Alüminyum, atom numarası 13 ve simgesi Al olan kimyasal bir elementtir. Gümüş renkte, sünek bir metaldir. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar.
Alüminyum, endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında kullanılmakta olup, dünya ekonomisi içinde çok önemli bir yere sahiptir.
Alüminyumdan üretilmiş yapısal bileşenler, uzay ve havacılık sanayii için vazgeçilmezdir. Ayrıca, hafiflik ve yüksek dayanım özellikleri gerektiren taşımacılık ve inşaat sanayiinde de geniş kullanım alanı bulur.
Başlıklar
Tarihçesi ve Gelişimi
A lüminyum, doğal formda çok nadir bulunur ve onu cevherlerden arıtma işlemi karmaşıktır. Bu nedenle insanlık tarihinin çoğu için alüminyum bilinmiyordu. Ancak bileşik şap, MÖ 5. yüzyıldan beri biliniyor ve eskiler tarafından boyama için yaygın olarak kullanılıyordu.
Orta Çağ boyunca, boyama için kullanılması onu uluslararası ticaretin bir malı haline getirdi.
Rönesans bilim adamları, şapın yeni bir toprağın tuzu olduğuna inanıyorlardı. Aydınlanma Çağı’nda bu toprağın, alüminyumun yeni bir metalin oksidi olduğu tespit edildi.
Bu metalin keşfi, Danimarkalı fizikçi Hans Christian Ørsted tarafından genişletilen çalışmalarıyla Alman kimyager Friedrich Wöhler tarafından 1825’te duyuruldu.
Alüminyumun rafine edilmesi zordu ve bu nedenle gerçek kullanımda nadirdi.
Keşfedildikten kısa bir süre sonra, alüminyum fiyatı altının fiyatını aştı.
Fransız kimyager Henri Étienne Sainte-Claire Deville tarafından 1856’da ilk endüstriyel üretim başlatıldı.
Alüminyum, Fransız mühendis Paul Héroult ve Amerikalı mühendis Charles Martin tarafından bağımsız olarak geliştirilen Hall-Héroult süreci ile daha fazla halka açıldı.
1886’da Hall ve 1889’da Avusturyalı kimyager Carl Joseph Bayer tarafından geliştirilen Bayer işlemi, günümüze kadar alüminyum üretimi için kullanıldı.
Alüminyumun seri üretimi için bu yöntemlerin tanıtılması, hafif, korozyona dayanıklı metalin endüstride ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmasına yol açtı.
Alüminyum, mühendislik ve inşaatta kullanılmaya başlandı. Birinci ve İkinci Dünya Savaşları’nda havacılık için stratejik bir kaynak olarak önem taşıdı.
Dünya metal üretimi, 1900’de 6.800 metrik tondan, alüminyumun bakırı geçerek en çok üretilen demir dışı metal haline geldiği 1954’te 2.810.000 metrik tona yükseldi.
Alüminyum, nakliye ve paketlemede de kullanıldı.
Alüminyum üretimi çevreye olan etkisi nedeniyle endişe kaynağı olmuş ve alüminyum geri dönüşümü zemin kazanmıştır.
Metal, 1970’lerde bir takas malı haline geldi ve üretim gelişmiş ülkelerden gelişmekte olan ülkelere kaymaya başladı.
2010 yılına gelindiğinde Çin, hem alüminyum üretiminde hem de tüketiminde özellikle büyük bir pay biriktirmişti.
Dünya üretimi 2015 yılında 58.500.000 metrik tona ulaşarak artmaya devam etti. Alüminyum üretimi, diğer tüm demir dışı metallerin toplamını geçti.
Alüminyumun bu geniş kullanım alanları ve özellikleri, onu modern endüstrinin temel malzemelerinden biri yaptı.
Alüminyumun Özellikleri
» Yumuşak ve hafif bir metal olup mat gümüşümsü renkte görünür.
» Zehirleyici ve manyetik değildir.
» Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 megapascal (MPa) iken alaşım haline getirildiğinde bu değer 700 MPa’a çıkar.
» Yoğunluğu, çeliğin veya bakırın yaklaşık üçte biri kadardır.
Google Haberler ‘de bizi takip edin!
» Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir.
» Çok üstün korozyon özelliklerine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu olmasındandır.
