אלומיניום

אלומיניום
צורן - אלומיניום - מגנזיום
B
Al
Ga
   
 
13
Al
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
     
                                         
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 13
סמל כימי Al
סדרה כימית מתכות
מראה
אפור כסוף מתכתי
תכונות אטומיות
משקל אטומי 26.981538 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 3
קונפיגורציה אלקטרונית [Ne] 3s² 3p¹ עריכת הנתון בוויקינתונים
דרגות חמצון 1, 2, 3 עריכת הנתון בוויקינתונים
תכונות פיזיקליות
צפיפות 2,700 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 2,793K (2,520°C)
נקודת התכה 933.47K (660.32°C)
לחץ אדים 2.42Pa ב-K
מהירות הקול 5,100 מטר לשנייה ב-933K
שונות
אלקטרושליליות 1.61
קיבול חום סגולי 900 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 37.7 106/m·Ω
מוליכות חום 237 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 577.5 kJ/mol
היסטוריה
מגלה האמפרי דייווי עריכת הנתון בוויקינתונים
תאריך גילוי 1825 עריכת הנתון בוויקינתונים
נקרא על שם אלום עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית

אַלוּמִינְיוּם (Aluminium; בעברית: חַמְרָן) הוא יסוד כימי מתכתי שסמלו הכימי Al ומספרו האטומי 13. האלומיניום הוא מתכת רקיעה וכסופה. זהו היסוד השלישי בשכיחותו (כ-8 אחוז) בקרום כדור הארץ, אחרי חמצן וצורן, והשכיח ביותר בין המתכות. אלומיניום מופק בעיקר מבוקסיט ומצוין בחסינותו לחמצון, בעמידותו ובצפיפותו הנמוכה, המאפשרת ייצור מוצרים קלי משקל. לאלומיניום חשיבות כלכלית גבוהה והוא משמש בתעשיות רבות (משקופים וכנפי חלונות, מטוסים, דלתות, ידיות וכיוצא בזה).

תכונות

האלומיניום היא מתכת קלה, שצפיפותה שליש מצפיפות פלדה או נחושת. חשיל (מחושל בקלות, השני בחשילותו אחרי זהב), רקיע (מקום ששי ברקיעותו), מתגבש ומעוצב בקלות. רך יחסית ונוח לעיבוד שבבי. לאלומיניום ברק עמום הנוצר בעקבות שכבה דקה של אלומיניום חמצני - אלומינה, המופיעה מיד בחשיפה לאוויר. האלומינה קשה ביותר, ואינה מתפוררת מגוף האלומיניום, ובכך מקנה לו עמידות לשיתוך.

חסר תכונות מגנטיות. מוליך בצורה טובה חשמל וחום.

שימושים

במונחים של כמות או ערך, השימוש באלומיניום עולה על זה של כל מתכת אחרת פרט לברזל. על פי נתוני איגוד האלומיניום הבינלאומי בשנת 2011 הופקו בעולם (לא כולל מחזור) כ-44 מיליוני מטר מעוקב אלומיניום.[1]

לאלומיניום טהור חוזק מתיחה נמוך, אך בסגסוגות עם מתכות אחרות, כגון נחושת, אבץ, מגנזיום וצורן, מפגין האלומיניום תכונות מצוינות המתאימות לתפקידים רבים.

האלומיניום משמש ליצירת מוצרים העומדים בעומס מכני בינוני ודורשים משקל נמוך ועמידות בשיתוך.

