الألمنيوم
الألمنيوم هو عنصر في الجدول الدوريّ يحمل الرمز AL، والعدد الذري له 13، ويعدّ خام البوكسيت هو المصدر الرئيسيّ له، وأحد الفلزات ذات اللون الأبيض الفضيّ ومن مجموعة البورون من العناصر الكيميائية، وجديرٌ بالذكر أنّه معدن مطيلي قابل للسحب، ولا يذوب في الماء وفق الظروف العادية، كما أنّه أكثر الفلزات وفرةً في القشرة الأرضية، ويأتي في الترتيب الثالث من حيث أكثر العناصر وفرةً في الكرة الأرضية، وهو يلي بهذا الأكسجين والسيليكون.
يشكّل الألمنيوم 8% من الوزن الصلب لسطح الأرض، ويعدّ من أكثر المعادن الحرّة فعالية كيميائية؛ وهذا ما يفسّر ارتباطه بأكثر من 270 معدناً مختلفاً.
ميزات الألمنيوم واستخداماته
الألمنيوم مقاوم للتآكل وخفيف الوزن؛ مما جعله يداخل في صناعة الطائرات، وسبب قدرة الألمنيوم على مقاومة التآكل هو ظاهرة التخميل وبسبب كثافته المنخفضة؛ حيث إنّ كثافته وهو في درجة حرارة الغرفة 2.70 غ.سم_3، وله دور فعّال في الصناعة الفضائية، وفي مجالات أخرى كالنقل والبناء، وهو يقوم بهذه المهمّة عن طريق دخوله في تصنيع العناصر البنيوية اللازمة لذلك، كما يمتلك الألمنيوم طبيعة تفاعليّة تجعله مفيداً كمادّة مضافة في الخلائط الكيميائيّة، إضافة لدخوله في متفجّرات نترات الأمونيوم لزيادة قوّة الانفجار.
خصائص الألمنيوم
خصائص فيزيائية
- فلز خفيف الوزن، ومتين، ويمتلك ألواناً تتراوح بين الفضيّ والرمادي الداكن تختلف باختلاف خشونة السطح.
- غير ممغنط.
- غير ذائب في الكحول، إلّا أنّه يذوب في الماء وفقاً لأشكال محددة.
- موصل جيد للحرارة والكهرباء.
- مقاومة الخضوع للألمنيوم النقيّ تصل من 7 إلى 11 ميغا باسكال، أمّا سبائك الألمنيوم فهي ذات مقاومة خضوع تصل من 200 إلى 600 ميغا باسكال.
- للألمنيوم ما يُقارب ثلث كثافة الفولاذ؛ فهو مطيلي، وسهل التشغيل والسباكة والبثق، كما أنّه قابل للسحب والطرق؛ مما يسهل تغيير شكله بالقوالب بشكل سهل نسبياً.
- يُحافظ على انعكاسه الفضيّ الكامل عندما يكون على هيئة مسحوق دقيق؛ مما يجعل منه مكوناً رئيسياً في الطلاءات الفضّية.
- تمتلك مرآة الألمونيوم أعلى انعكاس من أي معدن آخر عند أطوال موجات 200 إلى 400 نانومتر في مجال الأشعة فوق البنفسجية، وعند أطوال موجات 3000 إلى 10000 نانومتر في مجال الأشعة تحت الحمراء، وبالمقابل، فإنّ القصدير والفضّة يتفوقان عليه في مجال الضوء المرئيّ 400 إلى 700نانومتر، كما أنّ كل من الفضّة، والذهب، والنحاس تتفوّق عليه في مجال الطول الموجي.
خصائص كيميائية
- تترتب ذرات الألمنيوم على هيئة مكعب متمركز الوجوه.
- مقاوم للتآكل؛ نظراً لاحتوائه على طبقة سطحية من أكسيد الألمنيوم، وهي طبقة رقيقة غير نفوذة ومتماسكة تتكوّن عندما يتعرّض الفلز للهواء؛ مما يمنع من استكمال عملية الأكسدة.