ALUMIINIUM JA SELLE KASUTAMINE (0)

ALUMIINIUM JA SELLE KASUTAMINE
Referaat aines “Keemia”
Jõhvi, 2017 .a.

Sissejuhatus

Alumiinium (Al) on perioodilise tabeli kolmanda rühma element. Selle järjenumber on 13 ja aatommass on 26.98. See on hõbeda värviga, madala sulamistemperatuuriga hästi painduv metall . Alumiiniumi kasutamisvaldkonnad kogu aeg suurenevad, kuna see on tugev, aga vaatamata sellele ka kerge ning plastiline. Tal on rahuldav korrosioonikindlus , hea vormitavus. Alumiiniumi on palju loodudes, kuid seda ei saa leida puhtal kujul. Tänapäeval on raske leida tööstusharu , kus ei kasutata alumiiniumit või selle sulameid .

Alumiinium

Alumiinium on suhteliselt noor metall, seda avati 1825. aastal, kui olid saadud esimesed alumiiniumi tükikesed. Tööstuses seda hakati kasutama ainult 19. sajandi lõppus, kui leiti võimalust seda puhtaks metalliks töödelda. Alumiinium on hõbevalge plastiline metall. Õhkkonnas see kattub oksiidkihiga, mis kaitseb korrosiooni eest. Alumiinium on keemiliselt kindel vastu lämmastik - ja orgaanilisi happeid, leeliseid, kuid laguneb puudutes soolhappe või väävelhappega. Kõige olulisem omadus alumiiniumil - madala tihedusega, see on kolm korda kergem rauast. Kõrge plastilisus (saavutatud lõõmutamisel temperatuuridel 350-410 ° C) võimaldab teha sellest väga õhuked lehed, näiteks fooliumi paksus võib olla kuni 0.005mm. Tugevuse tõstmiseks lisatakse alumiiniumisse ränit, mangaani , vaset ja muid metalle. Alumiinium ja tema sulamid on kasutatud lennukite- ja masinaehituses, hoonete ja elektriliinide ehitamises ja veel paljudes tööstusharudes. Sellest valmistatakse erinevaid konteinereid ja ventiileid keemiatööstuseks, toiduainetööstuseks kasutatakse fooliumist pakendeid . Laialt levinud on alumiiniumist tehtud köögitarbed.

Sulamid

• Duralumiinium - alumiiniumi sulam vasega (2,2-5,2%), magneesiumiga (2-2,7%) ja mangaaniga (0,2-1,0%). Seda karastatakse vees pärast kuumutamist temperatuuril umbes 500 ° C. Seda kasutatakse peamiselt tavalises elus - plaadid, nurgad, torud jms, kui ehitusmaterjali seda kasutatakse õhutranspordi alal.
  

• Silumiinist - selam alumiiniumist ja ränist, on head valamisomadused, pehme, kasutatakse ebaoluliste detailide jaoks. Peale alumiiniumi ja ränit (10-13%) selles sulamis on: raud (0,2-0,7%), mangaan (0,05-0,5%), kaltsium (0,07-0,2%) titaan (0,05-0,2%), vask (0,03%) ja tsink (0,08%).
  

• Berüllium on lisatud, et vähendada oksüdatsiooni kõrgematel temperatuuridel. Väikestes kogustes lisandina berülliumi (0,01-0,05%) kasutatakse alumiiniumi sulamites, et teha neid vedelemaks.
  

• Boori lisatakse elektrijuhtivuse parandamiseks. Booriga sulameid kasutatakse tuumaenergeetikas, kuna see neelab neutronei ja seega takistab radiatsiooni. Boori lisatakse keskmiselt 0,095-,1%.
  

• Raud. Väikestes kogustes (0,04%) on kasutusel juhtmete valmistamisel. Lisab tugevust ja parandab levimust.
  

• Magneesium oluliselt suurendab tugevust, ilma et väheneks plastilisus.
  

• Vask tugevdab sulamid, maksimaalne jäigastumine on saavutatav, kui vase sisaldus on 4-6%.
  

Alumiiniumi ja selle sulamite kasutamine

Praegu alumiiniumi ja selle sulameid kasutatakse peaaegu kasaegse tehnoloogia valdkondades. Peamised alumiiniumi ja selle sulamite tarbijas on lennundus - ja autotööstus, raudtee - ja veetransport, masinaehitus , elektrotehnika ja aparatuur , tööstus- ja tsiviilehitused, keemiatööstus, tarbekaupade tootmine.
Enamikul alumiiniumi sulamitel on kõrge korrosioonikindlus loomulikus atmosfääris, merevees , soola lahustes ja enamikus toiduainetes. Konstruktsioone alumiiniumist sageli kasutatakse mereveega töötamisega. Päästepaate, laevu ja praame ehitatakse alumiiniumist alates 1930. aastast. Allumiiniumist tehakse ka maaalsed torud. Aastal 1951. Alaskas ehitati 2,9 km pikka toru. Pärast 30 aastat tööd ei avastati seal mingeid tõsiseis vigastusi või lekkeid, mis võiksid ilmuda korrosiooni pärast.
Alumiiniumi kasutatakse suurtes kogustes panelite, uste, aknaraamide ning elektrikarbide tööstuses. Alumiiniumi pulbreid kasutatakse tööstuses ka. Pulbreid kasutatakse keemias alumiiniumiühendite saamiseks ja katalüsaatorina (näiteksetüleeni ja atsetooni tootmisel).
Arvestades alumiiniumi suurt reaktsioonivõimet, eriti pulbril, kasutatakse seda lõhkeainete jaraketide tahkekütuse tootmisel, kuna tal on võime kiiresti süttida.
Arvestades suurt vastupidavust oksüdatsioonile, alumiiniumpulbrit kasutatakse pigmendina läikivate pindade värvimisel, nt sõidukite paneele. Samuti alumiiniumiga kaetakse terasest ja malmist tooteid, et vältida korrosiooni.
Kasutamise skaala järgi alumiiniumi ja selle sulamid on teisel kohal pärast rauda (Fe) ja tema sulameid.

Kokkuvõtte

Uurides alumiiniumi ja selle sulamite omadusi ning kasutamisvaldkonnaid saan teha selliseid järeldusi:
Sellised omadused, nagu madal tihedus (2,7 g / cm3), suhteliselt suur tugevus, hea soojus - ja elektrijuhtivus, hea töödeldavus, korrosioonikindlus ja suur loodusvara võimaldavad mind väita, et alumiinium on üks olulisemaid tehnilisi materjale tänapäeval.
Isegi praegu on raske leida tööstusharu, milles ei kasutata alumiiniumi või tema sulameid, alates mikroelektroonikas ja lõpetades raske metallurgiaga.

Kasutatud allikad

http://www.sapagroup.com/ee/sapa-profiilid-as/alumiiniumist/alumiiniumi-omadused/
http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/alumiinium_franc.ht m
http://www.vet.agri.ee/static/body/files/867.Alumiinium.pdf
http://www.physic.ut.ee/materjalimaailm/Kirjed/Alumiinium.ht m