الرئيسية > السؤال
السؤال
كيف يتم صناعة الألمنيوم ؟
الصناعة 21‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة زينه الشمري (شغف المعرٍفة).
الإجابات
1 من 26
سبائك الألومنيوم في التطبيقات الهيكلية
رغوة الألمنيوم

سبائك الألومنيوم مع خصائصها الكبيرة تستخدم في التراكيب الهندسية.أنظمة السبيكة تصنف برقم النظام (ANSI) أو بالأسماء التي توضح مكونات السبيكة الأصلية (DIN and ISO).

قوة ومتانة سبائك الألومنيوم تختلف اختلافا كبيرا, ليس فقط نتيجة لمكونات سبيكة محددة, ولكن أيضا نتيجة للمعالجات الحرارية وعمليات التصنيع. ونقص الخبرة في هذه الجوانب من وقت إلى وقت قادت إلى أشكال ذات تصميم غير صحيح وأعطت الألومنيوم سمعة سيئة.

وهناك حد هام في صناعة سبائك الألومنيوم هو قوة التعب.وعلى عكس الصلب, سبائك الألومنيوم ليس لها حدود معروفة في التعب, بمعنى فشل التعب يحدث في النهاية حتى تحت دورة تحميلات صغيرة.ويعنى ذلك أن المهندسين يجب أن يقيموا هذه الأعباء ويصمموا لحياة مستقرة أفضل من حياة لانهاية لها.

هناك ميزة أخرى لسبائك الألومنيوم هي حساسيتها للحرارة. ومنتجين ورش العمل التي تتضمن التسخين يكونوا معقدين لحقيقة أن الألومنيوم (على العكس من الصلب) يذوب بدون أول احمرار متوهج.تكوين العمليات حيث يستخدم شعلة التفجير لذلك هذا يتطلب بعض الخبرة, حيث لايوجد إشارات مرئية تدل عن مدى ذوبان المادة.سبائك الألومنيوم، شأنها شأن جميع السبائك الهيكلية، فهي تخضع لبعض الضغوط الداخلية بعد عمليات التسخين مثل اللحام والصب.المشكلة مع سبائك الألومنيوم في هذا الصدد هو انخفاض درجة الانصهار، مما يجعلهم أكثر عرضة للتشوهات من الضغط الناتج عند تعرضها للحرارة.يمكن السيطرة على الألومنيوم المتعرض لضغط أثناء التصنيع عن طريق معالجة هذه الأجزاء بالحرره بوضعها في فرن, ونتبعها بتبريد تدريجيا—في الصلب المضغوط.

انخفاض درجة انصهار سبائك الألومنيوم لم يمنع استخدامها في صناعة الصواريخ حتى لاستخدامها في بناء غرف الاحتراق حيث يمكن أن تصل الغازات إلى 3500 ك. فإن المرحلة العليا من محرك Agena تستخدم تصميم الألومنيوم المبرد المتجدد لبعض الأجزاء من الخرطوم, ويتضمن ذلك درجة الحرارة الحرجة في منطقة الحنجرة.
21‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة بجاد شكري (Jesus Comforters).
2 من 26
تقصدين استخلاص الألمنيوم من الارض

تتم بطريقة كهربائية تشابه عملية الطلاء الكهربائي وللعلم 10% من كهرباء امريكا تذهب لأستخلاص الألمنيوم اما سبب رخصه فهو بسبب انتشاره بالطبيعه
21‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة أحمد اكتيباني.
3 من 26
على الرغم من الألمنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة في قشرة الأرض (ويعتقد أن 7.5 إلى 8.1 في المئة)، فإنه من النادر في شكل حر، ويحدث في البيئات التي تفتقر إلى الأكسجين، مثل البراكين الطينية، وكان يعتبر المعدن الثمين أكثر قيمة من الذهب. نابليون الثالث، إمبراطور فرنسا، كان يزعم انه أقام مأدبه طعام حيث أعطى أكثر الضيوف شرفا أواني من الألومنيوم، في حين أن الأخرىن من الضيوف أعطاهم الذهب. وقد اكتمل نصب واشنطن التذكارى، مع 100 أوقية (2.8 كلغ)من الألومنيوم باعتباره اللمسه الأخيره والتي تم وضعها في مكان في يوم 6 ديسمبر 1884، وذلك في حفل اخلاص متقن. وكانت أكبر قطعة مفرده من الألومنيوم في ذلك الوقت. وفي ذلك الوقت، الألمنيوم، كان غالى مثل الفضة.[12] وقد تم إنتاج الألومنيوم بكميات تجارية في ما يزيد قليلا على 100 سنة
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة ملآگ پس هلآگ (كبريائي يقتلني).
4 من 26
تقصدين استخلاص الألمنيوم من الارض

تتم بطريقة كهربائية تشابه عملية الطلاء الكهربائي وللعلم 10% من كهرباء امريكا تذهب لأستخلاص الألمنيوم اما سبب رخصه فهو بسبب انتشاره بالطبيعه
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة bishoy ramzi (فانديتا القبطى).
5 من 26
مادة الألومنيوم شديد الارتباط مع الأكسجين بحيث يصعب فصلهما.
بالمقارنة مع الفلزات الأخرى، فإنه من الصعب أن يتم فصله من خاماته، مثل البوكسيت، وذلك نظراً إلى الطاقة اللازمة لإرجاع أكسيد الألومنيوم Al2O3.
على سبيل المثال، فإن الإرجاع المباشر بالكربون كما يتم مع الحديد غير ممكن كيميائياً، لأن الألمنيوم بحد ذاته عامل مرجع أكثر قوة من الكربون. وبما أن لأكسيد الألمنيوم نقطة انصهار عالية نسبياً حوالي 2000 °س، لذلك فإن الألمنيوم يستحصل عن طريق التحليل الكهربائي. يحل أكسيد الألومنيوم في هذه العملية في الكريوليت Na3AlF6 المذاب، من ثم يرجع إلى الفلز النقي. تكون درجة حرارة التشغيل لخلايا الإرجاع من 950 إلى 980 °س. يتواجد الكريوليت كمعدن في غرينلاند، أما أكسيد الألومنيوم فيستحصل من معالجة البوكسيت بطريقة باير.
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة ام معين (Laila Ilias).
6 من 26
تتم بطريقة كهربائية تشابه عملية الطلاء الكهربائي وللعلم 10% من كهرباء امريكا تذهب لأستخلاص الألمنيوم اما سبب رخصه فهو بسبب انتشاره بالطبيعه
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة عزير سلو (عزير ابو خالد).
7 من 26
يصنع الألمنيوم من معدن خام يسمى (البوكسيت) نسبة إلى كلمة فرنسية . أكتشف هذا الخام لأول

مرة عام 1821 وهو يتميز بلونه الأحمر بسبب وجود جزيئات من الحديد الصدئ فيه . نحصل على

الألمنيوم من البوكسيت بطريقة التحليل الكهربائي ، وهو يعد من أكثر المعادن استخداما بعد الحديد

لخفة وزنه ، كما أنه موصل جيد للكهرباء والحرارة ومقاوم للتآكل بتأثير الرطوبة
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة مجد المالطي (ابو نادر).
8 من 26
الألومنيوم عنصر في الجدول الدوري له الرمز Al والعدد الذري 13. وهو فلز ذو لون أبيض فضي من مجموعة البورون من العناصر الكيميائية. وهو معدن مطيلي أي قابل للسحب. وهو عنصر غير ذواب في الماء في الشروط العادية.وهو من أكثر الفلزات وفرة في القشرة الأرضية، وترتيبه الثالث من بين أكثر العناصر وفرة في الكرة الأرضية بعد الأكسجين والسيليكون. يشكل الألومنيوم 8% من وزن سطح الأرض الصلب. ويعتبر الألومنيوم من أكثر المعادن فعالية كيميائية كمعدن حر، ولذلك نجده مرتبطا بأكثر من 270 معدن مختلف[2]. المصدر الرئيسي للألومنيوم هو معدن خام البوكسيت. يمتاز الألومنيوم بمقاومته للتآكل وبخفة وزنه حيث يدخل في صناعة الطائرات.

وللألومنيوم قدرة مميزة على مقاومة التآكل بسبب ظاهرة التخميل وبسبب كثافة المعدن المنخفضة. العناصر البنيوية المصنوعة من الألومنيوم وسبائكه ذات دور فعال في الصناعة الفضائية ومهمة جدا في مجالات أخرى مثل النقل والبناء. وطبيعته التفاعلية جعلته مفيدا كحفاز أو كمادة مضافة في الخلائط الكيميائية، باللإضافة إلى استخدامه في متفجرات نترات الأمونيوم لتعزيز قوة الانفجار.
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة 010000247286 (Mohammed Elnagar).
9 من 26
● مادة الألومنيوم شديد الارتباط مع الأكسجين بحيث يصعب فصلهما. بالمقارنة مع الفلزات الأخرى، فإنه من الصعب أن يتم فصله من خاماته، مثل البوكسيت، وذلك نظراً إلى الطاقة اللازمة لإرجاع أكسيد الألومنيوم Al2O3. على سبيل المثال، فإن الإرجاع المباشر بالكربون كما يتم مع الحديد غير ممكن كيميائياً، لأن الألمنيوم بحد ذاته عامل مرجع أكثر قوة من الكربون. وبما أن لأكسيد الألمنيوم نقطة انصهار عالية نسبياً حوالي 2000 °س، لذلك فإن الألمنيوم يستحصل عن طريق التحليل الكهربائي. يحل أكسيد الألومنيوم في هذه العملية في الكريوليت Na3AlF6 المذاب، من ثم يرجع إلى الفلز النقي. تكون درجة حرارة التشغيل لخلايا الإرجاع من 950 إلى 980 °س. يتواجد الكريوليت كمعدن في غرينلاند، أما أكسيد الألومنيوم فيستحصل من معالجة البوكسيت بطريقة باير.
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة افضل اجابة ▼ (hassan ajdahim).
10 من 26
في انتظار الاجابة
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة mr.khalid27 (libyan khalid).
11 من 26
عن طريق معدن الالمنيوم يتم التنقيب عنه وصهره وتكوينه على اشكال صفائح الالمنيوم
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة عش حراتعش ملكا.
12 من 26
الألمنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة في قشرة الأرض (ويعتقد أن 7.5 إلى 8.1 في المئة)
استخلاص الألمنيوم من الارض:
تتم بطريقة كهربائية تشابه عملية الطلاء الكهربائي وللعلم 10% من كهرباء امريكا تذهب لأستخلاص الألمنيوم اما سبب رخصه فهو بسبب انتشاره بالطبيعه .

اللَّهُمَّ اجْعَلْ عَمَلَنَا كُلَّهُ خَالِصَاً لِوَجْهِكَ الكَرِيمِ..
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة IBEM (IBEM IBEM).
13 من 26
الخواص

الألومنيوم فلز خفيف الوزن، ومتين، وذو مظهر يتراوح بين الفضي والرمادي الداكن بحسب خشونة السطح. والألومنيوم غير ممغنط، وهو غير ذواب في الكحول، مع أنه يذوب في الماء في أشكال محددة. جيد التوصيل للحرارة والكهرباء. مقاومة الخضوع للألومنيوم النقي هي 7-11 ميغا باسكال، في حين أن سبائك الألومنيوم ذات مقاومة خضوع تتراوح من 200 إلى 600 ميغاباسكال[3].و للألومنيوم نحو ثلث كثافة وجساءة الفولاذ. فهو مطيلي، وسهل التشغيل، والسباكة، والبثق. وهو قابل للسحب ووللطرق حيث يمكن قولبته بشكل سهل نسبياً.

تعود قدرة الألومنيوم الممتازة على مقاومة التآكل إلى الطبقة السطحية الرقيقة غير النفوذة والمتماسكة من أكسيد الألومنيوم التي تتشكل عندما يتعرض الفلز للهواء، مما يمنع استمرار عملية الأكسدة. أقوى سبائك الألومنيوم تكون أقل مقاومة للتآكل بسبب التفاعلات الجلفانية مع سبائك النحاس[3]. وهذه المقاومة للتآكل عادة ماتنخفض انخفاضا كبيرا عندما يوجد عدة محاليل ملحية، لا سيما بوجود معادن مختلفة.

تترتب ذرات الألومنيوم في بنية مكعب متمركز الوجوه (fcc).

الألومنيوم أحد المعادن القليلة التي تحافظ على انعكاسها الفضي الكامل عندما تكون بشكل مسحوق دقيق، مما يجعله مكونا هاما جدا في الطلاءات الفضية. ومرآة الألومنيوم ذات أعلى انعكاس من أي معدن عند أطوال موجات (200-400 نانومتر) (في مجال الأشعة فوق البنفسجية) وعند 3000- 10000 نانومتر (في مجال الأشعة تحت الحمراء)، في حين أن القصدير والفضة تتفوق عليه في مجال الضوء المرئي 400-700 نانومتر كما أن الفضة والذهب والنحاس تتفوق عليه في مجال الطول الموجي 700*3000.[4]

الألومنيوم هو موصل جيد للحرارة والكهرباء، ووزنه أقل من النحاس. يمكن للألومنيوم أن يكون موصلا فائقا، مع درجة حرارة حرجة للتوصيل الفائق 1.2 كلفن، ومجال مغناطيسي حرج حوالي 100 غاوس.[5]
النظائر

للألومنيوم تسعة نظائر يتراوح عددها الكتلي بين 23 و 30. يوجد في الطبيعة نظيرين فقط هما Al27 (نظير ثابت) وله وفرة طبيعية مقدارها 99.9%، وAl26 (مشع عمر النصف له 7.2 × 105 سنة). ينتج النظير Al26 من الأرغون في الغلاف الجوي بواسطة التشظي (Spallation) الذي تسببه بروتونات الأشعة الكونية. تستخدم نظائر الألومنيوم في التطبيقات العملية لتحديد تاريخ الترسبات البحرية، وعقيدات المنغنيز، والثلج الجليدي والكوارتز في القصف الصخري والنيزكي. وقد استخدمت نسبة Al26 إلى Be10 لدراسة دور نقل وترسيب وتخزين الرواسب وأوقات الدفن والتآكل على مدى 105 إلى 106 عام بالمقاييس الزمنية[6]. وقد استخدم النظير الكوني Al26 أول ما استخدم في دراسات القمر والنيازك. فشظايا النيازك، بعد انفصالها عن الجسد الأب، كانت معرضة لقصف مكثف من الأشعة الكونية خلال سفرها عبر الفضاء، مما تسبب في توليد Al26. وبعد سقوطها على الأرض، حجب الغلاف الجوي شظايا النيزك من إنتاج المزيد من Al26، وبذلك يمكن استخدام اضمحلاله في تحديد عمر النيازك الأرضية. وقد أظهرت الأبحاث النيزكية أن Al26 كان وفيرا في وقت تكوين كوكبنا. ويعتقد معظم علماء النيازك أن الطاقة المنطلقة من اضمحلال Al26 كانت مسؤولة عن ذوبان وتمايز بعض الكويكبات بعد تشكيلهم منذ 4.55 مليار سنة[7].
وجوده في الطبيعة

فلز الألمنيوم هو من أكثر العناصر الفلزية توافراً في القشرة الأرضية بعد الأكسجين والسيليكون [8] بنسبة مقدارها 8.3%. لا يواجد فلز الألومنيوم في الطبيعة بشكله النقي الحر، ويعود ذلك إلى إلفته القوية للأوكسجين، فيكون في الأكاسيد أو السيليكات. الفلسبار، وهي أكثر مجموعات الفلزات شيوعا في القشرة الأرضية، هي سيليكات الألومنيوم. يمكن لمعدن الألومنيوم الأصلي أن يوجد كحالة ثانوية في البيئات منخفضة الأكسجين، مثل داخل بعض البراكين[9]. كما يوجد أيضا في فلزات البريل، والكرايوليت، والغارنيت، والإسبينل، والفيروز[8]. الشوائب في أكسيد الألومنيوم، مثل الكروم أو الكوبالت تعطي الأحجار الكريمة مثل الياقوت. أكسيد الألومنيوم النقي والمعروف باسم الكوروند، هو أحد أقسى المواد المعروفة على الإطلاق[8].

