در خواست مقاله
آلومینیم فلزی چکش خوار و نرم به رنگ سفید-نقره ای است و ساختار بلورین مکعبی دارد . این عنصر در سال 1825 توسط Hans Christian Oersted دانشمند دانمارکی کشف گردید . اگر چه فراوان ترین فلز در پوسته زمین است( حدود 8% وزنی) اما به صورت غیر ترکیبی وجود ندارد و از اجزاء سنگهای معدنی از جمله خاک رس، بوکسیت، میکا، فلدسپار، کریولیت و همچنین الکترولیز بوکسیت بدست می آید . آلومینیم به صورت تجاری از طریق پروسه Hall-Heroult تهیه می شود.
روش بدست آوردن این فلز الکترولیز اکسید آلومینیم محلول در فلورید سدیم و آلومینیم است که این روش در سال 1886 توسط Hall در آمریکا کشف شد. سنگ کریولیت یا فلورید سدیم و آلومینیم طبیعی در گرینلند یافت می شود که کاربرد زیادی ندارد اما در عوض به جای کریولیت مخلوط مصنوعی را از سدیم و آلومینیم و فلورید کلسیم درست می کنند که در تجارت کاربرد دارد.
آلومینیم از خاک رس وجود دارد اما از نظراقتصادی استحصال آلومینیم از خاک رس مقرون به صرفه نمی باشد. آلومینیم فراوانترین فلز در پوسته زمین است و حدود 8.1 % میزان آن است اما به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. آلومینیم همچنین در گرانیت و خیلی از کانی های دیگر پیدا می شود.
آلومینیم خالص دارای رنگ نقره ای سفید است و محصول فراوری شده آن دارای خصوصیات آلی است. این فلز سبک و خصوصیات مغناطیسی ندارد و غیر رسانای جریان برق است و دومین فلز از نظر چکش خواری است و ششمین فلز از نظر مفتول پذیری است.
کاربرد این فلز برای ظروف آشپزخانه کاربرد زیادی دارد برای تزئین خارجی بناهای ساختمانی نیز به کار می رود و کاربرد زیادی در صنایع به علت خصوصیات سبکی و مقاوت بالا دارد.
اگرچه رسانایی الکتریکی این عنصر 60 درصد مس است اما در صنایع انتقال خطوط الکتریکی به علت سبکی وزن کاربرد دارد. آلومینیوم خالص فاقد استحکام و بسیار انعطاف پذیر است. اما آلیاژ این عنصر با عناصر مس و منیزیم و سیلیسیم و منگنز و دیگر عناصر کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد.
این آلیاژها نقش بسیار اساسی در ساخت هواپیماها و راکتورها دارند. آلومینیم در خلا تبخیر می شود و فرمهای مختلف این عنصر کاربردهای مختلفی داردند مثلاٌ به عنوان پوشش صیقلی برای نور مرئی و اشعه گرمایی دارد. این پوشش ها به صورت یک لایه نازک جسم را از اکسید شدن جلوگیری می کند . از پوشش آلومینیمی برای آیینه تلسکوپها و ساخت کاغذهای تزئینی و اسباب بازی ها و قوطی ها استفاده می شود.
ترکیبات مهم آلومینیم عبارتند از اکسید و سولفات آلومینیم و سولفات آلومینیم محلول در پتاسیم . اکسید آلومینیم در یاقوت سرخ و یاقوت کبود و کرندوم و سنگ سمباده یافت می شود که این اکسید برای ساخت شیشه و کارخانه ها استفاده می شود . یاقوت سرخ و کبود مصنوعی برای اشعه لیزر نور همدوس کاربرد دارد.
در بيشتر اوقات مقدار آلومينيم غذا افزايش پيدا ميکند. راههاي ديگري که سبب افزايش مقدار آلومينيم ميشود تنفس کردن و تماس پوستي آلومينيم است. اگر فردي براي مدت زمان طولاني در تماس با غلظت زيادي از آلومينيم باشد علايم زير در وي بروز پيدا ميکند:
سيستم عصبي مرکزي آسيب ميبيند.
سبب جنون ميشود.
فرد حافظه خود را از دست ميدهد.
باعث سستي و بيحالي ميشود.
