Aluminiul este cel mai răspândit metal din scoarța terestră, dar a fost descoperit abia în 1825. Este un metal extrem de reactiv, ceea ce înseamnă că suferă foarte ușor reacții chimice cu alte elemente sau compuși pentru a forma diferite substanțe. Ca urmare, aproape toți atomii de aluminiu ce apar în mod natural pe Pământ sunt ascunși în moleculele a mai mult de 270 de diferite minerale, inclusiv pietre prețioase precum smaraldele sau rubinele.

Chiar dacă reprezintă 8,2% din scoarța terestră, fiind astfel cel mai răspândit metal și al treilea cel mai răspândit element din lume, nu am fi știut niciodată că este acolo fără o investigație la nivel chimic.

Căutarea a început la mijlocul anilor 1700, atunci când chimiștii au început să experimenteze cu o clasă de compuși chimici abundenți, precum sulfatul de aluminiu potasiu, care era cunoscut chiar și de grecii antici. Investigarea chimică a acestor compuși a sugerat că în compoziția lor exista și un metal necunoscut.

Marea problemă a chimiștilor din secolul al XVIII-lea a fost că aceștia nu aveau o metodă de a separa elementul necunoscut de restul atomilor din compuși. În 1825, chimistul danez Hans Christian Orsted a conceput o reacție chimică care-l putea extrage, dar procesul său putea produce doar cantități mici, făcând experimente aprofundate foarte dificile.

Ca urmare a descoperirii lui Orsted, chimistul german Friedrich Wohler a dezvoltat un proces mai eficient, iar în 1845 a produs suficient aluminiu pentru a demonstra proprietățile sale de bază. Chiar și așa, metoda de extracție încă era greoaie și lentă și nu putea suporta producția la scară largă.

În 1854, chimistul francez Henri Etienne Sainte-Claire Deville a rafinat procesul, reducând prețul aluminiului de la 1200 de dolari pe kilogram la doar 40 de dolari. Cu toate acestea, prețul era încă unul ridicat, dar acest lucru avea să se schimbe în timpul anilor 1880, datorită a două salturi tehnologice importante.

În 1886, chimistul american Charles Martin Hall și chimistul francez Paul LT Heroult au inventat independent un proces de extracție a aluminiului din oxidul de aluminiu. Procesul Hall-Heroult se bazează pe electroliză, un mijloc de rupere a compușilor chimici în elementele componente folosind curentul electric. Ideea de bază este de a conduce electricitatea de la un anod la un catod prin material lichid sau topit. Fiecare capăt atrage și respinge atomii încărcați (ionii). Anodul încărcat pozitiv atrage ioni negativi și respinge ioni pozitivi iar catodul invers.

Oamenii de știință au încercat să producă aluminiu prin electroliză încă de la începutul anilor 1800, dar fără succes. Hall și Heroult au descoperit că era necesar ca prima dată oxidul de aluminiu să fie dizolvat în criolit topit. Aplicarea curentului electric la acest material atrage ionii pozitivi de aluminiu către catod, care în general este cuva în sine realizată din fier căptușit cu grafit.

În 1888, chimistul austriac Karl Josef Bayer a găsit o metodă de a extrage oxidul de aluminiu și din bauxită, un minereu natural ce se găsește cu ușurință în straturile chiar de sub suprafața pământului. Australia conduce mineritul de bauxită la nivel mondial, producând o treime din total.

Împreună, atât procesul Hall-Heroult cât și cel Bayer (ambele încă folosite), au inaugurat ceea ce putem numi „Epoca Aluminiului”. Proprietățile metalului l-au făcut un succes imediat. E ușor (aproape o treime din greutatea oțelului) dar puternic. Este și foarte ductil, fiind ușor tras într-un fir sau aplatizat ca o foaie și este extrem de maleabil, ceea ce înseamnă că i se poate da orice formă relativ ușor. Dacă mai adăugam și faptul că este un conductor excepțional de căldură și electricitate, avem un material incredibil de versatil.

Cu toate acestea, cea mai importantă calitate a sa este rezistența la coroziune. La fel ca fierul, aluminiul este foarte reactiv la oxigen dar rezultatul reacției de oxidare este cu totul diferit. Oxigenul și fierul reacționează prin producerea unui strat de rugină, în timp reacția de oxidare la aluminiu produce un compus dur și transparent care înconjoară aluminiul și acționează ca un scut ce îl protejează de oxigen și alte elemente. Dacă stratul protector se deteriorează, imediat va apărea altul, reconstruind scutul.

Majoritatea produselor din aluminiu sunt de fapt realizate din aliaje de aluminiu. Combinarea accentuează și amplifică anumite proprietăți. De exemplu, alierea aluminiului cu cupru îmbunătățește puterea iar un aliaj de aluminiu și mangan îmbunătățește rezistența la coroziune.

Aluminiul poate fi transformat într-o multitudine de produse printr-o serie de procese de fabricație. Poate fi adus în orice formă prin turnarea într-o matriță. Poate fi întins în foi subțiri de până la 0.15 milimetri grosime. Pot fi realizate șuruburi, bolțuri, componente hardware și chiar sârmă foarte subțire.

O altă super-putere a aluminiului este reciclarea. Programele de reciclare utilizează cutii vechi de aluminiu pentru a face altele noi la aproximativ 30% din costul de a le face de la zero. Cutiile vechi sunt rupte în bucăți și mai apoi topite, sunt formate blocuri care mai apoi sunt transformate în foi subțiri din care sunt tăiate cutiile noi. Datorită acestui proces de reciclare, două treimi din aluminiul produs vreodată încă mai este în uz.

loading...

1 COMENTARIU

  1. Folosirea epitetului pentru acest metal este greșită . In DEX sensul acestui cuvânt este dat explicit ca fiind nestatornic,schimbător,lipsit de fermitate

LĂSAȚI UN MESAJ