อลูมิเนียม: ประวัติคุณสมบัติโครงสร้างการได้รับการใช้งาน - เคมี - 2026

อลูมิเนียมเป็นธาตุโลหะที่เป็นของ (III A) กลุ่ม 13 ของตารางธาตุซึ่งเป็นตัวแทนจากสัญลักษณ์ A. นี้เป็นโลหะแสงที่มีความหนาแน่นต่ำและความแข็ง เนื่องจากคุณสมบัติของแอมโฟเทอริกจึงถูกจัดประเภทโดยนักวิทยาศาสตร์บางคนว่าเป็นเมทัลลอยด์

เป็นโลหะที่มีความเหนียวและอ่อนตัวได้มากซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ในการผลิตลวดแผ่นอลูมิเนียมบาง ๆ รวมถึงวัตถุหรือรูปทรงใด ๆ ตัวอย่างเช่นกระป๋องที่มีชื่อเสียงที่มีโลหะผสมหรืออลูมิเนียมฟอยล์ที่ห่ออาหารหรือขนมหวาน

อลูมิเนียมฟอยล์ยู่ยี่ซึ่งเป็นหนึ่งในวัตถุที่เรียบง่ายที่สุดในชีวิตประจำวันที่ทำด้วยโลหะชนิดนี้ ที่มา: Pexels

สารส้ม (โพแทสเซียมอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ให้ความชุ่มชื้น) ถูกใช้โดยมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณในทางการแพทย์การฟอกหนังและเป็นสารช่วยย้อมสีผ้า ดังนั้นแร่ธาตุจึงเป็นที่รู้จักตลอดไป

อย่างไรก็ตามอลูมิเนียมเป็นโลหะถูกแยกออกเมื่อปลายปี พ.ศ. 2368 โดยØerstedซึ่งนำไปสู่กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่อนุญาตให้ใช้ในอุตสาหกรรมได้ ในขณะนั้นอลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีการผลิตสูงที่สุดในโลกรองจากเหล็ก

อลูมิเนียมพบมากในส่วนบนของเปลือกโลกคิดเป็น 8% โดยน้ำหนักของมัน มันสอดคล้องกับองค์ประกอบที่มีมากที่สุดเป็นอันดับสามโดยถูกออกซิเจนและซิลิกอนในแร่ซิลิกาและซิลิเกตมากกว่า

บอกไซต์เป็นความสัมพันธ์ของแร่ธาตุซึ่ง ได้แก่ อลูมินา (อลูมิเนียมออกไซด์) และโลหะออกไซด์ของเหล็กไทเทเนียมและซิลิกอน แสดงถึงทรัพยากรธรรมชาติหลักสำหรับการขุดอลูมิเนียม

ประวัติศาสตร์

สารส้ม

ในเมโสโปเตเมีย 5,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช C. พวกเขาทำเซรามิกโดยใช้ดินเหนียวที่มีสารประกอบอลูมิเนียมอยู่แล้ว ในขณะเดียวกันเมื่อ 4000 ก่อนชาวบาบิโลนและชาวอียิปต์ใช้อะลูมิเนียมในสารประกอบทางเคมีบางชนิด

เอกสารที่เป็นลายลักษณ์อักษรฉบับแรกที่เกี่ยวข้องกับสารส้มจัดทำโดยเฮโรโดทุสนักประวัติศาสตร์ชาวกรีกในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช สารส้มถูกใช้เป็นสารช่วยในการย้อมสีผ้าและเพื่อป้องกันไม้ซึ่งประตูป้อมปราการได้รับการออกแบบจากไฟ

ในทำนองเดียวกัน Pliny "the Elder" ในศตวรรษที่ 1 หมายถึงสารส้มซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อสารส้มเป็นสารที่ใช้ในทางการแพทย์

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 เป็นต้นมาสารส้มถูกนำมาใช้ในการฟอกหนังและปรับขนาดกระดาษ นี่คือสารเจลาตินที่ทำให้กระดาษมีความสม่ำเสมอและอนุญาตให้ใช้เป็นลายลักษณ์อักษรได้

