അലൂമിനിയം
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
|
||||||
| പൊതു വിവരങ്ങള്‍ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ | അലൂമിനിയം, Al, 13 | |||||
| അണുഭാരം | ഗ്രാം/മോള്‍ | |||||
ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ ഏറ്റവുമധികം കാണപ്പെടുന്ന ലോഹമൂലകമാണ് അലൂമിനിയം. വെള്ളി നിറമുള്ള മൃദുവായ ലോഹമാണിത്. ബോക്സൈറ്റ് എന്ന അയിരില്‍ നിന്നാണ് അലൂമിനിയം പ്രധാനമായും ലഭിക്കുന്നത്. അലൂമിനിയവും അതിന്റെ സങ്കരങ്ങളും വ്യാവസായികപ്രാധാന്യമുള്ള വളരെയധികം ഉല്‍പ്പന്നങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിമാനങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണം ഇതില്‍ ഒന്നാണ്. വാഹനങ്ങള്‍, കെട്ടിടങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഉള്ളടക്കം |
[തിരുത്തുക] ഗുണങ്ങള്‍
ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയില്‍ പതിമൂന്നാം ഗ്രൂപ്പില്‍ (IIIa) നിലകൊള്ളുന്ന ഇതിന്റെ അണുസംഖ്യ 13 ആണ്. ഭാരക്കുറവ്, തുരുമ്പെടുക്കലിനെ തടയാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയാണ് ഈ ലോഹത്തിന്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങള്‍.
ശുദ്ധ അലൂമിനിയത്തിന് കടുപ്പവും ബലവും കുറവാണ്. എങ്കിലും ചെമ്പ്, നാകം, മഗ്നീഷ്യം, മാംഗനീസ് മുതലായ ലോഹങ്ങളുമായിച്ചേര്‍ത്ത് സങ്കരമാക്കുമ്പോള്‍ അതിന്റെ മേല്‍പ്പറഞ്ഞ ഗുണങ്ങള്‍ കാര്യമായി വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു. ഇത്തരം ഒരു പ്രധാനപ്പെട്ട സംയുക്തമാണ് ഡ്യുറാലുമീന്‍. ഇന്ന് മിക്കവാറും അലൂമിനിയം ഉല്‍പ്പന്നങ്ങള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നത് അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളെയാണ്. തുരുമ്പില്‍ നിന്നുള്ള പ്രതിരോധത്തിന് പ്രാധാന്യമര്‍ഹിക്കുന്നയിടങ്ങളില്‍ മാത്രമേ ശുദ്ധ അലൂമിനിയം ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.
താപ-യാന്ത്രിക പ്രക്രിയകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് അലൂമിനിയം സംയുക്തങ്ങളുടെ ബലം കാര്യമായി വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കാന്‍ സാധിക്കും. ഇത്തരം സംയുക്തങ്ങള്‍ക്ക് അവയുടെ ഭാരത്തിനനുപാതികമായ ബലം വളരെ കൂടുതലായതിനാലാണ് വിമാനങ്ങളുടേയും റോക്കറ്റുകളുടേയും നിര്‍മ്മിതിക്ക് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
വായുവിലെ ഓക്സിജനുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ചുണ്ടാകുന്ന നേര്‍ത്ത ഓക്സൈഡ് പാളി മൂലമാണ് അലൂമിനിയത്തിന് മങ്ങിയ വെള്ളി നിറം കൈവരുന്നത്. ഈ അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡിന് അലൂമിനിയത്തെ അപേക്ഷിച്ച് ദ്രവണാങ്കവും കടുപ്പവും കൂടുതലാണ്. ഈ ഓക്സൈഡ് പാളി, അലൂമിനിയത്തെ തുടര്‍ന്നുള്ള നശീകരണത്തില്‍ നിന്നും സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ക്രോമിയവും ഇതേ പോലെ ഓക്സൈഡ് പാളി മൂലം തുരുമ്പിക്കുന്നതിനെ ചെറുക്കുന്ന ലോഹമാണ്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണരീതി ഉപയോഗിച്ച് കൃത്രിമമായി ഈ ഓക്സൈഡ് പാളിയെ കട്ടിയുള്ളതും തുടര്‍ച്ചയായതും ആക്കി മാറ്റുന്നതിനെയാണ് ആനോഡൈസിംങ് എന്നു പറയുന്നത്. ആനോഡൈസ് ചെയ്ത അലൂമിനിയം പിന്നീടുള്ള ഓക്സീകരണത്തിന്റെ ഫലപ്രദമായി ചെറുക്കുന്നു.
