كيف تذوب الألومنيوم في المنزل. كيفية صب جزء من الألومنيوم في المنزل. كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم في التدفقات.

التفريغ هو إزالة الهيدروجين من المعدن المنصهر عن طريق فقاعات خليط من الغازات خلال الذوبان. التدفق هو مادة تعزز الاندماج ، وخاصة المعادن أو المعادن. يتسبب التدفق في ظهور شوائب مثل القلويات والصوديوم والليثيوم على سطح الحمام. بعد اكتمال التفريغ ، يتم أخذ عينة وتحليلها من أجل التركيب الكيميائي الصحيح.

دروز هو مزيج من أكاسيد الألومنيوم ومادة غير معدنية تطفو على سطح الألمنيوم المصهور. يتم عمل قطرة في كل مرة يضاف فيها الألومنيوم إلى فرن تم طلاؤه أو معالجته بأكسيد الألومنيوم أو اتساخه. يتم إزالة دروز من أعلى الألومنيوم المصهور إلى أعناق الغدد. يتم تبريد فتحة التهوية بغاز الأرجون لإزالة الأكسجين من الخليط ومنع حدوث الحرارة. المعالجة الحرارية هي درجة الحرارة التي يحترق عندها الألمنيوم. يتم إعادة تدوير الخبث لاستخراج الألومنيوم من الداخل.

يتم أخذ العينات وتحليلها باستخدام مقياس الطيف. يحدد مقياس الطيف تركيز العناصر في سبيكة بمقارنة الكثافة النسبية للأطوال الموجية للإشعاع التي تحدث عندما تضرب العينة شرارة كهربائية. تتم إضافة عوامل تقوية مثل السيليكون والمغنيسيوم لإضفاء تركيز عوامل صناعة السبائك على مواصفات سبائك الصب.

بعد استيفاء جميع المعايير ، يمكن أن يبدأ السقوط. قبل ارتداء معدات أمان الفرن ، يجب عليك ارتدائها. الخيوط هي عملية دفع مسمار التثبيت خارج الفرن حتى يتدفق الألمنيوم إلى المزلق والوعاء. باختصار ، ربما توصلت إلى مادة مثل الألومنيوم.

درجة حرارة سهلة الانصهار لسبائك الألومنيوم

إنه المعدن الأكثر وفرة في قشرة الأرض ، وثالث أكثر العناصر الكيميائية وفرة على كوكبنا ، وثاني أكثر المعادن استخدامًا في صناعة الأشياء. كلنا نرى الألمنيوم ونستخدمه كل يوم دون حتى التفكير فيه. علب المشروبات التي يمكن التخلص منها مصنوعة منها ، وكذلك رقائق معدنية جاهزة. يمكنك العثور على هذا المعدن الرمادي والأبيض الشبحي في بعض الأماكن المدهشة ، من المحركات النفاثة على الطائرات إلى هياكل السفن الحربية عالية التقنية. ما الذي يجعل الألمنيوم مادة مفيدة رائعة؟

نصب أجزاء من الألومنيوم بأنفسنا

يعني بدن الألمنيوم خفيف الوزن أن السفينة تزن أقل ، لذا يمكنها التحرك بشكل أسرع والعمل بالقرب من الشاطئ في 7 أمتار فقط من الماء. الألمنيوم ناعم وخفيف ومقاوم للحريق والحرارة وسهل العمل بأشكال جديدة وقادر على توصيل الكهرباء. يعكس الضوء والحرارة بشكل جيد جدا ولا يصدأ ويتفاعل بسهولة مع الآخرين العناصر الكيميائيةوخاصة الأكسجين ، ويشكل بسهولة طبقة خارجية من أكسيد الألومنيوم إذا تركته في الهواء. نسمي هذه الخصائص الفيزيائية والكيميائية.

اليوم ، مع ازدياد أهمية الاقتصاد في استهلاك الوقود ، أصبحت المركبات المصنوعة من الألمنيوم كاملة الحجم أكثر شيوعًا. يأتي الألمنيوم حقًا بمفرده عندما تقوم بدمجه مع معادن أخرى لصنع سبائك الألومنيوم. بعض المعادن المستخدمة بشكل شائع لصنع سبائك الألومنيوم تشمل البورون والنحاس والليثيوم والمغنيسيوم والمنغنيز والسيليكون والقصدير والزنك. أنت تخلط الألومنيوم بواحد أو أكثر من هؤلاء اعتمادًا على الوظيفة التي تحاول القيام بها.

