Alüminyum Nedir ve Nerelerde Kullanılır?
Alüminyum, yerkabuğunda en fazla bulunan metallerden biridir ve demir dışı metaller arasında en yaygın kullanılanıdır. Periyodik tablonun 13. grubunda yer alan bu hafif, gümüşi beyaz metal, kimyasal olarak oldukça aktif bir elementtir. Doğada saf metal formunda bulunmaz; genellikle kayalarda, bitkilerde ve hayvan dokularında çeşitli bileşikleri halinde yer alır. Yerkabuğunun yaklaşık 16 km’lik dış tabakasında yoğun olarak bulunur. “Alüminyum” ismi, Latince’de potasyum alüminyum sülfatı anlamına gelen alumen kelimesinden türetilmiştir.
Tarihçesi
M.Ö. 5000’lerden itibaren Mezopotamya halkı, alüminyum bileşikleri içeren kil kullanarak çanak-çömlek üretimi yapıyordu. Yaklaşık 4000 yıl önce Mısırlılar ve Babilliler de bu elementin bileşiklerini ilaç ve çeşitli kimyasallarda kullandılar. 18. yüzyılın ikinci yarısında, Antoine Lavoisier gibi bilim insanları alüminayı bir metal kaynağı olarak değerlendirdi.
1825 yılında Danimarkalı fizikçi Hans Christian Ørsted, alüminyum klorürü potasyum amalgam ile indirgedi ve böylece ham alüminyumu izole etti. Daha önce İngiliz kimyager Sir Humphry Davy, alüminyum oksidi elektroliz yöntemiyle işleyerek demir-alüminyum alaşımı elde etmiş ve elementi alüminyum olarak adlandırmıştı. Bu çalışmalar, günümüzdeki alüminyum kullanımının temelini oluşturdu.
Genel Özellikleri
Alüminyum, bazı alaşımlarda küçük miktarlarda eklenerek bronz ve magnezyum bazlı metallerin özelliklerini iyileştirir. Bu metal ve alaşımları, uçak yapımı, inşaat malzemeleri, dayanıklı tüketim ürünleri (buzdolabı, klima, mutfak eşyaları), elektrik iletkenleri ve kimyasal/gıda işleme ekipmanları gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılır.
Saf alüminyum (%99,96), oldukça yumuşak ve zayıftır. Ticari alüminyum ise (%99–99,6), az miktarda demir ve silikon içerir ve bu sayede daha sert ve dayanıklıdır. Esnek ve dövülebilir olması sayesinde tel haline getirilebilir veya ince folyo olarak üretilebilir. Yoğunluğu, demir ve bakırın yalnızca üçte biri kadardır. Kimyasal olarak aktif olmasına rağmen, korozyona karşı yüksek direnç gösterir.
Geri Dönüşüm
Alüminyumun geri dönüşümü, özellikle 1960’ların sonlarından itibaren içecek kutularının yaygınlaşmasıyla önem kazandı. Bu metal %100 geri dönüştürülebilir. Hurda alüminyumun eritilmesi, cüruf kaybına (%15 civarı) rağmen, cevherden üretime kıyasla sadece %5 enerji harcar. Bu nedenle geri dönüşüm, metal endüstrisi için hem ekonomik hem de çevresel açıdan kritik öneme sahiptir.
Kullanım Alanları
Alüminyum, bakır, çinko, magnezyum, manganez ve silikon gibi elementlerle kolayca alaşımlar oluşturabilir. Günümüzde piyasada kullanılan birçok alüminyum ürünü aslında bu alaşımlardan oluşur. Örneğin alüminyum folyo genellikle %92–99 oranında alüminyum içerir.
Yüksek mukavemet-ağırlık oranı, alüminyum alaşımlarını havacılık, ulaşım ve inşaat sektörlerinde vazgeçilmez kılar. 2005 yılında küresel üretimi 31,9 milyon ton ile demirin ardından en çok üretilen metal olmuştur.
Başlıca kullanım alanları şunlardır:
- Ulaşım: Bisiklet, otomobil, uçak
- Ambalaj: Kutular, folyo
- İnşaat: Pencere, kapı, dış cephe kaplamaları, inşaat teli
- Mutfak eşyaları
- Sokak aydınlatma direkleri
- Yelkenli gemi direkleri
- Fotoğrafçılık ekipmanları
Önemli Detaylar
Alüminyum oldukça reaktif bir metal olduğundan doğada saf haliyle bulunmaz ve oksijenle güçlü bağlar kurar. Bu nedenle saf alüminyum yalnızca oksijensiz ortamlarda elde edilebilir. Yerkabuğunda 270’den fazla mineralde, en yaygın olarak boksit cevherinde yer alır.
Bu metal, hem iyi bir elektrik hem de ısı iletkenidir. Çeliğin yoğunluğunun ve sertliğinin yaklaşık üçte biri kadardır. Dövülebilir ve işlenebilir olması, onu döküm ve ekstrüzyon işlemleri için uygun kılar. Normal şartlarda suda veya alkolde çözünmez. Yüksek yansıtma özelliği sayesinde aynalarda ve gümüş boyalarda yaygın olarak kullanılır.