ومع أن الألومنيوم هو عنصر شائع ومنتشر وعلى نطاق واسع، إلا أن فلزات الألومنيوم لا تعتبر مصادرا اقتصادية للمعدن. فكل معدن الألومنيوم تقريبا ينتج من معدن خام البوكسيت AlOx(OH)3-2x. يوجد البوكسيت نتيجة التجوية أديم الأرض التي تحتوي على نسبة قليلة من الحديد والسيليكا في ظروف مناخية مدارية[10]. وتوجد كميات كبيرة من البوكسيت في أستراليا، والبرازيل، وغينيا، وجامايكا ولكن مناجم المعدن الخام الرئيسية هي في غانا، واندونيسيا، وجامايكا، وروسيا، وسورينام[11]. ويصهر المعدن الخام أساسا في أستراليا والبرازيل وكندا والنرويج وروسيا والولايات المتحدة. ونظرا لأن عملية الصهر هي عملية كثيفة الاستخدام للطاقة، فإن المناطق التي يزيد فيها إمدادات الغاز الطبيعي (مثل دولة الإمارات العربية) أصبحت أماكن تكرير للألومنيوم.
إنتاج الألومنيوم
Crystal Clear app kdict.png طالع أيضًا :قائمة الدول حسب إنتاج الألومنيوم و قائمة الدول حسب إنتاج أكسيد الألومنيوم

على الرغم من الألمنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة في قشرة الأرض (ويعتقد أن 7.5 إلى 8.1 في المئة)، فإنه من النادر في شكل حر، ويحدث في البيئات التي تفتقر إلى الأكسجين، مثل البراكين الطينية، وكان يعتبر المعدن الثمين أكثر قيمة من الذهب. نابليون الثالث، إمبراطور فرنسا، كان يزعم انه أقام مأدبه طعام حيث أعطى أكثر الضيوف شرفا أواني من الألومنيوم، في حين أن الأخرىن من الضيوف أعطاهم الذهب. وقد اكتمل نصب واشنطن التذكارى، مع 100 أوقية (2.8 كلغ)من الألومنيوم باعتباره اللمسه الأخيره والتي تم وضعها في مكان في يوم 6 ديسمبر 1884، وذلك في حفل اخلاص متقن. وكانت أكبر قطعة مفرده من الألومنيوم في ذلك الوقت. وفي ذلك الوقت، الألمنيوم، كان غالى مثل الفضة.[12] وقد تم إنتاج الألومنيوم بكميات تجارية في ما يزيد قليلا على 100 سنة.
البوكسيت

الألومنيوم يعتبر فلز ذات طبيعه تفاعليه قوية والذي يكون روابط كيميائيه ذات طاقة عالية مع الأكسجين.بالمقارنة مع معظم المعادن الأخرى، فإنه من الصعب استخراجه من الخام، مثل البوكسايت، ويرجع ذلك إلى الطاقة اللازمة لتقليل أكسيد الألومنيوم (Al2O3).على سبيل المثال ،الاختزال المباشر مع الكربون ،باعتباره يستخدم لإنتاج الحديد، لايمكن كيميائيا، لأن الألومنيوم عامل اختزال أقوى من الكربون.أكسيد الألومنيوم له درجة انصهار نحو 2،000 °C. ولذلك، يجب أن انتزعت الكهربائي. في هذه العملية، أكسيد الألومنيوم يذوب في الكرايوليت المنصهر وبعد ذلك يختزل إلى الفلز النقى.درجة الحرارة التشغيلية للحد من الخلايا حوالي 950 إلى 980 °C. كما وجد الكرايوليت بعلم المعادن المعادن في جرينلاند، ولكن في الاستخدام الصناعي فقد استعيض الاصطناعية الجوهر. الكرايوليت هو مركب كيميائي من الألومنيوم والصوديوم والكالسيوم والفلوريد: (Na3AlF6).أكسيد الألومنيوم (مسحوق أبيض) ويتم الحصول عليه بتكرير البوكسايت في عملية باير لكارل باير.(السابق ،عملية ديفيل وكانت هي الغالبة في تكنولوجيا التكرير.)

كما ذكر سابقاً فإن مادة الألومنيوم شديد الارتباط مع الأكسجين بحيث يصعب فصلهما. بالمقارنة مع الفلزات الأخرى، فإنه من الصعب أن يتم فصله من خاماته، مثل البوكسيت، وذلك نظراً إلى الطاقة اللازمة لإرجاع أكسيد الألومنيوم Al2O3. على سبيل المثال، فإن الإرجاع المباشر بالكربون كما يتم مع الحديد غير ممكن كيميائياً، لأن الألمنيوم بحد ذاته عامل مرجع أكثر قوة من الكربون. وبما أن لأكسيد الألمنيوم نقطة انصهار عالية نسبياً حوالي 2000 °س، لذلك فإن الألمنيوم يستحصل عن طريق التحليل الكهربائي. يحل أكسيد الألومنيوم في هذه العملية في الكريوليت Na3AlF6 المذاب، من ثم يرجع إلى الفلز النقي. تكون درجة حرارة التشغيل لخلايا الإرجاع من 950 إلى 980 °س. يتواجد الكريوليت كمعدن في غرينلاند، أما أكسيد الألومنيوم فيستحصل من معالجة البوكسيت بطريقة باير.
الاتجاه العالمي في إنتاج الألومنيوم
التحليل الكهربائي

إن طريقة التحليل الكهربائي لالستحصال الألومنيوم حلت محل طريقة فولر Wöhler process، والتي كانت تتضمن إرجاع كلوريد الألومنيوم اللا مائي بالبوتاسيوم. كل من المسريين المستعملين في عملية التحليل الكهربائي مصنوعان من الكربون. عندما تصبح الخامة في الحالة المنصهرة تتحرر الشوارد (الأيونات) وتصبح حرة الحركة، وتحدث العمليات التالية على المساري:

   على المهبط (الكاثود)، المسرى السالب؛ نحصل على الألومنيوم

Al3+ + 3 e− → Al

يلاحظ هنا أن الألومنيوم حدثت عليه عملية إرجاع (ربح إلكترونات)، ويتشكل الألمنيوم الحر بشكله الفلزي، ويهبط إلى القاع.

   على المصعد (الأنود)، المسرى الموجب؛ يتحرر الأكسجين

- 2O2- → O2 + 4e

باستمرار تعرض مسرى الكربون للأكسجين تحدث عملية أكسدة له، حيث يتشكل ثنائي أكسيد الكربون
C + O2 → CO2

لذلك يجب استبدال قضبان الكربون على المسرى الموجب باستمرار كونها تستهلك أثناء سير العملي
إعادة التصنيع
شفرة إعادة تصنيع الألومنيوم

الألومنيوم يكون قابل لإعادة التصنيع بنسبة 100% بدون أي فقد في خاماته الطبيعية.إعادة المعدن لطبيعته عن طريق إعادة التصنيع أصبح مظهر هام في صناعة الألومنيوم.

إعادة التصنيع تتضمن صهر الخردة, وهي عملية تحتاج إلى 5 في المائه فقط من الطاقة المستخدمة لإنتاج الألومنيوم من الخام.ولكن جزءا كبيرا (حوالي 15% من المواد الداخلية) تفقد كشوائب (رماد يشبه الأكسيد).[13]

وكانت إعادة التصنيع ذات نشاط منخفض وغير بارزة حتى أواخر 1960s، عندما أثارالاستخدام المتزايد لعلب المشروبات وعى العامة

يختبر الألومنيوم في أوروبا بمعدلات عالية من إعادة التصنيع، التي تتراوح بين 42% من علب المشروبات، 85% من مواد البناء و 95% من مركبات النقل.[14]

الألومنيوم المعاد تصنيعة يسمى ألومنيوم ثانوى, ولكنه يحافظ على نفس الخصائص الفيزيائية مثل الألومنيوم الأصلي.ويتم إنتاج الألمنيوم الثانوي على نطاق واسع من الأشكال ويستخدم في 80% من سبائك الحقن.وله استخدام هام آخر في النتوء.

الشوائب البيضاء الناتجة من إنتاج الالومنيوم الأصلي ومن عمليات إعادة التصنيع الثانوى ماتزال تحتوى على كميات مفيدة من الألومنيوم والتي يمكن استخراجها صناعيا. العملية تنتج بيلتات الالومنيوم، إلى جانب ماده شائبة بالغة التعقيد.هذه النفاية هي من الصعب السيطرة عليها.وهي تتفاعل مع الماء، وتطلق خليط من الغازات (بما في ذلك، من بين غازات أخرى، الهيدروجين، والأسيتيلين، والأمونيا) التي تشتعل تلقائيا عند تعرضها للهواء؛ التعرض للهواء الرطب ينتج عنه انطلاق كميات وفيرة من غاز الأمونيا.ورغم هذه الصعوبات، فان هذه النفايات وجد أن لها فائدة في كحشوة في الأسفلت والخراسانة.[15]
الكيمياء
حالة التأكسد الأولى

AlH ينتج عند تسخين الألومنيوم في جو من الهيدروجين.Al2O يصنع عن طريق تسخين الأكسيد العادي ،Al2O3، مع السيليكون في 1800 درجة مئوية في فراغ.[16]

Al2S يمكن تحضيره بتسخين Al2S3 مع رقائق الألومنيوم في 1300 درجة مئوية في فراغ. وبسرعة لايتناسب مع المواد الأولية.السيليندى يحضر بطريقة متوازية.

AlF, AlCl و AlBr توجد في حالة غازية عندما يسخن ثلاثى الهاليد مع الألومنيوم. هاليدات الألومنيوم توجد عادة في صيغة AlX3. e.g. AlF3, AlCl3, AlBr3, AlI3 الخ.
حالة الأكسدة الثانية

الألمنيوم أحادي الأكسيد، AlO قد تم اكتشافه في الحالة الغازية بعد الانفجار، وفي امتصاص الأطياف.[17]
حالة الأكسدة الثالثة

قواعد فاجان تظهر أن الكاتيون البسيط ثلاثى التكافؤAl3+ غير متوقع أن يوجد في الأملاح غير السائلة أو المركبات binary مثل Al2O3.الهيدروكسيد يعتبر قاعدة ضعيفة وأملاح الألومنيوم للأحماض الضعيفة, مثل الكربونات، لايمكن تحضيرها.أملاح الأحماض القوية، مثل النترات تكون مستقرة وتذوب في الماء، تشكل هيدرات مع على الأقل ستة جزيئات من الماء في التبلور.

هيدريد الألومنيوم AlH3)n) يمكن أن ينتج من ثلاثى ميثيل الألومنيوم ومزيد من الهيدروجين.وهي تحترق بفرقعة في الهواء.يمكن أن تحضر أيضا بفعل كلوريد الألومنيوم على هيدريد الليثيوم في محلول ايثيرى, ولكن لايمكن أن تعزل حرة من المحلول.هيدرات-الألومينو لمعظم العناصر موجبة الشحنة معروفة, وأكثرها فائدة هو lithium aluminium hydride ,Li[AlH4].انها تتحلل إلى هيدريد الليثيوم والألومنيوم والهيدروجين عند تعرضها للحرارة ،وتتميأ بالمياه.لها استخدامات كثيرة في الكيمياء العضوية، وخاصة كعامل مختزل.فإن هاليدات الألومينو لها هيكل متشابه.

هيدروكسيد الألومنيوم يمكن إعداده كراسب جيلاتيني بإضافة الأمونيا إلى محلول مائي من ملح الألومنيوم.ويجرى في وسط الغلاف الجوى العادى, باعتباره حمض ضعيف جدا, ويكون الألومينات مع الالكيلات.هي موجودة في مختلف أشكال بلورية.

كربيد الألومنيوم Al4C3 يمكن تحضيره بتسخين خليط من العناصر فوق 1000 °C. البلورات ذات اللون الأصفر الباهت لها شكل شبكى, وتتفاعل مع الماء أو الأحماض المخففه لكى تعطى الميثان.فإن acetylide، لو 2 (ج 2) 3، ويتم عن طريق تمرير الأسيتيلين أكثر من الألومنيوم ساخنة.

نيتريد الالومينيوم. AlN, يمكن أن يحضر من العناصر عند درجة حرارة 800 °C.فوسفيد الألمنيوم، AlP, يحضر بالمثل, والتحلل المائى يعطى فوسفين، أكسد الالومنيوم, Al2O3، يحدث في الطبيعة ككوراندوم, ويمكن أن يحضر عن طريق حرق الالومنيوم في الأكسجين أو عن طريق تسخين الهيدروكسيد, النيتريت أو الكبريت.وباعتبارها أحجار كريمة, فان صلابتها يتعداها الماس, نيتريد البورون, والكربوراندوم فقط.وهي إلى حد كبير لاتذوب في الماء.كبريتيد الالومنيوم, Al2S3، يمكن تحضيره عن طريق تمرير كبريتيد الهيدروجين على مسحوق الألومنيوم.وهو متعدد الأشكال.

يوديد الألومنيوم، AlI3, يعتبر ديمر وله تطبيقات في التخليق العضوى.فلوريد الألومنيوم, AlF3، يمكن تحضيره بمعالجة الهيدروكسيد مع HF، أو يحضر من العناصر.وهو يتألف من جزيء عملاقالذي يتبخر دون ذوبان في 1291 °C. وهو خامل جدا.وثلاثى الهاليدات الأخرى تكون ديمر, ولها تركيب يشبه الكوبرى.فلوريد الألومنيوم / مجمعات المياه : عندما فلوريد الألومنيوم، ومعا في محلول مائي، بسهولة شكل أيونات معقدة مثل نواف ه 2 أ) 5 +2، نواف 3 (ح 2 م) 3 0، نواف 6 -3. هذه، نواف 6 −3 هو أكثر استقرارا. وتفسير ذلك هو أن الفلوريد والألومنيوم، واللذان يعتبران أيونات متلاصقة, يتداخلوا مع بعضهم مباشرة ليكونوا مركب معقد هو ثمانى ألومنيوم سداسى الفلورايد.عندما يكون الألومنيوم والفلورايد مجتمعين في الماء بنسبه مولاريه 6:1، يكون AlF6−3 أكثر صيغة شائعه، حتى عند نقص التركيزات نوعا ما.

المركبات العضوية-الفلزية للصيغة التجريبية AlR3 تكون موجودة (إذا لم يكونوا جزيئات عملاقة) ويكونوا على الأقل ثنائىة الجزيئات أو ثلاثية الجزيئات.لديهم بعض الاستخدامات في التخليق العضوي، على سبيل المثال.على سبيل المثال ثلاثى ميثيل الألومنيوم.

التحليل

وجود الألومنيوم يمكن اكتشافه في التحليل النوعي باستخدام الألومنيون.
التطبيقات
Crystal Clear app kdict.png مقال تفصيلي :استخدامات الألومنيوم وتطبيقاته
الاستخدام العام

الألومنيوم هو الأكثر استخداما من المعادن غير الحديدية.[18] العالمية لإنتاج الألمنيوم في عام 2005 كان 31.9 مليون طن. وهو تعدى أي معدن آخر إلا الحديد (837.5 مليون طن).[19] والالومنيوم النقى أخذ في الاعتبار فقط عنما كانت مقاومة الصدأ و/أو قابيليته للشغل عليه أهم من القوة والصلابة.وهناك طبقة رقيقة من الألومنيوم يمكن أن تترسب على سطح مستوى بواسطة ترسيب البخار الفيزيائى أو (نادرا جدا) ترسيب البخار الكيميائى أو أي وسائل كيميائية أخرى لتكوين الطلاءات المرئية والمرايا.وعندما تترسب, فان فيلم الألومنيوم النقى والجديد يستخدم كعاكس (حوالى 92%) للضوء المرئى وعاكس ممتاز (فوق 98%) للأشعة تحت الحمراء المتوسطة والبعيدة.

الألمنيوم النقي له قوة شد منخفضة, ولكن عند اختلاطه بمعالجة حرارية- ميكانيكية، فان سبائك الالومنيوم تظهر تحسن كبير في الخصائص الميكانيكية, خصوصا عندما تسخن.سبائك الألومنيوم من المكونات الحيويه من الطائرات والصواريخ نتيجة لنسبة قوتهم العاليه إلى وزنهم.الألومنيوم يون سبائك ع الفور مع العديد من العناصر مثل النحاس والزنك والمغنيسيوم والمنغنيز والسيليكون (على سبيل المثال (ديورالومين).اليوم، معظم المواد المعدنية التي يشار إلى أنها قريبة جدا مثل الالومنيوم, هي فعلا السبائك.على سبيل المثال، عام الألومنيوم احباط ق هي سبائك من 92 ٪ إلى 99 ٪ من الألمنيوم.[20]
أوستن بوديد الألومنيوم أ40 سيارات رياضية (1951)
لوح من الألمنيوم ينقل من المصاهر

بعض من استخدامات معدن الألومنيوم العديده في :

   النقل (العربات والطائرات والشاحنات، والسكك الحديدية والسيارات، والسفن البحرية، والدراجات وغيرها) كورقة، وأنابيب، والمسبوكات الخ
   التعبئة والتغليف (علب، ورق فويل، وما إلى ذلك)
   البناء (النوافذ، الأبواب، والتحويلات، وأسلاك البناء، وما إلى ذلك)
   مجموعة كبيرة من الأدوات المنزلية، من أواني الطهي إلى مضرب البيسبول، والساعات {76}، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة (أبل).
   أعمدة إنارة الشوارع، وصارى السفن، وأقطاب المشي الخ
   المستويات الخارجية من الإلكترونيات المستهلكة, وفى حالات المعدات أيضا مثل معدات التصوير.
   خطوط بث الكهرباء لتوزيع الطاقة.
   MKM الصلب ومغنطيسات وألنيكو.
   الألومنيوم فائق النقاء (، 99.980 ٪ 99.999 ٪ Al)، وتستخدم في مجال الإلكترونيات والأقراص المدمجة.
   المغاسل الحرارية للالأجهزة الإلكترونية مثل الترانزستور ووحدات المعالجة المركزية.
   المادة الأصلية للمعدن لالرئيسى تغطى النحاس بطبقة رقيقة تستخدم في شدة الاضاءة العالية لضوء LED.
   مسحوق الألمنيوم يستخدم في الطلاء، والصناعات النارية مثل وقود الصورايخ الصلبة والثيرميت.