باعث لرز شديد و تشنج ميگردد.
آلومينيم در محيطهاي کاري به خصوص معادن در صورت حضور آب و مخلوط شدن با آن خطرناک است. افرادي که در کارخانه هاي فرآوري آلومينيم کار ميکنند، دچار مشکلات تنفسي ميشوند زيرا اين گونه افراد غبار آلومينيم تنفس ميکنند. همچنين آلومينيم براي بيماران کليوي در هنگامي که عمل دياليز را انجام ميدهند و ممکن است آلومينيم وارد بدن آنها شود، خطراتي را به دنبال دارد.
تنفس آلومينيم يا پودر اکسيد آلومينيم باعث تصلب ريه ها و آسيب به ششها ميشود. اين بيماري تحت نام Shaver’s Disease خوانده ميشود. در اين حالت ممکن است آلومينيم با سيليسيم و اکسيد آهن موجود در هوا نيز واکنش داده و باعث بيماري آلزايمر شود.
اثرات آلومينيم بر محيط زيست:
اثرات آلومينيم توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است، زيرا باعث اسيدي شدن ميشود. آلومينيم ممکن است در گياهان انباشته شود و در جانوراني که از گياهان تغذيه ميکنند سبب بروز بيماري شود.
مقدار آلومينيم در درياچه هاي اسيدي بسيار بالا است. در اين درياچه ها تعداد ماهي ها و دوزيستان کاهش مي يابد زيرا يونهاي آلومينيم با پروتئينهاي موجود در آبشش ماهي ها و جنين قورباغه ها واکنش ميدهد.
غلظت بالاي آلومينيم نه تنها بر ماهي ها اثر ميگذارد، بلکه بر پرندگان و ساير جانوران که از ماهي وحشرات آلوده تغذيه ميکنند و جانوراني که در هواي حاوي آلومينيم تنفس ميکنند، اثر ميگذارد. اثر مصرف ماهي هاي آلوده بر پرندگان به گونه اي است که پوست تخم آنها نازک ميشود و جوجه هاي با وزن کم متولد ميشوند. اثر تنفس آلومينيم بر جانوران مشکلات تنفسي، کمبود وزن و کاهش فعاليت ميباشد.
اثر منفي ديگري که آلومينيم بر محيط زيست دارد، اين است که يونها با فسفات واکنش ميدهد. واکنش يونها با فسفات باعث کمبود فسفات در ارگانيسمهاي آبي ميشود.
درياچه هاي اسيدي و هوا فقط آلومينيم زياد ندارند، بلکه آبهاي زيرزميني که از خاکهاي اسيدي عبور ميکنند هم داراي مقدار زيادي آلومينيم هستند. علائم بسيار زيادي وجود دارد که آلومينيم ميتواند به ريشه درختاني که در آبهاي زيرزميني قرار دارند، آسيب ميرساند.
تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری
عدد اتمی: 13
جرم اتمی: 26.98154
نقطه ذوب : C°660/32
نقطه جوش : C°2467
شعاع اتمی : Å 143/1pm
ظرفیت: 3+
رنگ: نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 577.5
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p1
شعاع یونی : Å: 0.535
الکترونگاتیوی: 1.61
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته : 2.7 g/cm3
گرمای فروپاشی : Kj/mol 10.79
گرمای تبخیر : Kj/mol 293.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000265
گرمای ویژه: J/g Ko 0.9
دوره تناوبی: 3
شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Al-26 730000.0 سال
Al-27 پایدار
Al-28 2.3 دقیقه
اشکال دیگر :
اکسید آلومینیم Al2O3
هیدرید آلومینیم AlH3
کلرید آلومینیم AlCl3 و هگزا کلرید آلومینیم Al2Cl6
منابع : کانی بوکسیت
کاربرد : لوازم آشپزخانه ، ساخت دکوراسیون ، رسانای الکتریسیته ( به میزان کمتر ازمس ) .آلیاژآلومینیم با فلزات بادوام نظیر منیزیم ، مس ، منگنز ، آن رادر ساخت هواپیما و موشک قابل استفاده می کند .
عناصر جديد جدول تناوبي(يونانتريوم و يونانپنتيوم) 
وجود فلوئور خالص در طبیعت برای اولین بار