לרוב המראות בימינו שכבת אלומיניום במשטחן האחורי. גם במראות של טלסקופים משתמשים באלומיניום. שימושים נוספים:

  • משמש ליצירת חלקי מכוניות, מטוסים, משאיות, פסי רכבת, כלי שיט, טילים וכדומה בזכות משקלו הקל.
  • שימושים רבים מאוד בתחום הבנייה - הוא משמש כחומר עיקרי למסגרות חלונות ודלתות.
  • כלים יומיומיים כמו כלי מטבח, בזכות היותו מוליך חום מצוין, והקלות שבה ניתן להחזיקו נקי ומבריק.
  • פחיות שתייה, משום שהמכלים אינם מחלידים, משקלם זניח וקל מאוד למעוך אותן לצורך איסוף.
    פחית אלומיניום
אלומיניום

היסטוריה

היוונים והרומאים הקדמונים השתמשו במלחי אלומיניום כחומרי צביעה ובתור חומר עוצר דימום בפצעים. אלום (מלח אלומיניום) עדיין משמש כחומר עוצר דימום. ב-1761 גיטון דה מורבו הציע לקרוא לאלום אלומין.

ב-1754 הכימאי הגרמני אנדריאס זיגיסמונד מרגרף הצליח לייצר אלומינה (תחמוצת האלומיניום) על ידי בישול חרסית עם חומצה גופרתית ולבסוף תוספת אשלג.[4]

ב-1808 זיהה האמפרי דייווי את האלומיניום כמתכת באלום.

בידוד אלומיניום בוצע לראשונה על ידי פרידריך ולר ב-1827 כשערבב אשלגן עם אלומיניום כלורי. ולר שיפר את התהליך שביצע הנס כריסטיאן ארסטד שנתיים לפני כן, בו הופק לכאורה אלומיניום, וטען כי ארסטד הפיק למעשה אשלגן.

האדם הראשון שגילה את האלומיניום במכרה בוקסיט (מינרל המכיל אלומיניום) ומיצה אותו בהצלחה היה פ. ברטייה.

אנרי סנט-קלר דוויל (Henri Etienne Sainte-Claire Deville) שיפר את התהליך, תוך שימוש בנתרן. נפוליאון השלישי שהתרשם מהמתכת ציווה להחליף את הסכו"ם בארמון לכלי אלומיניום. החפצים הראשונים שיוצרו מאלומיניום היו רעשן לבנו הפעוט של נפוליאון השלישי, ושרשרת שעון עשויה אלומיניום אשר הוענקה למלך סיאם שביקר אז בצרפת. חזונו של נפוליאון השלישי לייצר ציוד צבאי מאלומיניום הביא לתמיכת ממשלת צרפת בפיתוח ואיפשרה לדוויל להרחיב את ייצור החומר עד ל-2 טונות שהופקו בשנת 1859.[5] עם זאת הפקת האלומיניום המשיכה להיות יקרה ומסובכת - ב-1884 עם השלמת בנייתה של אנדרטת וושינגטון הוצבה פירמידת אלומיניום שבראשה הועמד, כמפגן של עוצמה טכנולוגית, קודקוד מתכת שמשקלו כ-3 ק"ג והיה פריט האלומיניום הכבד ביותר שהופק עד אז.[6]

ייצור המוני של אלומיניום התאפשר רק בזכות פיתוחיו של האמריקאי צ'ארלס מרטין הול שרשם פטנט ב-1886 על תהליך אלקטרוליזה למיצוי אלומיניום. בתהליך זה מבוצעת אלקטרוליזה של תחמוצת אלומיניום המומסת במינרל קריאוליט כשהוא מותך. פטנט זה הוזיל את מיצוי האלומיניום ממינרלים וכיום זהו תהליך המקובל בכל העולם.

ב-1909 התגלה בגרמניה כי עירוב של אלומיניום, נחושת, מנגן ומגנזיום יוצר סגסוגת חדשה שנקראה דוראלומין (Duralumin, שם מסחרי שאיננו כבר בשימוש) שלה תכונות הדומות לפלדה רכה אך משקלה הסגולי שליש בלבד מזה של פלדה. תכונות אלו איפשרו ייצור מטוסים קלים וחזקים מדוראלומין.

ייצור אלומיניום

אף-על-פי שאלומיניום הוא יסוד נפוץ בקרום כדור הארץ (בין 7.5% ל-8.1%), הוא אינו מופיע בטבע כמתכת ולא ניתן להפרידו בשיטות מסורתיות. אלומיניום נחשב מתכת מסחרית חדשה והיא מיוצרת בכמויות מסחריות מ-1900. מיחזור אלומיניום הפך לחלק חשוב בתעשיית ייצורו. זיקוק אלומיניום דורש כמויות חשמל עצומות.