കാന്തികഗുണങ്ങള്‍ ഇല്ലാത്ത ലോഹമാണ് അലൂമിനിയം. ശുദ്ധരൂപത്തില്‍ ഇതിന്റെ കടുപ്പം(tensile strength) 49 മെഗാ പാസ്കലും(Mpa), സങ്കരരൂപത്തില്‍ 400 Mpa-യുമാണ്. ഉരുക്കിനേയും ചെമ്പിനേയും അപേക്ഷിച്ച് മൂന്നിലൊന്ന് സാന്ദ്രത മാത്രമേ ഇതിനുള്ളൂ. അടിച്ചു പരത്താനും, വലിച്ചുനീട്ടാനും, വാര്‍ക്കാനും എല്ലാം വളരെ എളുപ്പമാണ്.
അലൂമിനിയത്തിന്റെ പ്രതിഫലനശേഷി വളരെയധികമാണ്. ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ 95%-വും, ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളെ ഏകദേശം 99%-വും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. അലൂമിനിയം ദര്‍പ്പണങ്ങള്‍ക്ക്, 200 മുതല്‍ 400 നാനോമീറ്റര്‍ വരെ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ള അള്‍ട്രാ വയലറ്റ് കിരണങ്ങളേയും 3000 മുതല്‍ 10000 നാനോമീറ്റര്‍ വരെ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ള വിദൂര ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് കിരണങ്ങള്‍,വിദൂര ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് കിരണങ്ങളേയും പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനുള്ള ശേഷി ഏറ്റവും കൂടുതലാണ്. എങ്കിലും 400-700 nm പരിധിയിലുള്ള ദൃശ്യപ്രകാശ തരംഗങ്ങളില്‍ അലൂമിനിയത്തിന്റെ പ്രതിഫലനശേഷി വെള്ളിയെ അപേക്ഷിച്ച് കുറവാണ്. അതുപോലെതന്നെ 700 മുതല്‍ 3000 നാനോമീറ്റര്‍ പരിധിയിലുള്ള നിയര്‍ ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളുടെ കാര്യത്തില്‍ വെള്ളി, സ്വര്‍ണ്ണം, ചെമ്പ് എന്നിവ അലൂമിനിയത്തിനെ അപേക്ഷിച്ച് മുന്നിലാണ്.
എളുപ്പത്തില്‍ അടിച്ചു പരത്തി രൂപമാറ്റം വരുത്താവുന്ന (malleable) ലോഹങ്ങളില്‍ സ്വര്‍ണ്ണത്തിനു പിന്നില്‍ രണ്ടാമതു സ്ഥാനമാണ് ഇതിനുള്ളത്. അതു പോലെ അലൂമിനിയം വളരെ നല്ല താപ - വൈദ്യുത ചാലകമാണ്.
[തിരുത്തുക] ഉപയോഗങ്ങള്‍
ലോകത്ത് ഇരുമ്പ് കഴിഞ്ഞാല്‍ ഏറ്റവും കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോഹമാണ് അലൂമിനിയം. അതുകൊണ്ടുതന്നെ സാമ്പത്തികസ്ഥിതിയില്‍ ഇതിന് നിര്‍ണ്ണായകപ്രാധാന്യവുമുണ്ട്.
അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉയര്‍ന്ന പ്രതിഫലനശേഷി മൂലം, ഇതിന്റെ നേര്‍ത്ത ഒരു പാളി പരന്ന പ്രതലത്തില്‍ ലേപനം നടത്തി ദര്‍പ്പണങ്ങളും മറ്റും നിര്‍മ്മിക്കുന്നു. ചില്ലിന്റെ ഒരു വശത്ത് പൂശിയ ഇത്തരം പാളിയുടെ മറുവശത്ത് ഇതിലും നേര്‍ത്ത ഒരു അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ് പാളി ഉണ്ടാകുന്നതിനാല്‍, വെള്ളിയുടെ പാളി പോലെത്തന്നെ ഈ പാളി കേടുകൂടാതെ ഇരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കണ്ണാടിയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന് അലൂമിനിയമാണ് കൂടുതലായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. പ്രതിഫലന ദൂരദര്‍ശിനികളിലും ദര്‍പ്പണത്തിനായി അലൂമിനിയം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. മറ്റു ഉപയോഗങ്ങള്‍:
- വാഹനങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന്(വിമാനങ്ങള്‍ മുതല്‍ സൈക്കിള്‍ വരെ)
- പാത്രങ്ങള്‍, പാട്ടകള്‍(cans), പൊതിയാനുള്ള നേര്‍ത്ത പാളികള്‍(foil) എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണം.
- ജലശുദ്ധീകരണത്തിന്.
- കെട്ടിടനിര്‍മ്മാണത്തിന് (ജനലുകള്‍, കൈവരികള്‍, വാതിലുകള്‍, വൈദ്യുതക്കമ്പികള്‍).
- വൈദ്യുതവിതരണത്തിന് - അലൂമിനിയം ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കും കമ്പികള്‍ക്കും ചെമ്പിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഭാരം, വില എന്നിവ കുറവാണ്. എങ്കിലും ഇതിന് വൈദ്യുത പ്രതിരോധം ചെമ്പിന്റേതിനെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതലാണ്. അതുകൊണ്ട് ഗൃഹവൈദ്യുതീകരണത്തിന് അലൂമിനിയം കമ്പികള്‍ ഉപയോഗിക്കാറില്ല.
- യന്ത്രോപകരണങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മിതിക്ക്.
- അലൂമിനിയം കാന്തികഗുണങ്ങള്‍ ഇല്ലാത്ത ലോഹമാണെങ്കിലും, ഇതിന്റെ സങ്കരങ്ങളായ എം.കെ.എം. ഉരുക്ക്, അല്‍നിക്കോ എന്നിവ കാന്തിക പദാര്‍ത്ഥങ്ങളാണ്. ശക്തിയേറിയ കാന്തങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അതിശുദ്ധ അലൂമിനിയം (SPA) (99.98% മുതല്‍ 99.999 ശതമാനം വരെ ശുദ്ധമായ അലൂമിനിയം), ഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖലയിലും, കോം‌പാക്റ്റ് ഡിസ്കുകളുടെ (സി.ഡി.) നിര്‍മ്മാണത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം പൊടി, ചായങ്ങള്‍ക്ക് വെള്ളിനിറം നല്‍കാനുപയോഗിക്കുന്നു. അലൂമിനിയം മരത്തിനടിക്കുന്ന പ്രൈമറിലെ ഒരു ഘടകമാണ്. ഉണങ്ങുമ്പോള്‍ ജലാംശത്തില്‍ നിന്നും സംരക്ഷണകവചമായി ഇത് മാറുന്നു.
