آلومینیوم چگونه استخراج می‌شود؟
آلومینیوم یک عنصر فلزی نقره‌ای رنگ و سَبک است. این عنصر در مجاورت هوا به سرعت با اکسیژن واکنش انجام می‌دهد و پوششی از اکسیدآلومینیوم (به نام آلومین) سطح آن را می‌پوشاند. این پوشش، از خوردگی و سایش بیشتر آلومینیوم جلوگیری می‌کند.
آلومینیوم فلزی است که به فراوانی در پوسته زمین یافت می‌شود. این فلز پس از اکسیژن و سیلیکون، فراوان‌ترین عنصر روی زمین است. آلومینیوم در طبیعت به صورت خالص یافت نمی‌شود و فقط به صورت ترکیب وجود دارد. این عنصر را از یک نوع کانی یا سنگ معدن به نام بوکسیت و با استفاده از نیروی الکتریکی بدست می‌آورند. بوکسیت مهم‌ترین سنگ معدن این فلز است. بوکسیت حاوی 20 تا 30 درصد آلومینیوم است. سنگ معدن بوکسیت در کشورهای آمریکا، غنا، هند، فرانسه و یوگسلاوی یافت می‌شود. کریولیت سنگ معدن دیگری است. این سنگ معدن در سال 1827 میلادی توسط یک شیمیدان آلمانی به نام فردریش وهلر کشف شد. آلومینیوم تا مدت‌ها فلزی بسیار گرانبها بود تا اینکه در سال 1886 میلادی روشی کم هزینه برای استخراج آن کشف شد.
روش استخراج
روش‌های مختلفی برای استخراج آلومینیوم وجود دارد. مهم‌ترین روش، تهیه آلومینیوم به کمک عمل الکترولیز است. در این روش ابتدا سنگ معدن بوکسیت را خرد می‌کنند و سپس به آن آهک، سود سوزآور قوی و آب داغ می‌افزایند. در نتیجه محلولی از سدیم آلومین در سود سوزآور به وجود می‌آید. سپس آلومین را از سایر مواد جدا کرده، در کریولیت مذاب حل می‌کنند. در انتها محلول بدست آمده را در دمای هزار درجه سانتیگراد الکترولیز می‌کنند. عمل الکترولیز در ظروف بسیار بزرگی انجام می‌گیرد. در این ظروف، قطب منفی (کاتد) در کف ظرف قرار دارد و قطب مثبت (آند) از بالا وارد ظرف شده است.
کاربرد
هوا و رطوبت تاثیر بسیار اندکی روی این فلز دارد. از آلومینیوم می‌توان ورقه‌هایی به نازکی کاغذ ساخت. این ورقه‌ها برای بسته‌بندی مواد غذایی بکار می‌روند. آلومینیوم برای ساختن قسمت‌های مختلف هواپیماها، کشتی‌ها، قطارها، اتومبیل‌ها و… استفاده می‌شود. برخی از ظروف پخت‌وپز نیز با استفاده از این فلز ساخته می‌شوند.
آلومینیوم را می‌توان به راحتی خم کرد، با چکش کاری به شکل‌های مختلف درآورد و یا با کشیدن به سیم‌های نازک تبدیل کرد. همانند سایر فلزات، هادی جریان الکتریسیته است. به همین جهت از آن برای ساختن سیم استفاده می‌کنند. از پودر آلومینیوم در ساخت انواع خاصی از رنگ‌ها استفاده می‌شود. به کمک این رنگ‌ها می‌توان از زنگ زدگی سایر فلزات جلوگیری کرد. در بسیاری از کشورها، سکه‌های رایج را نیز با آلومینیوم می‌سازند.
دورآلومین مهم‌ترین آلیاژ آلومینیوم است. این آلیاژ حاوی چهار درصد مس و مقدار کمی منگنز، منیزیم و سیلیکون است. از این آلیاژ برای ساختن قسمت‌های مختلف موشک‌ها و سفینه‌های فضایی استفاده می‌شود.
با آنچه گفته شد، حتماً متوجه شده‌اید که چرا آلومینیوم، فلز بسیار مفیدی است. در واقع کمتر دستگاهی را می‌توان یافت که از این عنصر در ساخت آن استفاده نشده باشد. حتی در گیاهانی مثل چای نیز وجود دارد و در تولید داروهایی نظیر آسپرین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
منابع
- کتاب چرا، چطور، چگونه؟. نوشته دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال. ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز. موسسه نشر و تحقیقات ذکر. تیر 1393.
- کتاب Kingfisher Science Encyclopedia. تالیف Catherine Headlam. ترجمه محمود سالک. نشر Kingfisher Books. سال 1991.
