Alüminyum nedir? Alüminyumun özellikleri nelerdir? Alüminyum nasıl üretilir, nasıl elde edilir ve nerelerde kullanılır? Alüminyum alaşımları (isimleri) nelerdir?
Kaynak: pixabay.com
- Simgesi: Al
- Atom ağırlığı: 26,97
- Atom numarası: 13
- Yoğunluğu: 2,5
- Ergime noktası: 685°
- Kaynama noktası: 1800®
Gümüş parlaklığında, beyaz bir madendir. Hafif olması bakımından endüstride çok kullanılır. Tabiatta serbest bir halde bulunmaz, daha çok bileşikler halindedir. Bu bileşikler yer yüzeyinin % 8 ini teşkil eder. Alüminyum bileşiklerinin başlıcaları alümin (oksit), silikat (kil), broksit, feldspat ve mikadır. Yeryüzünde en çok bileşiği olan madendir ve en çok Amerika ve Almanya’da çıkarılır. Türkiyede Zonguldak ve Toroslar civarında zengin alüminyum yatakları vardır.
Alüminyum kolaylıkla levha ve tel haline getirilebilir, çekiçle dövülür. Isı ve elektrik akımı için iyi bir iletkendir. Zehirli olmadığından mutfak eşyası yapılmakta kullanılır. Bilhassa hafif bir maden olduğu için bakıra tercih edilir. Gene hafif olduğu için uçak, otomobil ve deniz teknelerinde tercihen kullanılır. Ayrıca, çok ince levha haline getirebildiğinden, krem ve diş macunu vs. tüpleri de alüminyumdan yapılır, çikolata gibi gıda maddeleri de gayet ince alüminyum levhalara sarılarak saklanır.
Alüminyum toz haline getirilip beziryağı ile karıştırılınca yaldız boya elde edilmiş olur. Bu çeşit boyalar hem havaya karşı dayanıklıdır, hem de az sürmekle büyük bir yer kaplar. Alüminyumun diğer bir özelliği de kolay kolay paslanmamasıdır. Havadaki oksijenin etkisiyle meydana gelen gayet ince bir alümin (oksit) tabakası alüminyuma hem mavimtırak beyaz bir renk verir, hem de paslanmasını önler.
Alüminyum nasıl elde edilir
Alüminyum elde etmek için en çok kullanılan madde, diğer yabancı maddelerle karışık bulunan alüminyum oksittir. İlk defa 1825 yılında Danimarkalı fizik ve kimya bilgini Derstedt tarafından oksitten alüminyum elde edilmiştir. Bu işte indirgen olarak potasyum kullanılmıştı. Fakat bu şekilde elde edilen alüminyumun pahalıya mal olduğundan başka usuller aranmaya başlandı. 1886 yılında Charles Martin Hail adında 22 yaşında Amerikalı bir öğrenci alüminyum okside kriolit katmak suretiyle elde ettiği karışımı düşük sıcaklıklarda ergitmeyi başardı. Karbon kroze içerisindeki alümini ergiterek bu karışımdan elektrik akımını geçirmek suretiyle krozenin dibinde alüminyumu elde etti. Böyle elektroliz usulü ile elde edilen alüminyum eskisinden çok ucuza mal oluyordu. Bir yıl sonra Fransız kimyacısı Heroult da aynı usulle alüminyumu bulduğu için bu usule Hall-Heroult metodu denir. Bu usulle alüminyumun fiyatı daha fazla ucuzlamıştır.
Bugün alüminyumu elde etmek için şu iki işlem yapılır:
- Doğadan çıkartılan boksit, içindeki yabancı maddeler temizlenerek, saf alüminyum-oksit (alümin) haline getirilir,
- Alüminyum oksit (alümin) elektroliz yolu ile işlem görür ve alüminyum elde edilir.
Alüminyumun yeni usullerle çok miktarda, kolay ve ucuz elde edilmesi üzerine bütün dünyadaki kullanım miktarı yıldan yıla büyük bir hızla artmıştır.
Alüminyum kaynağı
Alüminyum, ince toz haline getirilmiş alüminyum-demir oksidiyle karıştırılır ve yüksek ısı etkisiyle bir nevi kaynak olarak kullanılır. Üzerinden büyük ağırlıkların geçtiği tren ve tramvay rayları, gemi dümenleri, makinelerin manivela gibi önemli kısımlarının çatlak ve kırıkları bu kaynakla tamir edilir.
Alüminyum Tuncundan Yapılmış Pervane
Alüminyum alaşımları
Alüminyum yeter derecede sert olmadığı için, genel olarak saf kullanılmaz, daha çok alaşımlarından faydalanılır. Başlıca alüminyum alaşımları şunlardır:
- Alüminyum bronzu: İçinde % 90 kadar bakır bulunan ve alüminyum parçalarının ergimiş bakıra batırılmasıyla elde edilen alaşımdır. Özellikleri bronza benzer. Aşınmaya karşı dayanıklı olduğu için daha çok gemi ve makine işlerinde kullanılır.
- Alüminyum çeliği: İçinde % 5 kadar alüminyum bulunan bir çeliktir. Dinamo ve transformatör levhaları yapımında kullanılır.
- Alüminyum pirinci: Kopma ve çarpmaya karşı dayanıklıdır.
- Dur alüminyum : Alüminyumdan başka % 5 kadar bakır, % 3 kadar magnezyum, % 2 kadar manganez, % 2 kadar da silisyumdan meydana gelir.
- Elektron: % 10 alüminyum, % 80 magnezyum, % 5 bakır, % 5 çinkodur.
- Magnelyum: Alüminyumdan başka % 3-15 arasında magnezyumdan meydana gelmiştir.
Alüminyumun ham şekli olan silikatları arasında killer, bilhassa kaolin vardır, Kaolin beyaz ve saf bir kildir, tuğla, kiremit, fayans, çini, porselen ve kap-kacak yapımında işe yarar. Bilhassa seramikçilik ve porselen sanayii bu madde üzerine kurulmuştur denebilir. Potasyumlu silikatları da soda, kireç ve madensel silikatlarla karıştırılıp yüksek ısıda eritilirse cam elde edilir. Killer; aynı zamanda çimento sanayiinde de başlıca maddelerden birini meydana getirmeleri bakımından önemlidir.
Kıymetli taşlar
Birçok kıymetli taşlar aslında alüminyumun bir başka şeklidir. Doğada «alüminyum oksit» ten ibaret alüminyum filizlerine, bilhassa renksiz kristaller halinde bulunan korendon filizlerine rastlamak mümkündür. Korendon, elmastan sonra en sert maddedir. Bu madde doğada kendiliğinden kırmızıya boyanmışsa «yakut», maviye boyanmışsa «safir», nikel oksitle yeşile boyanmışsa «zümrüt», sarıya boyanmışsa «zebercet» denilen kıymetli taşlar meydana gelir.
