Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Αργίλιο»

Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
14 bytes αφαιρέθηκαν ,  πριν από 3 έτη
μ
μικροδιορθώσεις
μ (μικροδιορθώσεις)
|σχετική ατομική μάζα =26,9815386
|φυσική κατάσταση =στερεό
|ηλεκτρονική διαμόρφωση =1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>6</sup> 3s<sup>2</sup> 3p<sup>1</sup>
|EINECS =
|CAS numb =
}}
 
Το '''αργίλιο''' ή '''αλουμίνιο''' (''Aluminium'') είναι το [[Χημικά στοιχεία|χημικό στοιχείο]] με σύμβολο '''Al''' και [[ατομικός αριθμός|ατομικό αριθμό]] 13. Είναι ένα αργυρόλευκο μέταλλο στοιχείο που ανήκει στην ομάδα III<sub>A</sub> (13) του περιοδικού συστήματος μαζί με το [[βόριο]]. Είναι το πιο άφθονο μέταλλο στο [[Γήινος φλοιός|φλοιό]] της [[Γη|Γης]]ς και συνολικά το τρίτο (3<sup>ο</sup>) πιο άφθονο χημικό στοιχείο συνολικά στον [[πλανήτης|πλανήτη]] μας, μετά το [[οξυγόνο]] και το [[πυρίτιο]]. Κατά βάρος αποτελεί περίπου το 8% του στερεού φλοιού. Ωστόσο είναι πολύ δραστικό χημικά ώστε να βρίσκεται στη φύση ως ελεύθερο μέταλλο. Αντίθετα, βρίσκεται ενωμένο σε πάνω από 270 διαφορετικά [[ορυκτό|ορυκτά]]<ref>{{cite web | publisher = Science is Fun | author = Bassam Z. Shakhashiri | url = http://scifun.chem.wisc.edu/chemweek/Aluminum/ALUMINUM.html | title = Chemical of the Week: Aluminum | accessdate = 2007-08-28}}</ref>. Η κύρια πηγή για τη βιομηχανική παραγωγή του μετάλλου είναι ο [[βωξίτης]].
 
Το μεταλλικό αλουμίνιο έχει (φαινομενικά) μεγάλη ικανότητα στο να αντιστέκεται στη διάβρωση. Αυτό στην ουσία συμβαίνει γιατί με την έκθεση του μετάλλου στην [[ατμόσφαιρα]] σχηματίζει στιγμιαία ένα λεπτό επιφανειακό, μη ορατό, στρώμα [[οξείδια|οξειδίου]] του, που εμποδίζει τη βαθύτερη διάβρωσή του (φαινόμενο της παθητικοποίησης).
Επίσης, εξαιτίας της σχετικά χαμηλής του [[πυκνότητα|πυκνότητας]]ς και της μεγάλης του ικανότητας να δημιουργεί μεγάλη ποικιλία [[κράμα|κραμάτων]], έγινε στρατηγικό μέταλλο για την αεροδιαστημική (και όχι μόνο) βιομηχανία. Είναι, επίσης, εξαιρετικά χρήσιμο στη χημική βιομηχανία, τόσο αυτούσιο ως καταλύτης, όσο και με τη μορφή διαφόρων ενώσεών του.
 
== Ιστορία ==
[[Αρχείο:Eros-piccadilly-circus.jpg|thumb|left|Το άγαλμα του [[Άντερως|Αντέρωτα]] ως [[άγγελος|Αγγέλου]] της Χριστιανικής Χάρης (που συχνά συγχέεται με τον αρχαίο θεό και γιο της [[Αφροδίτη (μυθολογία)|Αφροδίτης]] [[Έρως|Έρωτα]]) στην [[Piccadilly Circus]] στο [[Λονδίνο]], κατασκευάσθηκε το [[1893]] και ήταν ένα από τα πρώτα αγάλματα που κατασκευάσθηκαν από αλουμίνιο.]]
 
