آلومینیوم
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 ۱۹۷۶، 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 ۱۸۰۷ کشف، و اولین‌بار هانس اورستد[۵] در ۱۸۲۷ 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 ۱۸۵۴، هنری سنت کلر دوویل[۶] همین فرآیند را تکرار، اما به جای پتاسیم از سدیم استفاده کرد. در نمایشگاه ۱۸۵۵ 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.