرة على نطاق واسع بالنسبة لأكسيد الألومنيوم. أما الياقوت والصفير فهما الأشكال الأقل شيوعا، ويأخذان ألوانهما المميزة من الشوائب. يتمتع أكسيد الألومنيوم بالعديد من الخصائص التي سنتعرف عليها من خلال ما يلي. :
- أكسيد الألومنيوم عبارة عن بلورة بيضاء صلبة.
- ولا يمكن تحليله بأي شكل من الأشكال سواء في القواعد أو الأحماض، وبالإضافة إلى ذلك فهو لا يظهر رطوبته.
- إذا أردت الحصول على أكسيد الألومنيوم فيمكن ذلك عن طريق أخذ هيدروكسيد الألومنيوم وتسخينه لدرجة تزيد عن 1100 درجة.
- أكسيد الألومنيوم موصل رديء للكهرباء.
استخدامات أكسيد الألومنيوم
يمكن استخدام أكسيد الألومنيوم في العديد من الاستخدامات، والتي سنتعرف عليها من خلال النقاط التالية:
- يستخدم أكسيد الألومنيوم لتبطين الجزء الداخلي من الفرن.
- ولأنه موصل رديء للكهرباء، يمكن استخدامه في العوازل الكهربائية.
- يدخل في صناعة الكاولين الذي يعرف بالطين الأبيض.
- إذا كنت ترغب في صنع الأواني الخزفية، فيمكن القيام بذلك عن طريق خلط أكسيد الألومنيوم مع الماء بالإضافة إلى السيليكا.
- ويستخدم هذا الأكسيد في صناعة معدات المختبرات، لأنه يتحمل أقوى درجات الحرارة.
- ويستخدم أكسيد الألومنيوم أيضًا في صناعة الورق والطلاء، بالإضافة إلى العديد من المواد والمنتجات الأخرى.
- يستخدم أكسيد الألومنيوم في الكروماتوغرافيا، بالإضافة إلى استخدامه في إزالة الألوان من المحاليل وعمليات التجفيف، وذلك بسبب قدرته الكبيرة على الامتصاص.
كبريتات الألومنيوم
وهو مركب كيميائي وأحد أنواع الألمنيوم، وصيغته الكيميائية هي AL2 (SO4) 3. ويتكون هذا المركب من بعض البلورات الحلقية التي ليس لها لون، كما أنه يحتوي على نسبة من الماء، حيث يحتوي على 18 جزيء من الماء. وسوف نتعرف على خصائص المركب من خلال النقاط التالية:
- ويتحلل هذا المركب جيداً في الماء، خاصة إذا كان الماء ساخناً، أما إذا تم وضع هذا المركب في الإيثانول فإنه لا يتحلل.
- عند تسخين كبريتات الألومنيوم فإنها تفقد الماء المتبلور الموجود فيها، فيتشكل على شكل مائي وبالتالي يتحول إلى مسحوق أبيض.
- إذا تم تسخين كبريتات الألومنيوم إلى درجة التوهج، فإنها تنقسم إلى أكسيد الألومنيوم وثالث أكسيد الكبريت.
استخدامات كبريتات الألومنيوم
هناك العديد من الاستخدامات التي يمكن استخدام كبريتات الألومنيوم فيها، أهمها أنه يمكن استخدامها كعوامة للمياه حتى تتم معالجتها. ويحدث ذلك عند إضافة 20 جرامًا لكل لتر إلى حوض المعالجة، ثم يتم ضبط الرقم الهيدروجيني ثم إضافة هيدروكسيد الكالسيوم حتى يترسب.
ثم نقوم بجذب وشد جميع الجزيئات الغروية، ويحدث هذا بسبب الجذب الكهربائي. وبعد الانتهاء من كل هذا، يمكن إزالة جميع المواد العائمة على سطح الماء بكل سهولة.
كلوريد الألومنيوم
كلوريد الألومنيوم هو أحد أنواع الألومنيوم الذي يحمل الرمز الكيميائي ALCL3. يمكن أن يظهر هذا المركب في شكلين: الأول لا يحتوي على ماء، بينما الثاني يرتبط بالماء بواسطة 6 جزيئات، واسمه في هذه الحالة هيدرات كلوريد الألومنيوم.
وإذا وجد المركب في صورته الأولى، وهي خالية من الماء، فهو نقي وعلى شكل بلورات عديمة اللون. يتغير لون هذه البلورات إلى اللون الأصفر إذا كان هناك أثر من كلوريد الحديد. وفي هذه الحالة يتميز المركب بالرطوبة العالية.
أي إذا دخل إليه الهواء يدخن، ولكي نحصل على محلول كلوريد الألومنيوم يجب أن يتفاعل الماء مع الكلوريد بقوة حتى نحصل على المحلول المطلوب. وإذا أردنا تحضير المركب فيمكننا ذلك عن طريق تسخين معدن الألمنيوم في تيار جاف يحتوي على غاز الكلوريد سواء الكلور أو الهيدروجين.
استخدامات كلوريد الألومنيوم
يمكن استخدام كلوريد الألومنيوم في العديد من الاستخدامات والتطبيقات اليومية، وسوف نتعرف على المنتجات والاستخدامات التي نحصل عليها من خلال مشاركة كلوريد الألومنيوم في تصنيعها من خلال النقاط التالية:
- يستخدم كلوريد الألومنيوم في القواعد العضوية وغير العضوية، ويعود ذلك لقدرة هذا المركب على التفاعل، حيث يتفاعل مع فريدل كرافت حتى يتم تحضير البنزوفينون.
- يستخدم هذا المركب في عمليات التنقية.
- يمكن استخدام كلوريد الألومنيوم في تحضير العديد من المركبات الأخرى التي يتم تحضيرها بواسطة الألومنيوم.
- يدخل هذا المركب في صناعة العديد من مستحضرات التجميل، كما يُستخدم كمزيل للعرق.
- يستخدم كلوريد الألومنيوم أيضًا كمادة كاشطة، حيث يقوم بتلميع وتنظيف العديد من المواد.
سبائك الألومنيوم
هناك نوعان من هذه السبائك: السبائك المطاوع والسبائك الصلبة. تختلف السبائك الصلبة عن السبائك المطاوع في أن السبائك الصلبة لديها القدرة على الصب. أما سبائك الألومنيوم فيشار إليها بأربعة أرقام، الرقم الأول يشير إلى العناصر الرئيسية لصناعة السبائك.
أما الرقمان الثاني والثالث فليس لهما أي أهمية عددية. أما الرقم الرابع فهو صفر إذا كان هناك مسبوكات. وفي حالة الفولاذ تكون الأرقام 1، 2. وسبائك الألومنيوم لها بعض الخصائص التي سنتعرف عليها من خلال النقاط التالية:
- تتميز سبائك الألومنيوم بكثافة منخفضة تبلغ 2.7 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
- تعتبر سبائك الألومنيوم من المواد الجيدة في توصيل الحرارة والكهرباء.
- في بيئات معينة..