Алуминият е метален елемент, представен със символа "Al" в периодичната таблица и е третият най-често срещан елемент в земната кора: 8% от земната кора съдържа алуминий в различни съединения. Има многобройни алуминиеви свойства което го прави широко използван метал в целия свят.
В тази статия ще ви разкажем какви са свойствата на алуминия, неговото значение и много други.
Някаква история
Алуминият е изолиран за първи път в 1825 г. от датския физик HC Orsted и днес, заедно с желязото, е най-използваният метал от хората.. Този елемент се намира и в повечето скални образувания и живи организми. В природата обаче не се среща в чисто състояние, а като част от множество силикати и минерали.
Благодарение на лекото си тегло, добра пластичност, дълъг експлоатационен живот и устойчивост на корозия, той е един от най-полезните метали и най-широко използваният от хората в индустрията. Използва се в голямо разнообразие от сплави за производството на голям брой прибори и съдове, както и части за различни машини.
Свойства на алуминия
Това са някои от свойствата на алуминия, които го правят толкова известен и използван по целия свят:
- Лекота: Алуминият е известен с това, че е изключително лек. Плътността му е приблизително една трета от тази на стоманата, което го прави идеален материал за приложения, където се изисква висока якост и ниска маса, като например в производството на аерокосмически и превозни средства.
- Добра електрическа и топлопроводимост: Алуминият е отличен проводник на електричество и топлина. Това го прави ценен в приложения, които изискват ефективно предаване на електрическа енергия или разсейване на топлина, като например електрически кабели и електронни компоненти.
- Устойчивост на корозия: Алуминият има естествен оксиден слой на повърхността си, който го предпазва от корозия. Този тънък, самовъзстановяващ се слой му придава отлична устойчивост на корозия, което го прави подходящ за приложения във влажна или корозивна среда.
- Ковкост и лекота на оформяне: Алуминият е ковък и може да се формира в различни форми чрез процеси на валцуване, екструдиране и коване. Това го прави универсален материал за производство на части и компоненти по поръчка.
- Възможност за рециклиране: Алуминият е силно рециклируем. Може да се топи и рециклира многократно, без да губи основните си свойства, което го прави устойчив и екологичен материал.
- Естетичен вид: Алуминият има лъскаво, атрактивно сребристо покритие, което го прави популярен в естетически приложения, като например производството на опаковки, рамки за прозорци и декоративни елементи.
- Устойчивост на ниска температура: За разлика от някои материали, които стават крехки при ниски температури, алуминият запазва своята здравина и ковкост дори при много ниски температури, което го прави полезен в криогенни приложения.
употреби на алуминий
Най-често срещаният процес за получаване на алуминий е от боксит, изобилен минерал на Земята. Този процес изисква големи количества електрическа енергия, което означава, че е скъп процес, но резултатът е полезен материал с дълъг живот (устойчив на корозия) и много ниски разходи за рециклиране. Всичко това помага да имате стабилна цена и се превръща в икономически елемент.
Алуминият е централен и универсален елемент в много от индустриите на човечеството, с безброй приложения. От производството на метални части и механични компоненти, както в чист вид, така и в сплави (особено тези, които допринасят за тяхното втвърдяване), до производството на огледала, различни контейнери, алуминиеви листове, тетраедри, телескопи и заварени компоненти.
Алуминият е съществувал през цялата човешка история под формата на сол и се използва в медицината и химическото чистене. Но не се появява като чист елемент до 1825 г., когато датският физик HC Orsted успява да получи някои нечисти проби чрез електролиза. Две години по-късно Фридрих Вьолер получава първата чиста проба.
Първоначално е смятан за благороден метал и е бил изложен заедно с бижутата на френската корона през 1855 г., но сШирокото му използване и по-ниската цена го направиха обикновен метал.
Други свойства на алуминия: реактивност, рециклиране и токсичност
Алуминият е много реактивен, въпреки че е устойчив на корозия чрез слой от алуминиев оксид (Al2O3), който се образува около него в присъствието на кислород и предпазва останалата част от метала от корозия. Може лесно да се разрежда със солна киселина (или натриев хидроксид (NaOH) и различни киселини и основи.
Алуминият може да бъде идеално рециклиран, без да променя физическите си свойства, което предлага значителни икономически предимства пред другите метали. Консумацията на енергия, необходима за този процес, също е много малка. (само 5% от първоначалния производствен процес). Този преработен алуминий се нарича "вторичен алуминий".
Тъй като алуминият е мек метал и не е много устойчив на механично сцепление, той има много приложения, но не се препоръчва като конструктивен материал. В този смисъл обикновено се легира с други метали, за да се втвърди, като магнезий, манган, мед, цинк и силиций, а понякога дори с титан и хром.
Алуминиевите сплави се идентифицират по серии:
- Серия 1000. Почти чист. Приблизително 99% е алуминий.
- Серия 2000 г. Медна сплав.
- Серия 3000. Сплави, съдържащи манган.
- Серия 4000. Сплави, съдържащи силиций.
- Серия 5000. магнезиева сплав.
- Серия 6000. Магнезиеви и силициеви сплави.
- Серия 7000. Цинкова сплав.
- Серия 8000. Сплави с други метални и неметални елементи.
Противно на това, което се смята от десетилетия, алуминият не е безвреден за хората. Той е по-малко токсичен, защото алуминий храната се абсорбира в малки количества през червата. Въпреки това, вдишването на алуминиев прах или храни, наситени с елемента, може да причини увреждане на черния дроб и бъбреците или невротоксични симптоми.
Повишените нива на алуминий също са свързани с появата на болестта на Алцхаймер.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за свойствата на алуминия и неговите характеристики.