مركبات الألمنيوم

   ألومنيوم كبريتيت الأمونيا ([Al(NH4)](SO4)2),أمونيا الألومنيوم تستخدم كمادة حارقة, وفى تنقية المياه, ومعالجة مياه الصرف الصحى, وفى إنتاج الورق, وفى الأضافات الغذائية وفى صباغة الجلود.
   استيات الألمنيوم هو ملح يستخدم في محلول كمادة قابضة.
   بورات الألومنيوم (Al2O3 B2O3) يستخدم في إنتاج الزجاج والسيراميك.
   الألومنيوم بوروهيدريد (Al(BH4)3) يستخدم كمادة مضافة لوقود الطائرات النفاثه.
   برونز الألومنيوم (CuAl5).
   كلوريد الألومنيوم (AlCl3) يستخدم : في صناعة الدهانات، ومضاد للعرق، وتكرير البترول وفى إنتاج المطاط الصناعي.
   كلوروهيدرات الالومنيوم يستخدم كمزيل للعرق وفى علاج hyperhidrosis.
   الألومنيوم fluorosilicate (2) سيف 6 (3) يستخدم في إنتاج الاصطناعية الأحجار الكريمة المستندات والزجاج والخزف.
   هيدروكسيد الألومنيوم ((أوهايو) 3) يستخدم : بأنه مضاد للحموضة، بوصفها لاذع، والمياه وتنقية، في صناعة الزجاج والسيراميك، وتسرب المياه في الأقمشة.
   أكسيد الألومنيوم (Al2O3) الألومينا, يوجد في الطبيعة ككوراندوم (الياقوت), الحجر, ويستخدم في صناعة الزجاج.الياقوت الصناعي يستخدم في الليزر لإنتاج الضوء المكثف.يستخدم كمقاوم, وضرورى لإنتاج لمبات الصوديوم عالية الضغط.
   فوسفاتات الالومنيوم (AlPO4) تستخدم في تصنيع: الزجاج والسيراميك, عجينة ومنتجات الورق, مستحضرات التدجميل, الطلاءات, والورنيشات وفى صناعة طبقة الأسمنت المستخدمة في طب الأسنان.
   كبريتات الالومنيوم (2) لذلك (4) (3) يستخدم : في صناعة الورق، بوصفها محرق، في إطفاء الحريق، وتنقية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي، والمضافات الغذائية، ونيران، ودباغة الجلود.
   أيونات الألومنيوم المائية (مثل الموجودة في كبريتات الألومنيوم المائية) تستخدم للعلاج ضد طفيليات الأسماك مثل Gyrodactylus salaris.
   في العديد من اللقاحات بعض أملاح الألمنيوم تستخدم بمثابة تقوية للمناعة (تقوية الاستجابة المناعية) للسماح للبروتين في اللقاح ليحقق الفعالية الكافية كمنشط للمناعة.

سبائك الألومنيوم في التطبيقات الهيكلية
رغوة الألمنيوم

سبائك الألومنيوم مع خصائصها الكبيرة تستخدم في التراكيب الهندسية.أنظمة السبيكة تصنف برقم النظام (ANSI) أو بالأسماء التي توضح مكونات السبيكة الأصلية (DIN and ISO).

قوة ومتانة سبائك الألومنيوم تختلف اختلافا كبيرا, ليس فقط نتيجة لمكونات سبيكة محددة, ولكن أيضا نتيجة للمعالجات الحرارية وعمليات التصنيع. ونقص الخبرة في هذه الجوانب من وقت إلى وقت قادت إلى أشكال ذات تصميم غير صحيح وأعطت الألومنيوم سمعة سيئة.

وهناك حد هام في صناعة سبائك الألومنيوم هو قوة التعب.وعلى عكس الصلب, سبائك الألومنيوم ليس لها حدود معروفة في التعب, بمعنى فشل التعب يحدث في النهاية حتى تحت دورة تحميلات صغيرة.ويعنى ذلك أن المهندسين يجب أن يقيموا هذه الأعباء ويصمموا لحياة مستقرة أفضل من حياة لانهاية لها.

هناك ميزة أخرى لسبائك الألومنيوم هي حساسيتها للحرارة. ومنتجين ورش العمل التي تتضمن التسخين يكونوا معقدين لحقيقة أن الألومنيوم (على العكس من الصلب) يذوب بدون أول احمرار متوهج.تكوين العمليات حيث يستخدم شعلة التفجير لذلك هذا يتطلب بعض الخبرة, حيث لايوجد إشارات مرئية تدل عن مدى ذوبان المادة.سبائك الألومنيوم، شأنها شأن جميع السبائك الهيكلية، فهي تخضع لبعض الضغوط الداخلية بعد عمليات التسخين مثل اللحام والصب.المشكلة مع سبائك الألومنيوم في هذا الصدد هو انخفاض درجة الانصهار، مما يجعلهم أكثر عرضة للتشوهات من الضغط الناتج عند تعرضها للحرارة.يمكن السيطرة على الألومنيوم المتعرض لضغط أثناء التصنيع عن طريق معالجة هذه الأجزاء بالحرره بوضعها في فرن, ونتبعها بتبريد تدريجيا—في الصلب المضغوط.

انخفاض درجة انصهار سبائك الألومنيوم لم يمنع استخدامها في صناعة الصواريخ حتى لاستخدامها في بناء غرف الاحتراق حيث يمكن أن تصل الغازات إلى 3500 ك. فإن المرحلة العليا من محرك Agena تستخدم تصميم الألومنيوم المبرد المتجدد لبعض الأجزاء من الخرطوم, ويتضمن ذلك درجة الحرارة الحرجة في منطقة الحنجرة.
التوصيلات المنزلية

مقارنة مع النحاس فان الالومنيوم يمثل نحو 65 ٪ من توصيل الكهرباء من حيث الحجم، على الرغم من 200 ٪ من حيث الوزن.عادة ما يستخدم النحاس كمادة في التوصيلات المنزلية.في 1960s كان الألومنيوم أرخص من النحاس، ولذلك كان يستخدم للوصلات الكهربائية في الولايات المتحدة، على الرغم من العديد من التركيبات لم تكن مصممة لقبول أسلاك الألمنيوم.ولكن في بعض الحالات زيادة معامل التمدد الحراري لأسلاك الألمنيوم يجعل السلك يتمدد وينكمش ارتباطا باتصال المعدن غير المتماثل, وفى النهاية يفقد الاتصال.أيضا، الألمنيوم النقي لدي ميل إلى الزحف المستمر تحت الضغط المستمر (لدرجة كبيرة كلما ارتفعت درجة الحرارة)، ومرة أخرى يفقد الاتصال.وأخيرا، فان الصدأ الجلفانى من المعادن غير المتماثلة يزيد من مقاومة كهرباء الاتصال.

كل هذا أدى إلى الحراره المرتفعة وفقد الاتصال, وهذا بدوره أدى إلى حرائق.بعد ذلك أصبح البنائون يخشوا من استخدام الأسلاك، والعديد من الهيئات القضائيه أقصرت استخدامه في أحجام صغيرة جدا في المنشاءات الجديدة في النهاية ،فان الاثاثات الجديدة زودت باتصالات مصممة لتتجنب الفقد والحرارة العالية.الجيل الأول من الأثاثات عرفت ب"Al/Cu" ووجدت في النهاية مناسبة لسلوك التركيبات "/ كو" في نهاية المطاف وجدت مناسبة لسلوك النحاس المغطاة بالالومنيوم فقط, ولكن جيل الأثاثات الثاني والذي يتحمل تشفير "CO/ALR" عمل لأسلاك الألومنيوم غير المغطاة.ولكى يتكيف مع الأغراض الأقدم فان العاملين قضوا على مشاكل التسخين عن طريق عقص سلك الألومنيوم إلى ضفيرة قصيرة من سلك النحاس.اليوم، السبائك الجديدة، والتصميمات، والطرق تستخدم لتمديد أسلاك الألومنيوم بالإضافة إلى انهاء الالومنيوم.
22‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة محممد اللبابيدي.
14 من 26
الالمنيوم عنصر موجود في الطبيعة يا ذكي
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة gharam jobran (gharam Jobran).
15 من 26
yekane AKRAYI// الالمنيوم\رمزه A1 وهوخام
يسمى البوكسيت كلمه فرنسي  اكتشف 1821 م ولونه احمر لوجود جزيئات الحديدالصدئ فيه ويحصل بطريقه تحليل كهربائي ويستخدم بعد الحديد لخفه وزنه والالمنيوم موصل جيد للكهرباء والحراره ومقاوم للتاكل والرطوبه
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة yekane akrayi (yekan akrayi).
16 من 26
لا اعرف
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة sondooooos (Sondos Zoabi).
17 من 26
مادة الألومنيوم شديد الارتباط مع الأكسجين بحيث يصعب فصلهما.
بالمقارنة مع الفلزات الأخرى، فإنه من الصعب أن يتم فصله من خاماته، مثل البوكسيت، وذلك نظراً إلى الطاقة اللازمة لإرجاع أكسيد الألومنيوم Al2O3.
على سبيل المثال، فإن الإرجاع المباشر بالكربون كما يتم مع الحديد غير ممكن كيميائياً، لأن الألمنيوم بحد ذاته عامل مرجع أكثر قوة من الكربون. وبما أن لأكسيد الألمنيوم نقطة انصهار عالية نسبياً حوالي 2000 °س، لذلك فإن الألمنيوم يستحصل عن طريق التحليل الكهربائي. يحل أكسيد الألومنيوم في هذه العملية في الكريوليت Na3AlF6 المذاب، من ثم يرجع إلى الفلز النقي. تكون درجة حرارة التشغيل لخلايا الإرجاع من 950 إلى 980 °س. يتواجد الكريوليت كمعدن في غرينلاند، أما أكسيد الألومنيوم فيستحصل من معالجة البوكسيت بطريقة باير.
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة dina0991 (dinmjn k).
18 من 26
يحضرون ساحر ويقول لنا اسحر لنا الومينوم الان وضحت صح
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة الشهاب البعيد (كابا سينا).
19 من 26
الألمنيوم



الألمنيوم aluminium ورمزه Al ، عنصر معدني عدده الذري 13، يقع في الفصيلة IIIA من الجدول الدوري. وزنه الذري 26.9815، وتكافـؤه 3. ويكون أحادي التكافـؤ في مركباته التي درجة حرارتها مرتفـعة كأحادي كلوريد الألمنيوم AlCl وأحادي فلوريد الألمنيوم AlF . وهو أكثر المعادن وفرة في القشرة الأرضية، إذ يؤلف نحو 8 % منها، ويأتي في المرتبة الثالثة بعد الأكسجين والسيليكون. ولا يوجد حراً في الطبيعة لشدة إرجاعه، بل يكون متحداً في الكثير من الصخور السيليكاتية، ولا سيما في ضروب الفلدسبار (الفلسبار) والميكا والتورمالين وغيرها. كما يصادف في منتجات تَدَرُّك الصخور السيليكاتية كالغضار والصفّاح (النضيد) schist ، وهو أندر وجوداً على هيئة أكسيد مميَّه (البوكسيت) أو غير مميَّه. ويعدّ البوكسيت الطبيعي أكثر فلزات (خامات) الألمنيوم استعمالاً في الوقت الحاضر.

ذرة الألمنيوم

تتميز ذرة الألمنيوم باحتوائها في حالتها الأساسية على طبقة إلكترونية سطحية تحتوي على ثلاثة إلكترونات، وبذلك يكون تشكيله الإلكتروني في حالته الأساسية 1S 2, 2S 2, 2P 6, 3S 4, 2P 1 . وتوضح كمونات تشرد (تأين) إلكتروناته السطحية الأولـى (مقدرة بالإلكترون فلط) أنها أسهل نزعاً من الإلكترونات الأخرى: فالتشرد الأول 5.95، والتشرد الثاني 18.82، والتشرد الثالث 28.44، والتشرد الرابع 120.000.

وتعلِّل السهولة النسبية التي يمكن بها نزع الإلكترونات الثلاثة الخارجية: Al Š Al ++++ 3e - الصفة الكهرجابية (الكهربائية الإيجابية) الشديدة للألمنيوم وانخفاضَ قيمة كمون الأكسدة والإرجاع العائد له (-1.67فلط ) .

معدن الألمنيوم

الألمنيوم جسم صلب بلوري ذو لون أبيض فضي؛ تبلغ قوة شده عندما يكون مليّناً بالتحمية 463كغ/سم 2، وعندما يكون مصفحاً بالبارد 1089كغ/سم.2 وهو غير سام وخفيف جداً، كثافته النسبية 2.708، ينصهر في الدرجة 660ْس، ويغلي في الدرجة 2450ْس، وهو معدن لين وكبير الاستطالة، ويمكن أن يستطيل بالشد إلـى مدى50% من طوله. وهو ناقل جيد للحرارة والكهرباء إذ تبلغ ناقليته ثلثي ناقلية النحاس، وهو عاكس ممتاز للأشعة فوق البنفسجية والمرئية وتحت الحمراء، ويمكن أن تصل درجة عكسه للأشعة تحت الحمراء إلـى 97%. يتكون على سطحه في حالته الطبيعة غشاء حافظ من أكسيد الألمنيوم Al2O3 يبلغ ثخنه 50 أنغستروماً ( A ْ= 10 -10 متر) يقيه من الائتكال العادي.

مراحل تاريخ الألمنيوم وسبائكه ـ الخليطة

حضَّر العالم الإنكليزي همفري ديفي Humphry Davy الألمنيوم المشوب عام 1808 واكتشف الفرنسي بيير برتْيه (1782-1861) Pierre Berthier فلزاً يحتوي على نسبة كبيرة من أكسيد الألمنيوم في منطقة «لي بو» Les Baux عام 1821 وأطلق عليه اسم بوكسيت نسبة إلى المنشأ. وفي عام 1825 عزل الدنمركي كريستيان أورستد Christian Oersted الألمنيوم على هيئة مسحوق. وفي عام 1827 حصل فريدريك فوهلر (1800 -1882) Friedrich Wohler على مسحوق الألمنيوم بإرجاع كلوريد الألمنيوم بالبوتاسيوم. وفي عام 1854 حسَّن الفرنسي هنري سانت ـ كليردوفيل Henri Saint-Claire Deville طريقة فوهلر مستعملاً الصوديوم عامل إرجاع، وقدَّم بذلك طريقة جديدة تُطبق عملياً على النطاق الصناعي وذلك بالتحليل الكهربائي لمضاعف كلوريد الألمنيوم والصوديوم المصهور.

وفي عام 1859 حصل سانت كليردوفيل على الألُمين من البوكسيت وكربونات الصوديوم، وأرجع الألُمين بالصوديوم للحصول على الألمنيوم. وفي عام 1861 اقترح الفرنسيان لوي لوشاتوليه Louis Le Chatelier وسانت كليردوفيل تحليلاً كهربائياً للكريوليت Na 3AlF 6 المصهور مع كلوريد الصوديوم.

وفي عام 1886 تقدم الفرنسي بول هيرو (1863- 1914) Paul Héroult بطلب ليسجل في فرنسة براءة بطريقة التحليل الكهربائي electrolysis للألُمين المصهور في الكريوليت المصهور بمصعد من الكربون، وذلك في الوقت نفسه الذي حصل فيه الأمريكي تشارلز مارتن هول (1863- 1914) Charles Martin Hall في الولايات المتحدة على براءة بطريقة صنع الألمنيوم بالتحليل الكهربائي للألُمين المصهور في حمام من فلوريدات الألمنيوم والمعادن القلوية. وفي عام 1890 تقدم النمسوي كارل جوزيف باير Karl Joseph Bayer بطريقة جديدة للحصول على الألُمين الصرف.

إعداد الألمنيوم

يتم الحصول على الألمنيوم من البوكسيت، وهو أكسيد ألمنيوم مميَّه. يتكون البوكسيت من الألُمين (50- 60%) Al 2O 3 والسيليس (3- 5%) وأكسيد التِتان (2- 4%) وأكسيد الحديد (20-30%). ويصعب في حالة الألمنيوم تطبيق الطرائق التقليدية المتبعة في استحصال المعادن، إذ يتم فيها تحضير المعدن (أو محلول له) مشوباً في بادئ الأمر ثم ينقّى من شوائبه، ذلك لأن الألمنيوم شديد القابلية للتأكسد. لذا تعتمد طرائق تحضيره على استحصال الألُمين بدرجة نقاوة عالية ثم تحليله كهربائياً.
الالمنيوم.صناعة الالمنيوم.استخراج الالمنيوم.تحضير الالمنيوم.خواص الالمنيوم.ذرات
ولتنقية الألُمين وفق طريقة باير الأكثر شيوعاً (الشكل 1) يُعالَج خام البوكسيت تحت ضغط مرتفع بمحلول الصود الكاوي (هدروكسيد الصوديوم) المركّز الساخن فيذوب السيليس متحولاً إلى سيليكات، ويذوب أكسيد التِتان متحولاً إلى التيتانات، وتذوب أكاسيد الألمنيوم متحولة إلى ألومينات Na 3AlO 3 أو NaAlO 2 .