Οι αρχαίοι [[Έλληνες]] και [[Ρωμαίοι]] γνώριζαν τη [[στυπτηρία]] ([[διπλά άλατα|διπλό]] θειικό άλας αργιλίου και καλίου) και την χρησιμοποιούσαν. Επίσης, χρησιμοποιούσαν αργιλοπυριτικές ενώσεις στην κεραμική. Το [[1761]] ο Γκιτόν ντε Μορβό (Guyton de Morveau) πρότεινε το όνομα «αλουμίνα» για το [[οξείδιο του αργιλίου]] (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>). Το αργίλιο ανακαλύφθηκε, ως στοιχείο, το [[1808]] από τον Σερ [[ΧάμφρεϊΧάμφρι Ντέιβι]], ο οποίος και του έδωσε το όνομα, αρχικά «αλούμιο» και αργότερα «αλουμίνιο», αφού το στοιχείο προερχόταν από το οξείδιό του, την αλουμίνα. Το [[1825]] ο [[Δανία|Δανός]] επιστήμονας [[Χανς Κρίστιαν Έρστεντ]] (Hans Christian Ørsted) απομόνωσε πρώτη φορά το αργίλιο, όταν κατεργάστηκε άνυδρο [[χλωριούχο αργίλιο]] με [[αμάλγαμα]] [[κάλιο|καλίου]]<ref name="woehler">{{cite journal | title = Ueber das Aluminium | first = Friedrich | last = Wöhler | authorlink = Friedrich Wöhler | journal = Annalen der Physik und Chemie | url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k150967/f158.table }}</ref>. Το [[1827]] περιγράφηκε αναλυτικά από τον [[Φρήντριχ Βέλερ]] (WoehlerFriedrich Wöhler) μία μέθοδος παρασκευής του αργιλίου σε σκόνη από άνυδρο χλωριούχο αργίλιο και κάλιο<ref name="woehler"/>.
 
O Βέλερ γενικά πιστώνεται την απομόνωση του αργιλίου, αλλά επίσης και ο Έρστεντ πρέπει επίσης ν'να αναφερθεί ως αυτός που το ανακάλυψε<ref>{{cite web | publisher = ChemicalElements.com | title = Periodic Table: Aluminum | url = http://www.chemicalelements.com/elements/al.html | author = Yinon Bentor | accessdate = 2007-08-11}}</ref>. ΕπίπλέονΕπιπλέον ο Pierre Berthier ανακάλυψςανακάλυψε ότι περιέχεται αλουμίνιο στο [[βωξίτης|βωξίτη]] και κατόρθωσε επιτυχημένα την εξόρυξη του μετάλλου από το ορυκτό<ref>{{cite web | publisher = Today in Science History | title = Pierre Berthier | url = http://www.todayinsci.com/7/7_03.htm#Berthier | accessdate = 2007-08-11}}</ref>. To [[1854]] ο [[Ανρί Σεν-Κλερ Ντεβίλ]] (Henri St-Claire Deville), βασισμένος στις εργασίες του Βέλερ επινοεί την πρώτη εμπορική μέθοδο παραγωγής του. Αρχικά, το κόστος του αργιλίου ήταν υψηλότερο από αυτό του χρυσού και του λευκόχρυσου. Γι' αυτό το λόγο σε γεύματα του [[Ναπολέων Γ'|Ναπολέοντος Γ']] της Γαλλίας, οι πιο σημαντικοί καλεσμένοι έτρωγαν σε πιάτα από αργίλιο<ref>Ο τίτλος του βιβλίου του είναι ''[http://books.google.com/books?id=rCoKAAAAIAAJ De l'aluminium, ses propriétés, sa fabrication]'' (Paris, 1859). Πιθανότατα, συνέλαβε επίσης την ιδέα της [[ηλεκτρόλυση|ηλεκτρόλυσης]] της [[αλουμίνα|αλουμίνας]]ς και του [[κρυόλιθος|κρυολίθου]], αλλά ήταν οι Τσαρλς Μάρτιν Χολ (Charles Martin Hall) και Πολ Ερού (Paul Héroult), που ανέπτυξαν την ιδέα στην πράξη και την πιστώθηκαν.</ref>!
 
Το [[1886]] ήρθε η μεγάλη επανάσταση στην παραγωγή αλουμινίου, οπότε εφευρέθηκε η [[μέθοδος Hall-Heroult]]. Σε αυτή τη μέθοδο, τήγμα μίγματος [[κρυόλιθος|κρυολίθου]] (φθοριούχο άλας του νατρίου και του αργιλίου: Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>) αργιλίου και οξειδίου το αργιλίου (αλουμίνα: Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) ηλεκτρολύεται με συνεχές ρεύμα. Το τηγμένο αργίλιο συγκεντρώνεται στο βυθό του ηλεκτρολυτικού λουτρού. Όλο το αλουμίνιο που παράγεται στον κόσμο παράγεται με αυτή τη μέθοδο.
 
