Самый распространенный в земной коре, но не встречается в чистом виде: что не так с алюминием
Несмотря на то, что этот металл считается самым распространенным в земной коре и третьим по распространенности на планете, его едва ли можно встретить в природе в чистом виде.
Алюминий — мягкий, легкий и серебристый металл, относящийся к группе бора в периодической таблице элементов. Он обозначается символом Al, а его атомный номер 13, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Любопытно, что в земной коре алюминий является самым распространенным металлом и занимает третье место по распространенности среди элементов на планете в целом, уступая лишь кислороду и кремнию. Более того, на долю алюминия приходится 8% веса всей твердой поверхности Земли.
Однако, несмотря на свою распространенность, алюминий едва ли можно встретить в природе в чистом виде. Это связано с тем, что он является высокореактивным металлом. По словам ученых, алюминий образует высокоэнергетическую химическую связь с кислородом, что делает его частым гостем лишь в средах, где мало кислорода.
В то же время в земной коре алюминий содержится более чем в 270 минералах, наиболее распространенным из которых является бокситовая руда. Благодаря своей высокой реакционной способности алюминий используется в качестве катализатора или добавки в химических смесях.
Одно из наиболее особенных свойств алюминия заключается в том, что он отлично противостоит коррозии. Это происходит потому, что при контакте металла с воздухом образуется тонкий поверхностный слой оксида алюминия — именно этот слой предотвращает дополнительное окисление, которое в противном случае привело бы к образованию ржавчины.
Исследования также показали, что алюминий является хорошим проводником тепла и электричества — его плотность и жесткость примерно в три раза меньше, чем у стали. Алюминий также пластичен и ковок, что означает, что его легко обрабатывать, отливать и экструдировать. В обычных условиях алюминий нерастворим в воде или спирте, но также обладает высокой отражательной способностью — это делает его полезным для производства зеркал. Кроме того, поскольку алюминий сохраняет свою полную серебристую отражательную способность в порошкообразном виде, его часто используют для серебряных красок.
Известно, что алюминий легко образует сплавы с такими элементами, как медь, цинк, магний, марганец и кремний. По словам ученых, в результате сегодня многие металлические материалы, которые называют алюминием, на самом деле являются лишь сплавами. Например, алюминиевая фольга на самом деле представляет собой сплав, содержащий от 92% до 99% алюминия.
Исследования также показали, что алюминий имеет девять изотопов, хотя в природе встречаются только два из них. Изотопы алюминия полезны для датирования морских отложений, марганцевых конкреций, ледникового льда, кварца в обнажениях горных пород и метеоритов.
Полевые шпаты считаются наиболее распространенной группой минералов в земной коре, которые содержат алюминий. Однако он также встречается и в других минералах, например, берилле, криолите, гранате, шпинели и бирюзе. Кроме того, этот металл играет важную роль в образовании некоторых драгоценных камней.
В то же время почти весь металлический алюминий производится из бокситовой руды. Крупные месторождения бокситов находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее и Ямайке, но большая часть добываемой сегодня руды поступает из Ганы, Индонезии, Ямайки, России и Суринама. Для извлечения алюминия эксперты, как правило, используют процесс, известный как плавка.
В прошлом алюминий даже считался драгоценным металлом — например, в 19 веке металл стоил столько же, сколько и серебро. Масштабные усилия по переработке алюминия начались в конце 1960-х годов, когда алюминиевые банки для напитков стали чрезвычайно популярны.
Сегодня алюминий также является наиболее широко используемым металлом после железа — среди областей применения: транспорт, упаковка, строительство, кухонная утварь, столбы уличного освещения, мачты парусных кораблей и фотооборудование.
Напомним, ранее мы писали о том, что алюминий может стать более ценным, чем золото: что создали ученые.
Ранее Фокус писал о том, что создан высокопрочный алюминиевый сплав: поможет создавать более легкие детали самолетов.
При написании использовались материалы Earth.com.