آلومینیوم: تفاوت میان نسخه‌ها
Mohammadi2 (بحث | مشارکتها) بدون خلاصۀ ویرایش |
Mohammadi2 (بحث | مشارکتها) بدون خلاصۀ ویرایش |
||
| خط ۱: | خط ۱: | ||
[[پرونده:10208400-1.jpg|بندانگشتی]] | |||
آلومینیوم (aluminium)<br /> [[File:10208400.jpg|thumb|آلومينيوم]]عنصری فلزی، سبک‌وزن، به‌رنگ سفید نقره‌ای، مفتول‌شدنی<ref>ductile</ref> و [[چکش خواری|چکش‌خوار]]<ref>malleable</ref>، با نماد Al، [[عدد اتمی]] ۱۳، عدد جرمی نسبی | آلومینیوم (aluminium)<br /> [[File:10208400.jpg|thumb|آلومينيوم]]عنصری فلزی، سبک‌وزن، به‌رنگ سفید نقره‌ای، مفتول‌شدنی<ref>ductile</ref> و [[چکش خواری|چکش‌خوار]]<ref>malleable</ref>، با نماد Al، [[عدد اتمی]] ۱۳، عدد جرمی نسبی ۲۶٫۹۸۱۵، و نقطۀ ذوب ۶۵۸ درجۀ سانتی‌گراد. از نظر فراوانی در [[پوسته (زمین شناسی)|پوستۀ زمین]]، سومین [[عنصر (شیمی)|عنصر]] و فراوان‌ترین [[فلز]] است. حدود ۸٫۱ درصد [[جرم]] زمین را تشکیل می‌دهد. فلزی غیرمغناطیسی، و [[رسانا]]<nowiki/>ی بسیار خوب برق است. به سهولت [[اکسید]] می‌شود و لایۀ اکسید رویِ سطح آن، فلز را در مقابل کدرشدن بسیار مقاوم می‌سازد. | ||
'''آلومینیوم خالص'''. آلومینیوم عنصری فعال با ترکیباتی پایدار است. از این‌رو، انرژی فراوانی برای جداکردن آلومینیوم از [[کانه|کانه]]<nowiki/>هایش لازم است و این فلز خالص تا اواسط قرن ۱۹ به سهولت به دست نمی‌آمد. از نظر صنعتی، فلز خالص را از برق‌کافت ([[الکترولیز (شیمی)|الکترولیز]])<ref>electrolysis</ref> [[آلومینا]] (اکسید آلومینیوم)، و آلومینا را نیز از کانۀ [[بوکسیت]] استخراج می‌کنند. آلومینیوم خالص فلز ضعیفی است، اما هرگاه با عناصری مانند [[مس (شیمی)|مس]]، سیلیسیم یا [[منیزیوم]] آمیخته شود، آلیاژهایی با استحکام بالا تشکیل می‌دهد. | '''آلومینیوم خالص'''. آلومینیوم عنصری فعال با ترکیباتی پایدار است. از این‌رو، انرژی فراوانی برای جداکردن آلومینیوم از [[کانه|کانه]]<nowiki/>هایش لازم است و این فلز خالص تا اواسط قرن ۱۹ به سهولت به دست نمی‌آمد. از نظر صنعتی، فلز خالص را از برق‌کافت ([[الکترولیز (شیمی)|الکترولیز]])<ref>electrolysis</ref> [[آلومینا]] (اکسید آلومینیوم)، و آلومینا را نیز از کانۀ [[بوکسیت]] استخراج می‌کنند. آلومینیوم خالص فلز ضعیفی است، اما هرگاه با عناصری مانند [[مس (شیمی)|مس]]، سیلیسیم یا [[منیزیوم]] آمیخته شود، آلیاژهایی با استحکام بالا تشکیل می‌دهد. | ||
