الألمنيوم
الألمنيوم، والذي يُرمز له بالرمز Al، هو عنصر كيميائي يُصنف في الجدول الدوري برقم ذري يساوي 13. يتميز هذا العنصر الفلزي بلونه الأبيض المائل إلى الفضي، وينتمي إلى مجموعة البورون. للألمنيوم خصائص مميزة مثل القابلية العالية للسحب، كما أنه يعد من العناصر الكيميائية غير القابلة للذوبان في الماء. يتواجد بكثرة في القشرة الأرضية، حيث يحتل المرتبة الثالثة من حيث الانتشار في الكرة الأرضية، إذ تبلغ نسبته حوالي 8% من سطح الكوكب الصلب. يمكن العثور عليه في صورته المعدنية الحرة، وتفاعله الفعّال جعله عنصرًا يلتصق بأكثر من 270 معدنًا آخر. من بين الخصائص الفريدة التي تميز الألمنيوم هي قدرته العالية على مقاومة التآكل ووزنه الخفيف، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في صناعة الطائرات.
خصائص الألمنيوم
- يعتبر الألمنيوم مادة مقاومة للتآكل.
- يمتاز بانخفاض كثافة معدنه.
- يتعرض لظاهرة التخميل.
- يتفاعل بسرعة عالية، مما يجعله مادة مثالية للإضافات في الخلائط الكيميائية.
- يمكن للألمنيوم تعزيز قوة الانفجار في متفجرات نترات الأمونيوم.
- يمتاز بالمتانة وخفة الوزن.
- يعد الألمنيوم فلزًا غير جيد الانجذاب وغير ممغنط.
- لا يذوب في الكحول.
- يتميز بموصلية جيدة للحرارة والكهرباء.
- يسهل معالجته واستغلاله.
- يحافظ على لونه الفضي اللامع.
- يذوب عند درجة حرارة 660 درجة مئوية.
- كثافته تبلغ حوالي 2.7 جم/سم³.
- يعتبر مختزلاً قويًا بعنصر الأكسجين.
- يمكنه التفاعل مع القواعد واللافلزات.
النظائر
يتميز الألمنيوم بوجود تسعة نظائر ذات أعداد ذرية تتراوح بين 23 و30، ومن بينها:
- AL27 (نظير ثابت) الذي يتواجد في الطبيعة بنسبة تصل إلى 99.9%.
- AL26 (مشع، وعمر نصفه 7.2 × 10^5 سنة). يمكن إنتاجه من خلال ظاهرة التشظي في الغلاف الجوي باستخدام عنصر الأرجون، والذي يتفاعل مع بروتونات الأشعة الكونية.
يمكن الاستفادة من هذه النظائر في التطبيقات العملية للكشف عن تاريخ الترسبات البحرية، وعقيدات المنغنيز، والثلوج الجليدية، والكوارتز.
أنواع الألمنيوم
- الألمنيوم النقي: هذا النوع يكون خالياً من أي عناصر أخرى، ويعتبر الشكل الذي يُعثر عليه في الطبيعة. وقد كان يُعتبر قديمًا أكثر قيمة من الذهب والفضة.
- البوكسايت: هو المادة الخام التي يُستخرج منها الألمنيوم، ويعد من أصعب أنواع الألمنيوم استخراجًا نظرًا لاحتياجه إلى طاقة عالية جدًا لتقليص نسبة أكسيد الألومنيوم (Al2O3).
- أكسيد الألمنيوم (Al2O3) يحتاج إلى درجة حرارة مرتفعة تصل إلى 2000 درجة مئوية حتى ينصهر، ويمكن استخلاص الألمنيوم منه عبر عملية التحليل الكهربائي.
- كبريتات الألمنيوم ((Al2(SO4)3(H2O)18).
- كلوريد الألمنيوم (AlCl3).
- سبائك الألمنيوم.