Al 2O 3+6NaOH Š 2Na 3AlO 3+3H 2O

وأما أكسيد الحديد Fe 2O 3 فيترسب على شكل وحل أحمر.

يُفصل محلول ألومينات الصوديوم من الرواسب بالمرشِّح الضاغط ويرسَّب الألُمين من الرشاحة بالتبريد والتخفيف بالماء وإمرار غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يتفاعل مع هدروكسيد الألمنيوم ويعجِّل بذلك في انفصال هدروكسيد الألمنيوم:

Na 3AlO 3+3H 2O Š Al(OH) 3+3NaOH

يُفصل هدروكسيد الألمنيوم من المحلول بالترشيح ويتم غسله جيداً بالماء ثم يكلَّس في أفران دوّارة تبلغ درجة الحرارة فيها نحو 1000ْ س للحصول على الألُمين الجاف:

2Al(OH) 3 D Al 2O 3+3H 2O

يُشحن الألُمين اللامائي الناتج إلى وحدات المعالجة بطريقة هول ـ هيرو (الشكل 1) حيث يُرجع بالتحليل الكهربائي في خلية (حمام) نموذجية تتألف من حوض فولاذي مستطيل مبطن بالآجر العازل والكربون يحوي متحللاً بالكهرباء (إلكتروليت) مؤلفاً من الألُمين والكريوليت المنصهر (الكريوليت ملح مضاعف لفلوريد الألمنيوم وفلوريد الصوديوم بنسبة جزيء من الأول إلى ثلاثة جزيئات من الثاني 3NaF, AlF 3 ). ويغطي القعر الكربوني مَفْرش من الألمنيوم المصهور يعمل مهبطاً. وتعلق في المتحلل الكهربائي كتل من الكربون سبق تحميصها، ويُستخدم الكربون مصعداً لأنه لم تعرف حتى الآن مادة بديلة تقاوم المفعول الإئتكالي لمصهور الفلوريد ولأنه مرجِع متحلل بالكهرباء(كهرليتي) مناسب للألُمين. ويمر التيار المهبطي بالقعر الكربوني عن طريق قضبان فولاذية متصلة بالمهبط.

إن آلية التفاعلات التي تحدث داخل الخلية غير معروفة على وجه الدقة، وأبسط النظريات تفترض تأين (تشرد) الألُمين في درجات الحرارة العالية. وفي أثناء التحليل الكهربائي يتوضع الألمنيوم على المفرش المعدني أي المهبط، ويتحرر الأكسجين عند المصعد ليتفاعل مع الكربون معطياً ثنائي أكسيد الكربون CO 2 ، كما يُرجع الكربون قسماً من CO 2 إلى أحادي أكسيد الكربون CO بتفاعلات ثانوية. وبعد فواصل زمنية تراوح بين 24 و48 ساعة يُترك مصهور الألمنيوم يسيل من مثْعب (سيفون) siphon من أنبوب بشكل W متصل بالخلية.

يتطلب إجراء هول مقادير كبيرة من الطاقة الكهربائية (نحو 14000 كيلو واط/ساعة لاستحصال الطن الواحد) وتعتريه مشكلة التلوث بالفلوريد السام.

وهناك طرائق حديثة لتحضير الألمنيوم منها:

ـ طريقة «شركة ألمنيوم أمريكة» Aluminium Company of America : وهي طريقة أكثر فعالية لإنتاج الألمنيوم من البوكسيت، وفيها يتفاعل أكسيد الألمنيوم مع الكلور معطياً كلوريد الألمنيوم، وبالتحليل الكهربائي لهذا الأخير ينتج المعدنُ والكلور. وتمتاز خطة هذه الشركة بعدم استعمال الفلوريد وباستهلاك ثلث ما تتطلبه طريقة هول ـ هيرو من طاقة كهربائية.

ـ طريقة توث Toth : يُنتج معدن الألمنيوم في هذه الطريقة من الكاؤلان kaolin وضروب أخرى من الغضار الغني بأكسيد الألمنيوم، وفيه يكلَّس الغضار ويكلْوَر ثم يُفاعل كلوريد الألمنيوم الناتج بالمنغنيز المعدني فيعطي الألمنيوم وكلوريد المنغنيز. يحدث التفاعل في درجة حرارة منخفضة نسبياً (260ْ س) ويستعاد معدن المنغنيز وغاز الكلور من كلوريد المنغنيز بالتحليل الكهربائي لمصهوره، ويعاد استعمالهما في العملية.

تعد طريقة توث أكثر فعالية وأقل كلفة من طريقة هول، فهي أقل استهلاكاً للطاقة ولا يستعمل فيها البوكسيت المستورد.

ـ الطريقة اللاكهربائية: وهي طريقة لا تستعمل فيها الكهرباء، بل يسخن مزيج خامات الألمنيوم مع وقود مشتق من الفحم الحجري في فرن مغلق، فتنتج سبائك خليطة من الألمنيوم والسيليسيوم Al-Si يمكن تنقيتها إلى الألمنيوم الصرف.

ومن طرائق التنقية للحصول على الألمنيوم الفائق النقاوة طريقة المحص بالمناطق zone refining التي تشتمل على انصهار وتبلور متكررين، وذلك بوضع العينة المراد تنقيتها في أنبوب ضيق طويل نسبياً وتمرر ببطء عبر فرن ذي مناطق قصيرة حارة وباردة بالتناوب، فيحدث الانصهار في المناطق الحارة ويحدث التبلور في المناطق الباردة. فعندما ينتقل القضيب عبر الفرن يمر تباعاً بجميع المناطق فتبقى الشوائب في المناطق المصهورة منتقلة إلى نهاية واحدة من القضيب.

وكثيراً ما يلجأ إلى هذه الطريقة للحصول على مواد نقية جداً وذلك عندما تكون الكميات صغيرة ومرتفعة التكاليف، إذ يمكن أن تبلغ من النقاء درجة لا يبقى فيها من الشوائب إلا 2،0 جزء بالمليون.

خواص الألمنيوم الكيمياوية

الألمنيوم معدن شديد الفعالية يتحد بالحرارة مع الهالوجينات والأكسجين والآزوت والكربون. ويطلق باحتراقه في الأكسجين كمية كبيرة من الحرارة وفق التفاعل:

2Al+3/2O 2 " Al 2O 3

ويُرجع الكثير من الأكاسيد محرراً المعدن الآخر، وتسمى هذه الطريقة الإرجاع الحراري بالألمنيوم:

2Al+Fe 2O 3 " Al 2O 3+2Fe

تؤثر في الألمنيوم محاليل كلور الماء المركّزة والممدّة، ويؤثر فيه حمض الكبريت المركّز وحمض فوق الكلور الساخنان، ولا يتأثر بحمض الكبريت الممدد أو المركّز الباردين، ولا بحمض الآزوت المركّز. تؤثر فيه القلويات القوية بعنف ويتشكل ملح الألومينات. ويتأكسد بسرعة بالماء بدرجة 180ْس. وهو غير قابل للاشتعال إلا عندما يكون مسحوقاً.

خلائط الألمنيوم

هي سبائك ـ خلائط alloys تحتوي على معادن كالنحاس والسيليسيوم والمغنزيوم والزنك، وتوجد منها ضروب كثيرة جداً تستعمل في سبك المقولبات وتشكيل المنتجات باللحم والطرق والتصفيح والسحب، ويمكن معالجة بعضها حرارياَ ولاسيما تقسيتها وتعتيقها. فالألمنيوم القاسي duralumin خليطة خفيفة عالية المقاومة. وهي تتألف من 95% من الألمنيوم و4% من النحاس و0.5% من المنغنيز 0.5% من السيليسيوم، وهي تقاوم الائتكال بالحموض وبماء البحر، وقابلة للطرق وتكتسب بعد التقسية مميزات ميكانيكية مهمة، وتستعمل قطعاً للطائرات وعربات السكك الحديدية والسفن والآلات المختلفة.

وتحتوي السبائك «ألمنيوم ـ مغنزيوم» 4- 8% من المغنزيوم و0.5- 1% من المنغنيز (ومنها الألوماغ alumag والدورالينوكس duralinox والمغناليوم magnalium )، وهي تستعمل، لمقاومتها الائتكال بالماء والمنتجات القلوية، في صنع السفن والحافلات وقوارير الغاز. وبإضافة 5- 9% من الزنك يُحصل على سبائك تُستعمل في صناعة الطائرات. فالسبيكة ـ الخليطة ذات 3% من المغنزيوم و0.3% من المنغنيز ذات قابلية جيدة للطَرق لذا تستعمل في صنع عناصر هياكل المركبات.

وتستعمل خلائط الألمنيوم ـ سيليسيوم في السبك لأن الخلائط التي تحتوي على 13% من السيليسيوم تكون مغايرة التحول eutectic ذات نقطة انصهار منخفضة وقابلية سيلان جيدة. وقد شاع استعمال الخلائط التي تحتوي على 10- 13% من السيليسيوم و1.5% من النحاس حداً أقصى و0.2- 1.5% من المغنزيوم و0.3% من المنغنيز «ألباكس» alpax في صنع السيارات (كتل المحركات، وظروف الأجهزة أو أحواضها، والمكابس) وفي صنع التجهيزات الكهربائية، وفي قولبة القطع سواء منها المعقدة الأشكال أو الضخمة.

أشكال الألمنيوم المتوافرة

تطرح في الأسواق أشكال بنيوية من الألمنيوم من جميع الأنماط: صفائح وقضبان وأسلاك ورقائق وقشور ومسحوق، ويمكن طلي الألمنيوم بالتحليل الكهربائي بطبقة من أكسيد الألمنيوم بالتصعيد anodizing في متحلل بالكهرباء ملائم كمحلول حمض الكروم أو حمض الكبريت للحصول على ما يدعى الألمنيوم المُصَعَد anodized aluminium .

وكثيراً ما يسبك الألمنيوم مع معادن أخرى أو يُقْرَن ميكانيكياً بألياف البور والسفير sapphire أو بشعيرات بلورية معدنية موجهة محورياً. وقد تم بذلك الحصول على متانات بلغت 3743 كغ/سم 2 في درجة 500ْس.

وتستعمل تقنية توضع البخار لتكوين غشاء من الألمنيوم على التيتانيوم والفولاذ يراوح ثخنه بين 5 و25 مكروناً.

أخطار الألمنيوم

يكوّن المسحوق الناعم للألمنيوم خلائط لهوبة ومنفجرة في الهواء، لذلك لا يسمح باحتواء الهواء على أكثر من 10مغ من المسحوق في المتر المكعب، كما لا يسمح باحتواء الهواء على أكثر من 2مغ من أملاح الألمنيوم الحلولة

استعمالات الألمنيوم

يستعمل الألمنيوم في البناء والإنشاء، وفي التجهيزات الكيمياوية المقاومة للائتكال (مصانع إزالة الملوحة)، وفي أجزاء السيارات المقولبة بالسبك، وفي الصناعة الكهربائية (خطوط نقل الطاقة)، وفي صنع ألواح الحفر الضوئي، والمغانط الدائمة، وفي التقانة القَرِّية cryogenic technology ، وفي صنع الآلات وتجهيزاتها الملحقة، وفي مختلف تجهيزات الإجرائيات الغذائية، وأنابيب المراهم ومعاجين الأسنان والحلاقة وغيرها. ويستعمل الألمنيوم مسحوقاً في الدهانات والأطلية، ووقوداً للصواريخ، وأحد مكونات المزائج الحارقة (الترميت thermite ) للحْم المعادن، ووسيطاً؛ وفي الخرسانة الرغوية، وممعدناً في الفراغ، وكساءً ورقائق في التغليف والطبخ والطبع الزخرفي؛ وقشوراً في عزل ضروب الوقود السائل.

أنظمة شحن مسحوق الألمنيوم

يجب أن تحمل عبوات مسحوق الألمنيوم عند شحنها في عربات السكك الحديدية والطائرات رقعاً كُتبت عليها عبارة «صلب لهوب » . ولا يسمح بشحن رغاء الألمنيوم في حال كونه ندياً أو ساخناً في عربات السكك الحديدية والطائرات.

مشتقات الألمنيوم الرئيسة

ومن هذه المشتقات ما يلي:

أكسيد الألمنيوم أو الألُمين: يوجد الألُمين متبلوراً في الطبيعة فيعرف باسم الياقوت أو القُرُنْد corundum ، ويتلون باللون الأحمر عندما يكون مشوباً بأكسيد الكروم فيسمى الياقوت الأحمر ruby ، وتلونه بعض خلائط الأكاسيد التي يدخل فيها التيتانيوم باللون الأزرق معطية السفير sapphire . كما يصنع من مسحوقه حجر الصَّنْفَرة الشديد الصلابة والمستعمل في السحج والتمليس ويكون مميهاً في البوكسيت.

يمكن تحضير أكسيد الألمنيوم مسحوقاً أبيض أو كرات أو كتلاً، وتتغير خواصه باختلاف طريقة تحضيره، فتراوح كثافته النسبية بين 3.4 و4، وينصهر في الدرجة 2030ْس، وهو عديم الانحلال في الماء، وضعيف الانحلال في الحموض المعدنية والقلويات القوية، وغير قابل للاحتراق وغير سام.

ويُحصل عليه بمعالجة البوكسيت بالصود الكاوي ثم يحلل الناتج تحليلاً مائياً فيترسب أكسيد الألمنيوم المميه أو هدرات الألُمين التي تعطي أكسيد الألمنيوم اللامائي بالترشيح فالتكليس المزيل للماء. كما يُحضر من مياه فضلات مناجم الفحم التي تعطي كبريتات الألمنيوم التي ترجع بعدئذ إلى الألُمين.

يطرح الألُمين في الأسواق على درجات مختلفة من النقاء، فمنه التقني، والنقي كيمياوياً، والألياف، والعالي النقاء، والمصهور، والمكلس، ويعبأ في أكياس من الورق متعددة الأغلفة، كما يعبأ في براميل.

ومن أخطاره سمية غباره بالاستنشاق، ويكون من الخطر استنشاق هواء يزيد فيه غبار أكسيد الألمنيوم على 10مغ/م 3.

وهو يستعمل في إنتاج الألمنيوم، وفي صنع أحجار السحج واللبنات المقاومة للحرارة والخزف والعوازل الكهربائية وحاملات الوسطاء والورق والجفنات والأدوات المخبرية، وفي امتزاز (تمزُّز) الغازات وبخار الماء، وفي التحليل الاستشرابي والمجوهرات الصنعية والألياف المقاومة للحرارة.

هدروكسيد الألمنيوم: هدروكسيد الألمنيوم Al 2O 3 ,3H 2O أو Al(OH) 3 مسحوق أبيض بلوري أو كرات أو حبيبات، كثافته النسبية 42،2، لا ينحل في الماء وينحل في الحموض المعدنية والصود الكاوي؛ وهو غير قابل للاشتعال.

يُحضر من البوكسيت بحل الخام في الصود الكاوي، ثم بتعديل محلول ألومينات الصوديوم الناتج فيترسب هدروكسيد الألمنيوم.

يُطرح هدروكسيد الألمنيوم في الأسواق على درجتين من النقاء: التقني والنقي كيمياوياً، وذلك في أكياس أو براميل أو من دون عبوات.

ويستعمل هدروكسيد الألمنيوم في صنع الزجاج والخزف والألمنيوم الخالي من الحديد، وأملاح الألمنيوم، وفي صنع الألُمين المنشط، وأساساً للكّات العضوية، ومؤخراً للهب؛ كما يستعمل مسحوقه الشديد النعومة (0.1-0.6 من المكرون) عاملَ تقوية للمطاط، وطلاءً للورق، ومالئاً، وفي مواد التجميل.

هلام هدروكسيد الألمنيوم: أو هلام الألُمين Al 2O 3,xH 2O وهو راسب هلامي أبيض تتغير ثوابته بتغير تركيبه؛ كثافته النسبية 2.4 تقريباً، لا ينحل في الحموض ولا في القلوي، وهو غير سام، وغير قابل للاشتعال.

يُحضر بمعالجة محلول كبريتات الألمنيوم أو كلوريد الألمنيوم بالصود الكاوي أو كربونات الصوديوم أو النشادر؛ ويرسب من محلول ألومينات الصوديوم بالتحميض بثنائي أكسيد الكربون عادةً أو بالبذر seeding .

يُطرح هلام الألُمين في الأسواق على درجات مختلفة من النقاء منها التقني والنقي كيمياوياً.

ويُستعمل مرسخاً في الصباغة، كما يستعمل في تنقية المياه، وفي صنع الأقمشة الكتيمة، وفي صنع اللّكات، ووسطاً مرشحاً، وفي صنع الكيمياويات (أملاح الألمنيوم)، وفي التراكيب المزلقة، وفي صناعة الزجاج، والورق اللاصق، وفي تلميع الخزف، ومضاداً للحموض.