תהליך באייר

רוב האלומיניום מופק מהמינרל בוקסיט, בתהליך שנקרא "תהליך באייר" (Bayer Process).

הבוקסיט נטחן ומושרה בנתרן הידרוקסידי (NaOH) בסיר לחץ. בתנאים אלו Al2O3 הופך ל-NaAl(OH)4 ומתמוסס בעוד טיטניום, צורן וברזל נשארים כמשקע. התערובת מסוננת ומועברת למכל שיקוע שבו NaAl(OH)4 מתגבש ל-Al(OH)3. הגבישים נשטפים ומחוממים בכבשן לטמפרטורה של 1000 מעלות צלזיוס עד שנוצר Al2O3, בהתאם למשוואה הבאה:

תחמוצת האלומיניום עוברת אלקטרוליזה ועל הקתודה מתקבל אלומיניום נוזלי טהור (ברמת נקיות של 99%).

מיחזור אלומיניום

על מנת להפיק אלומיניום כחומר גלם תעשייתי, בתהליך הרגיל שאינו כולל מיחזור אלומיניום, יש לכרות אותו במכרות עפרת בוקסיט (Bauxite), לאחר מכן מפרידים את האלומיניום מהעפרה, מעבירים אותו תהליך מורכב, מחממים אותו ואז מעבירים אותו אלקטרוליזה – בסיומו של תהליך ארוך ויקר זה מתקבל אלומיניום שניתן לייצר ממנו דברים. זהו תהליך הצורך כמויות אדירות של אנרגיה, שמעורב בו זיהום סביבתי שונה. בעוד שמיחזור דורש רק 5% מהאנרגיה הדרושה לייצורו.[7]

בישראל, יש כמה חברות ומפעלים העוסקים בתהליכי מיחזור אלומיניום – בעיקר חברות המייצרות פרופילי אלומיניום וממחזרים חומר גלם וכמו כן מיחזור לצורכי ייצור פחיות משקה חדשות.

כימיה

דרגת חימצון 1+

  • AlH מיוצר בחימום אלומיניום ב-1,500 מעלות צלזיוס בסביבת מימן.
  • Al2O מיוצר בחימום Al2O3 עם צורן בריק בטמפרטורה של 1,800 מעלות צלזיוס.
  • Al2S מיוצר בחימום Al2S3 יחד עם שבבי אלומיניום בריק בטמפרטורה של 1,300 מעלות צלזיוס.
  • AlF, AlCl ו-AlBr קיימים במצב צבירה גז והם מיוצרים כשתרכובת הלוגנית מחוממת עם אלומיניום.

דרגת חימצון 2+

  • אלומיניום חד-חמצני (AlO) יכול להיווצר כששורפים אבקת אלומיניום בחמצן.

דרגת חימצון 3+

  • ניתן להפיק אלומיניום הידריד AlH3)n) מ-Al(CH3)3 ומימן. ניתן גם לייצרו מ-AlCl3 כשנמצא בתמיסת אתר.
  • אלומיניום קרביד Al4C3 מופק בחימום אלומיניום ופחמן בטמפרטורה העולה על 1,000 מעלות צלזיוס.
  • ניתן להפיק אלומיניום חנקתי (AlN) בחימום אלומיניום וחנקן בטמפרטורה של 800 מעלות צלזיוס או בהידרוליזה של אמוניה עם אלומיניום הידרוקסידי.
  • אלומיניום זרחתי (AlP) מיוצר גם הוא בצורה דומה לזו של AlN.
  • Al2S3 מיוצר כשמעבירים על אבקת אלומיניום מימן גופרתי (H2S), זהו חומר רב צורתי.

סיכונים בריאותיים

על-פי רוב, אין לאלומיניום השפעה על תאים חיים. עם זאת, ישנם אנשים המפתחים אלרגיה לאלומיניום, המתבטאת בדלקת בעור, גירודים ועוד[דרוש מקור].