ในปี พ.ศ. 2310 ทอร์เบิร์นเบิร์กแมนนักเคมีชาวสวิสสามารถสังเคราะห์สารส้มได้สำเร็จ ในการทำเช่นนี้เขาให้ความร้อนมูนไนต์ด้วยกรดซัลฟิวริกจากนั้นเติมโปแตชลงในสารละลาย

การรับรู้ในอลูมินา

ในปี พ.ศ. 2325 Antoine Lavoisier นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้ชี้ให้เห็นว่าอลูมินา (Al ₂ O ₃ ) เป็นออกไซด์ของธาตุบางชนิด สิ่งนี้มีความสัมพันธ์กับออกซิเจนมากจนแยกออกได้ยาก ดังนั้น Lavoisier จึงทำนายการมีอยู่ของอลูมิเนียม

ต่อมาในปี 1807 เซอร์ฮัมฟรีเดวี่นักเคมีชาวอังกฤษได้ทดลองใช้อลูมินาในกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส อย่างไรก็ตามวิธีการที่เขาใช้ทำให้เกิดโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีโพแทสเซียมและโซเดียมดังนั้นเขาจึงไม่สามารถแยกโลหะออกได้

Davy ให้ความเห็นว่าอลูมินามีฐานโลหะซึ่งในตอนแรกเขากำหนดให้เป็น 'อลูมิเนียม' ตามคำภาษาละติน 'alumen' ซึ่งเป็นชื่อที่ใช้สำหรับสารส้ม ต่อมา Davy เปลี่ยนชื่อเป็น "aluminium" ซึ่งเป็นชื่อภาษาอังกฤษในปัจจุบัน

ใน 1821 นักเคมีชาวเยอรมันเอิลฮาร์ดมิตเชอร์ลิชที่มีการจัดการที่จะค้นพบสูตรที่ถูกต้องสำหรับอลูมิเนียม: อัล₂ O 3

การแยกตัว

ในปีเดียวกันนั้นปิแอร์เบอร์เทียร์นักธรณีวิทยาชาวฝรั่งเศสได้ค้นพบแร่อะลูมิเนียมในหินดินเหนียวสีแดงในฝรั่งเศสในภูมิภาค Les Baux Berthier กำหนดให้แร่เป็นแร่อะลูมิเนียม ปัจจุบันแร่นี้เป็นแหล่งอลูมิเนียมหลัก

ในปีพ. ศ. 2368 Hans Christian Øerstedนักเคมีชาวเดนมาร์กได้ผลิตแท่งโลหะจากอะลูมิเนียม เขาอธิบายว่ามันเป็น "โลหะชิ้นหนึ่งที่ดูเหมือนดีบุกเป็นสีและแวววาว" Øerstedสามารถบรรลุสิ่งนี้ได้โดยการลดอลูมิเนียมคลอไรด์ AlCl ₃ด้วยโพแทสเซียมอะมัลกัม

อย่างไรก็ตามคิดว่าผู้วิจัยไม่ได้รับอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ แต่เป็นโลหะผสมของอลูมิเนียมและโพแทสเซียม

ในปีพ. ศ. 2370 Friedrich Wöehlerนักเคมีชาวเยอรมันสามารถผลิตวัสดุอะลูมิเนียมได้ประมาณ 30 กรัม จากนั้นหลังจากทำงานสืบสวนเป็นเวลา 18 ปีWöehlerในปี 1845 ก็สามารถผลิตลูกโลกขนาดเท่าหัวเข็มหมุดด้วยความมันวาวของโลหะและสีเทาอมเทา

Wöehlerยังอธิบายคุณสมบัติบางประการของโลหะเช่นสีความถ่วงจำเพาะความเหนียวและความเสถียร

การผลิตภาคอุตสาหกรรม

ในปีพ. ศ. 2398 Henri Sainte-Claire Deville นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้ปรับปรุงวิธีการของWöehler สำหรับสิ่งนี้เขาใช้การลดอลูมิเนียมคลอไรด์หรือโซเดียมอะลูมิเนียมคลอไรด์กับโซเดียมโลหะโดยใช้ cryolite (Na ₃ AlF ₆ ) เป็นกระแส