شب البوتاس أو مضاعف كبريتات الألمنيوم والبوتاسيوم المتبلورة: صيغته Al 2(SO 4) 3,K 2SO 4, 24H 2O ويكتب AlK(SO 4) 2,12H 2O ، هو بلورات بيضاء عديمة الرائحة ذات طعم قابض، كثافته النسبية 1.75، ينصهر في الدرجة 92ْس، ويفقد في الدرجة 64.5ْس 18H 2O ، ويغدو لا مائياً في الدرجة 200ْس، وينحل في الماء ولا ينحل في الغول، ومحاليله المائية حمضية، وهو غير قابل للاشتعال وغير سام.

يُحضر شب البوتاس من الألونيت alunite أو اللوسيت leucite ، أو ببلورة محلول من كبريتات الألمنيوم وكبريتات البوتاسيوم.

ويُطرح في الأسواق على درجات مختلفة من النقاء منها التقني والمكتّل والمجروش والمسحوق.

ويستعمل مرسخاً في الصباغة، كما يستعمل في صنع الورق وعيدان الثقاب والدهانات، ووسيطاً في الدباغة، ووسيطاً لمنع نفوذ الماء، وفي تنقية المياه، وفي صنع أملاح الألمنيوم، ومضافاً غذائياً، ومسحوقاً للعجين (خميرة)، ومادة قابضة، ومقسياً إسمنتياً.

كلوريد الألمنيوم اللامائي: صيغته AlCl 3 ، هو بلورات بيضاء أو مصفرّة تنحل في الماء، كثافته النسبية 2.44 في الدرجة 25ْس. ينصهر في الدرجة 190ْس (في ضغط 5،2 ضغط جوي)، يتصعد بسهولة في الدرجة 178ْس، ويتألف بخاره من جزيئات مضاعفة Al 2Cl 6 .

يُحضر بتفاعل الكلور الغازي المنقى بمصهور الألمنيوم، أو بتفاعل البوكسيت مع فحم الكوك والكلور في الدرجة 875ْس تقريباً، ويشوبه كلوريد الحديد والألمنيوم الحر ومواد أخرى غير منحلة.

وهو سام إذا أُخذ عن طريق الفم أو جهاز التنفس، كما أنه مخرش شديد للأنسجة، ويتفاعل بعنف مع الماء مطلقاً غاز كلور الهدروجين HCl .

يستعمل وسيطاً في ألْكلة البنزن وكلوريد الإتيل والمواد الصيدلانية العضوية (وسيط فريدل ـ كرافتس) ومطاط البوتيل، وفي تكرير النفط، وفي تحضير راتنجات الفحوم الهدروجينية.

ويجب أن تحمل أوعيته عند شحنه في الجو رقعاً كتبت عليها كلمة «أكّال » .

هدرات كلوريد الألمنيوم: صيغته AlCl 3,6H 2O ، هو مسحوق بلوري متميع أبيض اللون أو أبيض مصفر، وهو عديم الرائحة تقريباً، وحلو الطعم، وطعمه قابض. كثافته النسبية 2.4، يتفكك بالتسخين، وينحل في الماء والغول.

يُحضر ببلورة الشكل اللامائي من محلوله في حمض كلور الماء.

ويطرح في الأسواق بأحد شكلين تقني ونقي كيمياوياً.

ويستعمل في صنع المواد الصيدلانية ومواد التجميل، والصبغات وحبيبات تغطية السقوف، والأوراق الخاصة والتصوير، والنسيج (الصوف).

سيليكات الألمنيوم: إن أياً من أنماط الغضار clay المتعددة التي تحتوي على نسب مختلفة من SiO 2,Al 2O 3 تحضَّر اصطناعياً بتسخين كلوريد الألمنيوم في الدرجة 1000-1200ْس مع السيليس وبخار الماء. تبلغ بلوراتها سنتمتراً واحداً طولاً، وهي ذات متانة عالية، وتستعمل في تقوية اللِدان، كما أن لسيليكات الألمنيوم استعمالات الطين نفسها.
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة mahmoud_kh (mahmoud kh).
20 من 26
أنا نجار ألومنيوم تونسي هل تسئل عن نجارة الألمنيوم أم ماذا ؟ الألمنيوم يصنع منه العديد من الأشيء هو معدن أصله يشبه الخميرة     عندما يسخرج مل أرض اكتشفه اليابانيون
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة حمدي بن محمود (Hàmdi Beń Mahmóud).
21 من 26
الألومنيوم أحد المعادن القليلة التي تحافظ على انعكاسها الفضي الكامل عندما تكون بشكل مسحوق دقيق، مما يجعله مكونا هاما جدا في الطلاءات الفضية. ومرآة الألومنيوم ذات أعلى انعكاس من أي معدن عند أطوال موجات (200-400 نانومتر) (في مجال الأشعة فوق البنفسجية) وعند 3000- 10000 نانومتر (في مجال الأشعة تحت الحمراء)، في حين أن القصدير والفضة تتفوق عليه في مجال الضوء المرئي 400-700 نانومتر كما أن الفضة والذهب والنحاس تتفوق عليه في مجال الطول الموجي 700*3000.[4]

الألومنيوم هو موصل جيد للحرارة والكهرباء، ووزنه أقل من النحاس. يمكن للألومنيوم أن يكون موصلا فائقا، مع درجة حرارة حرجة للتوصيل الفائق 1.2 كلفن، ومجال مغناطيسي حرج حوالي 100 غاوس.[5]
النظائر
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة abo0od.alfifi.
22 من 26
على الرغم من الألمنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة في قشرة الأرض (ويعتقد أن 7.5 إلى 8.1 في المئة)، فإنه من النادر في شكل حر، ويحدث في البيئات التي تفتقر إلى الأكسجين، مثل البراكين الطينية، وكان يعتبر المعدن الثمين أكثر قيمة من الذهب. نابليون الثالث، إمبراطور فرنسا، كان يزعم انه أقام مأدبه طعام حيث أعطى أكثر الضيوف شرفا أواني من الألومنيوم، في حين أن الأخرىن من الضيوف أعطاهم الذهب. وقد اكتمل نصب واشنطن التذكارى، مع 100 أوقية (2.8 كلغ)من الألومنيوم باعتباره اللمسه الأخيره والتي تم وضعها في مكان في يوم 6 ديسمبر 1884، وذلك في حفل اخلاص متقن. وكانت أكبر قطعة مفرده من الألومنيوم في ذلك الوقت. وفي ذلك الوقت، الألمنيوم، كان غالى مثل الفضة.[12] وقد تم إنتاج الألومنيوم بكميات تجارية في ما يزيد قليلا على 100 سنة
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة بدون اسم.
23 من 26
دش بارد كل صباح وكل ما شعرت بالخمول بادر الي الستحمام .
اداء الواجبات مبكراً لا تتعود علي تاجيلها بما فيها الصلوات المفروضة والسنة وممارسة التمارين الرياضة بشكل منتظم .
تناول الوجبات والاغذية المفيدة دون الاكثار من الاكلات الدسمة من غير الحاجة اليها .
الاجتماع مع الاسرة والحرص علي تناول الوجبات معهم وزيارة الاهل والاصدقاء في اوقات الزيارة المناسبة لهم .
التنزه في الاماكن الخالية الضوضاء والتلوث كالحدائق والمنتزهات حتي وقت قصير .
تجنب السهر بقدر الامكان والذهاب الي النوم مبكراً عند المساء وتناول وجبة خفيفة قبل النوم .
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة smooth moon.
24 من 26
الألومِنْيوم فلز خفيف الوزن، لونه فضِّي ويمكن تشكيله بسهولة في أي شكل. ويمكن أن يدلفن أو يُطرق إلى ألواح سميكة لاستخدامه في الدَّبابات المصفحة، أو إلى رقائق رهيفة تستخدم في لف بعض أنواع الحلوى. ويمكن سحبه على شكل أسلاك أو تصنيعه في شكل علب. والألومنيوم لا يصدأ
والألومنيوم النَّقي لَيِّن وصلابته محدودة. ولهذا السَّبب فإنَّ منتجي الألومنيوم عادة ما يُكوِّنون سبائك من الألومنيوم، التي تتكوّن من الألومنيوم المضاف إليه كميات قليلة من النُّحاس والمغنسيوم والزنك وعناصر أُخرى. وتضيف هذه العناصر قوة وصفات أُخرى إلى الألومنيوم لتجعله فلزا نافعًا جدا. وفي الحقيقة فإنَّ العالم يستخدم الألومنيوم أكثر من أي فلز آخر، عدا الحديد والصُّلب.
ويُستخدم الجزء الأكبر من سبائك الألومنيوم في صناعة مواد التعبئة لمنتجات مختلفة مثل علب المشروبات وأغطية الأواني الزجاجية والأكياس ورقائق التغليف، وفي تعليب الأغذية.


كيف يتم تصنيع الألومنيوم


هناك خطوتان أساسيتان لتصنيع الألومنيوم : 1- تنقية البوكسيت للحصول على الألومينا. 2- تنقية الألومينا بالصَّهر للحصول على الألومنيوم.
وبعد التنقية بالصهر يتم صب الألومنيوم المنصهر في قوالب أو في صور أخرى. ويتم بعد ذلك تحويله إلى المنتجات النهائية. ويُستخدم ما بين 1,8 إلى 2,7 كجم من البوكسيت لإنتاج 0,5 كجم من الألومنيوم.

تنقية البوكسيت. وفيها يتمُّ فصل الألومينا الموجودة في المعدن الخام عن أكسيد الحديد والسليكا وأكسيد التيتانيوم. ويستخدم منتجو الألومنيوم طريقة باير لفصل الألومينا. وقد اخترع هذه الطريقة العالم النمساوي كارل جوزيف باير عام 1888م.
ويبدأ منتجو الألومنيوم طريقة باير بخلط مسحوق البوكسيت بمحلول الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم). وتقوم آلات خاصة بِضَخ المخلوط إلى صهاريج كبيرة تسمى وحدات الهضم. وفي الهاضمات يتم تسخين الخليط تحت ضغط في درجة حرارة تتراوح ما بين 150°م و250°م لمدة 30 دقيقة. وتسبب الحرار ة والضغط ذوبان الألومينا في هيدروكسيد الصوديوم وتكوين محلول من ألومينات الصوديوم. تتبقى المواد الأخرى في البوكسيت على هيئة صلبة تسمى الطين الأحمر نظرًا للونها الأحمر.
ويمر محلول ألومينات الصوديوم ومعه الطين الأحمر خلال مجموعة من الصهاريج التي تحتوي على مرشحات من القُماش لفصل المحلول عن المادة الصُّلبة، ثم يتم استبعاد الطين الأحمر، ويبرد محلول ألومينات الصوديوم ويرسل إلى صهاريج أخرى تُسمى المُرسِّبات. وهناك تضاف بلورات من هيدروكسيد الألومنيوم إلى محلول ألومينات الصوديوم الذي يتم رجُّه (تقليبه) لعدة أيام. وتسبب هذه المرحلة ترسيب معظم الألومينا الموجودة في المحلول وتجمعها على سطح البلورات.
وبعد ترسيب الألومينا يتمُّ ترشيح المحلول لفصل البلورات عن المحلول. وتغسل البلورات لإزالة أي شوائب عالقة، ثم تسخن إلى درجة حرارة 100,1 200,1°م. وتعمل الحرارة على طرد الماء من هيدروكسيد الألومنيوم وتترك بلورات بيضاء دقيقة من مسحوق الألومينا.
تتركب الألومينا من الألومنيوم والأكسجين. ولاسترجاع الألومنيوم من المحلول، يُعيدُ المصنِّعون تنقية المحلول بإضافة كمية جديدة من البوكسيت وهيدروكسيد الصوديوم. وقد تُضاف كميات صغيرة من الجير (أكسيد الكالسيوم) ورماد الصودا (كربونات الصوديوم غير المائية).

صَهْر الألومينا. يَتِمُّ فيه فصل الألومنيوم الموجود في مسحوق الألومينا عن الأكسجين. وتتم عملية الصهر باستخدام طريقة هال هيرولت. وقد استنبط هذه الطريقة سنة 1886م اثنان من العلماء،كُلٌّ بمفرده. وهذان العالمان هما العالم الأمريكي تشارلز مارتن هال والفرنسي بول.ل. ت. هيرولت.
ويبدأ منتجو الألومنيوم استخدام طريقة هال هيرولت بإذابة الألومينا في مغطس كيميائي يتركَّب أساسًا من الكريوليت (فلوريد الصوديوم والألومنيوم). يوجد أيضًا في هذا المغطس الكيميائي كميات صغيرة من فلوريد الألومنيوم وفلوريد الكالسيوم. ويوضع هذا المغطس الكيميائي في حوض كبير مستطيل من الصُّلب ويسخن حتى درجة 950°م. وتسمى أحواض الصُّلب هذه خلايا أو أحواضًا، وهي مبطنة من الداخل بالكربون.
وفي مرحلة تالية تسمى الاختزال بالتحليل الكهربائي يُعَلَّق لوح أو أكثر من الكربون داخل كل حوض ثم تُرسل شحنات كهربائية خلال المغطس الكيميائي من البطارية. ويسري التيار الكهربائي إلى الكربون المبطن للحوض الصُّلب مكملاً الدائرة الكهربائية. وتعمل ألواح الكربون عمل الأنود أو القطب الموجب من الدائرة الكهربائية بينما يعمل الغلاف الكربوني للحوض عمل الكاثود أو القطب السَّالب. وخلال مرور التيار الكهربائي في الخليَّة تتحلل الألومينا إلى مكوناتها. ويتحد عنصر الأكسجين في الألومينا مع الكربون في الأنود ويعطي غاز ثاني أكسيد الكربون. ويتجمع الألومنيوم على الكاثود في قاع الخلية.
يوجد في مصنع الألومنيوم عدد من الخلايا قد يصل إلى 200 خلية تحليل كهربائي متصلة بعضها ببعض في صف طويل يُسمى خط الخلايا الكهربائية. ويستمر اختزال الألومينا إلى ألومنيوم في الخلايا بصفة مستمرة. وتضاف الألومينا إلى الخلايا بانتظام، ويعمل التيار الكهربائي على احتفاظ المغطس الكيميائي داخل الخلية بدرجة الحرارة المناسبة. ويمكن للخلية الكهربائية الكبيرة جدًا أن تنتج حوالي 1,8 طنًا متريًا من الألومنيوم يوميًا.

صَبُّ الألومنيوم المنصهر. يتم سحب الألومنيوم السائل من خط الخلايا مرة واحدة في اليوم تقريبًا وتُفَرَّغ في أوعية خاصَّة تسمى بوتقات.تحمل كل بوتقة من 1,6 إلى 3,6 طن متري من الألومنيوم. ويتم صَبُّ معظم الألومنيوم في ألواح تُسمى صبّات.ويوجد نوعان من الصَّبات: 1 صبات التصنيع. 2 صبات المسابك. كما يتم صب الألومنيوم أيضًا في أشكال أخرى تسمى الكتل.
صبات التصنيع أو صبات الدلفنة يستخدمها منتجو الألومنيوم لتصنيع شرائط وألواح ورقائق. وقد تكون الصَّبَّة بطول تسعة أمتار وعرض 1,8مترًا وسمك 0,6 متر وقد تزن 16 طنًا متريًا. ولصنع صبَّة التَّصنيع فإنّ المنتجين يصنعون سبائك الألومنيوم أثناء إعداد هذه الصَّبات، وذلك بإضافة فلزات أخرى إلى الألومنيوم المنصهر في الفرن، حيث يتم تنقية خليط الفلزات معًا. ويمكن أيضًا إضافة الألومنيوم المستعمل أو الألومنيوم المعاد تصنيعه. تتضمن عملية التنقية التي تسمى أيضًا عملية الصَّهر إمرار غاز النيتروجين أو بعض الغازات الأخرى خلال السَّائل المنصهر عن طريق مضخات.
وتؤدي هذه الغازات إلى طفو الشَّوائب على السَّطح، حيث يتم كشطها والتخلص منها. وتحدث بعض التفاعلات الكيميائية أثناء عملية الصَّهر، وتؤدي هذه التفاعلات إلى احتجاز بعض من غاز الهيدروجين داخل السَّائل المنصهر. وفي مرحلة أخرى من مراحل التَّصنيع تُسمى مرحلة إزالة الغازات، يضاف غاز الكلور أو بعض الغازات الأخرى إلى السائل المنصهر لإزالة الهيدروجين.
وبعد الانتهاء من عملية الصَّهر وإزالة الغازات، يتم صبُّ سبائك الألومنيوم المنصهر في صبَّات، عادة بطريقة التبريد المباشر. وفي هذه الطريقة وبعد صب السبيكة في القالب، يَتَعَرَّض القالب لتيار من الماء البارد. ويعمل الماء البارد على سرعة تبريد السبيكة وتقويتها.
صبات المسابك. وتسمى أيضًا صبات السبائك أو صبات إعادة الصهر وتزن من 1,8 إلى 23 كجم. وفي معظم الأحوال يتم صب الألومنيوم المنصهر من البوتقة مباشرة إلي قوالب التشكيل، حيث يُتْرَك لِيَبْرد ويَتَصلَّب تدريجيًا. ويبيع منتجو الألومنيوم صبَّات المسابك مباشرة إلى مصانع تُسمى المسابك. وفي هذه المسابك يُعاد صهر الصبات مع الألومنيوم المستعمل والألومنيوم المعاد تصنيعه كما تجرى عمليات السبك والصَّهر وإزالة الغازات. وتتم إعادة تشكيل سبائك الألومنيوم على شكل أجزاء للاستخدام العملي في السيارات والمنتجات الأخرى.
كتل الألومنيوم تصنع إما في أشكال مستطيلة أو في شكل أعمدة رفيعة. ويتم تصنيعها بالطريقة التي تصنع بها صبات التصنيع. ويُصنع منها كتل مستطيلة الشكل وقضبان وأجزاء آلات أخرى متعددة. وتشبه القضبان الكتل المستطيلة الصغيرة من حيث الشكل،كما يمكن لهذه القضبان أيضًا أن تكون سداسية أو ثمانية الأضلاع، وتشبه القضبان شكل أعمدة الكُتَل الصغيرة. كما يتم تحويل القضبان والأعمدة إلى أنابيب وأسلاك وعدد من المنتجات الأخرى.