'''کاربرد'''. [[چگالی نسبی]] آلومینیوم | '''کاربرد'''. [[چگالی نسبی]] آلومینیوم ۲٫۷۰ است و به سبب سبکی‌اش در صنایع هواپیماسازی و کشتی‌سازی کاربرد فراوان دارد. همچنین، برای ساخت ظروف آشپزخانه، قوطی نوشابه‌های غیرالکلی و [[آبجو]]، و ورَقه‌ها (فویل‌ها) به کار می‌رود. در کابل‌های هوایی با طوقۀ فولادی، و برای ساخت کیسه‌های حمل زباله‌های [[اورانیوم]] پس‌ماندۀ رآکتورهای اتمی نیز کاربرد فراوان دارد. آلومینیوم سازندۀ اصلی برخی از [[مواد مغناطیسی]] است و چون رسانای خوبی برای [[الکتریسیته]] است، به شکل ورقه در [[خازن|خازن]]<nowiki/>های برقی به کار می‌رود. در ۱۹۷۶م، نوعی آلومینیوم پلاستیکی ابداع شد که به هرشکلی قالب‌زده می‌شد و تا چند برابر طول اولیه‌اش کش می‌آمد، این نوع آلومینیوم در صنایع الکترونیک، اتومبیل، و ساختمانی کاربرد دارد. | ||
'''تاریخچه'''. آلومینیوم را [[دیوی، سر هامفری (۱۷۷۸ـ۱۸۲۹)|هامفری دیوی]]<ref>Humphry Davy</ref> در | '''تاریخچه'''. آلومینیوم را [[دیوی، سر هامفری (۱۷۷۸ـ۱۸۲۹)|هامفری دیوی]]<ref>Humphry Davy</ref> در ۱۸۰۷م کشف، و اولین‌بار [[اورستد، هانس کریستیان (۱۷۷۷ـ۱۸۵۱)|هانس اورستد]]<ref>Hans Oersted</ref> در ۱۸۲۷م آن را تولید کرد. اورستد [[پتاسیم]] را با [[کلرید آلومینیوم]] بدون آب در بوتۀ سربسته‌ای ذوب کرد و فلز را به شکل گردی خاکستری‌رنگ به دست آورد. بعدها [[وهلر، فریدریش (۱۸۰۰ـ۱۸۸۲)|فریدریش وُهلِر]] این روش را اصلاح کرد و موفق شد فلز را خالص‌تر و به شکل ساچمه‌های گداخته‌ای به دست آورد و چگالی نسبی آن را معین کند. در ۱۸۵۴م، [[سنت ـ کلر دوویل، هنری اتین (۱۸۱۸ـ۱۸۸۱)|هنری سنت کلر دوویل]]<ref>Henri Saint-Claire Deville</ref> همین فرآیند را تکرار، اما به جای پتاسیم از [[سدیم]] استفاده کرد. در نمایشگاه ۱۸۵۵م [[پاریس، شهر|پاریس]]، نقرۀ حاصل از [[رس|خاک رس]]<ref>silver made from clay</ref> توجه همگان را به مسئله تولید اقتصادی آن معطوف کرد. با این‌حال، راه ساده‌ای برای تولید آن یافت نشد و فلز درخشندۀ تازه گران‌بهاتر از طلا شد. می‌گویند ناپلئون یک‌دست سرویس غذاخوری از آلومینیوم داشت که برای مهمانان عالی‌قدر از آن استفاده می‌کردند. | ||
'''تولید صنعتی'''. روشی که اکنون برای تولید صنعتی آلومینیوم به کار می‌رود [[برق کافت|برق‌کافت]] آلومیناست. پاتیلی آهنی را که با پوششی از کربن (گرافیت) پوشانده‌اند، با [[کریولیت]]<ref>cryolite</ref> پر، و بر اثر [[جریان برق]] تا حدود ۸۰۰ درجۀ سانتی‌گراد گرم می‌کنند. در برق‌کافت، دسته‌ای از میله‌های کربنی، [[آند (الکترونیک)|آنُد]] را تشکیل می‌دهند و خود ظرف نیز [[کاتد (فیزیک)|کاتُد]] است. اکسیژنی که آزاد می‌شود با کربنِ آند ترکیب می‌شود و تولید [[دی اکسید کربن|دی‌اکسید کربن]] می‌کند. در این حالت آلومینیومِ مذاب در ته ظرف می‌نشیند. با افزودن آلومینای بیشتر این روند ادامه می‌یابد و رفته‌رفته فلز ذوب‌شده را خارج می‌کنند. | '''تولید صنعتی'''. روشی که اکنون برای تولید صنعتی آلومینیوم به کار می‌رود [[برق کافت|برق‌کافت]] آلومیناست. پاتیلی آهنی را که با پوششی از [[کربن]] ([[گرافیت]]) پوشانده‌اند، با [[کریولیت]]<ref>cryolite</ref> پر، و بر اثر [[جریان برق]] تا حدود ۸۰۰ درجۀ سانتی‌گراد گرم