สิ่งนี้ทำให้การผลิตอลูมิเนียมในภาคอุตสาหกรรมในรูอองประเทศฝรั่งเศสและระหว่างปีพ. ศ. 2398 ถึง พ.ศ. 2433 สามารถผลิตอลูมิเนียมได้ 200 ตัน

ในปีพ. ศ. 2429 Paul Héroultวิศวกรชาวฝรั่งเศสและ Charles Hall นักศึกษาชาวอเมริกันได้คิดค้นวิธีการผลิตอะลูมิเนียมโดยอิสระ วิธีนี้ประกอบด้วยการลดอิเล็กโทรไลต์ของอลูมิเนียมออกไซด์ใน cryolite หลอมเหลวโดยใช้กระแสตรง

วิธีนี้มีประสิทธิภาพ แต่มีปัญหาเรื่องความต้องการไฟฟ้าสูงซึ่งทำให้การผลิตมีราคาแพงขึ้น เขาแก้ปัญหานี้ด้วยการก่อตั้งอุตสาหกรรมของเขาใน Neuhausen (สวิตเซอร์แลนด์) ดังนั้นจึงใช้ประโยชน์จากน้ำตกไรน์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในตอนแรก Hall ตั้งรกรากอยู่ที่เมือง Pittsburg (สหรัฐอเมริกา) แต่ต่อมาได้ย้ายอุตสาหกรรมของเขาไปใกล้น้ำตกไนแองการ่า

ในที่สุดในปีพ. ศ. 2432 Karl Joseph Bayer ได้สร้างวิธีการผลิตอลูมินา ประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่บอกไซต์ในภาชนะปิดด้วยสารละลายอัลคาไลน์ ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนเศษของอลูมินาจะถูกกู้คืนในน้ำเกลือ

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

ลักษณะทางกายภาพ

ถังโลหะอลูมิเนียม ที่มา: Carsten Niehaus

ของแข็งสีเทาเงินพร้อมความมันวาวของโลหะ (ภาพบน) เป็นโลหะอ่อน แต่แข็งตัวด้วยซิลิกอนและเหล็กจำนวนเล็กน้อย นอกจากนี้ยังมีลักษณะที่เหนียวและอ่อนตัวได้เนื่องจากสามารถทำแผ่นอลูมิเนียมที่มีความหนาได้ถึง 4 ไมครอน

น้ำหนักอะตอม

26,981 ยู

เลขอะตอม (Z)

13

จุดหลอมเหลว

660.32 ºC

จุดเดือด

2,470 ºC

ความหนาแน่น

อุณหภูมิแวดล้อม: 2.70 g / mL

จุดหลอมเหลว (ของเหลว): 2.375 g / mL

ความหนาแน่นต่ำมากเมื่อเทียบกับโลหะอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้อลูมิเนียมจึงค่อนข้างเบา

ความร้อนของฟิวชั่น

10.71 กิโลจูล / โมล

ความร้อนของการกลายเป็นไอ

284 กิโลจูล / โมล

ความจุของแคลอรี่โมลาร์

24.20 J / (โมล K)

อิเล็ก

1.61 ในระดับ Pauling

พลังงานไอออไนเซชัน

- ขั้นแรก: 577.5 กิโลจูล / โมล

- วินาที: 1,816.7 กิโลจูล / โมล

- ประการที่สาม: 2,744.8 กิโลจูล / โมล

การขยายตัวทางความร้อน

23.1 µm / (mK) ที่ 25 ºC

การนำความร้อน

237 W / (ม. K)

อลูมิเนียมมีคุณสมบัติเป็นตัวนำความร้อนสูงกว่าเหล็กถึงสามเท่า

ความต้านทานไฟฟ้า

26.5 nΩ m ที่ 20 ºC

การนำไฟฟ้าคือ 2/3 ของทองแดง

คำสั่งแม่เหล็ก

paramagnetic

ความแข็ง

2.75 ในระดับ Mohs

การเกิดปฏิกิริยา

อลูมิเนียมทนต่อการกัดกร่อนเนื่องจากเมื่อสัมผัสกับอากาศชั้นบาง ๆ ของอัล₂โอ₃ออกไซด์ที่ก่อตัวบนพื้นผิวจะป้องกันไม่ให้เกิดการเกิดออกซิเดชันภายในโลหะ

ในสารละลายกรดจะทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไฮโดรเจน ในขณะที่ในสารละลายอัลคาไลน์จะสร้างไอออนของอลูมิเนต (AlO ₂ ^- )

กรดเจือจางไม่สามารถละลายได้ แต่สามารถละลายได้เมื่อมีกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น อย่างไรก็ตามอลูมิเนียมสามารถทนต่อกรดไนตริกเข้มข้นแม้ว่าไฮดรอกไซด์จะถูกโจมตีเพื่อผลิตไฮโดรเจนและไอออนของอะลูมิเนต

อลูมิเนียมผงจะถูกเผาต่อหน้าออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างอลูมิเนียมออกไซด์และอะลูมิเนียมคาร์ไบด์ สามารถกัดกร่อนได้โดยคลอไรด์ที่มีอยู่ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ ด้วยเหตุนี้จึงไม่แนะนำให้ใช้อลูมิเนียมในท่อ

อลูมิเนียมถูกออกซิไดซ์โดยน้ำที่อุณหภูมิต่ำกว่า 280 ºC

2 Al (s) + 6 H ₂ O (g) => 2Al (OH) ₃ (s) + 3H ₂ (g) + ความร้อน

โครงสร้างและการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

อลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบของโลหะ (มีสีย้อมเมทัลลอยด์สำหรับบางคน) อะตอมของอัลมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันด้วยพันธะโลหะ แรงไร้ทิศทางนี้ถูกควบคุมโดยเวเลนซ์อิเล็กตรอนซึ่งกระจัดกระจายไปทั่วคริสตัลในทุกมิติ

เวเลนซ์อิเล็กตรอนเหล่านี้มีดังต่อไปนี้ตามโครงร่างอิเล็กทรอนิกส์ของอลูมิเนียม:

3s ² 3p ¹

ดังนั้นอลูมิเนียมจึงเป็นโลหะชนิดหนึ่งเนื่องจากมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสามตัว สองในออร์บิทัล 3s และอีกหนึ่งใน 3p ออร์บิทัลเหล่านี้ทับซ้อนกันเป็นออร์บิทัลโมเลกุล 3s และ 3p ใกล้กันมากจนกลายเป็นวงการนำไฟฟ้า

s band เต็มในขณะที่ p band มีช่องว่างมากสำหรับอิเล็กตรอนมากขึ้น นั่นคือเหตุผลที่อลูมิเนียมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี

พันธะโลหะของอลูมิเนียมรัศมีของอะตอมและลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์กำหนดผลึก fcc (ลูกบาศก์ศูนย์กลางใบหน้า) เห็นได้ชัดว่าคริสตัล FCC ดังกล่าวเป็นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่รู้จักกันดีเพียงชนิดเดียวดังนั้นจึงสามารถทนต่อแรงกดดันที่สูงได้อย่างแน่นอน

เลขออกซิเดชัน

โครงร่างอิเล็กทรอนิกส์ของอลูมิเนียมระบุทันทีว่าสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนได้ถึงสามตัว นั่นคือมันมีแนวโน้มสูงที่จะฟอร์มอัล³⁺ไอออนบวก เมื่อสันนิษฐานการดำรงอยู่ของไอออนบวกนี้ในสารประกอบที่ได้จากอลูมิเนียมกล่าวกันว่ามันมีเลขออกซิเดชันเป็น +3; เป็นที่ทราบกันดีว่านี่เป็นสิ่งที่พบมากที่สุดสำหรับอลูมิเนียม

อย่างไรก็ตามมีเลขออกซิเดชันอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ แต่หายากสำหรับโลหะนี้ เช่น -2 (Al ^2- ), -1 (Al ^- ), +1 (Al ⁺ ) และ +2 (Al ²⁺ )

