الألمنيوم
الألمنيوم، الذي يُرمز له بالرمز الكيميائي Al، هو عنصر كيميائي يقع ضمن الجدول الدوري ويتميز بعدده الذري الذي يبلغ ثلاثة عشر. يتميز الألمنيوم بلونه الأبيض الفضي، وهو ينتمي لمجموعة البورون. يُعرف هذا العنصر بقدرته العالية على السحب، كما أنه أحد العناصر الكيميائية القابلة للذوبان في الماء، وهو موجود بكثرة في القشرة الأرضية، حيث يحتل المرتبة الثالثة من حيث التواجد والانتشار على الكرة الأرضية. تُظهر الدراسات أن نسبة الألمنيوم في القشرة الأرضية الصلبة تعادل حوالي ثماني بالمئة. يمكن إيجاده في صورته المعدنية الحرة، وفعاليته تجعله قادراً على التفاعل مع أكثر من مئتين وسبعين معدنًا آخر. وتُعتبر مقاومته للتآكل من أبرز سماته، بالإضافة إلى خفة وزنه، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في صناعة الطائرات.
خصائص الألمنيوم
- يعتبر الألمنيوم من المواد المقاومة للتآكل.
- يمتاز بكثافته المنخفضة.
- يتعرض لظاهرة التخميل.
- لديه فعالية عالية في التفاعل، مما يجعله مادة ملائمة لإضافتها إلى الخلائط الكيميائية.
- يساهم في تعزيز قوة الانفجار في متفجرات نترات الأمونيوم.
- يجمع بين المتانة وخفة الوزن.
- يعتبر فلزًا غير قابل للانجذاب وغير ممغنط.
- لا يمكن إذابته في الكحول.
- يُعتبر موصلًا جيدًا للحرارة والكهرباء.
- سهولة تشغيله واستغلاله تعد من ميزاته الهامة.
- يحافظ معدن الألمنيوم على بريقه الفضي.
- ينصهر عند درجة حرارة تصل إلى 660 درجة مئوية.
- تبلغ كثافته حوالي 2.7 جم/سم³.
- يتميز بقدرته الكبيرة على الاتحاد مع عنصر الأكسجين.
- يمكنه التفاعل مع القواعد واللافلزات.
النظائر
يمتاز معدن الألمنيوم بوجود تسعة نظائر، تكون أعدادها الذرية محصورة بين ثلاثة وعشرين وثلاثين، ومن أبرز هذه النظائر:
- AL27 (نظير ثابت) ويتميز بوجوده في الطبيعة بنسبة تصل إلى 99.9%.
- AL26 (مشع، عمر النصف له 7.2×10^5 سنة) ويمكن إنتاجه من خلال ظاهرة التشظي في الغلاف الجوي من عنصر الآرغون، حيث ينتج البروتونات من الأشعة الكونية.
يمكن استغلال هذه النظائر في تطبيقات عملية متعددة، مثل الكشف عن تاريخ الترسبات البحرية وكُتل المنغنيز والثلوج الجليدية والكوارتز.
أنواع الألمنيوم
- الألمنيوم النقي: وهو الشكل الذي يُعثر عليه في الطبيعة بدون أي مواد إضافية، وقد عُدّ قديمًا أكثر قيمة من الذهب والفضة.
- البوكسايت: وهو المادة الخام الأساسية لتصنيع الألمنيوم، ويعتبر من الأنواع الصعبة الاستخراج نظرًا لاحتياجه إلى طاقة عالية لتقليل نسبة أكسيد الألومنيوم (AL2O3).
- أكسيد الألمنيوم (Al2O3): يحتاج إلى درجة حرارة مرتفعة تصل إلى 2000 درجة سيلسيوس للانصهار، ويمكن استخلاص الألمنيوم منه عن طريق عملية التحليل الكهربائي.
- كبريتات الألمنيوم (Al2(SO4)3·18H2O).
- كلوريد الألمنيوم (AlCl3).
- سبائك الألمنيوم.