- ആനോഡൈസ് ചെയ്ത അലൂമിനിയം വിവിധതരത്തിലുള്ള നിര്‍മ്മാനപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കും, സി.പി.യു., ഐ.സി. മുതലായ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളെ തണുപ്പിക്കുന്നതിനായുള്ള ഹീറ്റ് സിങ്കുകള്‍ (heat sink) ആയും ഉപയോഗിക്കുന്നു. അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉയര്‍ന്ന താപ ചാലകതയും, ആവശ്യമുള്ള രൂപത്തില്‍ അതിനെ രൂപപ്പെടുത്തിയെടുക്കാനുള്ള ലാളിത്യവുമാണ് അതിനെ ഇത്തരം കാര്യങ്ങള്‍ക്കുപയോഗിക്കാനുള്ള പ്രധാന കാരണം.
- വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയില്‍ (1.2 കെല്‍‌വിന്‍) അലൂമിനിയം അതിചാലകമാണ്.
- അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ് അഥവാ അലൂമിന, കൊറണ്ടം(corundum), എമരി എന്നീ ധാതുക്കളുടെ രൂപത്തില്‍ പ്രകൃതിയില്‍ കാണുന്നു. ഇതിന്റെ മറ്റു രൂപങ്ങളാണ് രത്നങ്ങളായ റൂബി, സഫൈര്‍ എന്നിവ. കൊറണ്ടവും എമരിയും സ്ഫടിക നിര്‍മ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നു.
- റോക്കറ്റുകളിലെ ഖര ഇന്ധനമായും, തെര്‍മൈറ്റുകളിലും, വെടിമരുന്നു നിര്‍മ്മാണത്തിലും അലൂമിന ഉപയോഗിക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] ചരിത്രം
അലൂമിനിയം ലവണങ്ങളെ പുരാതന ഗ്രീക്കുകാരും റോമാക്കാരും, തുണിത്തരങ്ങള്‍ക്ക് നിറം കൊടുക്കുന്നതിനായും (dyeing mordants ) മുറിവുകള്‍ വെച്ചുകെട്ടുന്നതിനായും (astringents) ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. അണുനാശിനിയായി ആലം പരലുകള്‍ ഇന്നും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട് (ക്ഷുരകന്മാരാണ് ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കാറുള്ളത്).
1761-ല്‍ ഗയ്റ്റണ്‍ ഡി മോര്‍വി (Guyton de Morveau) ആലത്തിനെ അലൂമിനെ എന്നു വിളിച്ചു. 1808-ല്‍ ഹംഫ്രി ഡേവി, ആലത്തില്‍ ഒരു ലോഹം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തി. അതിനെ അദ്ദേഹം അതിനെ ആദ്യം അലൂമിയം എന്നും പിന്നീട് അലൂമിനിയം എന്നും വിളിച്ചു.
അലൂമിനിയം ആദ്യമായി വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തത് ജര്‍മന്‍ രസതന്ത്രജ്ഞനായ ഫ്രെഡ്രിക് വോളര്‍ ആണ്. നിര്‍ജ്ജല അലൂമിനിയം ക്ലോറൈഡ് പൊട്ടാസ്യവുമായി ചേര്‍ത്താണ് 1827-ല്‍ അദ്ദേഹം ഈ ലോഹം വേര്‍തിര്‍ച്ചെടുത്തത്. ഇതിനും രണ്ടു വര്‍ഷം മുന്‍പുതന്നെ ഡാനിഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഹാന്‍സ് ക്രിസ്റ്റ്യന്‍ ഓസ്റ്റെഡ്, ശുദ്ധമല്ലാത്ത രൂപത്തില്‍ അലൂമിനിയത്തെ വേര്‍തിര്‍ച്ചെടുത്തിരുന്നു. അതു കൊണ്ട് അലൂമിനിയം കണ്ടെത്തിയവരുടെ കൂട്ടത്തില്‍ ഓസ്റ്റെഡിനേയും ഉള്‍പ്പെടുത്തുന്നു. ബോക്സൈറ്റില്‍ നിന്നും അലൂമിനിയത്തെ ആദ്യമായി വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തത് പിയറി ബെര്‍തിയര്‍ ആണ്. 1846-ല്‍ ഫ്രഞ്ചുകാരനായ ഹെന്‍‌റി സൈന്റ്ക്ലയര്‍ ഡെവില്ലെ, അലൂമിനിയം വേര്‍തിരിക്കുന്നതിനുള്ള വോളറുടെ രീതി പരിഷ്കരിച്ച് കുറേക്കൂടി ചിലവു കുറഞ്ഞ മറ്റൊരു രീതി അവതരിപ്പിച്ചു. ചെലവേറിയ പൊട്ടാസ്യത്തിനു പകരം സോഡിയം ഉപയോഗിക്കുക എന്നുള്ളതാണ് ഈ രീതിയിലെ പ്രധാന ആകര്‍ഷണഘടകം.