» Alüminyum, boksit cevheri olarak da bilinir ve bu cevher, alüminyumun birincil kaynağıdır.
» Dünya kütlece yaklaşık %1.59 alüminyum içerir ve yer kabuğunda en bol bulunan metalik elementlerden biridir.
» Alüminyum, Evren’in geneline kıyasla Dünya’nın kabuğunda daha büyük oranda vardır çünkü alüminyum kolayca oksitlenir ve kayalara bağlanıp kalır.
» Yerkabuğunda alüminyum en bol bulunan metalik elementtir ve tüm elementler arasında en bol bulunan üçüncü elementtir (oksijen ve silikondan sonra).
Neden Alüminyum Bu Kadar Yaygın Kullanılıyor?
Alüminyum, pek çok endüstri ve sektörde yaygın olarak kullanılmasının nedeni, sahip olduğu bir dizi özelliğe dayanmaktadır:
1. Hafiflik: Düşük yoğunluğa sahip bir metaldir. Bu nedenle, taşıma, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde tercih edilir. Uçak gövdeleri, otomobil parçaları ve bisiklet çerçeveleri gibi birçok uygulamada hafiflik avantajı önemlidir.
2. Korozyon Direnci: Oksit tabakası sayesinde korozyona karşı dayanıklıdır. Bu pasivasyon tabakası, metalin yüzeyini korur ve çevresel etkilere karşı direnç sağlar. Bu nedenle alüminyum, dış mekan uygulamalarında ve deniz suyuna maruz kalan alanlarda tercih edilir.
3. İyi İşlenebilirlik: Döküm, haddeleme, ekstrüzyon ve kesme gibi işlemlerle kolayca şekillendirilebilir. Bu, farklı tasarım gereksinimlerine uygun ürünlerin üretilmesini sağlar.
4. Isı İletkenliği: İyi bir ısı iletkenidir. Bu nedenle ısı değişimlerinin hızlı ve etkili bir şekilde gerçekleşmesini sağlar. Isı emici plakalar, tencere ve tava sapları gibi uygulamalarda tercih edilir.
5. Görünüm ve Estetik: Mat gümüş rengiyle hoş bir görünüme sahiptir. Bu nedenle mimari uygulamalarda, mobilya tasarımında ve iç mekan dekorasyonunda kullanılır.
6. Düşük Maliyet: Boksit cevherinden elde edilir ve doğada bol miktarda bulunur. Bu nedenle üretim maliyeti düşüktür ve geniş bir kullanım yelpazesi sunar.
7. Çevre Dostu: Alüminyum geri dönüştürülebilir bir malzemedir. Bu, enerji tasarrufu sağlar ve doğal kaynakların korunmasına katkıda bulunur.
Alüminyum Geri Dönüşümünün Faydaları Nelerdir?
Alüminyum geri dönüşümü, sürdürülebilir bir döngü oluşturarak alüminyumun kaynakların daha verimli bir şekilde kullanılmasını sağlar. Bu önemli konunun faydaları şunlardır:
1. Doğal Kaynakların Korunması: Yeni alüminyum üretimi için kullanılan doğal kaynakları azaltır. Bu, ormanların, madenlerin ve diğer doğal alanların korunmasına katkıda bulunur.
2. Enerji Tasarrufu: Cevherden üretilen alüminyuma göre çok daha az enerji kullanarak gerçekleşir. Bu, fosil yakıtların tüketimini azaltır ve enerji tasarrufu sağlar.
3. Atık Azaltma: Atık miktarını azaltır. Kullanılmış alüminyum ürünlerin geri dönüşümü, çöp sahalarının dolmasını engeller.
4. Çevresel Sürdürülebilirlik: Çevreye zarar veren atıkların azaltılmasına katkıda bulunur. Bu, gelecek nesiller için daha temiz bir çevre bırakmamıza yardımcı olur.
5. Sonsuz Döngü: Alüminyum, defalarca geri dönüştürülebilir. Bu, kaynakların sonsuz bir döngü içinde kullanılmasını sağlar.
Sonuç olarak, alüminyum geri dönüşümü hem çevre hem de ekonomi açısından büyük avantajlar sunar. Bu nedenle kullanılmış alüminyum ürünlerin geri dönüşüm süreçlerine katılarak değerlendirilmesi önemlidir.