يمكن دمج الألومنيوم مع مواد أخرى بطريقة مختلفة تمامًا في المواد المركبة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن أن يعمل الألمنيوم كـ "مادة خلفية" فيما يسمى مركب مصفوفة معدنية معززة بجزيئات كربيد السيليكون لصنع مادة قوية وصلبة وخفيفة الوزن مناسبة لمجموعة واسعة من الاستخدامات الفضائية والإلكترونية والسيارات - وأفضل من الألمنيوم.

الرسم البياني: استهلاك الألمنيوم في الولايات المتحدة. حاليًا ، يعد النقل هو الأكبر لمرة واحدة بالنسبة للمعدن وسبائكه. إذا كنت تريد أن تصنع شيئًا أقوى وخفيفًا ومتينًا وقادرًا على تحمل درجات الحرارة المرتفعة لطائرة أو محرك سيارة ، يمكنك مزج الألومنيوم والنحاس. للتغليف منتجات الطعاملا تحتاج إلى أي شيء من هذا القبيل ، لكنك تريد مادة يسهل تشكيلها وضغطها. تحصل على هذه الصفات عن طريق خلط الألومنيوم بالمغنيسيوم.

لنفترض أنك تريد نقل الكهرباء لمسافات طويلة من محطات الطاقة إلى المنازل والمصانع. يمكنك استخدام النحاس ، وهو عمومًا أفضل موصل للكهرباء ، لكنه ثقيل ومكلف. قد يكون الألمنيوم خيارًا ، لكنه لا يحمل الكهرباء بسهولة. يتمثل أحد الحلول في صنع كبلات الطاقة من الألومنيوم المشبع بالبورون ، والذي يوصل الكهرباء تقريبًا مثل النحاس ، ولكنه أخف بكثير وأقل برودة في الأيام الحارة.

مواد أولية للصهر

الصورة: جاهزة لإعادة التدوير: تسمى هذه الحصائر المكسرة من علب الألمنيوم بالبسكويت. وفقًا لجمعية الألومنيوم ، لا يزال ما يقرب من 70 بالمائة من الألمنيوم المستخرج من أي وقت مضى يستخدم حتى اليوم بفضل برامج إعادة التدوير الفعالة. إن إعادة تدوير الألمنيوم المستخدم أرخص بكثير وأكثر ملاءمة للبيئة من استخراج البوكسيت من الأرض ومعالجته: إعادة التدوير توفر حوالي 95 في المائة من الطاقة اللازمة لإنتاج ألومنيوم جديد.

يتفاعل الألمنيوم بسهولة مع الأكسجين بحيث لا تجده بشكل طبيعي أبدًا في شكله النقي. بدلاً من ذلك ، توجد مركبات الألمنيوم بكميات كبيرة في قشرة الأرض على شكل خام يسمى البوكسيت. هذا هو الاسم العام للألومينا المائية ، وهي مادة تُصنع عادةً من حوالي ثلثي الألومينا مع ثلث جزيئات الماء المحصورة في هيكلها البلوري. اعتمادًا على مكان وجوده على الأرض ، يحتوي البوكسيت أيضًا على عدد من الشوائب المختلفة مثل أكسيد الحديد وأكسيد السيليكون وأكسيد التيتانيوم.

إذا كنت ترغب في تحويل البوكسيت إلى ألومنيوم لصنع أشياء مفيدة مثل العلب ورقائق الطهي والصواريخ الفضائية ، فأنت بحاجة إلى التخلص من الشوائب والماء ، وفصل ذرات الألمنيوم عن ذرات الأكسجين المحتجزة عليها. وبالتالي ، فإن الألومنيوم هو في الواقع عملية متعددة المراحل.

أولاً ، تقوم بحفر البوكسيت من الأرض وسحقه وتجفيفه وتنظيفه لتترك أكسيد الألومنيوم فقط. في البطارية لديك نوعان مختلفان وصلات معدنيةتدخل في مركب كيميائي وتكمل الدائرة بينهما لتوليد الكهرباء.