മുന്‍‌കാലങ്ങളില്‍ സ്വര്‍ണ്ണത്തേക്കാള്‍ മൂല്യമുള്ള ലോഹമായി ഇതിനെ കണക്കാക്കിയിരുന്നു. ഫ്രഞ്ചു ചക്രവര്‍ത്തിയായിരുന്ന് നെപ്പോളിയന്‍ മൂന്നാമന്‍, സാധാരണ അതിഥികള്‍ക്ക് സ്വര്‍ണ്ണപ്പാത്രങ്ങളില്‍ ഭക്ഷണം നല്‍കിയിരുന്നപ്പോള്‍ വിശിഷ്ടാതിഥികള്‍ക്കായി വിളമ്പിയിരുന്നത് അലൂമിനിയം പാത്രങ്ങളിലായിരുന്നു. ഉല്‍കൃഷ്ടലോഹം എന്ന നിലക്ക്, അമേരിക്കയിലെ വാഷിങ്ടന്‍ സ്മാരകത്തിന്റെ മുകള്‍ഭാഗം നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ ഈ ലോഹമാണ് തെരഞ്ഞെടുത്തത്. അക്കാലത്ത്, ഒരു ഔണ്‍സ് അലൂമിനിയത്തിന് പ്രസ്തുത നിര്‍മ്മാണപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ പങ്കെടുത്തിരുന്ന സാധാരണ ജോലിക്കാരുടെ ദിവസക്കൂലിയുടെ ഇരട്ടി വിലയുണ്ടായിരുന്നു.
[തിരുത്തുക] ഹാള്‍ ഹെറോള്‍ട്ട് പ്രക്രിയ
1886-ല്‍ അമേരിക്കയില്‍ ചാള്‍സ് മാര്‍ട്ടിന്‍ ഹാളും, ഇതേ സമയം തന്നെ യുറോപ്പില്‍ ഫ്രഞ്ചുകാരനായ പോള്‍ ഹെറോള്‍ട്ടും വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം വഴി അലൂമിനിയം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്ന രീതി അവതരിപ്പിച്ചു. ഹാള്‍-ഹെറോള്‍ട്ട് പ്രക്രിയ എന്നറിയപ്പെടുത്ത ഈ രീതി, ധാതുക്കളില്‍ നിന്നുള്ള അലൂമിനിയം ഉല്‍പ്പാദനം വളരെ ചെലവുകുറഞ്ഞതാക്കി. ഹാള്‍-ഹെറോള്‍ട്ട് പ്രക്രിയയിലൂടെ സംശുദ്ധമായ അലൂമിനിയം നേരിട്ട് നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ സാധിക്കുകയില്ല. എങ്കിലും ഈ രീതി തന്നെയാണ് ലോകമെമ്പാടും അലൂമിനിയം ഉല്‍പ്പാദനത്തിനായി ഇന്നും പ്രധാനമായി അവലംബിക്കുന്നത്.