קיימים מחקרים המראים קשר בין ריכוזי אלומיניום גבוהים במי השתייה למחלת אלצהיימר, כמו גם למחלות ניווניות אחרות של המוח.[8] במחקרים אחרים נמצא כי המחיצות (plaques), הנוצרות במוחותיהם של חולי אלצהיימר, מכילות לעיתים כמויות אלומיניום גדולות יחסית, אף כי טרם הוצע מנגנון המקשר בין נוכחות האלומיניום לבין המחלה.[9]

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

  1. ^ World Aluminium — Primary Aluminium Production
  2. ^ Mirjam Kool, Kaat Fierens, Bart N. Lambrecht, Alum adjuvant: some of the tricks of the oldest adjuvant, Journal of Medical Microbiology 61, 2012-07, עמ' 927–934 doi: 10.1099/jmm.0.038943-0 (באנגלית)
  3. ^ L. S. Keith, D. E. Jones, C. -H. S. J. Chou, Aluminum toxicokinetics regarding infant diet and vaccinations, Vaccine, Aluminum Adjuvants in Vaccines: Workshop Summary 20, 2002-05-31, עמ' S13–S17 doi: 10.1016/S0264-410X(02)00165-2 (באנגלית)
  4. ^ Richards, Joseph William (1896). Aluminium: Its history, occurrence, properties, metallurgy and applications, including its alloys (3 ed.). Henry Carey Baird & Co.
  5. ^ ספר המתכות, פרקים בתולדות הכימיה, פרופ' יצחק קלוגאי, הוצאת ראובן מס, 1960
  6. ^ סם קין, הכפית הנעלמת - הקסם המסתורי של הטבלה המחזורית, פרק 13
  7. ^ פורטל מיחזור, מיחזור אלומיניום, באתר https://www.recycling.co.il, ‏20 נובמבר 2012
  8. ^ "Aluminum and silica in drinking water and the risk of Alzheimer's disease or cognitive decline: findings from 15-year follow-up of the PAQUID cohort", פברואר 2009, American Journal Of Epidemiology
  9. ^ "Demonstration of aluminum in amyloid fibers in the cores of senile plaques in the brains of patients with Alzheimer's disease", נובמבר 2009, Journal Of Inorganic Biochemistry

Read other articles:

Kōnstantinos VIIIKaisar dan Autokrat RomawiKōnstantinos VIII di bagian belakang sekeping uang logam Histamenon, dengan mahkota, Labarum dan akakia.Kaisar Kekaisaran Romawi TimurBerkuasa962 – 1025[notes 1]15 Desember 1025 – 11 November 1028PendahuluBasileios II BoulgaroktonosPenerusRōmanos III ArgyrosInformasi pribadiKelahiran960Kematian11 November 1028Nama lengkapKōnstantinos VIIIPasanganEleniAnakEudokiaZoeTheodora Konstantinos VIII (ba...

 

 

Часть серии статей о Холокосте Идеология и политика Расовая гигиена · Расовый антисемитизм · Нацистская расовая политика · Нюрнбергские расовые законы Шоа Лагеря смерти Белжец · Дахау · Майданек · Малый Тростенец · Маутхаузен ·&...

 

 

Den här artikeln behöver källhänvisningar för att kunna verifieras. (2017-12) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras på diskussionssidan. Thaiboxning Thaiboxningsmatch med sparkarAndra namnMuay ThaiUrsprungslandThailandUrsprung iMuay Boran, Krabi krabongKända utövareBuakaw Banchamek, Samart Payakaroon, Dieselnoi Chor Thanasukarn, Apidej Sit-Hirun, Namkab...

العلاقات البوسنية الإريترية البوسنة والهرسك إريتريا   البوسنة والهرسك   إريتريا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات البوسنية الإريترية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين البوسنة والهرسك وإريتريا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة و�...

