Алюминий — металл, характерными особенностями которого является матовый серебристый цвет, легкий вес, пластичность. Следует отметить, что интересный цвет достигается за счет наличия окисной пленки, возникающей моментально при контакте металла с воздухом. Алюминий является одним из представителей периодической системы Менделеева.
Алюминий востребован во многих промышленных отраслях. Если рассматривать объемы использования металлов, то он уступает разве что железу. Такая популярность обусловлена его уникальными свойствами:
- способностью принимать любую форму — она объясняется ковкостью и пластичностью алюминия;
- великолепными антикоррозионными характеристиками — металл наделен этими качествами благодаря окисной пленке. Из этого следует, что алюминиевые изделия имеют продолжительный эксплуатационный срок;
- высокой электропроводностью;
- экологической безопасностью;
- простотой переработки.
Всеми вышеперечисленными характеристиками объясняется значимость металла в мировой экономике. Без него не обходится аэрокосмическая отрасль, автомобиле-, вагоно- и судостроение. Алюминиевые изделия часто используются в строительной сфере. Более того, алюминию удалось почти полностью заменить медь в производстве высоковольтных ЛЭП. Из этого материала изготавливается даже кухонная утварь.
Производство металла
Алюминий считается самым распространенным металлом и одним из наиболее популярных элементов (в рейтинге популярности элементов данный металл находится на четвертой позиции). При этом в природе в чистом виде он не обнаружен. В большинстве случаев его получают из бокситов. Самые большие месторождения этого минерала находятся в тропиках и субтропиках.
В России применяются нефелиновые руды, добыча которых производится в южной азиатской части и на северо-западе европейской части территории. Результатом переработки такой руды является оксид алюминия (глинозем), карбонат натрия, карбонат калия, удобрения, цемент.
Глинозем по своим внешним характеристикам напоминает белый песок. Стоит акцентировать внимание на том, что он никак не связан ни с глиной, ни с черноземом, конечно, кроме схожести в названии. Именно из него получают алюминий. При этом основа производственного процесса — электролиз. Из глинозема образуется вдвое меньше алюминия.
Процесс получения алюминия отличается высокой энергоемкостью, следовательно, предприятия по производству данного металла целесообразно открывать в регионах с доступными источниками электроэнергии.
Историческая справка
Самые ранние упоминания о металле, схожем по качествам с алюминием, датированы I столетием до н.э. Плиний Старший изложил сказание, в соответствии с которым один мастер в качестве дара преподнес римскому императору Тиберию Юлию Цезарю Августу невероятно легкую металлическую чашу серебристого цвета. По заверениям дарителя данный предмет был изготовлен из металла, полученного из глины. Мастер надеялся на императорскую благодарность, однако, тот рассудил иначе, лишив его жизни. Действия правителя, опасавшегося, что золото и серебро обесценятся, оказались недальновидными, поэтому он распорядился не только обезглавить дарителя, но и уничтожить его мастерскую.
Впрочем, это всего лишь поверье. Что касается фактов, то они говорят о другом: первые шаги к получению алюминия сделаны в момент выделения «квасцовой земли», насыщенной оксидами неизвестного в те времена (XVI столетие) металла.
В середине XVIII века данный эксперимент повторил немец Андреас Маргграф, который и дал название металлу «alumina», что в переводе с латыни означает «вяжущий». Именно в этот период для науки был открыт алюминий. Стоит отметить, что сразу он не получил широкого распространения, так как в природе чистый вид металла обнаружен не был.
Только в середине XIX столетия алюминий произвел фурор, когда был представлен на международной выставке, которая проходила в столице Франции. По началу он считался дорогим, поэтому из него производили всевозможные ювелирные украшения.
Удешевить производство алюминия удалось к концу XIX века. Эффективный метод предложил американец Чарльз Холл и француз Поль Эру, работавшие отдельно друг от друга. Они предложили добывать металл путем электролиза оксида алюминия, расплавленного в криолите. Правда, данная технология была достаточно энергозатратной.
Алюминий обладал многими уникальными свойствами, однако, были у него и недостатки, например, невысокая прочность. С этой проблемой удалось справиться Альфреду Вильму, добавившему в состав металла медь, магний, марганец. Таким образом уже в 1911 году в Дюрене был выпущен дюралюминий, а через восемь лет из него построили первый самолет.
Перейти к списку статей >>