[തിരുത്തുക] ലഭ്യതയും നിര്‍മ്മാണവും
അലൂമിനിയം ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ സുലഭമായുണ്ടെങ്കിലും (7.5% മുതല്‍ 8.1% വരെയുണ്ടെന്നു കരുതുന്നു), സ്വതന്ത്രരൂപത്തില്‍ വളരെ വിരളമായേ കാണപ്പെടുന്നുള്ളൂ. അഗ്നിപര്‍വ്വതത്തില്‍ നിന്നുള്ള മണ്ണ് പോലെയുള്ള ഓക്സിജന്‍ ഇല്ലാത്ത പരിതസ്ഥിതികളില്‍ മാത്രമാണ് ഇത് സ്വതന്ത്രരൂപത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നത്. വ്യാവസായികമായുള്ള അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മാണം ആരംഭിച്ചിട്ട് നൂറു വര്‍ഷമേ ആയിട്ടുള്ളൂ. ഒരിക്കല്‍ ഉപയോഗിച്ച അലൂമിനിയത്തിന്റെ പുനരുല്പാദനം (recycling) അലൂമിനിയം വ്യവാസായത്തിന്റെ ഇപ്പോഴത്തെ ഒരു പ്രധാന മുഖമുദ്രയാണ്. പഴയ അലൂമിനിയത്തെ ഉരുക്കി നിര്‍മ്മിക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയക്ക്, അലൂമിനിയം അയിരില്‍ നിന്നും വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനുപയോഗിക്കുന്ന ഊര്‍ജ്ജത്തിന്റെ അഞ്ചു ശതമാനം മാത്രമേ ചെലവാകുകയുള്ളൂ.
അലൂമിനിയത്തിന് രാസപ്രവര്‍ത്തനശേഷി വളരെയധികമായതിനാല്‍, അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ്(Al2O3) പോലുള്ള അയിരില്‍ നിന്നും ഇതിനെ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അലൂമിനിയത്തിന്റെ ദ്രവണാങ്കം ഏകദേശം 2000°C ആയതിനാല്‍, കാര്‍ബണ്‍ ഉപയോഗിച്ച് നേരിട്ടുള്ള നിരോക്സീകരണം സമ്പത്തികമായി ലാഭകരമല്ല. അതു കൊണ്ട് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ രീതിയാണ് അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മാണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതായത് ഉരുക്കിയ ക്രയോലൈറ്റില്‍ ലയിപ്പിച്ച അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡില്‍ നിന്നാണ് ഈ രീതിയില്‍ അലൂമിനിയം വേര്‍തിരിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയുടെ പ്രവര്‍ത്തന താപനില ഏകദേശം 950 മുതല്‍ 980°C മാത്രമാണ്. ക്രയോലൈറ്റ് ഗ്രീന്‍ലാന്റില്‍ കാണപ്പെടുന്ന ഒരു ധാതുപദാര്‍ത്ഥമാണ്. വെളുത്ത പൊടി രൂപത്തിലുള്ള അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ്, ബയര്‍ പ്രക്രിയയിലൂടെ ബോക്സൈറ്റ് ശുദ്ധീകരിച്ചാണ് നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. മുന്‍‌കാലങ്ങളില്‍ ഡെവില്ലെ പ്രക്രിയയായിരുന്നു ബോക്സൈറ്റില്‍ നിന്നും അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ് നിര്‍മ്മിക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ രീതി, അലൂമിനിയം ക്ലോറൈഡും പൊട്ടാസ്യവും ചേര്‍ത്ത് നിരോക്സീകരിക്കുന്ന വോളറുടെ അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മാണരീതിയെ പൂര്‍ണ്ണമായും ഈ രംഗത്തു നിന്നും ഒഴിവാക്കി.
കാര്‍ബണ്‍ ഇലക്ട്രോഡുകളാണ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന്, ആനോഡായും കാഥോഡായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഉരുകിയ അവസ്ഥയിലുള്ള അയിരില്‍ അലൂമിനിയത്തിന്റേയും ഓക്സിജന്റേയും അയോണുകള്‍ സ്വതന്ത്രരൂപത്തില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. ഋണ ഇലക്ട്രോഡായ കാഥോഡിലെ പ്രവര്‍ത്തനം ഇതാണ്:
- Al3+ + 3 e- → Al
ഇവിടെ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ സ്വീകരിച്ചുകൊണ്ട് അലൂമിനിയം അയോണ്‍ (Al3+) അലൂമിനിയം അണു ആയി മാറുന്നു. തുടര്‍ന്ന് അലൂമിനിയം ലോഹം ലായനിയുടെ അടിയില്‍ അടിയുന്നു.
