Alumínium: ez nem csak a hűtőszekrényben található, a hétéves maradványok köré csomagolva. Ez az elem A Szilícium után a földkéreg második leggyakoribb fémeleme. Üdítősdobozokban és más csomagolásokban, repülőgépekben és autókban, sőt még abban a vacak iPhone 6-ban is használják.
Az alumínium puszta tömege-a Wisconsini Egyetem szerint a földkéreg mintegy 8 százaléka-megkönnyíti ezt a fémet magától értetődőnek. De az alumínium könnyű (egyharmada az acél vagy a réz súlya, az Egyesült Államok szerint., Geológiai felmérés) és könnyen formázható, Összehajtható és újrahasznosítható. Ellenáll a korróziónak, és ellenáll az ismételt használatnak.
az alumínium vicces dolog az, hogy egyáltalán nem lehet olyan hasznos. A fém valójában oxidálódik, vagy elveszíti az elektronokat, könnyen, ugyanolyan típusú reakció, amely a vas rozsdáját okozza. A Wisconsini Egyetem szerint azonban, ellentétben a flakey vas-oxiddal, ennek a reakciónak az alumínium-oxidja ragaszkodik az eredeti fémhez, megvédve a további bomlástól.,
Csak a Tényeket
- atomok Száma (protonok száma a nucleus): 13
- Atomi Szimbólum (a Periódusos rendszerben): Al
- Atom Súlya (átlag tömege atom): 26.9815386
- Sűrűség: 2.70 g / köbcentiméter
- Fázis szobahőmérsékleten: Szilárd
- Olvadáspont: 1,220.58 fok (660.,32 Celsius fok)
- Forráspont: 4,566 ° F (2,519 ° C),
- Száma izotópok (atomok ugyanazon elem különböző számú neutront): 22, egy stabil
- a leggyakoribb izotópok: Al-27 (stabil), illetve Al-26 (radioaktív; felezési 730,000 év)
Csoda fém
Alumínium formák csillagok fúziós reakció, amelyben a magnézium felveszi egy extra proton szerint Chemicool, kémia weboldal által létrehozott David D. Hsu a Massachusetts Institute of Technology., A természetben azonban nem található tiszta formában; a földkéregben az alumínium leggyakrabban alumínium (kálium-alumínium-szulfát) nevű vegyületként fordul elő.
Hans Christian Oersted Dán kémikus először 1825-ben sikerült alumíniumot kivonni az alumból, a Thomas Jefferson Nemzeti gyorsító létesítmény szerint. Később a tudósok finomították az alumínium alum birkózásának folyamatát, de nem tudták az árat gyakorlati szintre csökkenteni., Az alumíniumot évtizedek óta nagyra becsülték, mint az aranyat: III. Napóleon, az 1848-ban kezdődő francia Második Köztársaság első elnöke büszkén szolgált a legtiszteletreméltóbb vendégeinek alumínium lemezekkel és evőeszközökkel, mert az Alumínium Szövetség szerint ilyen ritka fém volt. Napóleon állítólag alumínium csörgőt is készített fiának, a Good Housekeeping magazin 1911. évi cikke szerint.,
végül 1886-ban egy Paul Heroult nevű francia mérnök és egy Charles Hall nevű Oberlin kémiai diplomás önállóan feltalált egy folyamatot, amelyben az alumínium-oxidot kriolitban (nátrium-alumínium-fluoridban) megolvasztják, és elektromos áramnak vetik alá, az American Chemical Society szerint. A Hall-Heroult folyamatot ma is használják alumínium előállítására, a Bayer eljárással együtt, amely az ACS szerint kivonja az alumíniumot bauxitércből.,
Az alumínium egyetlen stabil formája az Al-27, és a legtöbb izotóp felezési ideje mindössze milliszekundum, ami azt jelenti, hogy kevesebb, mint egy szempillantás alatt eltűnnek. De az Al-26, Az alumínium leghosszabb ideig tartó radioaktív izotópja felezési ideje körülbelül 730 000 év. Ez az izotóp a galaxis csillagképző régióiban található, a Nature folyóiratban 2006. januári tanulmány szerint. Ebben a tanulmányban a NASA kutatói az Al-26 detektálható kitöréseit használták a szupernóvák vagy csillagrobbanások meghatározására., Ezekkel az Al-26 ujjlenyomatokkal a tudósok becslése szerint 50 évente szupernóva fordul elő, átlagosan a Tejútrendszer galaxisában,és évente hét új csillag születik.
ki tudta?
- az alumínium bőséges: 2012-ben az amerikai Környezetvédelmi Ügynökség (EPA) szerint 1,9 millió tonna alumíniumot állítottak elő kizárólag konténerekhez és csomagoláshoz. További 1,7 millió tonna jutott a készülékekhez, a járműalkatrészekhez és egyéb tartós fogyasztási cikkekhez.,
- egyetlen Boeing-747 147 000 font (több mint 66 000 kilogramm) alumíniumot tartalmaz a Chemicool szerint.
- ne próbálja ezt otthon (kivéve, ha van egy füst motorháztető). Alumínium por plusz jód plusz néhány csepp víz létre elég egy kijelző: felhők mérgező lila jód gőz, majd hirtelen láng. A reakció azt mutatja, hogy a reaktív alumínium valóban lehet.
- újrahasznosítás! Az alumínium újrahasznosítása az EPA szerint az új alumínium ércből történő kivonásához szükséges energia mindössze 5% – át teszi ki., 2012-től az alumínium italdobozok körülbelül 55% – A került az újrahasznosító tartályba.