الألمنيوم الأملس اللامع المصنوع من كتل صخرية من البوكسيت الذي حفرته من الأرض هو عملية طويلة وفوضوية ومستهلكة للطاقة بشكل لا يصدق. هذا هو السبب في أن صناعة الألمنيوم متحمسة للغاية لإعادة تدوير أشياء مثل علب المشروبات. إن صهرها وإعادة استخدامها أسرع بكثير وأرخص وأسهل من معالجة البوكسيت. إنه أيضًا أفضل بكثير للبيئة لأنه يوفر كمية كبيرةطاقة.

رسم بياني: لماذا إعادة تدوير الألمنيوم منطقية. إن كمية الطاقة اللازمة لإعادة تدوير المعدن لإعادة استخدامه هي جزء بسيط مما يتطلبه الأمر لإنتاج المعدن الأساسي في المقام الأول ، ولكن الفرق أكبر بكثير بالنسبة للألمنيوم منه بالنسبة للصلب أو النحاس لأنه من الصعب استخراجه و صقل الألومنيوم أولا.

تقنيات صب الألمنيوم المنزلي والمعدات اللازمة

الصورة: بناء قارب من الألومنيوم. من اكتشف الألمنيوم وكيف ومتى؟ يوضح ذلك في معرض عام في باريس ، فرنسا. . العمل: يقع الألمنيوم في المجموعة 13 من الجدول الدوري مما يعني أنه يفقد ثلاثة إلكترونات لتكوين أيونات موجبة. نظرًا لأنه أقرب إلى أعلى الجدول ، فإن ذراته خفيفة نسبيًا مقارنة بالعناصر الموجودة أسفل الجدول ، مثل الرصاص.

يمكن صب علب البيرة المصنوعة من الألومنيوم أو علب الصودا الفارغة في السبائك. يمكن إعادة تدوير هذه السبائك المدمجة ، والتي تسمى أيضًا الخنازير ، أو إعادة صهرها لاحقًا لمشاريع التعدين المتقدمة. سيكون مصدر الحرارة المستخدم هو لحام البروبان الشائع. يمكن أن تكون البوتقة عبارة عن وعاء فولاذي أو علبة فولاذية ثقيلة وعريضة وغير مطلية ، مثل الصودا المطحونة.

صب الرمل

قفازات للخدمة الشاقة علب مشروبات ألمنيوم فارغة وموقد غاز البروبان وعاء خلط كبير مملوء بعلبة فولاذية كبيرة أو علبة فولاذية ثقيلة ، مثالية بدون مقبض مغرفة فولاذية مقبض طويل قديم شكل كعكة الصلب.

يجب أن تكون المواد الخام مضغوطة قدر الإمكان حتى لا يحترق الألمنيوم. يمكن أن تعمل عملية التكسير بشكل رائع لهذا الغرض ، أو يمكنك وضعها على الأرض والوقوف عليها ودوسها بحذر. 2 اضغط على الكأس الفولاذي في الوعاء المملوء بالرمل. يعمل الرمل على تثبيت البوتقة بحيث لا تنقلب بسهولة كما أنها تعزلها عن أي سطح عمل تستخدمه. يجب أن تعمل على الأرض وبالتأكيد في الهواء الطلق. بالإضافة إلى كونه شديد الاشتعال ، فإن ذوبان الألمنيوم يمكن أن ينبعث منه أبخرة سيئة لأنه يحرق الشوائب. 3 ضع علبة أو اثنتين من العلب المسحوقة في البوتقة وأشعل شعلة عليها حتى تذوب. عندما تذوب الجرار الأولى ، أضف المزيد. سوف يذوب الأخير بشكل أسرع لأن الألمنيوم المصهور ينقل الحرارة من الموقد أفضل بكثير من الهواء. 4 النفايات من غطاء العلبة والطلاء سوف تطفو على سطح المعدن المنصهر. يسمى هذا الخبث ويمكن إزالته بمغرفة فولاذية ، مما يسمح له بالتبريد في مكان آمن قبل التخلص منه. 5 في هذه المرحلة ، يجب إزالة البوتقة لتفريغها. لا تلمسه بدون حماية بيديك. استخدم زوجًا من الملقط لرفعه لأعلى وثبته بقوة على المقبض ، إذا كان هناك واحد ، أو على الحافة. 6 اسكب الألمنيوم المصهور بسرعة ولكن بحذر وبكميات متساوية تقريبًا في قوالب العضة الفولاذية. بعد أن يبرد ، يجب أن تنزلق السبائك منها.

• يسمح لهم التكثيف بالذوبان بسهولة أكبر.
• هذا يخدم غرضين.