Giunsa Pagpino ang Aluminum ug Unsang mga Elemento ang Naa Niini?

Ang Aluminum (Al) usa ka gaan, puti nga metal nga sama sa pilak nga ikatulo nga pinakadaghang elemento sa crust sa Yuta, sunod sa oksiheno ug silicon. Bisan pa, tungod sa taas nga kemikal nga reaktibiti niini, dili kini natural nga makita sa puro nga metal nga porma niini. Hinuon, kini makita sa mga compound, labi na sa bauxite ore, usa ka sagol nga hydrated aluminum oxides lakip ang gibbsite (Al(OH)₃), boehmite (AlO(OH)), ug diaspore.

Ang Proseso sa Pagpino sa Duha ka Yugto

Ang panaw gikan sa hilaw nga bauxite ngadto saang taas nga kaputli nga aluminyo naglakip saduha ka managlahing proseso sa industriya.

Ang unang hugna mao ang proseso sa Bayer, nga naugmad niadtong 1888. Ang dinugmok nga bauxite gisagol sa init nga sodium hydroxide solution ubos sa pressure, nga nagtunaw sa mga mineral nga adunay aluminum samtang nagbilin og mga hugaw sama sa iron oxides ug silica. Ang resulta nga sodium aluminate solution dayon gisala aron makuha ang pula nga lapok, gibutangan og mga kristal nga aluminum hydroxide, ug gi-calcine sa gibana-bana nga 1,100°C aron makahimo og puro nga puti nga alumina, o aluminum oxide (Al₂O₃). Kapin sa 90% sa alumina sa kalibutan ang gihimo karon pinaagi niini nga pamaagi.

Ang ikaduhang yugto mao ang proseso sa Hall Héroult. Ang Alumina adunay melting point nga labaw sa 2,000°C, nga naghimo sa direktang electrolysis nga dili praktikal. Ang solusyon anaa sa pagtunaw sa Al₂O₃ sa tinunaw nga cryolite (Na₃AlF₆), nga nagpaubos sa temperatura sa operasyon ngadto sa mga 950~1,000°C. Usa ka kuryente ang iagi sa sagol. Ang tinunaw nga aluminum magtapok sa ubos (ang cathode), samtang ang oxygen mosagol sa carbon anodes aron maporma ang CO₂. Kini nga pamaagi sa electrolytic nagpabilin nga mao lamang ang proseso sa industriya alang sa paghimo og primary aluminum, nga naghatag og metal nga 99.5~99.8% nga kaputli.

Unsang mga Elemento ang Adunay Aluminum?

Ang puro nga aluminum mismo gilangkoban lamang sa elementong Al, nga adunay atomic number nga 13 ug atomic weight nga gibana-bana nga 26.98 g/mol. Ang komersyal nga puro nga aluminum (98.8–99.7% Al) adunay gamay nga timailhan sa puthaw ug silicon isip natural nga mga hugaw. Bisan pa, kadaghananAng mga aplikasyon nagsalig sa mga aluminum alloys, diin ang mga espesipikong elemento tinuyo nga gidugang aron ipahaum ang mekanikal nga mga kabtangan.

Alang sa mga aplikasyon sa istruktura, ang serye sa 6000 (pananglitan, 6061) naggamit ug magnesium ug silicon isip pangunang mga elemento sa pagsagol, kasagaran 0.8~1.2% Mg ug 0.400~.8% Si. Kini nga haluang nagtanyag ug maayo kaayong balanse sa kasarangang kusog, maayong pagka-weld, ug labaw nga pagka-machinable.

Alang sa mga panginahanglanon nga taas og kusog, ang 7000 series (pananglitan, 7075) naglakip sa zinc ug copper isip pangunang alloying elements, nga adunay gibana-bana nga 5.16~.1% Zn ug 1.2~2.0% Cu. Ang T6 temper sa 7075 naghatag og halos doble sa tensile strength sa 6061-T6, nga naghimo niini nga materyal nga gipili alang sa aerospace ug high performance structural components.

Ang gamay nga gidaghanon sa chromium, manganese, ug titanium kasagarang makita usab sa mga komersyal nga haluang metal, nga ang matag usa adunay papel sa pagpino sa lugas ug pagbatok sa kaagnasan. Ang pagsabot sa tukmang elemento sa matag haluang metal hinungdanon sa pagpili sa husto nga materyal alang sa piho nga mga kinahanglanon sa machining o fabrication.