آلومینیوم چگونه استخراج می شود؟

آلومینیوم فلزی است که به فراوانی در پوسته زمین یافت می شود. این فلز پس از اکسیژن و سیلیکون، فراوان ترین عنصر روی زمین است. آلومینیوم در طبیعت به صورت خالص یافت نمی شود. بوکسیت مهم ترین 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 می شود. کریولیت سنگ معدن دیگری از آلومینیوم است. این سنگ معدن در سال 1827 میلادی توسط یک شیمیدان آلمانی به نام فردریش وهلر کشف شد. آلومینیوم تا مدت ها فلزی بسیار گرانبها بود تا اینکه در سال 1886 میلادی روشی کم هزینه برای استخراج آن کشف شد.

روش های مختلفی برای استخراج آلومینیوم وجود دارد. مهم ترین روش، تهیه آلومینیوم به کمک عمل الکترولیز است. در این روش ابتدا سنگ معدن بوکسیت را خرد می کنند و سپس به آن آهک، سود سوزآور قوی و آب داغ می افزایند. در نتیجه محلولی از سدیم آلومین در سود سوزآور به وجود می آید. در مرحله بعدی آلومین را از سایر مواد جدا کرده، در کریولیت مذاب حل می کنند. در انتها محلول بدست آمده را در دمای هزار درجه سانتیگراد الکترولیز می کنند. عمل الکترولیز در ظروف بسیار بزرگی انجام می گیرد. در این ظروف، قطب منفی (کاتد) در کف ظرف قرار دارد و قطب مثبت (آند) از بالا وارد ظرف شده است.

آلومینیوم فلزی نقره ای رنگ و سبک است. هوا و رطوبت تاثیر بسیار اندکی روی این فلز دارد. از آلومینیوم می توان ورقه هایی به نازکی کاغذ ساخت. این ورقه ها برای بسته بندی مواد غذایی بکار می روند. آلومینیوم برای ساختن قسمت های مختلف هواپیماها، کشتی ها، قطارها، اتومبیل ها و… استفاده می شود. برخی از ظروف پخت و پز نیز با استفاده از این فلز ساخته می شوند. آلومینیوم همانند سایر فلزات، هادی جریان الکتریسیته است؛ به همین جهت از آن برای ساختن سیم استفاده می کنند. از پودر آلومینیوم در ساخت انواع خاصی از رنگ ها استفاده می شود. به کمک این رنگ ها می توان از زنگ زدگی سایر فلزات جلوگیری کرد. در بسیاری از کشورها، سکه های رایج را نیز با آلومینیوم می سازند.

دورآلومین مهم ترین آلیاژ آلومینیوم است. این آلیاژ حاوی چهار درصد مس و مقدار کمی منگنز، منیزیم و سیلیکون است. از این آلیاژ برای ساختن قسمت های مختلف موشک ها و سفینه های فضایی استفاده می شود.

با آنچه گفته شد، حتماً متوجه شده اید که چرا آلومینیوم، فلز بسیار مفیدی است. در واقع کمتر دستگاهی را می توان یافت که از آلومینیوم در ساخت آن استفاده نشده باشد.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «آلومینیوم چگونه استخراج می شود؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب چرا، چطور، چگونه؟، نوشته ی دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال و ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز از موسسه نشر و تحقیقات ذکر، منتشر شده در تیر ۱۳۹۳ با شابک ۹۷۸-۹۶۴-۳۰۷-۲۲۱-۶ به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.