อะลูมิเนียม – โลหะมีปีก

อะลูมิเนียมเป็นหนึ่งในโลหะที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก

อะลูมิเนียมมีสีขาวเงิน น้ำหนักเบา และมีค่าการนำไฟฟ้าสูง โลหะหลอมเหลวที่อุณหภูมิ 660 °C ข้อดีเด่นๆ ได้แก่ ความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงสูงพอสมควร การนำความร้อนได้ดีเยี่ยม และทนต่อการกัดกร่อน

ด้วยเหตุนี้จึงถือเป็นโลหะทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง โลหะผสมอะลูมิเนียมได้มาจากการหล่อ การดัด และวิธีอื่นๆ

อยู่ในธรรมชาติ

โลหะที่พบมากที่สุดชนิดหนึ่งคืออลูมิเนียม มันครอบครอง 8.8% ของมวลทั้งหมดของเปลือกโลก สารประกอบของมันคือบอกไซต์ อะลูมิโนซิลิเกต คอรันดัม เปลือกโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยอะลูมิโนซิลิเกต อะลูมิเนียมเป็นหินชนิดหนึ่งที่สกัดอะลูมิเนียมออกมา

โลหะอลูมิเนียมเกือบทั้งหมดในธรรมชาติพบได้ในสารประกอบเท่านั้น ในบางกรณีที่พบไม่บ่อยนัก จะพบอะลูมิเนียมที่เป็นโลหะบริสุทธิ์ในปริมาณที่น้อยมาก ในบรรดาการเชื่อมต่อหลัก ๆ ควรสังเกตสิ่งต่อไปนี้:

• อะลูมิเนียม
• เนเฟลีนส์;
• ศิษย์เก่า;
• อลูมินา
• คอรันดัม;
• เฟลด์สปาร์ส;
• ดินขาว
• เบริล;
• คริสโซเบริล

นอกจากนี้ยังพบในน้ำธรรมชาติในรูปแบบของสารประกอบที่มีความเป็นพิษต่ำเช่นฟลูออไรด์ อะลูมิเนียมบริสุทธิ์มีเพียงไอโซโทปที่เสถียร 27 AI

ได้อะลูมิเนียมมาอย่างไร

อลูมิเนียมองค์ประกอบทางเคมีค่อนข้างยากที่จะได้รับในรูปแบบบริสุทธิ์ ในการรับอะลูมิเนียม จำเป็นต้องดำเนินการหลายขั้นตอนเพื่อแยกอะลูมิเนียมออกจากองค์ประกอบอื่นๆ อะลูมิเนียมได้มาอย่างไร?

กระบวนการนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การบดแร่อะลูมิเนียมและการสกัดอลูมินา เพื่อให้ได้องค์ประกอบสุดท้ายจากมัน กล่าวอีกนัยหนึ่งเรียกว่าผลึกอลูมินาซึ่งถูกอิเล็กโทรไลต์ในไครโอไลต์ จุดหลอมเหลว 960 – 970 °C ขั้นตอนนี้ต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก ดังนั้นการผลิตสารจึงมักตั้งอยู่ใกล้กับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่

อะลูมิเนียมผลิตที่ไหนและอย่างไร

การสกัดและการผลิตอะลูมิเนียมโดยทั่วไปประกอบด้วยสามขั้นตอน ขั้นตอนที่หนึ่งและสองคือการผลิตบอกไซต์และการก่อตัวของอลูมินาจากพวกมัน ในระยะหลัง วัสดุบริสุทธิ์ได้มาจากอลูมินาในกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส สำหรับแร่อะลูมิเนียม 4-5 ตัน จะมีอลูมินา 2 ตัว และอะลูมิเนียม 1 ตัว

การขุดอะลูมิเนียมในโลกสามารถทำจากแร่อะลูมิเนียมชนิดอื่นๆ ได้ แต่แร่อะลูมิเนียมถือเป็นแร่ที่พบได้บ่อยที่สุด พื้นฐานของพวกมันคืออะลูมิเนียมออกไซด์และแร่ธาตุอื่นๆ คุณภาพถูกกำหนดโดยปริมาณโลหะที่สูง สต็อกแร่อะลูมิเนียมทั่วโลกมีมากกว่า 18 พันล้านตัน ด้วยการผลิตอลูมิเนียมในปัจจุบันของโลกตามประเทศ ก็น่าจะเพียงพอสำหรับมากกว่าหนึ่งศตวรรษ

