آلومینیوم عنصر دوم در ستون سیزدهم جدول تناوبی است. اتم های آلومینیوم حاوی 13 الکترون و 13 پروتون هستند. در پوسته خارجی 3 الکترون valence وجود دارد. عنصر آلومینیوم حدود هشت درصد از جرم زمین را تشکیل می دهد
اطلاعات شیمیایی و فیزیکی عنصر آلومینیوم
نام: آلومینیوم
عدداتمی: 13
نمادعنصر: AL
گروه: 13
دوره: 3
بلوک: P
عنصر خانواده: فلز اصلی
جرم اتمی: 26.9815385
پیکربندی الکترونی: [Ne]3s23p1
کشف: هانس کریستین اریسد Hans Christian Ørstedدر سال 1807.
آلوم ماده ای شناخته شده از زمان های قدیم بود. امروزه ما می دانیم که آلوم اکسید آلومینیوم پتاسیم است. حدود 1750، دانشمند آلمانی آندریاس مارگراف یک ماده فلزی جدید را از آلومفورد جدا کرد و آن را آلومینا نامید. آلومینا اکسید آلومینیوم است. متاسفانه مارگراف، نتوانست آلومینیوم را از آلومینا جدا کند. سر هامفری دیوی با تجهیزات الکترولیز خود در سال 1807 نزدیک شد اما فلز او مخلوطی از آلومینیوم و آهن بود. هانس کریستین اریستد، متخصص شیمیایی سوئد، در 1825، آلومینیوم خالص را جدا کرد.
مبدا نام:
Sir Humphrey Davy اصطلاح آلومینیوم را برای عنصر پسوند -ium به alumina اضافه کرد
در سال 1990، IUPAC عنوان "آلومینیوم" را به عنوان نام رسمی عنصر 13 نامگذاری کرد
ایزوتوپها ی عنصر آلومینیوم
آلومینیوم طبیعی از دو ایزوتوپ تشکیل شده است: 26Al و 27Al. ایزوتوپ های رادیو اکتیو دوازده در شرایط آزمایشی از 21Al تا 42Al تولید شده است.
26Al
آلومینیوم 26- یک ایزوتوپ رادیواکتیو حاوی 13 نوترون است. نیمه عمر 717،240 سال است. فقط مقدار کمی از آلومینیم 26 در طبیعت ظاهر می شود.
27Al
آلومینیوم 25 -تنها ایزوتوپ پایدار آلومینیوم است و دارای 14 نوترون است. 100٪ از آلومینیوم طبیعی آلومینیوم 25 است.
اطلاعات فیزیکی عنصر آلومینیوم
دانسیته : 2.70 گرم / cm3
نقطه ذوب: 933.47 درجه کلوین و 660.32درجه سانتی گراد یا 1220.58 درجه فارنهایت
نقطه جوش: 2743 درجه کلوین یا 2470 درجه سانتی گراد یا 4478 درجه فارنهایت
حالت در 20 درجه سانتیگراد: جامد
گرمای فيوژن: 10.71 kJ / mol
حرارت تبخیر: 284 kJ / mol
ظرفیت گرمای مولی: 24.20 J / mol · K
داده های اتمی عنصر آلومینیوم
شعاع اتمی: 1.84 Å
شعاع کوانتومی: 1.21 Å
Van der Waals شعاع: 1.84 Å
وابستگی الکترونی: 41.762
الکترونگاتیوی: 1.61
انرژي اوليه يونيزاسيون: 577 539 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون دوم: 1816.679 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون 3: 2744.781 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون 4: 11577.469 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون 5: kJ / mol 14841.857
انرژی یونیزاسیون 6: 18379.49 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون 7: 23326.3 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون 8: 27465.52 kJ / mol
تاریخچه کشف عنصرآلومینیوم
مردم از دوران باستان برای رنگرزی، برنزه کردن و متوقف کردن خونریزی ازآلوم سولفات آلومینیوم پتاسیم استفاده کردند
در دهه 1750، آندرواس مارگرف، شیمیدان آلمانی، متوجه شد که می تواند از یک محلول قلیایی برای رسوب یک ماده جدید از آلوم استفاده کند. مارگریف اولین فردی بود که روی را در سال 1746 جدا کرد.
ماده مارگراف از آلو به عنوان آلومینا توسط شیمیدان فرانسوی لوئیز د مورو در سال 1760 نامگذاری شده است. اکنون ما میدانیم که آلومینا اکسید آلومینیوم است - فرمول شیمیایی Al2O3.