== Χρήσεις ==
[[Αρχείο:Mast-alu.jpg|thumb|Δοχείο σκουπιδιών από λαμαρίνα και προφίλ αλουμινίου. ΕλληνκήςΕλληνικής κατασκευής]]
Τα [[κράμα|κράματα]] αλουμινίου με 2,5-6,3% κ.β. [[χαλκός|χαλκό]] ονομάζονται ντουραλουμίνια. Περιέχουν συνήθως ως πρόσθετα κραματικά στοιχεία [[μαγνήσιο]] και σπανιότερα, [[μαγγάνιο]] και [[πυρίτιο]]. Παρουσιάζουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, οι οποίες οφείλονται στη [[σκλήρυνσή]] τους με δημιουργία κατακρημνισμάτων και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στην αεροναυπηγική, λόγω του χαμηλού τους βάρους και της εξαιρετικής τους αντοχής. Τα τελευταία χρόνια, χρησιμοποιούνται στην αεροναυπηγική και σε άλλες εφαρμογές όπου το χαμηλό βάρος και οι καλές μηχανικές ιδιότητες σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι ζητούμενα κράματα αλουμινίου-[[λίθιο|λιθίου]].
 
Πρώτα ο [[βωξίτης]] εξορύσσεται από το κοίτασμα (συνήθως επιφανειακό). Στη συνέχεια εκπλύνεται, θρυμματίζεται και διαλύεται σε πυκνό [[διάλυμα]] καυστικού νατρίου σε υψηλή [[θερμοκρασία]] και [[πίεση]]. Με αυτό τον τρόπο, οι προσμίξεις του βωξίτη (κυρίως οξείδια του σιδήρου και του πυριτίου) απομακρύνονται και παραμένει στο διάλυμα το καυστικό νάτριο με το οξείδιο του αργιλίου. Στη συνέχεια απομακρύνεται και το καυστικό νάτριο και παραμένει μόνο το ένυδρο οξείδιο του αργιλίου, το οποίο πυρώνεται στους 1100° C έτσι, ώστε να απομακρυνθεί το νερό.
 
Ακολουθεί η ηλεκτρόλυση. Το οξείδιο του αργιλίου διαλύεται σε τήγμα [[κρυόλιθος|κρυολίθου]], το οποίο βρίσκεται σε ηλεκτρολυτική λεκάνη με άνοδο ηλεκτρόδιο άνθρακα και κάθοδο την επένδυση της λεκάνης από ανθεκτικό μέταλλο. Στη συνέχεια διαβιβάζεται μέσα από αυτό συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα χαμηλής τάσης αλλά εξαιρετικά υψηλής έντασης (περίπου 150000 [[Αμπέρ (μονάδα μέτρησης)|Αμπέρ]]). Το τηγμένο αλουμίνιο συλλέγεται από το βυθό της λεκάνης. Το παραγόμενο κατά την ηλεκτρόλυση οξυγόνο κατευθύνεται προς την άνοδο από άνθρακα, τον οποίο καίει, (γι' αυτό και τα ηλεκτρόδια της ανόδου αντικαθίστανται τακτικά) διατηρώντας έτσι την θερμοκρασία του τήγματος σε υψηλά επίπεδα. Παράλληλα, όμως, παράγεται και [[φθόριο]] (προερχόμενο από τον κρυόλιθο), το οποίο συλλέγεται με ειδικό κάλυμμα της λεκάνης και, κατευθυνόμενο σε ειδική μονάδα ανακυκλώνεται, ώστε να μην καταλήξει στην ατμόσφαιρα.
 
Η ηλεκτρόλυση είναι μια διεργασία η οποία είναι εξαιρετικά ηλεκτροβόρα. Ένα τυπικό εργοστάσιο παραγωγής αλουμινίου καταναλώνει ρεύμα όσο μια μικρή πόλη. Ενδεχόμενη διακοπή ρεύματος για παραπάνω από 4 ώρες σημαίνει στερεοποίηση των τηγμάτων στις λεκάνες και, συνεπώς, καταστροφή τους. Γι' αυτό το λόγο, τα περισσότερα εργοστάσια είτε παράγουν επιτόπου την [[ηλεκτρική ενέργεια]] που καταναλώνουν είτε συνδέονται με παραπάνω από μία πηγές ενέργειας (έχουν δηλαδή απευθείας διεθνείς συνδέσεις).
 
== Παραπομπές και σημειώσεις ==
{{παραπομπές|30em}}
 
== Πηγές ==
28.246

επεξεργασίες

Μενού πλοήγησης

Ονοματοχώροι

Παραλλαγές