แพลตตินัม: ประวัติการค้นพบโลหะ ขอบเขตการใช้งาน เทคโนโลยีการขุด

แร่อะลูมิเนียมส่วนใหญ่พบได้ในประเทศที่มีแถบเขตร้อน มีเพียง 73% เท่านั้นที่อยู่ในอินเดีย กินี และออสเตรเลีย อะลูมิเนียมส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในกินี มีคุณภาพสูงและมีแร่ธาตุเจือปนน้อยที่สุด ตามการประมาณการในปี 2557 ประเทศดังกล่าวเป็นผู้นำในการผลิตอะลูมิเนียม: จีน ออสเตรเลีย บราซิล กินี อินเดีย จาเมกา รัสเซีย และคาซัคสถาน

ตามกฎแล้วการขุดอลูมิเนียมจะดำเนินการด้วยวิธีเปิด ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษชั้นของเปลือกโลกจะถูกลบออกซึ่งถูกขนส่งสำหรับการประมวลผลในขั้นต่อไป มีจุดขุดแร่ลึก คุณต้องสร้างทุ่นระเบิดเพื่อให้ได้มันมา เหมืองที่ลึกที่สุดอยู่ในรัสเซีย ความลึกของมันคือ 1,550 เมตร

รัสเซียอยู่ในอันดับที่ 7 ของโลกในด้านการผลิตอะลูมิเนียม มีเงินฝากมากกว่าห้าสิบในประเทศนี้ หนึ่งในที่เก่าแก่ที่สุดคือ Radynskoye ซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคเลนินกราด ในบรรดาแหล่งขุดแร่อะลูมิเนียมทั้งหมดในรัสเซีย มีหนูน้อยหมวกแดง, คาลินสโกเย, โนโว-คาลินสโกเยในเซเวอโรราสค์ และเชเรมูซอฟสโกเยในเขตสเวอร์ดลอฟสค์ ประเทศของเรามีชื่อเสียงในด้านโรงงานผลิตโลหะที่หลากหลาย ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียและไม่เพียง แต่เป็น Rusal ซึ่งผลิตโลหะมากกว่า 3 ล้านตัน

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

คุณสมบัติทางกายภาพหลักของอะลูมิเนียมคือการนำความร้อนสูง เกือบสองเท่าของเหล็กกล้า นอกจากนี้ยังมีความหนาแน่นน้อยกว่าเหล็กและสังกะสีสามเท่า และทั้งหมดนี้ก็คุ้มค่าที่จะเพิ่มความแข็งแรงสูงของวัสดุ อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับสารดังกล่าว: ทองแดง แมกนีเซียม ซิลิกอนและอื่น ๆ

แร่เหล็ก – พื้นฐานของอุตสาหกรรมสมัยใหม่

คุณสมบัติทางเคมีของอลูมิเนียม:

• การเกิดสารประกอบไอออนิกและโควาเลนต์
• พลังงานไอออไนซ์สูง
• ความหนาแน่นของประจุสูงพร้อมกับไอออนบวกของวัสดุอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน
• ไวต่อการกัดกร่อนต่ำ
• ปฏิกิริยากับออกซิเจน ฮาโลเจน อโลหะ ฟลูออรีน กำมะถัน ไนโตรเจน คาร์บอน น้ำ

งานโลหะ

อลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุโครงสร้าง ข้อดีหลักคือน้ำหนักเบา ความยืดหยุ่นในการปั๊ม ทนต่อการกัดกร่อน การนำความร้อนหรือไฟฟ้าในระดับสูง และสารประกอบที่ไม่เป็นพิษ ข้อดีเหล่านี้นำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องใช้ในครัว ภาชนะบรรจุภัณฑ์ และฟอยล์สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร

เมื่อพูดถึงข้อบกพร่อง อันดับแรก เราควรสังเกตจุดแข็งที่ต่ำก่อน ดังนั้นจึงเพิ่มทองแดงและแมกนีเซียมในสัดส่วนเล็กน้อยลงในอลูมิเนียม นอกจากนี้ยังใช้วัสดุในการผลิตวิศวกรรมไฟฟ้าอย่างประสบความสำเร็จเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าอยู่ในระดับสูง ข้อเสียอย่างเดียวคือความยากในการบัดกรีเนื่องจากฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแรง

