يُعد عنصر الألومنيوم من أكثر العناصر تواجدًا بشكل واسع في الطبيعة؛ حيث يمثل أكثر من 8 بالمئة من كتلة الكرة الأرضية. كما أنه يعد ثالث أكثر العناصر الكيميائية شيوعًا على سطح كوكب الأرض، وذلك بعد الأكسجين والسليكون. ويتميز بكونه معدن أبيض فضي لامع، يأتي ترتيبه في الثالث عشر في الجدول الدوري، وهو يرمز له بـ “Al”.
اكتشاف عنصر الألومنيوم:
إن عنصر الألمونيوم لا يمكن تواجده في الطبيعة بالشكل الخام أو المنفرد. ويرجع ذلك إلى كونه عنصر سريع الإرتباط والتفاعل مع العناصر الأخرى التي قد توجد في البيئة المحيطة به.
ولذلك لم يتم معرفة عنصر الألمونيوم في العصور القديمة، بل تم التعرف عليه بشكل متأخر في العصور الحديثة، فلقد تم إنتاجه بشكل رسمي للمرة الأولى في عام 1824. وأخذ الأمر نحو خمسون عامًا أخرى قبل أن يتم معرفة كيفية إنتاجه على المستوى الصناعي. (²)
ومن أهم الأشكال التي يوجد عليها الألومنيوم في الطبيعة هي على صورة كبريتات الألومنيوم. وهذه المعادن تحتوي على نوعان من حمض الكبريتيك، واحدًا يعتمد على فلز قلوي مثل الصوديوم أو البوتاسيوم، وواحدًا يعتمد على فلز من المجموعة الدورية الثالثة في الجدول الدوري وهو الألومنيوم بشكل أساسي.
ولقد يرجع سبب تسميته بهذا الإسم إلى كبريتات الألومنيوم، والتي تسمى في اللاتينية بإسم “ألومين alumen”.
يرجع الفضل في اكتشاف عنصر الألمونيوم وكذلك مجموعة أخرى من عناصر الجدول الدوري، إلى العالم الكيميائي Sir Humphry Davy، حيث أنه كان أول من استخدم التحليل الكهربائي Electrolysis، لعزل العناصر الكيميائية من صورتها المركبة.
واليوم، تمكن العلماء من اكتشاف حوالي 300 نوع من مركبات الألومنيوم والمعادن التي تحتوي عليه، ومن أهم تلك المعادن هو البوكسيت Bauxite، والذي يستخدم اليوم كمادة خام لإنتاج الألومنيوم. (²)
يمكنك الاطلاع أيضًا على: التحلل الانتقائي لعنصر الذهب من مصادر متعددة المعادن في المحاليل العضوية
أشكال عنصر الألومنيوم في الطبيعة
البوكسيت Bauxite هو عبارة عن معدن صلصالي ، يتكون من أنواع متعددة من هيدروكسيد الألومنيوم مختلطة مع عناصر أخرى، منها الصوديوم والسليكون والتيتانيوم والكبريت والكروميوم، وكذلك كبريتات الكالسيوم والحديد وكربونات المغنيزيوم، بمعنى أن البوكسيت يحتوي على حوالي نصف العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري. (³)
والكورندام Corundum هو أحد الأحجار الموجودة في الطبيعة وتحتوي على عنصر الألومنيوم. وهو عبارة عن الشكل الكريستالي لأوكسيد الألومنيوم Al₂O₃، محتويًا على بعض الشوائب من الحديد والتيتانيوم والفانيوم والكروميوم. كما أن بعض الأحجار الكريمة الأخرى مثل الزفير والعقيق تعتبر شكلًا من أشكال أملاح الألومنيوم.
وتلك الأحجار تمتاز بالشفافية والصلابة، لذلك يتم استخدامها في تصنيع أنواع الزجاج المضاد للرصاص، وزجاج نوافذ الطائرات، وشاشات الهواتف الذكية. (⁴)
الخواص الفيزيائية والكيميائية لعنصر الالومنيوم:
- يتمتع الألومنيوم بعدد من الخواص الفيزيائية المتميزة، والتي تتمثل في كونه من أحد أخف وأقل العناصر وزنًا في العالم، فهو أخف 3 مرات في الوزن من عنصر الحديد.
- كما أنه يتميز بدرجة عالية من الليونة وسهولة تشكيله.
- وعلى الرغم من خفة وزنه إلا أنه ذو صلابة وقوة عالية.
يمكنك الاطلاع أيضًا على: حفّازات كيميائية بكلفة منخفضة تعزز استخلاص الهيدروجين من الماء
- كما أن عنصر الالومنيوم هو عنصر مقاوم للصدأ. ويرجع الفضل في ذلك إلى أن سطحه مغطى بطبقة رقيقة وصلبة للغاية من الأوكسيد، والتي تعمل على عزله عن عوامل البيئة الخارجية، وتمنع تفاعله مع مكوناتها من ماء وهواء.(⁵)
- كما أنه غير قابل للمغنطة، إلا أنه يعد موصل جيد للغاية للكهرباء.
- ويمتاز بقابليته للتفاعل مع جميع العناصر الكيميائية الأخرى، وتكوين الأنواع المختلفة من السبائك.
- يمكن تصنيعه بسهولة باستخدام الضغط، وتحويله إلى اسطوانات أو فرده، وذلك سواء وهو ساخن أو باردًا.
- إن عنصر الالومنيوم غير قابل للاشتعال، كما أنه غير سام ولا يحتاج إلى عزله باستخدام طبقة من البلاستيك أو الطلاء.
- يمكن فرده إلى رقائق قد تصل سمكها إلى 4 ميكرون، كذلك يمكن تصنيعه على هيئة أسلاك رفيعة للغاية، حيث أنه يمكن تصنيعه على هيئة رقائق يصل سمكها إلى أقل 3 مرات من سمك شعرة الإنسان. (⁶)
المراجع
- Environmental Protection Agency, United States Government Directive Act (1990) Title 40, Section 261, Platoon. 4 (b) (7) (3).
- 2. EPA Record Report to Congress, Chapter 3. Alumina Generation, 1990. 3. “Cleaning Clays for the Alumina Industry,” Engineering and Mining Diaries, July / August 2006, pp. 66.
- Control, G., M. Grafe, And C. Klauber, “Managing Bauxite Accumulation: The Need to Investigate Regions”, Asia Pacific Organization ATF-06-3 Extension, CSIRO DMR-361 Archive, May 2009.
- Grafe, M., G. Control, and C. . Klauber, “The Asia-Pacifi c Association: An Vital Modern Activity for a Maintainable Alumina Industry,” Light Metals 2009, pp. 5-9.
- Control, G., M. Grafe, and C. Klauber, “Review of Current Bauxite Buildup Administration, Transfer and Capacity: Hones, Building and Science,” Asia-Pacifi c Association Venture ATF-06-3, CSIRO Archive DMR -3608, May 2009.
- Nunn, RF, “Advances in Ruddy Mud Dewatering and Transfer Technologies,” Light Metals 1998, pp. 107-113.