ตัวอย่างเช่นใน Al ₂ O ₃อลูมิเนียมมีเลขออกซิเดชันเป็น +3 (Al ₂ ³⁺ O ₃ ^2- ) ในขณะที่อยู่ใน AlI และ AlO +1 (Al ⁺ F ^- ) และ +2 (Al ²⁺ O ^2- ) ตามลำดับ อย่างไรก็ตามภายใต้สภาวะหรือสถานการณ์ปกติ Al (III) หรือ +3 เป็นเลขออกซิเดชันที่มีมากที่สุด เนื่องจาก Al ³⁺เป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์เป็นก๊าซมีตระกูลนีออน

นั่นคือเหตุผลที่ในหนังสือเรียนของโรงเรียนมีการสันนิษฐานอยู่เสมอและด้วยเหตุผลที่ดีอลูมิเนียมมี +3 เป็นจำนวนเดียวหรือสถานะออกซิเดชัน

จะหาและรับได้ที่ไหน

อลูมิเนียมกระจุกตัวอยู่ที่ขอบด้านนอกของเปลือกโลกซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สามโดยมีเพียงออกซิเจนและซิลิกอนเท่านั้น อะลูมิเนียมคิดเป็น 8% โดยน้ำหนักของเปลือกโลก

พบได้ในหินอัคนีโดยส่วนใหญ่ ได้แก่ อะลูมิโนซิลิเกตเฟลด์สปาร์เฟลด์สปาร์ไทด์และไมกา นอกจากนี้ในดินเหนียวสีแดงเช่นเดียวกับกรณีของบอกไซต์

- บอกไซต์

เหมืองแร่อะลูมิเนียม ที่มา: ผู้ใช้: VargaA

บอกไซต์เป็นส่วนผสมของแร่ธาตุที่มีอลูมินาที่ให้ความชุ่มชื้นและสิ่งสกปรก เช่นเหล็กและไทเทเนียมออกไซด์และซิลิกาโดยมีเปอร์เซ็นต์น้ำหนักดังต่อไปนี้:

- ที่₂ O ₃ 35-60%

-Fe ₂ O ₃ 10-30%

-SiO ₂ 4-10%

-TiO ₂ 2-5%

-H ₂ O ของรัฐธรรมนูญ 12-30%

อลูมินาพบได้ในบอกไซต์ในรูปแบบไฮเดรตโดยมีสองสายพันธุ์:

-monohydrates (Al ₂ O ₃ · H ₂ O) ซึ่งมีรูปแบบการตกผลึกสองแบบคือ boemite และ diaspore

- ไตรไฮเดรต (Al ₂ O ₃ · 3H ₂ O) แสดงโดย gibbsite

บอกไซต์เป็นแหล่งที่มาหลักของอลูมิเนียมและจัดหาอลูมิเนียมส่วนใหญ่ที่ได้จากการขุด

- เงินฝากอลูมิเนียม

ของการเปลี่ยนแปลง

ส่วนใหญ่ bauxites ที่เกิดขึ้นจาก 40-50% ของ Al ₂ O ₃ , 20% ของเฟ₂ O ₃และ 3-10% ของ SiO 2

น้ำพุร้อน

Alunite

magmatic

หินอลูมิเนียมที่มีแร่ธาตุเช่นไซไนต์เนฟีลีนและอโนไทต์ (20% ของ Al ₂ O ₃ )

เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง

อะลูมิเนียมซิลิเกต (Andalusite, sillimanite และ kyanite)

Detritics

เงินฝากดินขาวและดินเหนียวต่างๆ (32% Al ₂ O ₃ )

- การใช้ประโยชน์จากแร่บอกไซต์

บอกไซต์ถูกขุดขึ้นมาภายใต้ท้องฟ้าที่เปิดกว้าง เมื่อรวบรวมหินหรือดินเหนียวที่มีอยู่แล้วพวกมันจะถูกบดและบดในโรงบอลและบาร์จนได้อนุภาคขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. ในกระบวนการเหล่านี้วัสดุที่ผ่านการบำบัดจะยังคงชุบอยู่