می‌کنند. در برق‌کافت، دسته‌ای از میله‌های کربنی، [[آند (الکترونیک)|آنُد]] را تشکیل می‌دهند و خود ظرف نیز [[کاتد (فیزیک)|کاتُد]] است. اکسیژنی که آزاد می‌شود با کربنِ آند ترکیب می‌شود و تولید [[دی اکسید کربن|دی‌اکسید کربن]] می‌کند. در این حالت آلومینیومِ مذاب در ته ظرف می‌نشیند. با افزودن آلومینای بیشتر این روند ادامه می‌یابد و رفته‌رفته فلز ذوب‌شده را خارج می‌کنند. | ||
'''مصارف دیگر'''. آلومینیوم در فرآیند ترمایت<ref>thermite process</ref>، برای استخراج فلزاتی با نقطۀ ذوب بالا از اکسیدهایشان، کاربرد دارد. از [[اکسید آلومینیوم]] برای تولید آجرهای نسوز<ref>refractory brick</ref> و فیلترهای جذبی [[کروماتوگرافی]] استفاده می‌کنند. [[هیدروکسید آلومینیوم]] را در رنگرزی به منزلۀ رنگ دندانه‌ای<ref>mordant</ref>، و [[کلرید آلومینیوم]] را به منزلۀ کاتالیزگر<ref>catalyst</ref> واکنش‌های آلی به کار می‌برند. در سراسر دنیا از سولفات آلومینیوم به وفور برای تصفیۀ آب استفاده می‌شود. نام این فلز همان باقی ماند که هامفری دیوی پیشنهاد کرده بود.<br /> | '''مصارف دیگر'''. آلومینیوم در فرآیند ترمایت<ref>thermite process</ref>، برای استخراج فلزاتی با نقطۀ ذوب بالا از اکسیدهایشان، کاربرد دارد. از [[اکسید آلومینیوم]] برای تولید آجرهای نسوز<ref>refractory brick</ref> و فیلترهای جذبی [[کروماتوگرافی]] استفاده می‌کنند. [[هیدروکسید آلومینیوم]] را در رنگرزی به منزلۀ رنگ دندانه‌ای<ref>mordant</ref>، و [[کلرید آلومینیوم]] را به منزلۀ کاتالیزگر<ref>catalyst</ref> واکنش‌های آلی به کار می‌برند. در سراسر دنیا از سولفات آلومینیوم به وفور برای تصفیۀ آب استفاده می‌شود. نام این فلز همان باقی ماند که هامفری دیوی پیشنهاد کرده بود.<br /> | ||
نسخهٔ کنونی تا ۹ فوریهٔ ۲۰۲۴، ساعت ۱۷:۳۵
آلومینیوم (aluminium)
عنصری فلزی، سبک‌وزن، به‌رنگ سفید نقره‌ای، مفتول‌شدنی[۱] و چکش‌خوار[۲]، با نماد Al، عدد اتمی ۱۳، عدد جرمی نسبی ۲۶٫۹۸۱۵، و نقطۀ ذوب ۶۵۸ درجۀ سانتی‌گراد. از نظر فراوانی در پوستۀ زمین، سومین عنصر و فراوان‌ترین فلز است. حدود ۸٫۱ درصد جرم زمین را تشکیل می‌دهد. فلزی غیرمغناطیسی، و رسانای بسیار خوب برق است. به سهولت اکسید می‌شود و لایۀ اکسید رویِ سطح آن، فلز را در مقابل کدرشدن بسیار مقاوم می‌سازد.
آلومینیوم خالص. آلومینیوم عنصری فعال با ترکیباتی پایدار است. از این‌رو، انرژی فراوانی برای جداکردن آلومینیوم از کانه‌هایش لازم است و این فلز خالص تا اواسط قرن ۱۹ به سهولت به دست نمی‌آمد. از نظر صنعتی، فلز خالص را از برق‌کافت (الکترولیز)[۳] آلومینا (اکسید آلومینیوم)، و آلومینا را نیز از کانۀ بوکسیت استخراج می‌کنند. آلومینیوم خالص فلز ضعیفی است، اما هرگاه با عناصری مانند مس، سیلیسیم یا منیزیوم آمیخته شود، آلیاژهایی با استحکام بالا تشکیل می‌دهد.