โลหะเบาใช้ในการขนส่งประเภทต่างๆ ในด้านการบินนั้นเป็นวัสดุโครงสร้างหลัก การใช้อลูมิเนียมส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการต่อเรือเช่นกัน ด้วยความช่วยเหลือของโลหะผสม, ตัวเรือ, ดาดฟ้าและอุปกรณ์สำหรับเรือที่ผลิตขึ้น

การสมัครเป็นตัวแทนลด

อลูมิเนียมถูกนำมาใช้เป็นตัวรีดิวซ์สำเร็จแล้ว การนำอลูมิเนียมกลับมาใช้ใหม่เป็นเรื่องปกติ การหลอมอลูมิเนียมช่วยให้คุณสามารถฟื้นฟูโลหะหายากได้ นอกจากนี้ยังใช้สำหรับดอกไม้ไฟ

ถ่านหิน: ที่มา คุณสมบัติ และการจำแนกประเภทของถ่านหิน

ประเภทของโลหะผสม

สำหรับการผลิตวัสดุโครงสร้าง จำเป็นต้องมีความแข็งแรงมากขึ้น อลูมิเนียมไม่มีคุณสมบัติดังกล่าว ดังนั้นจึงรวมองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ ในปริมาณที่น้อยกว่า โลหะผสมที่พบบ่อยที่สุด:

1. อลูมิเนียม-แมกนีเซียม. มีลักษณะพิเศษคือมีความแข็งแรงสูง มีความยืดหยุ่น ทนต่อการกัดกร่อน ทนต่อแรงสั่นสะเทือน และความสามารถในการเชื่อม เปอร์เซ็นต์ของแมกนีเซียมในโลหะผสมไม่เกิน 6%
2. อลูมิเนียม-แมงกานีส. อีกทั้งยังมีความแข็งแรงสูง ความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน และการเชื่อม
3. อลูมิเนียม-ทองแดง. หนึ่งในเทคโนโลยีชั้นสูงที่สุด รุ่นปรับปรุงของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ข้อเสียที่สำคัญคือความไวต่อการกัดกร่อน

อะลูมิเนียมในเครื่องประดับ

โลหะมีค่าเฉพาะในสมัยนโปเลียนที่ 3 ในเวลานั้นเครื่องประดับปุ่มจานทำจากมัน เธอได้รับการประเมินด้วยทองคำและเงิน แต่ความต้องการเครื่องประดับอะลูมิเนียมลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อมีโอกาสทำเหมืองใหม่ๆ

แอปพลิเคชันอื่นๆ

โลหะเบาใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงอุตสาหกรรมการทหาร ซึ่งมักใช้กับการผลิตอาวุธ หรือที่รู้จักก็คือการใช้เทคโนโลยีจรวดในฐานะที่เป็นเชื้อเพลิงแข็งและส่วนประกอบที่ติดไฟได้

ความเป็นพิษของโลหะ

แม้ว่าอลูมิเนียมจะพบได้ทั่วไปในโลก แต่สิ่งมีชีวิตไม่ได้ใช้มันเนื่องจากมีความเป็นพิษต่ำ สารประกอบของมันเป็นเวลานานมีผลเสียต่อคนและสัตว์ อะซิเตทและอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์มีอิทธิพลมากที่สุด พวกเขามีผลเสียต่อระบบประสาทและการขับถ่ายของร่างกาย

น้ำมันเป็นทองคำดำ

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับอะลูมิเนียม

โลหะนี้มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• สารประกอบของมันไม่เพียงแต่มีอยู่บนโลกของเราเท่านั้น แต่ยังอยู่บนดวงจันทร์และดาวอังคารด้วย
• ร่างกายมนุษย์มีสารนี้มากกว่า 100 มก.
• ความต้องการรายวันสำหรับมันคือ 2.4 มก.
• องค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่พบในแอปเปิ้ล
• แท่งโลหะบริสุทธิ์แท่งแรกผลิตขึ้นในปี 1932