De Morveau معتقد بود که آلومینا دارای یک عنصر فلزی جدید است، اما مانند Marggraf، او قادر به استخراج این فلز از اکسید آن نیست.
در سال 1807 یا 1808، هومفری دیوی، شیمیدان انگلیسی، آلومینا را در یک قوس الکتریکی تجزیه کرد تا فلزی تولید کند. این فلز آلومینیوم خالص نبود، بلکه آلومینیوم و آهن بود.
آلومینیوم اولین بار در سال 1825 توسط هانس کریستین ا ریستد (Oersted) در کپنهاگ، دانمارک کشف شد او گزارش داد: "یک توده از فلز که در رنگ و جلوه تا حدودی شبیه قلع است."
تقریبا سه دهه آلومینیوم گران قیمت و ارزشمندتر از طلا، بودتا زمانی که در سال 1854 Henri Saint-Claire Deville در پاریس، فرانسه راهی برای جایگزینی پتاسیم با سدیم پیدا شد که بسیار ارزان در واکنش برای جداسازی آلومینیوم بود.
در نهایت، ارزان ترین فلز آلومینیوم در سال 1886، توسط شیمیدان آمریکایی چارلز مارتین هال و شیمیدان فرانسوی پل هرولت به طور مستقل با فرآیند Hall-Héroult از اکسید الکترولیتی جدا کردند
امروزه آلومینیوم با استفاده از فرآیند Hall-Héroult تولید می شود.
دانستنی های جالب در مورد عنصر آلومینیوم
آلومینیوم در بیش از 270 مواد معدنی موجود است.
فراورن ترین عنصر بر روی زمین پس از اکسیژن و سیلیکون است.
آلومینیوم تقریبا همیشه به عنوان یک آلیاژ استفاده می شود، حتی اگر محتوای آلومینیوم تا 99 درصد باشد.
عناصر معمولی که با آلومینیوم ترکیب شده اند عبارتند از: روی، مس، سیلیکون، منیزیم و منگنز.
آلومینیوم منعکس کننده حدود 92٪ نور قابل مشاهده است.
این نشان دهنده حدود 98٪ از اشعه مادون قرمز است.
چگالی و سختی آن حدود یک سوم از چگالی و سختی فولاد است.
ایزوتوپ های زیادی از آلومینیوم شناخته شده است، اما تنها دو نوع در طبیعت وجود دارد.
به علت اتصال بالقوه آلومینیوم با اکسیژن، آلومینیوم خالص تقریبا در طبیعت یافت نمی شود.
سیلیکات یا اکسید آلومینیوم به احتمال زیاد به طور طبیعی یافت می شود.
جدا سازی عنصر آلومینیوم از مواد معدنی، بسیار دشوار است زیرا بسیار واکنش پذیر است.
سنگ های حاوی آلومینیوم دارای نقطه ذوب بسیار بالا هستند و باعث می شود که استخراج مشکل ساز باشد.
استرالیا تولید کننده پیشرو در آلومینیوم جهان است.
آلومینیوم به طور بالقوه قابل بازیافت است
بازیافت آلومینیوم فقط پنج درصد انرژی لازم را برای استخراج آن از سنگ تولید می کند.
خاکستر سفید می تواند بسیار قابل احتراق باشد اما اهداف تولید بتن و آسفالت را تامین می کند.
عنصر آلومینیوم با رنگ نقره ای در دمای اتاق نرم است.
عنصر آلومینیوم بعدها به عنوان فلز شاهان شناخته شد. برای چند دهه ی اول پس از کشف آن، مقدار کمی تولید شد. فلز آلومینیوم از طلا ارزشمندتر بوده و برای کاربردهای تزئینی استفاده می شود.
فرایند Hall-Héroult در سال 1888 کشف شد. این به شدت قیمت فلز آلومینیوم را کاهش داده و هنوز هم استفاده می شود.
بازیافت فلز آلومینیوم تنها 5 درصد از انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم از سنگ معدن بوکسیت را به خود اختصاص می دهد.
آلومینیوم 8 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد و سومین عنصر فراوان است. آلومینیوم رایج ترین فلز در پوسته زمین است.
آلومینیوم پارامغناطیس و یک هادی الکتریکی خوب است.