کاربرد. چگالی نسبی آلومینیوم ۲٫۷۰ است و به سبب سبکی‌اش در صنایع هواپیماسازی و کشتی‌سازی کاربرد فراوان دارد. همچنین، برای ساخت ظروف آشپزخانه، قوطی نوشابه‌های غیرالکلی و آبجو، و ورَقه‌ها (فویل‌ها) به کار می‌رود. در کابل‌های هوایی با طوقۀ فولادی، و برای ساخت کیسه‌های حمل زباله‌های اورانیوم پس‌ماندۀ رآکتورهای اتمی نیز کاربرد فراوان دارد. آلومینیوم سازندۀ اصلی برخی از مواد مغناطیسی است و چون رسانای خوبی برای الکتریسیته است، به شکل ورقه در خازن‌های برقی به کار می‌رود. در ۱۹۷۶م، نوعی آلومینیوم پلاستیکی ابداع شد که به هرشکلی قالب‌زده می‌شد و تا چند برابر طول اولیه‌اش کش می‌آمد، این نوع آلومینیوم در صنایع الکترونیک، اتومبیل، و ساختمانی کاربرد دارد.
تاریخچه. آلومینیوم را هامفری دیوی[۴] در ۱۸۰۷م کشف، و اولین‌بار هانس اورستد[۵] در ۱۸۲۷م آن را تولید کرد. اورستد پتاسیم را با کلرید آلومینیوم بدون آب در بوتۀ سربسته‌ای ذوب کرد و فلز را به شکل گردی خاکستری‌رنگ به دست آورد. بعدها فریدریش وُهلِر این روش را اصلاح کرد و موفق شد فلز را خالص‌تر و به شکل ساچمه‌های گداخته‌ای به دست آورد و چگالی نسبی آن را معین کند. در ۱۸۵۴م، هنری سنت کلر دوویل[۶] همین فرآیند را تکرار، اما به جای پتاسیم از سدیم استفاده کرد. در نمایشگاه ۱۸۵۵م پاریس، نقرۀ حاصل از خاک رس[۷] توجه همگان را به مسئله تولید اقتصادی آن معطوف کرد. با این‌حال، راه ساده‌ای برای تولید آن یافت نشد و فلز درخشندۀ تازه گران‌بهاتر از طلا شد. می‌گویند ناپلئون یک‌دست سرویس غذاخوری از آلومینیوم داشت که برای مهمانان عالی‌قدر از آن استفاده می‌کردند.
تولید صنعتی. روشی که اکنون برای تولید صنعتی آلومینیوم به کار می‌رود برق‌کافت آلومیناست. پاتیلی آهنی را که با پوششی از کربن (گرافیت) پوشانده‌اند، با کریولیت[۸] پر، و بر اثر جریان برق تا حدود ۸۰۰ درجۀ سانتی‌گراد گرم می‌کنند. در برق‌کافت، دسته‌ای از میله‌های کربنی، آنُد را تشکیل می‌دهند و خود ظرف نیز کاتُد است. اکسیژنی که آزاد می‌شود با کربنِ آند ترکیب می‌شود و تولید دی‌اکسید کربن می‌کند. در این حالت آلومینیومِ مذاب در ته ظرف می‌نشیند. با افزودن آلومینای بیشتر این روند ادامه می‌یابد و رفته‌رفته فلز ذوب‌شده را خارج می‌کنند.
مصارف دیگر. آلومینیوم در فرآیند ترمایت[۹]، برای استخراج فلزاتی با نقطۀ ذوب بالا از اکسیدهایشان، کاربرد دارد. از اکسید آلومینیوم برای تولید آجرهای نسوز[۱۰] و فیلترهای جذبی کروماتوگرافی استفاده می‌کنند. هیدروکسید آلومینیوم را در رنگرزی به منزلۀ رنگ دندانه‌ای[۱۱]، و کلرید آلومینیوم را به منزلۀ کاتالیزگر[۱۲] واکنش‌های آلی به کار می‌برند. در سراسر دنیا از سولفات آلومینیوم به وفور برای تصفیۀ آب استفاده می‌شود. نام این فلز همان باقی ماند که هامفری دیوی پیشنهاد کرده بود.