- a washingtoni emlékmű tetejét egy 8, 9 hüvelykes (22, 6 centiméter) alumínium piramis zárja le. Az alumínium kupak eredetileg az emlékmű villámrúdjának csúcsaként szolgált, bár rézrudakkal kellett kiegészíteni, amikor világossá vált, hogy a kupak önmagában nem képes megakadályozni a károkat, az 1995 cikke szerint az ásványi anyagok, fémek és anyagok Társasága.
- lehet, hogy a koksz doboz hosszú ideig nem volt a polcon., Az Alumínium Szövetség szerint az alumínium akár 60 napot is igénybe vehet, hogy visszatérjen, mint egy új doboz az újrahasznosítás után.
- Trippy: a valaha gyártott alumínium körülbelül 75% – a még mindig használatban van, az újrahasznosításnak köszönhetően, az Alumínium Szövetség szerint.
jelenlegi kutatás
talán az alumínium leghíresebb megjelenése a legutóbbi kutatási jelenetben 2011-ben volt, amikor szerepet játszott a kémiai Nobel-díjban., A díj nyertese, Dan Shechtman, a Technion-Izrael Technológiai Intézet anyagtudósa felfedezte a kvazikristályokat, a nem ismétlődő minták molekuláris struktúráit. Az anyag, amelyben Shechtman felfedezte ezeket a kvazikristályokat, mangán és alumínium keveréke volt.
több száz alumíniumötvözet vagy más fémmel keveredik a piacon Yuntian Zhu, az Észak-Karolinai Állami Egyetem anyag-és mérnöki professzora szerint. Az alumínium önmagában könnyű, de gyenge, ezért más fémeket adnak hozzá, hogy több izom legyen.,
Zhu és kollégái ezt a koncepciót szélsőségessé tették, olyan erős alumíniumot hoztak létre, mint az acél, jelentették a Nature Communications folyóiratban 2010-ben megjelent tanulmányban. Azáltal, hogy a kis magnéziummal és cinkkel kevert alumíniumot extrém nyomásnak vetették alá, a kutatók azt találták, hogy az alumínium szemcséit nanoméretűre tudják aprítani. Ezek a kisebb szemcsék lehetővé teszik az ötvözet mozgását, így nem válik törékennyé, mint a kerámia nyomás alatt. De a mozgás eléggé megrándul, hogy az anyag nagyon erős maradjon.,
“a nanostruktúra nagyon megnehezíti a diszlokációt, de ugyanakkor, ha elég magas erőt alkalmaz, lehetővé teszi, hogy mozogjon” – mondta Zhu a Live Science-nek.
jelenleg a kutatók csak kis mennyiségben készíthetik el ezt a szupererős alumíniumötvözetet, ami azt jelenti, hogy a kereskedelmi alkalmazások még nem lehetségesek.
eközben Oregonban a kutatók élvonalbeli technológiát alkalmaznak a vízben képződött vizes alumínium vagy alumínium vegyületek, különösen az alumínium-oxidok tanulmányozására., Az alumínium-oxidok olyan vegyületek, amelyek mind alumíniumot, mind oxigént tartalmaznak.
“Az alumínium-oxidot, különösen film formában, sok különböző iparágban használják” – mondta Douglas Keszler, az Oregon Állami Egyetem fenntartható Anyagkémiai Központjának igazgatója. Ezek a filmek jó karcálló, korrózióálló akadályokat képeznek; az alumínium-oxidokat vízkezelésben is használják apró részecskék kicsapására – mondta Keszler a Live Science-nek.,
Keszler és csapata azon dolgozik, hogy elemezzék azokat a tintaszerű megoldásokat, amelyeket alumínium-oxid filmekké lehet melegíteni és szárítani.
“nincs olyan kémiai technikánk, amely lehetővé tenné számunkra, hogy ilyen megoldásokkal egyidejűleg azonosítsuk mind a kompozíciót, mind a szerkezetet, a megoldásban lévő molekuláris szerkezetet” – mondta Keszler. “Tehát, amit tettünk, hogy vegyünk néhány vadonatúj lézertechnikát, és ezt nagy teljesítményű számításokkal kombináljuk, hogy egyszerre lehessen következtetni a kompozícióra és a struktúrára.,”
miután megértették a megoldásokat, Keszler azt mondta, a kutatók jobban tudják ellenőrizni a filmek előállításának folyamatát — és megtanulják, hogy energiatakarékos módon készítsék el őket. Jelenleg a csapat leginkább izgatottan használja a filmeket az elektron alagúthoz. Keszler szerint a tudósok nagyon közel állnak ahhoz, hogy az elektronok az egyik elektródról a másikra ugorjanak anélkül, hogy valaha kölcsönhatásba lépnének a filmmel: “lényegében azonnali átvitel az egyik elektródról a másikra” – mondta Keszler.,
Ez az elektron-alagútrendszer olcsó és egyszerű kapcsolóként is használható-mondta Keszler.
További források
- Itt van egy belső nézd meg, miért alumínium költségek, talán több is, mint kellene — egy vizsgálati jelentést a New York Times által a felfújt ár alumínium.
- nézze meg az iPhone motorháztetője alatt, hogy megtudja,milyen kémiai elemek, például az alumínium teszik az okostelefont az American Chemical Society által készített videóban.
- ez a Discovery channel videó vizuális áttekintést nyújt az alumínium dobozok újrahasznosításáról.,
- tudta, hogy Jules Verne sci-fi író egy alumínium űrrakétáról írt “utazás a Holdra” című regényében — tudjon meg több történelmi tényt az alumíniumról az Alumínium Szövetség honlapján.
kövesse az élő tudományt @livescience, Facebook & Google+.