كيفية تَشكيل الألومنيوم وصقله

يمكن تشكيل صبات وكتل الألومنيوم بأي طريقة من طرق تشكيل الفلزات. وتشمل هذه العمليات: 1- الدَّلفنة. 2 - الصَّب. 3- الكبس. 4- السَّحب. 5- الطرق. 6 - التًَّشكيل الآلي.
وبعد الانتهاء من تشكيل الألومنيوم، يُمكن صقله بعدَّة وحدات صقل.

الدَّلفَنَة. تشمل الدلفنة خفض سُمك صبات المسابك بكبسها بين أزواج من المدلفنات الثقيلة ويتم تسخين الصَّبات ثم دلفنتها حتى يصبح سمكها ما بين 2,5 إلى 6,7سم. وبعد تبريد الألومنيوم يتمُّ إعادة دلفنته لتكوين ألواح أو شرائط أو رقائق، حيث يبلغ سمك ألواح الألومنيوم 6,4 مم أو أكثر، وتستخدم هذه الألواح في صناعة أشياء مثل عربات السكك الحديدية والسفن وصهاريج التَّخزين.
أما شرائط الألومنيوم فسمكها يتراوح ما بين 0,15 و6,4 ملم. وتستخدم هذه الشرائط لصناعة الطبقة الخارجية من الطائرات وفي صناعة أشياء أخرى مثل مظلات النوافذ وأواني الطبخ.
ولهذه الشرائط استخدامات عديدة في المنازل خاصة في طبخ وتغليف الأغذية. ويمكن أيضًا استخدام الدَّلفنة لتشكيل كتل الألومنيوم على شكل قضبان أو أعمدة.

الصب. وهو العملية التي يتم فيها صهر سبائك الألومنيوم بعد صبها في قوالب بالشكل المطلوب. ويتم إزالة قوالب التشكيل بعد أن يتصَلَّب الألومنيوم. وتستخدم طريقة الصَّب لتصنيع أجزاء من أدوات خاصة مثل قاع المكاوي الكهربائية أو أيادي الجاروف. انظر:

الكبس. وهو العملية التي يتم فيها دفع الكتلة المسخنة من الألومنيوم من خلال فتحة في أداة تسمى قالب التشكيل. ويوجد مكبس في أحد طرفي الأُسطوانة، يَدفَعُ الكتلة المُسَخَّنة خلال فتحة القالب في الطرف الآخر من الأسطوانة. ويكون الألومنيوم الخارج بنفس شكل فتحات القالب.
وتستخدم طريقة الكبس، لإنتاج الأعمدة والمواسير ووحدات الزَّخرفة في السيارات وكذلك الإطارات الخارجية للنوافذ والأبواب.

السَّحب. وهو العملية المستخدمة لإنتاج أسلاك الألومنيوم ومواسيره. ولتصنيع الأسلاك فإنَّ عمودًا من الألومنيوم يتم سحبه خلال سلسلة من القوالب المثقوبة المتدرجة في الصغر. ويصبح العمود سلكًا عندما يصل قطره إلى أقل من 5,9 ملم. أما المواسير فيتم تصنيعها بسحب عمود الألومنيوم خلال قالب واحد، حيث يمتد خلال مركز القالب عمود من الصلب يسمى ممسك العدة ويقوم بتفريغ العمود من الداخل وتحويله إلى ماسورة.
أمّا طريقة السحب العميق، فإنّها تُستخدَم لتحويل الألومنيوم إلى علب للمشروبات أو براميل أو أُصُصُ لزرع النبات. وفي هذه الطريقة يقوم مكبس بضغط ألواح الألومنيوم أو شرائط الألومنيوم من خلال فجوة فتشكلها بالشكل المطلوب.

الطرق. وهو العملية التي يتم فيها تسخين صبات الألومنيوم أو الألواح، ثم طرقها أو كبسها لتحويلها إلي الشكل المرغوب. وتقوم مطارق خاصة أو مكابس خاصة بإنتاج الأجزاء الشديدة القوة المستخدمة في أجهزة الهبوط في الطائرات والعربات والعِدَد ووحدات أخرى عديدة.

التشكيل الآلي. يمكن تشكيل الألومنيوم بالعديد من آلات التَّشكيل التي تشمل المِثقاب والمِسن والمِنشار والمقص. وتقوم هذه الآلات بتشكيل قضبان وأعمدة الألومنيوم إلى مسامير برشام ومسامير قلاووظ والعديد من الأشياء الصغيرة الأخرى.كما يمكن أيضًا استخدام التشكيل الآلي، لإضافة اللمسات النهائية لمنتجات تم إعدادها سابقًا عن طريق الصب والطرق.

طرق تشكيل أخرى. ويتم عن طريقها إنتاج ألومنيوم في صور مثل المساحيق والعجائن. وفيها يكون الألومنيوم في صورة حبيبات ناعمة جدًا من الألومنيوم. ويستخدم مسحوق الألومنيوم في منتجات مثل المتفجرات والأحبار. أما عجائن الألومنيوم ففيها يتم استخدام الألومنيوم في الدهان الفلزي النهائي للسيارات.
ويستخدم مسحوق الألومنيوم كذلك لإنتاج أجهزة نقل الحركة وأجزاء صغيرة أخرى عن طريق عملية تشكيل خاصة تُسمّى تعدين المساحيق. ويتم في هذه الطريقة كبس مسحوق الألومنيوم إلى الشكل المطلوب ثم تسخينه لربط الجسيمات معًا. ويمكن إضافة مساحيق لفلزات أخرى وخلطها مع مسحوق الألومنيوم. بعد ذلك يتمُّ تشكيل الناتج النهائي باستخدام الطرق أو أي طريقة أخرى من طرق التشكيل. انظر: تعدين المساحيق.

صقل الألومنيوم. يتميز الألومنيوم بمظهره الطبيعي الجذاب، وعادةً ما تُستخدم بعض عمليات الصَّقل لأغراض الزينة أو لزيادة مقاومة الألومنيوم للصدأ والتآكل. وتوجد أربع طرق لصقل الألومنيوم، وهذه الطرق هي: 1- الطريقة الميكانيكية. 2- الطريقة الكيميائية. 3- الطريقة الإلكتروكيميائية. 4- الطريقة التطبيقية.
الصَّقل الميكانيكي يشمل عمليات مثل الإظهار والتلميع. وفي عملية الإظهار يتم صناعة بروزات في ألواح الألومنيوم عن طريق إمرارها بين أُسطوانات عليها حُفر وفق التصميم المطلوب. وفي عملية التلميع بالبراميل الدَّوَّارة يتم تلميع وحدات الألومنيوم عن طريق براميل عليها مادة حاكة (أو خشنة) تدور أو تتحرك بحركة ترددية.
الصَّقل الكيميائي يشمل حفَّارات حمضية أوقاعدية تزيل شكلاً أو رسومات مُعيَنَّة عن الألومنيوم. وتستخدم أيضًا الحفَّارات الحمضية لإزالة البقع من على سطح الألومنيوم لإعداده لعمليات صقل أخرى. والحفَّارات القلوية تُستخدم لإعطاء الألومنيوم الشكل النهائي المُفضَّل.
الصَّقل الإلكتروكيميائي يشمل المعالجة بالأنودة والطلاء الكهربائي. والطلاء بالأنودة يزيد السُّمك الطبيعي لطبقة أكسيد الألومنيوم، وبالتالي يزيد المقاومة للتآكل والخدش والبلى. كما أنه يزيد من سهولة صبغ الألومنيوم أو تلوينه بألوان عديدة مختلفة. فالطلاء الكهربائي، يشمل تغطية الألومنيوم بفلز آخر، وتؤدي هذه التغطية بالفلزات الأخرى إلى زيادة مقاومة الألومنيوم للتآكل والتوصيل الكهربائي وغير ذلك من الصِّفات الأخرى المهمة للألومنيوم.
الصقل التطبيقي يشمل التغطية بمواد خاصة مثل المينا والورنيش والدهانات أو البلاستيك. ويمكن إضافة هذه المواد عن طريق الغمر أو الرش أو بأي طريقة أخرى.

صناعة الألومنيوم

تقوم أكثر من 50 دولة في العالم بإنتاج الألومنيوم. ولكن ثلث هذه الدول فقط يقوم بتنفيذ كل خطوات صناعة الألومنيوم وهي تعدين البوكسيت وتنقية الخام وصهر الألومينا. تقوم بعض البلاد مثل غينيا وجامايكا بتعدين وتنقية البوكسيت وتصديره، ولكنّها لا تنتج الألومنيوم. وبعض البلاد الأخرى بما في ذلك اليابان وألمانيا تستورد البوكسيت ثم تقوم بعملية تنقية الخام وصهر الألومينا. أما طاجكستان والنرويج فإنهما تستوردان الألومينا وليس البوكسيت. أما البلاد التي تقوم بجميع خطوات صناعة الألومنيوم فتشمل أستراليا والبرازيل وفرنسا واليونان والهند وروسيا وسورينام. ومن بين البلدان الرائدة في صناعة الألومنيوم أستراليا وروسيا فهما فقط اللذان ينتجان جزءًا كبيرًا من احتياجاتهما من خام البوكسيت اللازم للصناعة. وفي منطقة الشرق الأوسط يوجد في مصر مجمع الألومنيوم في منطقة نجع حمادي في جنوبي مصر، حيث يتم تعدين الألومنيوم من المناطق الغربية، ثم تصنيعه وتشكيله. وقد قام عدد من البلدان المنتجة لخام البوكسيت بالارتباط معًا وتأسيس رابطة البوكسيت العالمية.

نبذة تاريخية

جاءت كلمة ألومنيوم من كلمة ألومن (Alumen) اللاتينية. وكلمة ألومن هي المقابل اللاتيني لكلمة شب التي تُطلق على مجموعة من مركبات موجودة في الطبيعة وتحتوي على فلز الألومنيوم. وكان القدماء يستخدمونها لصباغة الأقمشة؛ فقد استخدم جابر بن حيان نحو عام 185ه، 800م الشب في تثبيت الأصباغ في الأقمشة، كما حضر بعض المواد التي تمنع الثياب من البلل؛ وهذه المواد هي أملاح الألومنيوم المشتقة من الأحماض العضوية ذات الأجزاء الهيدروكربونية. وفي عام 1746م تمكن الكيميائي البروسي جوهان هينريتش بوت من فصل الألومينا من الشب. وكان العلماء في هذا الوقت يعتقدون أن الألومينا مركب كيميائي يتكوَّن من الأكسجين وفلز آخر غير معروف. سمى العالم البريطاني السير همفري ديفي هذا الفلز باسم إلوميوم ثم غيَّره بعد ذلك إلى ألومنيوم. وفي عام 1809م قام ديفي بتكوين سبيكة من الألومنيوم والحديد عن طريق الصَّهر الكهربائي للألومينا مع الحديد والكربون.

بداية إنتاج الألومنيوم. في عام 1825م أنتج الكيميائي والفيزيائي الدنماركي هانز كريستيان أورستد الألومنيوم لأول مرة. حضر أورستد كلوريد الألومنيوم من الألومينا ثم قام بتسخين كلوريد الألومنيوم مع سبيكة من البوتاسيوم والزئبق وتكونت كتلة من الألومنيوم غير النقي في السبيكة.
وفي عام 1827م أنتج الكيميائي الألماني فريدريك فولر الألومنيوم في صورة مسحوق رمادي بتسخين كلوريد الألومنيوم مع البوتاسيوم.
وفي عام 1845م أنتج فولر جسيمات كبيرة نوعًا ما من المعدن ويمكن وزنها،كما اكتشف أن الألومنيوم خفيف الوزن. وكان فولر أول عالم يشرح العديد من خواص الألومنيوم الأخرى.
في عام 1854م طَوَّر الكيميائي الفرنسي هنري أتيان سانت كلير ديفيل طريقة فولر. حيث استخدم الصوديوم بدلاً عن البوتاسيوم لتحليل كلوريد الألومنيوم. وقد أنتجت هذه الطريقة كميات كبيرة من الألومنيوم، كما قامت مصانع في فرنسا بإنتاج الألومنيوم تجاريًا اعتمادًا على طريقة ديفيل .وانخفض سعر الألومنيوم كثيرًا خلال السنوات القليلة التالية، إلا أنه مع ذلك ظل مرتفعًا مما عاق انتشاره على مستوى كبير.

تطور صناعة الألومنيوم. زاد إنتاج الألومنيوم كثيرًا بعد اكتشافين مهمين خلال الثمانينيات من القرن التاسع عشر. وتمثَّل هذان الاكتشافان في طريقة هال هيروليت وطريقة باير. ففي عام 1886م طَّور العالمان تشارلز مارتن هال من الولايات المتحدة الأمريكية وبول هيرو من فرنسا طريقة رخيصة لصناعة الألومنيوم. ولم يكن أحدهما على علم بما يعمله الآخر، ومع ذلك فإنّ كلا منهما بحث على انفراد في إذابة الألومينا في الكرايوليت وفصل الألومنيوم من الخليط بطريقة الاختزال بالتحليل الكهربائي. وحاليًا تستخدم طريقة هال هيرو في إنتاج جميع الألومنيوم المنتج على مستوى العالم تقريبًا.
أما العالم النمساوي كارل جوزيف باير فقد ساهم في خفض تكاليف إنتاج الألومنيوم مرة أخرى حينما سجل باسمه براءة اختراع عام 1888م لطريقة رخيصة للحصول على الألومينا من البوكسيت، وما زالت صناعة الألومنيوم تَستَخدم طريقة باير لإنتاج الألومينا.
زاد إنتاج العالم من الألومنيوم كثيرًا خلال الحرب العالمية الأولى (1914- 1918م) من جرَّاء زيادة الدول المتحاربة لإنتاجها لتغطية احتياجات قواتها المسلحة. وخلال العشرينيات من القرن العشرين ساهم تطوير سبائك الألومنيوم الجديدة وتطوير طرق تحويل الألومنيوم إلى منتجات مفيدة، في زيادة إنتاج الألومنيوم بدرجة كبيرة. وهبط إنتاج الألومنيوم العالمي إلى النّصف تقريبًا خلال فترة الكساد العالمي في الثلاثينيات من القرن العشرين. ولكن اندلاع الحرب العالمية الثانية (1939 - 1945م) أحدث زيادة كبيرة في إنتاج الألومنيوم.
وبعد الحرب العالمية الثانية تطورت صناعة الألومنيوم وظهر العديد من المنتجات التي أصبحت شائعة ومألوفة. فقد ظهر أول إنتاج ناجح لرقائق الألومنيوم المستخدمة في التغليف عام 1947م. وبدأ أيضًا في الأربعينيات من القرن العشرين إحلال الألومنيوم محل النُّحاس الأصفر في صناعة قواعد المصابيح الكهربائية. وبدأ إنتاج أسلاك الألومنيوم الفائقة القوة المستخدمة في محطات القوى الكهربائية عام 1957م. وفي الستينيات من القرن العشرين أصبحت العلب المصنوعة من الألومنيوم شائعة الاستخدام. أما اليوم فإن معظم علب المشروبات لها قاع وغطاء من الألومنيوم. كما أن بعض العلب يتم تصنيعها بشكل كامل من الألومنيوم.