آلومینیوم جایگزین نقره به عنوان پشت آینه است. نقره در فشار کم تبخیر می شود و به سطح سوبسترا متصل می شود تا سطح انعکاسی آینه را ایجاد کند.
آلومینیوم عنصری غیر سمی برای انسان محسوب می شود، اما بین آلومینیوم و بیماری آلزایمرارتباطی برقرار است هرچند این پیوند ثابت نشده است.
فلز آلومینیوم نسبتا نرم است، اما اضافه کردن آلومینیوم به مس، منیزیم یا روی، قدرتش را در هنگام کاهش وزن به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
فلز آلومینیوم هیچ عطر و طعم ندارد و برای تهیه و ذخیره مواد غذایی مفید است.
تولید عنصرآلومینیوم انرژی زیادی را به دست می آورد 17.4- مگاوات ساعت انرژی الکتریکی برای تولید یک تن آلومینیومی لازم است ؛ این سه برابر بیشتر از انرژی لازم برای تولید یک تن فولادی است.
آلومینیوم یک فلز عالی برای بازیافت است. بازیافت فقط از 5 درصد انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم از سنگ معدن بوکسیت استفاده می کند.
آلومینیوم در شرایط عادی دارای مغناطیسی ضعیفی است
با وجود فراوانی زیاد آن، در سال های 1850 آلومینیوم بیشتر از طلا ارزشمند بود. در سال 1852، قیمت آلومینیوم 1200 دلار در هر کیلوگرم بود و طلا 664 دلار در هر کیلوگرم بود.
آلومینیوم در آتش سوزی های هسته ای ستاره های سنگین ساخته می شود، زمانی که پروتون به منیزیم اضافه می شود (منیزیم خود در ستارگان با ترکیب هسته ای دو کربن ساخته شده است.)
ظاهر و مشخصات
اثرات مضر:
هنوز صدرصد اثبات نشده مصرف خوراکی آن ممکن است باعث بیماری آلزایمر شود
مشخصات:
آلومینیوم یک فلز سفید رنگ است.آن پارامغناطیس است و بنابراین مغناطیس آن در شرایط عادی بسیار، بسیار ضعیف است این یک هادی الکتریکی عالی است. عنصر آلومینیوم چگالی کم و انعطاف پذیری بالا دارد این بسیار واکنشی است به طور معمول به عنوان فلز یافت می شود..
آلومینیوم در سمت راست جدول تناوبی است که نشان می دهد دارای برخی رفتار غیر فلزی است واکنش با مواد قلیایی گرم جهت تشکیل یونهای آلومینات [Al(OH)4]و همچنین واکنش فلز معمولی با اسیدها گاز هیدروژن آزاد و فرم یون فلز با بار مثبت، Al3 + را تشکیل می دهد. یعنی آلومینیم آمفوتریک است.
آلومینیوم خالص کاملا نرم و بدون قدرت است. آلومینیوم مورد استفاده در برنامه های تجاری مقدار کمی از سیلیکون و آهن (کمتر از 1٪) اضافه شده است، که در نتیجه به شدت قدرت و سختی آن افزایش می یابد.
استفاده از آلومینیوم
در نتیجه چگالی کم، هزینه پایین و مقاومت خوردگی، آلومینیوم به طور گسترده در سراسر جهان استفاده می شود.
این محصول در طیف گسترده ای از محصولات از مخازن نوشیدنی به فریم های پنجره و قایق و هواپیما استفاده می شود. بوئینگ 747-400 شامل 147000 پوند (66150 کیلوگرم) از آلومینیوم با قدرت بالا است.
بر خلاف برخی از فلزات، آلومینیوم هیچ عطر ندارد- به همین دلیل استفاده گسترده آن در بسته بندی مواد غذایی و پخت و پز رایج است.
آلومینیوم یک هدایت الکتریکی عالی است. اگرچه به اندازه نقره و یا مس خوب نیست این نکته نیز در مورد عنصر آلومینیوم قابل ملاحظه است که ارزان تر و سبک تر از این فلزات است، بنابراین به طور گسترده ای در خطوط برق سربار استفاده می شود.
از تمام فلزات، تنها آهن بیشتر از آلومینیوم استفاده می شود.
در سایت دانستنی دردانم از جدول تناوبی بیشتر برای شما خواهیم گفت
عنصر فلوئور 
عنصر نئون چیست ؟ 
عنصر سدیم چیست ؟ 
عنصر منیزیم چیست ؟ 