 

 

Kuwait Artikel ini adalah bagian dari seri Politik dan KetatanegaraanNegara Kuwait Konstitusi Konstitusi (1961) Politik Hak asasi manusia Demografi Kegubernuran di Kuwait Legislatif Majelis Nasional Ketya: Marzouq Al-Ghanim Politik Suara tak dipercaya Partai politik Blok Aksi Populer Aliansi Demokratik Nasional Aliansi Islamis Nasional Hadas Aliansi Keadilan dan Perdamaian Keluarga penguasa Wangsa Sabah Emir Sabah Al-Ahmad Al-Jaber Al-Sabah Pemerintah Perdana Menteri Jaber Al-Mubarak Al-Hamad...

 

 

Archipelago in eastern Indonesia Spice Islands redirects here. For other uses, see Spice Islands (disambiguation). For the Indonesian provinces administering the archipelago, see North Maluku and Maluku (province). Maluku IslandsFebruary 2013 map of the Maluku IslandsGeographyLocationSoutheast Asia, MelanesiaCoordinates03°S 129°E / 3°S 129°E / -3; 129Total islands~1000Major islandsHalmahera, Seram, Buru, Ambon, Ternate, Tidore, Aru Islands, Kai Islands, Lucipara Is...

British artist This article includes a list of general references, but it lacks sufficient corresponding inline citations. Please help to improve this article by introducing more precise citations. (March 2023) (Learn how and when to remove this template message) Cicely Mary BarkerBarker in her teensBornCicely Mary Barker28 June 1895Croydon, Surrey, EnglandDied16 February 1973(1973-02-16) (aged 77)Worthing Hospital, Worthing, EnglandResting placeAshes spread in the churchyard at Storring...

 

 

This article is about oral exposure to zinc. For inhalation toxicity, see Metal fume fever. Medical conditionZinc toxicityZincSpecialtyEmergency medicine  Zinc toxicity is a medical condition involving an overdose on, or toxic overexposure to, zinc. Such toxicity levels have been seen to occur at ingestion of greater than 50 mg of zinc.[1][unreliable medical source?] Excessive absorption of zinc can suppress copper and iron absorption. The free zinc ion in solution i...

 

 

President of Argentina from 2003 to 2007 For other uses, see Néstor Kirchner (disambiguation). In this Spanish name, the first or paternal surname is Kirchner and the second or maternal family name is Ostoić. Néstor KirchnerKirchner in 2005President of ArgentinaIn office10 December 2003 – 10 December 2007Vice PresidentDaniel ScioliPreceded byEduardo Duhalde (interim)Succeeded byCristina Fernández de KirchnerFirst Gentleman of ArgentinaIn role10 December 2007 –...

Human settlement in EnglandChipping SodburyThe wide main street of Chipping Sodbury. Cars are parked where market stalls would once have been.Chipping SodburyLocation within GloucestershirePopulation5,500 (2021 Census)[1]OS grid referenceST726822Civil parishSodburyUnitary authoritySouth GloucestershireCeremonial countyGloucestershireRegionSouth WestCountryEnglandSovereign stateUnited KingdomPost townBRISTOLPostcode districtBS37Dialling code0145...

 

 

Brillevast L'église Saint-Martin. Blason Administration Pays France Région Normandie Département Manche Arrondissement Cherbourg Intercommunalité Communauté d'agglomération du Cotentin Maire Mandat Gérard Vansteelant 2020-2026 Code postal 50330 Code commune 50086 Démographie Gentilé Brillevastais Populationmunicipale 322 hab. (2021 ) Densité 36 hab./km2 Géographie Coordonnées 49° 37′ 39″ nord, 1° 24′ 52″ ouest Altitude Min. 37...

 

 

You can help expand this article with text translated from the corresponding article in Mongolian. (January 2024) Click [show] for important translation instructions. Machine translation, like DeepL or Google Translate, is a useful starting point for translations, but translators must revise errors as necessary and confirm that the translation is accurate, rather than simply copy-pasting machine-translated text into the English Wikipedia. Do not translate text that appears unreliable or ...

