Belajar Mengenai Aluminium, Unsur Paling Berpelana Planet

Aluminium (juga dikenali sebagai aluminium) adalah unsur logam paling banyak di kerak bumi. Dan itu juga yang baik, kerana kita banyak menggunakannya. Kira-kira 41 juta tan dicelup setiap tahun dan bekerja dengan pelbagai aplikasi. Dari badan auto hingga tin bir, dan dari kabel elektrik ke kulit pesawat, aluminium adalah bahagian yang sangat besar dalam kehidupan seharian kita.

Properties

• Simbol Atom: Al
• Nombor Atom: 13

• Kategori Unsur: Logam pasca peralihan
• Ketumpatan: 2. 70 g / cm ³
• Titik lebur: 1220. 58 ° F (660. 32 ° C) Titik didih: 4566 ° F (2519 ° C)
• Kekerasan Moh: 2. 75
• Ciri-ciri

Aluminium adalah logam yang ringan, sangat konduktif, mencerminkan dan tidak toksik yang boleh mudah dimesin. Kekuatan logam dan banyak sifat yang menguntungkan menjadikannya bahan yang sesuai untuk banyak aplikasi perindustrian.

Sejarah

Sebatian aluminium digunakan oleh orang Mesir purba sebagai pewarna, kosmetik, dan ubat-ubatan, tetapi tidak sampai 5000 tahun kemudian manusia mendapati bagaimana untuk mencium aluminium logam tulen. Tidak menghairankan, perkembangan kaedah menghasilkan logam aluminium bertepatan dengan kedatangan elektrik pada abad ke-19, kerana peleburan aluminium memerlukan sejumlah besar elektrik.

Satu kejayaan besar dalam pengeluaran aluminium pada 1886 ketika Charles Martin Hall mendapati bahawa aluminium boleh dihasilkan menggunakan pengurangan elektrolitik.

Hingga masa itu, aluminium telah jarang dan lebih mahal daripada emas. Walau bagaimanapun, dalam masa dua tahun penemuan Hall, syarikat-syarikat aluminium telah ditubuhkan di Eropah dan Amerika.

Sepanjang abad ke-20, permintaan aluminium berkembang dengan ketara, terutamanya dalam industri pengangkutan dan pembungkusan.

Walaupun teknik pengeluaran tidak berubah dengan ketara, mereka telah menjadi lebih berkesan. Dalam tempoh 100 tahun yang lalu, jumlah tenaga yang digunakan untuk menghasilkan satu unit aluminium telah menurun sebanyak 70%.

Pengeluaran

Pengeluaran aluminium dari bijih bergantung kepada aluminium oksida (Al2O3), yang diekstrak daripada bijih bauksit. Bauksit biasanya mengandungi aluminium oksida 30-60% (biasanya dirujuk sebagai alumina) dan kerap dijumpai berhampiran permukaan bumi. Proses ini boleh dipisahkan menjadi dua bahagian; (1) pengekstrakan alumina dari bauksit, dan (2), peleburan logam aluminium dari alumina.

Pemisahan alumina biasanya dilakukan menggunakan apa yang dikenali sebagai Proses Bayer. Ini melibatkan menghancurkan bauksit menjadi serbuk, mencampurkannya dengan air untuk membuat buburan, pemanasan dan menambah soda kaustik (NaOH). Soda kaustik larut alumina, yang membolehkannya melalui penapis, meninggalkan kekotoran di belakang.

Larutan aluminat kemudian disalirkan ke dalam tangki precipitator di mana zarah aluminium hidroksida ditambah sebagai 'benih'. Hasil pergigian dan penyejukan dalam aluminium hidroksida merangsang ke dalam bahan benih, yang kemudian dipanaskan dan dikeringkan untuk menghasilkan alumina.

Sel-sel elektrolitik digunakan untuk mencium aluminium daripada alumina dalam proses yang ditemui oleh Charles Martin Hall.

Alumina yang dimasukkan ke dalam sel dibubarkan dalam mandi fluorinated cryolite di 1742F ° (950C °).

Arus terus di mana-mana dari 10, 000-300, 000A dihantar dari anod karbon dalam sel melalui campuran ke katod katod. Arus elektrik ini merosot alumina ke dalam aluminium dan oksigen. Oksigen bertindak balas dengan karbon untuk menghasilkan karbon dioksida, sementara aluminium tertarik ke lapisan sel katod karbon.

Aluminium kemudian boleh dikumpulkan dan dibawa ke relau di mana bahan aluminium boleh dikitar semula boleh ditambah. Kira-kira satu pertiga daripada semua aluminium dihasilkan hari ini berasal dari bahan kitar semula. Menurut Kajian Geologi AS, negara pengeluar aluminium terbesar pada tahun 2010 adalah China, Rusia, dan Kanada.

Aplikasi

Aplikasi aluminium terlalu banyak untuk disenaraikan, dan kerana ciri khas logam itu penyelidik mencari aplikasi baru secara teratur.

Secara umumnya, aluminium dan banyak aloinya digunakan dalam tiga industri utama; pengangkutan, pembungkusan, dan pembinaan.

Aluminium, dalam pelbagai bentuk dan aloi, sangat penting untuk komponen struktur (bingkai dan badan) pesawat, kereta, kereta api dan bot. Sebanyak 70% daripada beberapa pesawat komersil terdiri daripada aloi aluminium (diukur dengan berat). Sama ada bahagian memerlukan tekanan atau rintangan kakisan, atau toleransi kepada suhu tinggi, jenis aloi yang digunakan bergantung kepada keperluan setiap bahagian komponen.

Sekitar 20% semua aluminium yang dihasilkan digunakan dalam bahan pembungkusan. Kerajang aluminium adalah bahan pembungkusan yang sesuai untuk makanan kerana ia bukan toksik, sedangkan ia juga merupakan bahan perekat yang sesuai untuk produk kimia kerana kereaktifan yang rendah dan tidak dapat ditembusi oleh cahaya, air, dan oksigen. Di Amerika Syarikat sahaja, kira-kira 100 bilion tin aluminium dihantar setiap tahun. Lebih separuh daripada ini akhirnya dikitar semula.

Kerana ketahanan dan ketahanan terhadap kakisan, kira-kira 15% aluminium yang dikeluarkan setiap tahun digunakan dalam aplikasi pembinaan. Ini termasuk tingkap dan bingkai pintu, bumbung, bumbung, dan bingkai struktur, serta pintu, penutup dan pintu garaj.

Kekonduksian elektrik aluminium juga membolehkan ia digunakan dalam talian pengalir jarak jauh. Diperkuat dengan keluli, aloi aluminium lebih cekap daripada tembaga dan mengurangkan kendur kerana berat ringannya.

Aplikasi lain untuk aluminium termasuk kerang dan sink haba untuk elektronik pengguna, tiang lampu jalan, struktur pelantar minyak, tingkap bersalut aluminium, alat memasak, kelawar besbol, dan peranti keselamatan reflektif.

Sumber:

_{Jalan, Arthur. & Alexander, W. O. 1944.}

_{Logam dalam Perkhidmatan Manusia . Edisi ke-11 (1998). USGS. Susunan Komoditi Mineral: Aluminium (2011). // mineral. usg. gov / mineral / pub / komoditi / aluminium /
Ikut Terence di Google+}