العنصر السحري ( الألمينيوم )

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

العنصر السحري ( الألمينيوم )

مُساهمة  زائر في الخميس أكتوبر 18, 2007 3:09 am

الألومنيوم أكثر الفلزات وفرة في الأرض ، و يوجد في أنواع الصخور المختلفة، لكن معظم الالومنيوم يستخرج من البوكسيت.وكون الالومنيوم يتحد مع غيره من العناصر بسهولة فإن فصله كفلز نقي يتطلب قدراً كبيرا من الطاقة. فقبل أن يكتشف الكيماويون طريقة رخيصة لاستخراجه، عام 1886 م كانت أسعاره تفوق أسعار الذهب و الفضة بكثير.
ونظراً لخصائصة المتميزة، يستخدم الألومنيوم اليوم في مختلف الصناعات – من الأواني المنزلية إلى الكابلات الكهربائية وأجزاء السيارات و الطائرلت.


اكتشف الالومنيوم عام 1825، وظل حتى نهاية القرن التاسع عشر شيئا غريبا غاليا، يستخدم لصناعة الحلي. وقد يبدو هذا الأمر غريبا لان نسبة توافرة في القشرة الأرضية % 8.8وهذا يدلنا على أن الالومنيوم عنصر متوافر في القشرة الأرضية. وفي الواقع فانه أكثر الفلزات توافرا، إذ يدخل في تكوين معظم أنواع الصخور والطمي على شكل سليكات منها فلسبار KalSi3O2 و كاولين H4Al2Si2O9 . و يوجد أيضا على شكل بوكسيت وهو الومينا مائية Al2O3xH2O ، ومن هذا الأخير يستخلص الالومنيوم صناعيا.
ومنذ أوائل أيام اكتشافه، عرف الالومنيوم خواصا مثالية لكثير من أوجه الاستعمال، إلا أنه لم يكن ممكنا إيجاد طريقة للحصول عليه من خاماته. وقد حاول الكثيرون، ومنهم سير همفري دافي للحصول عليه بالتحليل الكهربائي، لكن هذه المحاولات باءت بالفشل.
وحتى عام 1866 كان الألمنيوم يحضر باختزال الأوكسجين بالصوديوم .

ونظرا لارتفاع تكاليف الصوديوم نفسه وخطورة استخدامه، فأن أسعار الالومنيوم ظلت عالية. و الخام الرئيسي الالومنيوم هو الالومنيا وهو أكسيد أمفوتيري يذوب في الحوامض أو في القواعد. غير أن التحليل الكهربائي للمحاليل المائية الناتجة يعطي الهيدروجين على القطب السالب والأوكسجين على القطب الموجب. أي أن العملية تؤدي لتحليل الماء. ومن الواضح أنه للحصول على الالومنيوم يجب تحليل الأوكسيد النقي المصهور، فإذا عرفنا أن هذا الأوكسيد ينصهر على درجة 2050 5 م ادركنا صعوبة ذلك من الناحية العملية. ذلك أن العملية تتطلب كميات كبيرة من الوقود، كما أن المواد اللازمة لتحقيق ذلك محدودة و مكلفة ( الفولاذ ينصهر تحت 2000 5 م ).
و في عام 1886 م توصل شابان هما بول هيرولت الفرنسي وشارل هول الأميركي، دون اتصال بينهما، إلى الحل الذي يمكن في إذابة الالومنيا في أحد خامات الالومنيوم التي تنصهر على درجة أقل، وهو كريوليت Na3AlF6 .
ينصهر كريوليت 1000 5 م ، كما أنه أيوني لذلك فان مخلوطا مصهورا منه ومن بوكسيت يتحلل كهربائيا ويعطي الالومنيوم.
وتتضح الملامح الرئيسية لطريقة هيرولت _ هول من الشكل التالي :




يستخدم وعاء من حديد الصب مبطن بالجرافيت قطبا سالبا ، بينما يكون القطب الموجب من قضبان كبيرة من الجرافيت تتدلى داخل مصهور Al2O3-Na3AlF6 و يتكون الالومنيوم النقي على القطب السالب، ويهبط إلى القعر، ويسحب من مخرج خاص. وقد أدى اكتشاف هذه الطريقة إلى تحويل الالومنيوم إلى مادة متوافرة ، وأدى إلى هبوط سعره من 12 دولارا إلى 25 سنتا لكل باوند.
للالومنيوم خواص كثيرة جذابة. فهو رخيص، متوافر مقاوم للتآكل ، ومظهره جميل. كما أن كثافته منخفضة، وتوصيله الكهربائي عال، وإذا سبك مع كميات قليلة من النحاس أو فلزات أخرى اكتسب متانة تجعله منافسا للفولاذ.
لذلك فان الالمنيوم حل محل الفولاذ و النحاس والخشب في استعمالات كثيرة، ابتداءا من أسلاك توصيل الكهرباء إلى علب المشروبات. و نستدل على مدى استخدامه من إدراكنا بأن الولايات المتحدة تنتج منه سنويا ثلاثة ملايين طن، ولا شك أن إنتاجه عالي في العالم بوجه عام.
و حيث أن الالومنيوم يدخل في كل صناعة رئيسية تقريبا، فأن مستوى أنتاجه في بلد ما مؤشر على الاقتصادية لهذا البلد .

زائر
زائر


الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى