Алюміній — це металевий елемент, представлений символом «Al» у періодичній системі Менделєєва, і є третім за поширеністю елементом у земній корі: 8% земної кори містить алюміній у різних сполуках. Є численні властивості алюмінію що робить його широко використовуваним металом у всьому світі.
У цій статті ми розповімо вам, які властивості має алюміній, його значення та багато іншого.
Якась історія
Алюміній вперше був виділений в 1825 року датським фізиком Г. К. Орстедом, і сьогодні це, поряд із залізом, метал, який найчастіше використовують люди.. Цей елемент також міститься в більшості гірських утворень і живих організмів. Однак у природі він зустрічається не в чистому вигляді, а в складі численних силікатів і мінералів.
Завдяки легкій вазі, добрій пластичності, тривалому терміну служби та стійкості до корозії це один із найкорисніших металів, який найчастіше використовується людьми в промисловості. Він використовується в різноманітних сплавах для виготовлення великої кількості посуду та ємностей, а також деталей для різних машин.
Властивості алюмінію
Ось деякі з властивостей алюмінію, які роблять його таким відомим і використовуваним у всьому світі:
- Легкість: Алюміній відомий своєю надзвичайною легкістю. Його щільність становить приблизно одну третину від сталі, що робить його ідеальним матеріалом для застосувань, де потрібна висока міцність і мала маса, наприклад, в аерокосмічній промисловості та виробництві автомобілів.
- Хороша електро- і теплопровідність: Алюміній є чудовим провідником електрики та тепла. Це робить його цінним у застосуваннях, які вимагають ефективної передачі електроенергії або розсіювання тепла, наприклад, електричних кабелів та електронних компонентів.
- Стійкість до корозії: На поверхні алюмінію є природний оксидний шар, який захищає його від корозії. Цей тонкий шар, що самовідновлюється, надає йому чудову стійкість до корозії, що робить його придатним для застосування у вологих або корозійних середовищах.
- Плавність і легкість формування: Алюміній пластичний і може бути сформований у різноманітні форми за допомогою процесів прокатки, екструзії та кування. Це робить його універсальним матеріалом для виготовлення нестандартних деталей і компонентів.
- Переробка: Алюміній добре переробляється. Його можна розплавляти та повторно переробляти без втрати основних властивостей, що робить його стійким та екологічно чистим матеріалом.
- Естетичний зовнішній вигляд: Алюміній має блискуче, привабливе сріблясте покриття, що робить його популярним в естетичних цілях, таких як виготовлення упаковки, віконних рам і декоративних елементів.
- Стійкість до низьких температур: На відміну від деяких матеріалів, які стають крихкими при низьких температурах, алюміній зберігає свою міцність і пластичність навіть при дуже низьких температурах, що робить його корисним у кріогенних застосуваннях.
використання алюмінію
Найпоширенішим способом отримання алюмінію є боксит, поширений мінерал на Землі. Цей процес потребує великої кількості електроенергії, що означає, що це дорогий процес, але в результаті виходить корисний матеріал із тривалим терміном служби (стійкий до корозії) і дуже низькими витратами на переробку. Усе це допомагає мати стабільну ціну і стає економічним елементом.
Алюміній є центральним і універсальним елементом у багатьох галузях промисловості людства з незліченною кількістю застосувань. Від виготовлення металевих деталей і механічних компонентів, як у чистому вигляді, так і в сплавах (особливо тих, що сприяють їх зміцненню), до виробництва дзеркал, різних контейнерів, алюмінієвих листів, тетраедрів, телескопів і зварних деталей.
Алюміній існував протягом всієї історії людства у вигляді солі та використовується в медицині та хімчистці. Але він не з’явився як чистий елемент до 1825 року, коли датському фізику Г. К. Орстеду вдалося отримати деякі нечисті зразки за допомогою електролізу. Через два роки Фрідріх Велер отримав перший чистий зразок.
Спочатку він вважався дорогоцінним металом і був виставлений разом із коштовностями французької корони в 1855 році, але сЙого широке використання та низька вартість зробили його поширеним металом.
Інші властивості алюмінію: реакційна здатність, переробка та токсичність
Алюміній дуже реактивний, хоча він протистоїть корозії завдяки шару оксиду алюмінію (Al2O3), який утворюється навколо нього в присутності кисню та захищає решту металу від корозії. Його можна легко розбавити соляною кислотою (або гідроксидом натрію (NaOH) і різними кислотами та основами.
Алюміній можна ідеально переробити без зміни його фізичних властивостей, що забезпечує значні економічні переваги перед іншими металами. Енергоспоживання, необхідне для цього процесу, також дуже мало. (тільки 5% початкового виробничого процесу). Цей перероблений алюміній називається «вторинним алюмінієм».
Оскільки алюміній є м’яким металом і не дуже стійким до механічного натягу, він має багато застосувань, але не рекомендується як конструкційний матеріал. У цьому сенсі його зазвичай легують з іншими металами, щоб допомогти йому зміцнити, такими як магній, марганець, мідь, цинк і кремній, а іноді навіть з титаном і хромом.
Алюмінієві сплави поділяють на серії:
- Серія 1000. Майже чиста. Приблизно 99% - це алюміній.
- Серія 2000. Мідний сплав.
- Серія 3000. Сплави, що містять марганець.
- Серія 4000. Сплави, що містять кремній.
- Серія 5000. магнієвий сплав.
- Серія 6000. Магнієві та кремнієві сплави.
- Серія 7000. Сплав цинку.
- Серія 8000. Сплави з іншими металевими і неметалічними елементами.
Всупереч тому, що вважалося десятиліттями, алюміній не є нешкідливим для людини. Він менш токсичний, оскільки алюміній дієта в невеликих кількостях всмоктується через кишечник. Однак вдихання алюмінієвого пилу або продуктів, насичених цим елементом, може спричинити пошкодження печінки та нирок або нейротоксичні симптоми.
Підвищений рівень алюмінію також пов’язують із початком хвороби Альцгеймера.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про властивості алюмінію та його характеристики.