ในการได้มาซึ่งอลูมินานั้นจะต้องดำเนินการตามกระบวนการที่ไบเออร์สร้างขึ้นในปี 2532 ตามด้วยแร่อะลูมิเนียมพื้นดินจะถูกย่อยโดยการเติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ทำให้เป็นโซเดียมอะลูมิเนตที่ละลาย ในขณะที่สารมลพิษเหล็กไทเทเนียมและซิลิกอนออกไซด์ยังคงอยู่ในสารแขวนลอย

สารปนเปื้อนจะถูกแยกออกและอลูมินาไตรไฮเดรตจะตกตะกอนจากโซเดียมอะลูมิเนตโดยการทำให้เย็นและเจือจาง ต่อจากนั้นอะลูมินาที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วจะถูกทำให้แห้งเพื่อให้อลูมินาและน้ำปราศจากน้ำ

- อิเล็กโทรลิซิสของอลูมินา

เพื่อให้ได้อลูมิเนียมอลูมินาจะต้องผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสโดยปกติจะเป็นไปตามวิธีการที่สร้างโดย Hall-Héroult (1886) กระบวนการนี้ประกอบด้วยการลดอลูมินาที่หลอมเหลวเป็นไครโอไลท์

ออกซิเจนจับกับขั้วบวกของคาร์บอนและถูกปล่อยออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ในขณะเดียวกันอลูมิเนียมที่ปล่อยออกมาจะถูกสะสมไว้ที่ด้านล่างของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่มันสะสมอยู่

โลหะผสม

โลหะผสมอลูมิเนียมมักระบุด้วยตัวเลขสี่ตัว

1xxx

รหัส 1xxx สอดคล้องกับอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์ 99%

2xxx

รหัส 2xxx สอดคล้องกับโลหะผสมอลูมิเนียมกับทองแดง เป็นโลหะผสมที่แข็งแกร่งซึ่งใช้ในยานยนต์อวกาศ แต่แตกจากการกัดกร่อน โลหะผสมเหล่านี้เรียกว่า duralumin

3xxx

รหัส 3xxx ครอบคลุมโลหะผสมที่มีการเติมแมงกานีสและแมกนีเซียมจำนวนเล็กน้อยลงในอลูมิเนียม เป็นโลหะผสมที่ทนทานต่อการสึกหรอมากโดยใช้โลหะผสม 3003 ในการทำอย่างละเอียดของเครื่องใช้ในครัวและ 3004 ในกระป๋องเครื่องดื่ม

4xxx

รหัส 4xxx แสดงถึงโลหะผสมที่มีการเติมซิลิกอนลงในอลูมิเนียมซึ่งจะช่วยลดจุดหลอมเหลวของโลหะ โลหะผสมนี้ใช้ในการผลิตลวดเชื่อม โลหะผสม 4043 ใช้ในการเชื่อมรถยนต์และองค์ประกอบโครงสร้าง

5xxx

รหัส 5xxx ครอบคลุมโลหะผสมที่แมกนีเซียมถูกเพิ่มเข้าไปในอลูมิเนียมเป็นหลัก

เป็นโลหะผสมที่แข็งแรงทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลใช้ทำภาชนะรับความดันและงานทางทะเลต่างๆ โลหะผสม 5182 ใช้ทำฝากระป๋องโซดา

6xxx

รหัส 6xxx ครอบคลุมโลหะผสมที่มีการเติมซิลิกอนและแมกนีเซียมลงในโลหะผสมด้วยอลูมิเนียม โลหะผสมเหล่านี้สามารถหล่อเชื่อมได้และทนต่อการกัดกร่อน โลหะผสมที่พบมากที่สุดในซีรีส์นี้ใช้ในสถาปัตยกรรมเฟรมจักรยานและโครงสร้างของ iPhone 6

7xxx

รหัส 7xxx กำหนดโลหะผสมที่มีการเติมสังกะสีลงในอลูมิเนียม โลหะผสมเหล่านี้หรือที่เรียกว่า Ergal มีความทนทานต่อการแตกหักและมีความแข็งสูงโดยใช้โลหะผสม 7050 และ 7075 ในการสร้างเครื่องบิน