التطورات الحديثة. زاد الاحتياج للألومنيوم زيادة مطردة مع التطور المستمر في إيجاد استخدامات جديدة لهذا الفلز.
ويحتاج إنتاج الألومنيوم بطريقة الاختزال بالتحليل الكهربائي إلى كميات هائلة من الكهرباء. وللمساعدة في توفير الطاقة، فإن صُنَّاع الألومنيوم يبذلون جهدًا كبيرًا لإعادة تصنيع العلب المصنوعة من الألومنيوم، وغير ذلك من الألومنيوم المستعمل. وإعادة صهر هذه المواد المستعملة لإنتاج ألومنيوم جديد يستهلك أقل من 5% من الطاقة اللازمة لإنتاج الألومنيوم من خام البوكسيت. كما أنّ إعادة استخدام الألومنيوم أوفر من استخراجه من خام البوكسيت.
ويوجد في العالم من خام البوكسيت ما يكفي لفترة لاتقل عن 200 إلى 300 عام. ويوجد حوالي 75% من المعدن الخام في الدول التي تتبع رابطة البوكسيت العالمية التي كانت تضم حتى أوائل التسعينيات من القرن العشرين 11 دولة هي: أستراليا وجمهورية الدومينيكان وغانا وغينيا وغيانا وهاييتي وإندونيسيا وجامايكا وسيراليون وسورينام ويوغوسلافيا.
وقد تكونت هذه الرابطة عام 1974م بغرض زيادة دخل الدول الأعضاء من عائدات مناجم البوكسيت. وحدَّدت دول الرابطة سعر المعدن الخام الذي تصدره كما زادت الضرائب على البوكسيت المُستَخَرج من بلادها بوساطة المؤسسات الأجنبية.
ونظرًا للإجراءات التي اتخذتها رابطة البوكسيت العالمية فإن صُنَّاع الألومنيوم يعملون على تطوير طرق غير مكلفة للحصول على الألومينا من مواد أخرى. وتشمل هذه المواد الأخرى أنواعًا من الصلصال ومواد خام مثل الألونيت والأنورثوسيت والداوسونيت وسينيت النفلين، ومخلفات مناجم الفحم. وقد استخدم الألونيت وسينيت النفلين لإنتاج الألومينا تجاريًا.
كان الاتحاد السوفييتي السابق يستخدم كميات كبيرة من الألومنيوم في صناعاته العسكرية. جمهوريات مستقلة عام 1991م، انهارت أسعار الألومنيوم بمعدلات كبيرة.
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة yassinovic26 (Yacine Rouis).
25 من 26
تتم بطريقة كهربائية تشابه عملية الطلاء الكهربائي وللعلم 10% من كهرباء امريكا تذهب لأستخلاص الألمنيوم اما سبب رخصه فهو بسبب انتشاره بالطبيعه
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة حبيبي مصطفي (حبيب المصطفي).
26 من 26
اليك كل ما تريد معرفته عن الالمنيوم.......
الألومِنْيوم فلز خفيف الوزن، لونه فضِّي ويمكن تشكيله بسهولة في أي شكل. ويمكن أن يدلفن أو يُطرق إلى ألواح سميكة لاستخدامه في الدَّبابات المصفحة، أو إلى رقائق رهيفة تستخدم في لف بعض أنواع الحلوى. ويمكن سحبه على شكل أسلاك أو تصنيعه في شكل علب. والألومنيوم لا يصدأ، ويقاوم التآكل بفعل الظروف الجويَّة أو المواد الكيميائية.
والألومنيوم النَّقي لَيِّن وصلابته محدودة. ولهذا السَّبب فإنَّ منتجي الألومنيوم عادة ما يُكوِّنون سبائك من الألومنيوم، التي تتكوّن من الألومنيوم المضاف إليه كميات قليلة من النُّحاس والمغنسيوم والزنك وعناصر أُخرى. وتضيف هذه العناصر قوة وصفات أُخرى إلى الألومنيوم لتجعله فلزا نافعًا جدا. وفي الحقيقة فإنَّ العالم يستخدم الألومنيوم أكثر من أي فلز آخر، عدا الحديد والصُّلب.
ويُستخدم الجزء الأكبر من سبائك الألومنيوم في صناعة مواد التعبئة لمنتجات مختلفة مثل علب المشروبات وأغطية الأواني الزجاجية والأكياس ورقائق التغليف، وفي تعليب الأغذية.
وتستخدم صناعة الإنشاءات المعمارية سبائك الألومنيوم، لصناعة مواسير المجاري المنزلية، والقطاعات المختلفة في المساكن والأسقف والجدران للمباني، وكذلك مواسير الأسلاك الكهربائية والإطارات الخارجية للنوافذ. وتُستخدم كميات كبيرة من الألومنيوم في تصنيع وسائل النقل، مثل الطائرات والسَّيارات والسُّفن وعربات السكك الحديدية.كما يستخدم الألومنيوم في العديد من المنتجات الكهربائية، وأسلاك الهاتف. وتحتوي العديد من المنتجات الأخرى على الألومنيوم. ومن هذه المنتجات أواني المطبخ ومضارب الجولف، وإبر الخياطة وعلب الدهان والثلاجات الكهربائية ووقود الصواريخ وسَحَّابات الملابس.
والألومنيوم أكثر العناصر الفلزية الموجودة في القشرة الأرضية وثالث العناصر وفرة بصفة عامة بعد الأكسجين والسليكون. ويكوِّن الألومنيوم حوالي 8% من القشرة الأرضية. وهو بعكس بعض الفلزات الأخرى مثل الذَّهب والفضة فإنه لا يوجد مطلقًا بحالة نقية (غير متحدة) في الطَّبيعة، لكنه يوجد دائمًا متحدًا مع عناصر أخرى. ولم يتوفر للإنسان وسيلة لفصل الألومنيوم عن العناصر المتحدة به حتى القرن التاسع عشر. وفي هذا الوقت طوَّر العلماء طُرقًا لفصل الألومنيوم وإنتاجه في حالة نَقِيَّة. ومنذ ذلك الحين تم استخدام هذه الطُّرق لإنتاج الألومنيوم.



صفات سبائك الألومنيوم

تُستَخَدم كميَّات قليلة فقط من الألومنيوم في صناعة بعض المواد مثل الموصِّلات الكهربائية والمجوهرات ولوازم زخرفة المعدات والسيَّارات.
ويتم إنتاج معظم الألومنيوم في صورة سبائك تحتوي على 15% من واحد أو أكثر من العناصر الأخرى. وأكثر العناصر المستخدمة لتكوين سبائك الألومنيوم هي النُّحاس والمغنسيوم والمنجنيز والسليكون والقصدير والزنك. ويزيد النُّحاس والمغنسيوم من صلابة الألومنيوم وقوته. كما يساعد المغنسيوم على سهولة استخدام الألومنيوم كلحام.
ويساعد المنجنيز على مقاومة الألومنيوم للتآكل ويوفر له القوة. ويخفض السليكون درجة انصهار الألومنيوم ويجعل من السَّهل سّكُّه أو صَبُّه في قوالب.
يزيد القصدير من سهولة تشكيل الألومنيوم بآلات التشكيل. أما الزنك خاصة عند مزجه بالمغنسيوم فيعطي قوة إضافية للألومنيوم. ومن الممكن عمل سبائك من الألومنيوم وعناصر أخرى لإنتاج سبائك لها استخدامات خاصة. تشمل هذه العناصر البيزموت والبورون والكادميوم والكروم والكوبالت والحديد والرَّصاص والليثيوم والنيكل والصوديوم والتيتانيوم والفاناديوم والزركونيوم.

وللألومنيوم وسبائكه العديد من الصِّفات الخاصة والمهمة والمفيدة، ما يجعل منه فلزًا في غاية الأهمية. وتشمل هذه الصفات: 1- خفة الوزن 2- القوة 3- مقاومة الصَّدأ 4- توصيل التيَّار الكهربائي 5- توصيل الحرارة 6- عكس الضوء والحرارة.

خفة الوزن. الألومنيوم أحد أخف الفلزات وزنًا، ولذلك يُستبَدل الألومنيوم بالصُّلب في العديد من الاستخدامات. على سبيل المثال، تصنع بعض أجزاء الطَّائرات والسَّيارات الآن من الألومنيوم بدلاً من الصٌُّلب؛ نظرًا لأن المركَّبات الخفيفة الوزن تستهلك وقودًا أقلَّ. وكذلك فإنّ المنتجات التي تتمُّ تعبئتها في عبوات من الألومنيوم تكون تكاليف شحنها أقل من غيرها؛ لأنّ العبوات المصنوعة من هذا الفلز يكون وزنها أخف من العبوات المّصَنَّعة من فلزات أخرى. ويضاف فلز الليثيوم الخفيف الوزن إلى الألومنيوم لجعل سبائك الألومنيوم أخف وزنًا من غيرها.

القوة. على الرغم من أن الألومنيوم النقي ضعيف، فإنّ بعض سبائك الألومنيوم لها قوة الصُّلب. وتستخدم هذه السبائك في صناعة أجسام الطائرات وسيارات النقل وفي حواجز الأمان على الطُّرق، وفي بعض المنتجات الأخرى التي تحتاج إلى قوة كبيرة. وتفقد سبائك الألومنيوم جزءًا من قوتها تحت تأثير درجات الحرارة العالية إلا أنَّها على عكس العديد من الفلزات الأخرى تزداد قوتها تحت ضغط درجات الحرارة المنخفضة جدًا. وتُستخدم سبائك الألومنيوم بكثرة في أجهزة معالجة الغاز الطبيعي السائل الذي تصل درجة حرارته إلى 162°م، ونقله وتخزينه.

مقاومة الصدأ. بعض الفلزات تتآكل إذا ما تعرَّضت للأُكسجين والماء وبعض المواد الكيميائية. وفي هذه الحالة يَحْدُث تفاعل كيميائي يسبب صدأً الفلز أو تغير لونه. ولكن عندما يتفاعل الألومنيوم مع الأكسجين فإنَّ الفلز يُكَوِّن طبقة غير مرئيَّة من مركب كيميائي يُسَمّى أكسيد الألومنيوم (Al2 O3). تحمي هذه الطبقة الألومنيوم من التآكل بفعل الأكسجين والماء والعديد من الكيميائيات. وهذه الصفة تجعل الألومنيوم مادة مهمة وقيِّمة للاستخدام خارج المنازل، ذلك لأن الفلز يقاوم فعل الرياح والصدأ والتلوث.

توصيل التَّيَّار الكهربائي. الألومنيوم والنُّحاس هما الفلزان الوحيدان اللذان يشيع استخدامهما كموصِّلات كهربائية. والألومنيوم أكثر قابلية للسَّحب والطَّرق من النُّحاس، مما يعني أنَّه أسهل في سحبه إلى أسلاك رفيعة. ونتيجة لذلك فإنَّ أسلاك الألومنيوم المقواة بالصُّلب، تُستخدم في جميع الكوابل الكهربائية الموجودة في محطات القوى الكهربائية العالية الجهد.

توصيل الحرارة. كان أول استخدام تجاري للألومنيوم هو استخدامه في صناعة أواني المطبخ. فآنية المطبخ المُصنعة من الألومنيوم تَسْخُن بسرعة وبطريقة متساوية. كما أنها تَبْرَد أيضًا بسرعة مما يجعلها شائعة الاستخدام في بعض الوحدات مثل عُلَب المشروبات وقوالب تصنيع الثلج.

عكس الضوء والحرارة. يعكس الألومنيوم حوالي 80% من الضوء الساقط عليه، ويُستخدم بكثرة في وحدات الإضاءة. ويعكس الألومنيوم كذلك الحرارة. فالمباني التي يتم تصنيعها بأسقف من الألومنيوم تعكس جزءًا كبيرًا من حرارة الشمس الساقطة عليها، وبالتالي تكون هذه المباني باردة نوعًا ما في الجو الحار. وحينما يضطر رجال الإطفاء للدخول والمرور خلال الحريق فإنّهم يرتدون ملابس خاصة، مغطاة بطلاء من الألومنيوم لعكس الحرارة.

صفات أخرى. الألومنيوم فلز لا مغنطيسي، مما يجعله مهمًّا ومفيدًا لحماية الأجهزة الكهربائية من التداخل المغنطيسي. فلا ينتج عن ارتطام الألومنيوم بفلز آخر أي شرارة، وعلى ذلك يمكن استخدامه بالقرب من المواد القابلة للاشتعال أو المتفجرات. والألومنيوم فلز غير سام ولذا يمكن تغليف الأغذية غير الحمضية في أوعية من الألومنيوم.ولكن يجب تجنب تلوث الأغذية بمركبات الألومنيوم، لأن العلماء لديهم بعض الشَّك في وجود علاقة بين تطور مرض ألزهايمر وكمية الألومنيوم في جسم الإنسان. ويمكن تشكيل الألومنيوم بأي طريقة من طرق تشكيل الفلزات، كما يمكن ربط الألومنيوم بالمسامير أو بَرْشَمَتُهُ أو لحامه أو ربطه بأي طريقة من الطرق المستخدمة مع الفلزات الأخرى. وأخيرًا فإنّ الألومنيوم يمكن إعادة استخدامه مرة أخرى.

مصادر الألومنيوم


تحتوي معظم المعادن والصَّخور والتربة على الألومنيوم، إلا أنه يمكن تصنيع الألومنيوم بتكلفة منخفضة من خام البوكسيت فقط. ويطلق لفظ البوكسيت على أي معدن خام يحتوي على كميات كبيرة من هيدروكسيد الألومنيوم، وهو مرَكَّب مُكَوَّن من أكسيد الألومنيوم والماء ورمزه الكيميائي Al(OH)3 ويُستخرج الألومنيوم من مُركَب أكسيد الألومنيوم الذي يطلق عليه أيضًا اسم ألومينا.
ومعظم البوكسيت يتكون من 30% إلى 60% ألومينا ومن 12 إلى 30% ماء. وبالإضافة لذلك يحتوي البوكسيت على أكسيد الحديد والسليكا وأكسيد التيتانيوم. ويتوقف لون البوكسيت على كمية أكسيد الحديد الذي يحويه المعدن الخام، وكلما زادت نسبة أكسيد الحديد بالمعدن الخام زاد اللَّون الدَّاكن فيه. وقد يكون لون البوكسيت أبيض أو كلون القشدة أو يكون رماديًا أو قرنفليًا أو أصفر أو أحمر أو بنيًّا. ومعظم أنواع البوكسيت صُلبة مثل الصُّخور، إلا أنّ بعضها يكون لينًا مثل الصلصال.
وتوجد أغنى رواسب البوكسيت في المناطق الاستوائية، والمناطق القريبة منها. وأهم الدول التي يوجد بها مناجم للبوكسيت أستراليا وغينيا وجامايكا والبرازيل.
وتوجد معظم رواسب البوكسيت قرب سطح الأرض، ويتم استخراجها من المناجم بطريقة التَّعدين المكشوف. وفي هذه الطريقة تقوم الجرافات وآلات كشط سطح التربة بإزالة العوائق السطحية التي تشمل التربة والصخور والأشجار التي تغطي رواسب خام البوكسيت. وبعد ذلك يتم تفكيك المعدن الخام عن طريق المتفجرات، كما تقوم شُوَك قوية وعملاقة بكشط البوكسيت وتحميله فوق عربات النقل أو عربات السكك الحديدية تمهيدًا لنقله إلى وحدات تصنيعه.
وفي وحدات التصنيع، يتم تكسير البوكسيت وغسله لإزالة الطين والمواد الغريبة العالقة. ثم تتم عملية إزالة بعض الماء الموجود في البوكسيت بتسخينه في قمائن (أفران)، وبعد ذلك يطحن البوكسيت إلى مسحوق وينقل إلى مصانع التنقية حيث يتم تحويله إلى ألومنيوم.

كيف يتم تصنيع الألومنيوم


هناك خطوتان أساسيتان لتصنيع الألومنيوم : 1- تنقية البوكسيت للحصول على الألومينا. 2- تنقية الألومينا بالصَّهر للحصول على الألومنيوم.
وبعد التنقية بالصهر يتم صب الألومنيوم المنصهر في قوالب أو في صور أخرى. ويتم بعد ذلك تحويله إلى المنتجات النهائية. ويُستخدم ما بين 1,8 إلى 2,7 كجم من البوكسيت لإنتاج 0,5 كجم من الألومنيوم.

تنقية البوكسيت. وفيها يتمُّ فصل الألومينا الموجودة في المعدن الخام عن أكسيد الحديد والسليكا وأكسيد التيتانيوم. ويستخدم منتجو الألومنيوم طريقة باير لفصل الألومينا. وقد اخترع هذه الطريقة العالم النمساوي كارل جوزيف باير عام 1888م.
ويبدأ منتجو الألومنيوم طريقة باير بخلط مسحوق البوكسيت بمحلول الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم). وتقوم آلات خاصة بِضَخ المخلوط إلى صهاريج كبيرة تسمى وحدات الهضم. وفي الهاضمات يتم تسخين الخليط تحت ضغط في درجة حرارة تتراوح ما بين 150°م و250°م لمدة 30 دقيقة. وتسبب الحرار ة والضغط ذوبان الألومينا في هيدروكسيد الصوديوم وتكوين محلول من ألومينات الصوديوم. تتبقى المواد الأخرى في البوكسيت على هيئة صلبة تسمى الطين الأحمر نظرًا للونها الأحمر.
ويمر محلول ألومينات الصوديوم ومعه الطين الأحمر خلال مجموعة من الصهاريج التي تحتوي على مرشحات من القُماش لفصل المحلول عن المادة الصُّلبة، ثم يتم استبعاد الطين الأحمر، ويبرد محلول ألومينات الصوديوم ويرسل إلى صهاريج أخرى تُسمى المُرسِّبات. وهناك تضاف بلورات من هيدروكسيد الألومنيوم إلى محلول ألومينات الصوديوم الذي يتم رجُّه (تقليبه) لعدة أيام. وتسبب هذه المرحلة ترسيب معظم الألومينا الموجودة في المحلول وتجمعها على سطح البلورات.
وبعد ترسيب الألومينا يتمُّ ترشيح المحلول لفصل البلورات عن المحلول. وتغسل البلورات لإزالة أي شوائب عالقة، ثم تسخن إلى درجة حرارة 100,1 200,1°م. وتعمل الحرارة على طرد الماء من هيدروكسيد الألومنيوم وتترك بلورات بيضاء دقيقة من مسحوق الألومينا.
تتركب الألومينا من الألومنيوم والأكسجين. ولاسترجاع الألومنيوم من المحلول، يُعيدُ المصنِّعون تنقية المحلول بإضافة كمية جديدة من البوكسيت وهيدروكسيد الصوديوم. وقد تُضاف كميات صغيرة من الجير (أكسيد الكالسيوم) ورماد الصودا (كربونات الصوديوم غير المائية).

