תוֹכֶן
אלומיניום (גם אלומיניום כוסמין) הוא המתכת השופעת ביותר בכדור הארץ והיסוד השלישי ביותר בשפע אחרי חמצן וסיליקון. כמקובל בכל המתכות, אלומיניום ניתן לכופף או ליצוק למגוון צורות, מה שמקנה לו מגוון רחב של יישומים. אלומיניום הוא גם מוליך תרמי וחשמלי טוב ובעל טמפרטורת התכה נמוכה יחסית.
מקורות אלומיניום
האלומים (אלומיניום אשלגן גופרתי) שימשו על ידי הרומאים הקדומים כצבע. זה לא היה מבודד כמתכת טהורה עד שנת 1825. אלומיניום מופיע באופן טבעי בבוקסיט המינרלי, עפרה שחומה-אדמדמה של תחמוצת אלומיניום עם זיהומים של דו-תחמוצת סיליקון וטיטניום דו-חמצני. מרבצי הבוקסיט נמצאים ברחבי העולם, ואוסטרליה, גינאה וברזיל הם המפיקים העיקריים של האלומיניום.
ייצור אלומיניום
אלומיניום מופק באופן מסחרי בתהליך באייר, תגובת הבוקסיט הכתוש והנתרן הידרוקסיד ליצירת נתרן טטרהידרוקסואלומינאט. הזיהומים בבוקסיט אינם מגיבים עם הנתרן הידרוקסיד ולכן הם מוסרים בקלות. קירור נתרן tetrahydroxoaluminate מוביל להיווצרות אלומיניום הידרוקסיד, אשר עצמו מומר אז לתחמוצת אלומיניום על ידי חימומו לכ -2,000 מעלות פרנהייט. אלומיניום טהור מבודד לבסוף באמצעות תא אלקטרוליזה.
מאפייני אלומיניום
שלא כמו ברזל, אלומיניום עמיד בפני קורוזיה וחמצון. חוסן זה נובע מנוכחותה של שכבת מגן עדינה של תחמוצת אלומיניום, אשר נוצרת באופן טבעי כאשר האוויר בא במגע עם פני המתכות. למרות שהוא יציב יותר כימית מברזל ופלדה, אלומיניום טהור הוא גם חלש בהרבה. האלומיניום נישא מאוד, כלומר קל לכופף אותו ולכן הוא תחליף ישיר שאינו מתאים לפלדה. בטמפרטורה של 1,220 מעלות פרנהייט בלבד, לאלומיניום יש ללא ספק טמפרטורת ההתכה הנמוכה ביותר של כל מתכת המשמשת בתעשייה. נקודת ההתכה הנמוכה הזו פירושה שהיא עולה הרבה פחות לעצב ולעצב אלומיניום מאשר פלדה.
שימושים באלומיניום
אחד השימושים הפופולריים ביותר באלומיניום הוא נייר כסף. אלומיניום הוא אידיאלי לעטיפת מזון מכיוון שהוא אינו תגוב, זול לייצור ומשקף חום טוב. שימושים ביתיים אחרים כוללים מטבחים ומשטחי תנור, פחיות שתייה, מחבתות רוטב וכלי אוכל. אלומיניום מעורבב לעתים קרובות עם סיליקון, טיטניום או מגנזיום ליצירת סגסוגות חזקות בהירות יותר מפלדה. סגסוגות אלה שימשו לבניית אוניות, מטוסים ומכוניות. מוליכות חשמל גבוהה ועמידות בפני קורוזיה הפכו אותו לאידיאלי לשימוש בכבלים חשמליים חיצוניים ותחתיים.