ความเสี่ยง

การเปิดรับโดยตรง

การสัมผัสกับผงอลูมิเนียมอาจทำให้ผิวหนังและดวงตาระคายเคือง การได้รับอะลูมิเนียมเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดอาการคล้ายไข้หวัดปวดศีรษะมีไข้และหนาวสั่น นอกจากนี้อาจเกิดอาการเจ็บหน้าอกและแน่นหน้าอก

การสัมผัสกับฝุ่นอลูมิเนียมละเอียดอาจทำให้เกิดแผลเป็นที่ปอด (พังผืดในปอด) โดยมีอาการไอและหายใจถี่ OSHA จัดตั้งวงเงิน 5 มก. / ม³สำหรับการสัมผัสกับฝุ่นอลูมิเนียมในวันทำงาน 8 ชั่วโมง

ค่าความทนทานทางชีวภาพสำหรับการสัมผัสกับอะลูมิเนียมในอาชีพได้รับการกำหนดไว้ที่ 50 gg / g ของ creatinine ในปัสสาวะ ประสิทธิภาพที่ลดลงในการทดสอบทางประสาทวิทยาเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของอะลูมิเนียมในปัสสาวะเกิน 100 µg / g ของ creatinine

โรคมะเร็งเต้านม

อลูมิเนียมถูกใช้เป็นอะลูมิเนียมไฮโดรคลอไรด์ในผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่นกายซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็งเต้านม อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์นี้ยังไม่ได้รับการสร้างขึ้นอย่างชัดเจนเหนือสิ่งอื่นใดเนื่องจากการดูดซึมของอลูมิเนียมไฮโดรคลอไรด์ทางผิวหนังมีเพียง 0.01%

ผลกระทบต่อระบบประสาท

อลูมิเนียมเป็นพิษต่อระบบประสาทและในผู้ที่สัมผัสกับการทำงานมีความเชื่อมโยงกับโรคทางระบบประสาทซึ่งรวมถึงโรคอัลไซเมอร์

สมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์มีอลูมิเนียมเข้มข้นสูง แต่ไม่ทราบว่าเป็นสาเหตุของโรคหรือเป็นผลมาจากโรคนี้

การปรากฏตัวของผลกระทบต่อระบบประสาทได้รับการพิจารณาในผู้ป่วยล้างไต ในขั้นตอนนี้เกลืออลูมิเนียมถูกใช้เป็นสารยึดเกาะฟอสเฟตซึ่งทำให้เกิดอลูมิเนียมที่มีความเข้มข้นสูงในเลือด (> 100 µg / L พลาสมา)

ผู้ป่วยที่ได้รับผลกระทบมีอาการสับสนปัญหาความจำและในระยะลุกลามภาวะสมองเสื่อม อธิบายความเป็นพิษต่อระบบประสาทของอลูมิเนียมได้เนื่องจากสมองกำจัดได้ยากและส่งผลต่อการทำงานของมัน

ไอดีอลูมิเนียม

อลูมิเนียมมีอยู่ในอาหารหลายชนิดโดยเฉพาะชาเครื่องเทศและโดยทั่วไปผัก European Food Safety Authority (EFSA) ได้กำหนดขีดจำกัดความอดทนสำหรับการบริโภคอลูมิเนียมในอาหารที่ 1 มก. / กก. ของน้ำหนักตัวต่อวัน

ในปี 2008 EFSA ประเมินว่าการบริโภคอลูมิเนียมในอาหารทุกวันอยู่ระหว่าง 3 ถึง 10 มก. ต่อวันซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงสรุปได้ว่ามันไม่ได้แสดงถึงความเสี่ยงต่อสุขภาพ เช่นเดียวกับการใช้ภาชนะอลูมิเนียมในการปรุงอาหาร

การประยุกต์ใช้งาน

- เหมือนโลหะ

ไฟฟ้า

อลูมิเนียมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้ในโลหะผสมในสายส่งไฟฟ้ามอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหม้อแปลงและตัวเก็บประจุ

อาคาร

อลูมิเนียมใช้ในการผลิตวงกบประตูและหน้าต่างฉากกั้นรั้วเคลือบฉนวนกันความร้อนฝ้าเพดาน ฯลฯ

ขนส่ง

อลูมิเนียมใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสำหรับรถยนต์เครื่องบินรถบรรทุกจักรยานรถจักรยานยนต์เรือยานอวกาศรถราง ฯลฯ

ตู้คอนเทนเนอร์

กระป๋องอลูมิเนียมสำหรับอาหารหลากหลายชนิด ที่มา: pxhere.