Battle in the Russian invasion of Ukraine Battle of LysychanskPart of the battle of Donbas during the eastern Ukraine campaignPro-Russian separatist troops advance towards LysychanskDate25 June – 2/3 July 2022 (1 week and 1 day)LocationLysychansk, Luhansk Oblast, UkraineResult Russian and LPR victory[1]Territorialchanges Russian and LPR forces capture Lysychansk, Novodruzhesk, Maloriazantseve and Bila Hora[2] Russian and LPR forces fully occupy Luhansk Oblast for a...

 

 

For the 16th century conquistador and explorer of Florida, see Pánfilo de Narváez. José María NarváezBorn1768Cádiz, SpainDiedAugust 4, 1840(1840-08-04) (aged 71–72)Guadalajara, MexicoNationalitySpanishOccupation(s)naval officer, explorer, and navigator José María Narváez (1768 – August 4, 1840) was a Spanish naval officer, explorer, and navigator notable for his work in the Gulf Islands and Lower Mainland of present-day British Columbia. In 1791, as commander of the sch...

 

 

Railway station in North Yorkshire, England HammertonGeneral informationLocationKirk Hammerton, Borough of HarrogateEnglandCoordinates53°59′47″N 1°17′03″W / 53.9963310°N 1.2840693°W / 53.9963310; -1.2840693Grid referenceSE470558Owned byNetwork RailManaged byNorthern TrainsPlatforms2Tracks2Other informationStation codeHMMClassificationDfT category F2HistoryOriginal companyEast and West Yorkshire Junction RailwayPre-groupingNorth Eastern RailwayPost-grouping ...

  لمعانٍ أخرى، طالع كارلوس دياز (توضيح). هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (يوليو 2019) كارلوس دياز معلومات شخصية الميلاد 9 مارس 1910   لشبونة  تاريخ الوفاة سنة 1995   مواطنة البرتغال  الحياة العم...

 

 

Questa voce sull'argomento centri abitati del Rio Grande do Sul è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. David Canabarrocomune David Canabarro – Veduta LocalizzazioneStato Brasile Stato federato Rio Grande do Sul MesoregioneNoroeste Rio-Grandense MicroregionePasso Fundo AmministrazioneSindacoMarcos Antonio Oro TerritorioCoordinate28°23′18″S 51°50′55″W28°23′18″S, 51°50�...

 

 

2013 Albuquerque mayoral election ← 2009 October 8, 2013 2017 →   Candidate Richard J. Berry Pete Dinelli Party Republican Democratic Popular vote 48,008 20,248 Percentage 68.10% 28.72% Mayor before election Richard J. Berry Republican Elected Mayor Richard J. Berry[1] Republican Elections in New Mexico Federal elections Presidential elections 1912 1916 1920 1924 1928 1932 1936 1940 1944 1948 1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 ...

尼德蘭七省联合共和国Republiek der Zeven Verenigde Nederlanden1581年-1795年 国旗 国徽 格言:Concordia res parvae crescunt[1](拉丁语:团结让再细微的事都会茁壮)国歌:Wilhelmus van Nassouwe《拿骚威廉颂》noicon1789年荷兰共和国的领土范围。首都無海牙(事實上)常用语言荷兰语宗教荷兰归正宗(英语:Dutch Reformed Church)、天主教、信義宗政府联邦制贵族民主制执政 • 1581–15...

 

 

Portal Geschichte | Portal Biografien | Aktuelle Ereignisse | Jahreskalender | Tagesartikel ◄ | 10. Jh. | 11. Jh. | 12. Jahrhundert | 13. Jh. | 14. Jh. | ► 1100er | 1110er | 1120er | 1130er | 1140er | 1150er | 1160er | 1170er | 1180er | 1190er Territoriale, politische Situation im 12. Jahrhundert. Das 12. Jahrhundert begann am 1. Januar 1101 und endete am 31. Dezember 1200. Die Weltbevölkerung in diesem Jahrhundert wird auf 360 bis 450 Millionen Menschen geschätzt.[1] Im abendl...