صَهْر الألومينا. يَتِمُّ فيه فصل الألومنيوم الموجود في مسحوق الألومينا عن الأكسجين. وتتم عملية الصهر باستخدام طريقة هال هيرولت. وقد استنبط هذه الطريقة سنة 1886م اثنان من العلماء،كُلٌّ بمفرده. وهذان العالمان هما العالم الأمريكي تشارلز مارتن هال والفرنسي بول.ل. ت. هيرولت.
ويبدأ منتجو الألومنيوم استخدام طريقة هال هيرولت بإذابة الألومينا في مغطس كيميائي يتركَّب أساسًا من الكريوليت (فلوريد الصوديوم والألومنيوم). يوجد أيضًا في هذا المغطس الكيميائي كميات صغيرة من فلوريد الألومنيوم وفلوريد الكالسيوم. ويوضع هذا المغطس الكيميائي في حوض كبير مستطيل من الصُّلب ويسخن حتى درجة 950°م. وتسمى أحواض الصُّلب هذه خلايا أو أحواضًا، وهي مبطنة من الداخل بالكربون.
وفي مرحلة تالية تسمى الاختزال بالتحليل الكهربائي يُعَلَّق لوح أو أكثر من الكربون داخل كل حوض ثم تُرسل شحنات كهربائية خلال المغطس الكيميائي من البطارية. ويسري التيار الكهربائي إلى الكربون المبطن للحوض الصُّلب مكملاً الدائرة الكهربائية. وتعمل ألواح الكربون عمل الأنود أو القطب الموجب من الدائرة الكهربائية بينما يعمل الغلاف الكربوني للحوض عمل الكاثود أو القطب السَّالب. وخلال مرور التيار الكهربائي في الخليَّة تتحلل الألومينا إلى مكوناتها. ويتحد عنصر الأكسجين في الألومينا مع الكربون في الأنود ويعطي غاز ثاني أكسيد الكربون. ويتجمع الألومنيوم على الكاثود في قاع الخلية.
يوجد في مصنع الألومنيوم عدد من الخلايا قد يصل إلى 200 خلية تحليل كهربائي متصلة بعضها ببعض في صف طويل يُسمى خط الخلايا الكهربائية. ويستمر اختزال الألومينا إلى ألومنيوم في الخلايا بصفة مستمرة. وتضاف الألومينا إلى الخلايا بانتظام، ويعمل التيار الكهربائي على احتفاظ المغطس الكيميائي داخل الخلية بدرجة الحرارة المناسبة. ويمكن للخلية الكهربائية الكبيرة جدًا أن تنتج حوالي 1,8 طنًا متريًا من الألومنيوم يوميًا.

صَبُّ الألومنيوم المنصهر. يتم سحب الألومنيوم السائل من خط الخلايا مرة واحدة في اليوم تقريبًا وتُفَرَّغ في أوعية خاصَّة تسمى بوتقات.تحمل كل بوتقة من 1,6 إلى 3,6 طن متري من الألومنيوم. ويتم صَبُّ معظم الألومنيوم في ألواح تُسمى صبّات.ويوجد نوعان من الصَّبات: 1 صبات التصنيع. 2 صبات المسابك. كما يتم صب الألومنيوم أيضًا في أشكال أخرى تسمى الكتل.
صبات التصنيع أو صبات الدلفنة يستخدمها منتجو الألومنيوم لتصنيع شرائط وألواح ورقائق. وقد تكون الصَّبَّة بطول تسعة أمتار وعرض 1,8مترًا وسمك 0,6 متر وقد تزن 16 طنًا متريًا. ولصنع صبَّة التَّصنيع فإنّ المنتجين يصنعون سبائك الألومنيوم أثناء إعداد هذه الصَّبات، وذلك بإضافة فلزات أخرى إلى الألومنيوم المنصهر في الفرن، حيث يتم تنقية خليط الفلزات معًا. ويمكن أيضًا إضافة الألومنيوم المستعمل أو الألومنيوم المعاد تصنيعه. تتضمن عملية التنقية التي تسمى أيضًا عملية الصَّهر إمرار غاز النيتروجين أو بعض الغازات الأخرى خلال السَّائل المنصهر عن طريق مضخات.
وتؤدي هذه الغازات إلى طفو الشَّوائب على السَّطح، حيث يتم كشطها والتخلص منها. وتحدث بعض التفاعلات الكيميائية أثناء عملية الصَّهر، وتؤدي هذه التفاعلات إلى احتجاز بعض من غاز الهيدروجين داخل السَّائل المنصهر. وفي مرحلة أخرى من مراحل التَّصنيع تُسمى مرحلة إزالة الغازات، يضاف غاز الكلور أو بعض الغازات الأخرى إلى السائل المنصهر لإزالة الهيدروجين.
وبعد الانتهاء من عملية الصَّهر وإزالة الغازات، يتم صبُّ سبائك الألومنيوم المنصهر في صبَّات، عادة بطريقة التبريد المباشر. وفي هذه الطريقة وبعد صب السبيكة في القالب، يَتَعَرَّض القالب لتيار من الماء البارد. ويعمل الماء البارد على سرعة تبريد السبيكة وتقويتها.
صبات المسابك. وتسمى أيضًا صبات السبائك أو صبات إعادة الصهر وتزن من 1,8 إلى 23 كجم. وفي معظم الأحوال يتم صب الألومنيوم المنصهر من البوتقة مباشرة إلي قوالب التشكيل، حيث يُتْرَك لِيَبْرد ويَتَصلَّب تدريجيًا. ويبيع منتجو الألومنيوم صبَّات المسابك مباشرة إلى مصانع تُسمى المسابك. وفي هذه المسابك يُعاد صهر الصبات مع الألومنيوم المستعمل والألومنيوم المعاد تصنيعه كما تجرى عمليات السبك والصَّهر وإزالة الغازات. وتتم إعادة تشكيل سبائك الألومنيوم على شكل أجزاء للاستخدام العملي في السيارات والمنتجات الأخرى.
كتل الألومنيوم تصنع إما في أشكال مستطيلة أو في شكل أعمدة رفيعة. ويتم تصنيعها بالطريقة التي تصنع بها صبات التصنيع. ويُصنع منها كتل مستطيلة الشكل وقضبان وأجزاء آلات أخرى متعددة. وتشبه القضبان الكتل المستطيلة الصغيرة من حيث الشكل،كما يمكن لهذه القضبان أيضًا أن تكون سداسية أو ثمانية الأضلاع، وتشبه القضبان شكل أعمدة الكُتَل الصغيرة. كما يتم تحويل القضبان والأعمدة إلى أنابيب وأسلاك وعدد من المنتجات الأخرى.

كيفية تَشكيل الألومنيوم وصقله

يمكن تشكيل صبات وكتل الألومنيوم بأي طريقة من طرق تشكيل الفلزات. وتشمل هذه العمليات: 1- الدَّلفنة. 2 - الصَّب. 3- الكبس. 4- السَّحب. 5- الطرق. 6 - التًَّشكيل الآلي.
وبعد الانتهاء من تشكيل الألومنيوم، يُمكن صقله بعدَّة وحدات صقل.

الدَّلفَنَة. تشمل الدلفنة خفض سُمك صبات المسابك بكبسها بين أزواج من المدلفنات الثقيلة ويتم تسخين الصَّبات ثم دلفنتها حتى يصبح سمكها ما بين 2,5 إلى 6,7سم. وبعد تبريد الألومنيوم يتمُّ إعادة دلفنته لتكوين ألواح أو شرائط أو رقائق، حيث يبلغ سمك ألواح الألومنيوم 6,4 مم أو أكثر، وتستخدم هذه الألواح في صناعة أشياء مثل عربات السكك الحديدية والسفن وصهاريج التَّخزين.
أما شرائط الألومنيوم فسمكها يتراوح ما بين 0,15 و6,4 ملم. وتستخدم هذه الشرائط لصناعة الطبقة الخارجية من الطائرات وفي صناعة أشياء أخرى مثل مظلات النوافذ وأواني الطبخ.
ولهذه الشرائط استخدامات عديدة في المنازل خاصة في طبخ وتغليف الأغذية. ويمكن أيضًا استخدام الدَّلفنة لتشكيل كتل الألومنيوم على شكل قضبان أو أعمدة.

الصب. وهو العملية التي يتم فيها صهر سبائك الألومنيوم بعد صبها في قوالب بالشكل المطلوب. ويتم إزالة قوالب التشكيل بعد أن يتصَلَّب الألومنيوم. وتستخدم طريقة الصَّب لتصنيع أجزاء من أدوات خاصة مثل قاع المكاوي الكهربائية أو أيادي الجاروف. انظر:

الكبس. وهو العملية التي يتم فيها دفع الكتلة المسخنة من الألومنيوم من خلال فتحة في أداة تسمى قالب التشكيل. ويوجد مكبس في أحد طرفي الأُسطوانة، يَدفَعُ الكتلة المُسَخَّنة خلال فتحة القالب في الطرف الآخر من الأسطوانة. ويكون الألومنيوم الخارج بنفس شكل فتحات القالب.
وتستخدم طريقة الكبس، لإنتاج الأعمدة والمواسير ووحدات الزَّخرفة في السيارات وكذلك الإطارات الخارجية للنوافذ والأبواب.

السَّحب. وهو العملية المستخدمة لإنتاج أسلاك الألومنيوم ومواسيره. ولتصنيع الأسلاك فإنَّ عمودًا من الألومنيوم يتم سحبه خلال سلسلة من القوالب المثقوبة المتدرجة في الصغر. ويصبح العمود سلكًا عندما يصل قطره إلى أقل من 5,9 ملم. أما المواسير فيتم تصنيعها بسحب عمود الألومنيوم خلال قالب واحد، حيث يمتد خلال مركز القالب عمود من الصلب يسمى ممسك العدة ويقوم بتفريغ العمود من الداخل وتحويله إلى ماسورة.
أمّا طريقة السحب العميق، فإنّها تُستخدَم لتحويل الألومنيوم إلى علب للمشروبات أو براميل أو أُصُصُ لزرع النبات. وفي هذه الطريقة يقوم مكبس بضغط ألواح الألومنيوم أو شرائط الألومنيوم من خلال فجوة فتشكلها بالشكل المطلوب.

الطرق. وهو العملية التي يتم فيها تسخين صبات الألومنيوم أو الألواح، ثم طرقها أو كبسها لتحويلها إلي الشكل المرغوب. وتقوم مطارق خاصة أو مكابس خاصة بإنتاج الأجزاء الشديدة القوة المستخدمة في أجهزة الهبوط في الطائرات والعربات والعِدَد ووحدات أخرى عديدة.

التشكيل الآلي. يمكن تشكيل الألومنيوم بالعديد من آلات التَّشكيل التي تشمل المِثقاب والمِسن والمِنشار والمقص. وتقوم هذه الآلات بتشكيل قضبان وأعمدة الألومنيوم إلى مسامير برشام ومسامير قلاووظ والعديد من الأشياء الصغيرة الأخرى.كما يمكن أيضًا استخدام التشكيل الآلي، لإضافة اللمسات النهائية لمنتجات تم إعدادها سابقًا عن طريق الصب والطرق.

طرق تشكيل أخرى. ويتم عن طريقها إنتاج ألومنيوم في صور مثل المساحيق والعجائن. وفيها يكون الألومنيوم في صورة حبيبات ناعمة جدًا من الألومنيوم. ويستخدم مسحوق الألومنيوم في منتجات مثل المتفجرات والأحبار. أما عجائن الألومنيوم ففيها يتم استخدام الألومنيوم في الدهان الفلزي النهائي للسيارات.
ويستخدم مسحوق الألومنيوم كذلك لإنتاج أجهزة نقل الحركة وأجزاء صغيرة أخرى عن طريق عملية تشكيل خاصة تُسمّى تعدين المساحيق. ويتم في هذه الطريقة كبس مسحوق الألومنيوم إلى الشكل المطلوب ثم تسخينه لربط الجسيمات معًا. ويمكن إضافة مساحيق لفلزات أخرى وخلطها مع مسحوق الألومنيوم. بعد ذلك يتمُّ تشكيل الناتج النهائي باستخدام الطرق أو أي طريقة أخرى من طرق التشكيل. انظر: تعدين المساحيق.

صقل الألومنيوم. يتميز الألومنيوم بمظهره الطبيعي الجذاب، وعادةً ما تُستخدم بعض عمليات الصَّقل لأغراض الزينة أو لزيادة مقاومة الألومنيوم للصدأ والتآكل. وتوجد أربع طرق لصقل الألومنيوم، وهذه الطرق هي: 1- الطريقة الميكانيكية. 2- الطريقة الكيميائية. 3- الطريقة الإلكتروكيميائية. 4- الطريقة التطبيقية.
الصَّقل الميكانيكي يشمل عمليات مثل الإظهار والتلميع. وفي عملية الإظهار يتم صناعة بروزات في ألواح الألومنيوم عن طريق إمرارها بين أُسطوانات عليها حُفر وفق التصميم المطلوب. وفي عملية التلميع بالبراميل الدَّوَّارة يتم تلميع وحدات الألومنيوم عن طريق براميل عليها مادة حاكة (أو خشنة) تدور أو تتحرك بحركة ترددية.
الصَّقل الكيميائي يشمل حفَّارات حمضية أوقاعدية تزيل شكلاً أو رسومات مُعيَنَّة عن الألومنيوم. وتستخدم أيضًا الحفَّارات الحمضية لإزالة البقع من على سطح الألومنيوم لإعداده لعمليات صقل أخرى. والحفَّارات القلوية تُستخدم لإعطاء الألومنيوم الشكل النهائي المُفضَّل.
الصَّقل الإلكتروكيميائي يشمل المعالجة بالأنودة والطلاء الكهربائي. والطلاء بالأنودة يزيد السُّمك الطبيعي لطبقة أكسيد الألومنيوم، وبالتالي يزيد المقاومة للتآكل والخدش والبلى. كما أنه يزيد من سهولة صبغ الألومنيوم أو تلوينه بألوان عديدة مختلفة. فالطلاء الكهربائي، يشمل تغطية الألومنيوم بفلز آخر، وتؤدي هذه التغطية بالفلزات الأخرى إلى زيادة مقاومة الألومنيوم للتآكل والتوصيل الكهربائي وغير ذلك من الصِّفات الأخرى المهمة للألومنيوم.
الصقل التطبيقي يشمل التغطية بمواد خاصة مثل المينا والورنيش والدهانات أو البلاستيك. ويمكن إضافة هذه المواد عن طريق الغمر أو الرش أو بأي طريقة أخرى.

صناعة الألومنيوم

تقوم أكثر من 50 دولة في العالم بإنتاج الألومنيوم. ولكن ثلث هذه الدول فقط يقوم بتنفيذ كل خطوات صناعة الألومنيوم وهي تعدين البوكسيت وتنقية الخام وصهر الألومينا. تقوم بعض البلاد مثل غينيا وجامايكا بتعدين وتنقية البوكسيت وتصديره، ولكنّها لا تنتج الألومنيوم. وبعض البلاد الأخرى بما في ذلك اليابان وألمانيا تستورد البوكسيت ثم تقوم بعملية تنقية الخام وصهر الألومينا. أما طاجكستان والنرويج فإنهما تستوردان الألومينا وليس البوكسيت. أما البلاد التي تقوم بجميع خطوات صناعة الألومنيوم فتشمل أستراليا والبرازيل وفرنسا واليونان والهند وروسيا وسورينام. ومن بين البلدان الرائدة في صناعة الألومنيوم أستراليا وروسيا فهما فقط اللذان ينتجان جزءًا كبيرًا من احتياجاتهما من خام البوكسيت اللازم للصناعة. وفي منطقة الشرق الأوسط يوجد في مصر مجمع الألومنيوم في منطقة نجع حمادي في جنوبي مصر، حيث يتم تعدين الألومنيوم من المناطق الغربية، ثم تصنيعه وتشكيله. وقد قام عدد من البلدان المنتجة لخام البوكسيت بالارتباط معًا وتأسيس رابطة البوكسيت العالمية.
23‏/7‏/2012 تم النشر بواسطة BaZZeM.
قد يهمك أيضًا
مـــآ هي أخفـ مــآده في العالم؟؟؟؟
كيفية صناعة الازهار بالبلاستيك
هل من الممكن صناعة مدفأة او نظام تدفئة يعمل على جهد 12 فولت؟
كيفية صناعة حمض الهيدرازين ؟
تسجيل الدخول
عرض إجابات Google في:: Mobile | كلاسيكي
©2014 Google - سياسة الخصوصية - مساعدة