อลูมิเนียมใช้ทำกระป๋องเครื่องดื่มถังเบียร์ถาด ฯลฯ

บ้าน

ถังอลูมิเนียม ที่มา: Pexels

อลูมิเนียมใช้ทำเครื่องใช้ในครัว: หม้อกระทะกระทะและกระดาษห่อ นอกเหนือจากเฟอร์นิเจอร์โคมไฟ ฯลฯ

พลังสะท้อนแสง

อลูมิเนียมสะท้อนพลังงานที่เปล่งประกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากแสงอัลตราไวโอเลตไปจนถึงรังสีอินฟราเรด กำลังสะท้อนแสงของอะลูมิเนียมในแสงที่มองเห็นได้อยู่ที่ประมาณ 80% ซึ่งช่วยให้ใช้เป็นร่มเงาในโคมไฟได้

นอกจากนี้อะลูมิเนียมยังคงมีคุณสมบัติสะท้อนแสงสีเงินแม้จะอยู่ในรูปของผงละเอียดดังนั้นจึงสามารถใช้ในการผลิตสีเงินได้

- สารประกอบอลูมิเนียม

อลูมินา

ใช้ทำอลูมิเนียมโลหะฉนวนและหัวเทียน เมื่ออลูมินาร้อนขึ้นจะพัฒนาโครงสร้างที่มีรูพรุนซึ่งดูดซับน้ำใช้ในการทำให้ก๊าซแห้งและทำหน้าที่เป็นที่นั่งสำหรับการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ

อลูมิเนียมซัลเฟต

ใช้ในการผลิตกระดาษและเป็นสารเติมเต็มพื้นผิว อะลูมิเนียมซัลเฟตทำหน้าที่สร้างสารส้มอะลูมิเนียมโพแทสเซียม นี่คือสารส้มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีการใช้งานมากมาย เช่นการผลิตยาสีและสิ่งล่อใจสำหรับการย้อมผ้า

อลูมิเนียมคลอไรด์

เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้มากที่สุดในปฏิกิริยาของฟรีเดล - คราฟต์ นี่คือปฏิกิริยาอินทรีย์สังเคราะห์ที่ใช้ในการเตรียมคีโตนอะโรมาติกและแอนทราควิโนน Hydrated Aluminium Chloride ใช้เป็นยาระงับเหงื่อและระงับกลิ่นกายเฉพาะที่

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

ใช้สำหรับกันน้ำผ้าและการผลิตอลูมิเนต

อ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
2. วิกิพีเดีย (2019) อลูมิเนียม สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2019) อลูมิเนียม ฐานข้อมูล PubChem CID = 5359268 สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Aluminum
4. บรรณาธิการของสารานุกรมบริแทนนิกา (13 มกราคม 2562). อลูมิเนียม สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
5. UC Rusal (เอสเอฟ) ประวัติอลูมิเนียม. ดึงมาจาก: aluminiumleader.com
6. มหาวิทยาลัยโอเบียโด (2019) โลหะวิทยาอลูมิเนียม . กู้คืนจาก: unioviedo.es
7. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 กุมภาพันธ์ 2562). อลูมิเนียมหรือโลหะผสมอลูมิเนียม ดึงมาจาก: thoughtco.com
8. Klotz, K. , Weistenhöfer, W. , Neff, F. , Hartwig, A. , van Thriel, C. , & Drexler, H. (2017). ผลกระทบต่อสุขภาพของการสัมผัสอลูมิเนียม Deutsches Arzteblatt international, 114 (39), 653–659 ดอย: 10.3238 / arztebl.2017.0653
9. เอลส์ (2019) โลหะผสมอลูมิเนียม ดึงมาจาก: sciencedirect.com
10. Natalia GM (16 มกราคม 2555) มีอลูมิเนียมในอาหาร ดึงมาจาก: consumer.es