ധന ഇലക്ട്രോഡായ ആനോഡില്‍ ഓക്സിജനാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്.
- 2 O2- → O2 + 4 e-
ഇങ്ങനെ ആനോഡില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ഓക്സിജന്‍ കാര്‍ബണ്‍ കൊണ്ടുള്ള ആനോഡുമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും, അങ്ങനെ കാര്‍ബണ്‍ ഓക്സീകരിക്കപ്പെട്ട് കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡ് സ്വതന്ത്രമാകുകയും ചെയ്യുന്നു.
- O2 + C → CO2
കുറച്ചു കാലം കൊണ്ടു തന്നെ കാര്‍ബണ്‍ ആനോഡ് പൂര്‍ണ്ണമായും ഓക്സീകരിക്കപ്പെട്ട് നശിക്കുമെന്നുള്ളതു കൊണ്ട് ആനോഡ് നിശ്ചിത ഇടവേളകളില്‍ മാറ്റേണ്ടതുണ്ട്. ഓക്സിജന്‍ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടാത്തതിനാല്‍, ആനോഡിനെപ്പോലെ കാഥോഡ് ഓക്സീകരിക്കപ്പെടാറില്ല, കാഥോഡില്‍ എത്തുന്ന ദ്രവ അലൂമിനിയം ഇതിനെ നാശത്തില്‍ നിന്നും സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എങ്കിലും വളരെ നാളത്തെ പ്രവര്‍ത്തനം കൊണ്ട് കാഥോഡിനും നാശം ഉണ്ടാകാറുണ്ട്.
ഹാള്‍ ഹെറാള്‍ട്ട് പ്രക്രിയയിലൂടെയുള്ള അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മാണത്തിന് വളരെയധികം ഊര്‍ജ്ജം ചെലവഴിക്കപ്പെടുന്നു. എങ്കിലും മറ്റു സങ്കേതങ്ങളിലൂടെയുള്ള അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മാണം ചെലവേറിയതും, പരിസ്ഥിതിക്ക് കോട്ടം സംഭവിക്കുന്നതുമാണ്. അലൂമിനയില്‍ നിന്നും ഒരു കിലോഗ്രാം അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മിക്കുന്നതിന് ശരാശരി15 കിലോവാട്ട് അവര്‍ (kWh) വിദ്യുച്ഛക്തി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്. ഏറ്റവും പുതിയ ഉപകരണങ്ങളില്‍ ഇത് ഏകദേശം കിലോഗ്രാമിന് 12.8 kW·h ആണ്.
ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ അളവ് മുന്‍‌കാലങ്ങളില്‍ 100 to 200 kA വരെയാണ്. ഇപ്പോഴത്തെ ഉപകരണങ്ങള്‍ 350 kA-ല്‍ ആണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. 500 kA-ല്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടന്നു വരുന്നു. അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഉല്‍പ്പാദനച്ചിലവിന്റെ 20 മുതല്‍ 40 ശതമാനം വരെ വൈദ്യുതിക്കായാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതു കൊണ്ട് വൈദ്യുതി കുറഞ്ഞ ചിലവില്‍ ലഭ്യമാകുന്നിടത്താണ് അലൂമിനിയം സ്മെല്‍റ്ററുകള്‍ സ്ഥാപിക്കാറുള്ളത്. 2004-ലെ കണക്കനുസരിച്ച് ചൈനയാണ് ലോകത്ത് ഏറ്റവും കൂടുതലായി അലൂമിനിയം നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്.
[തിരുത്തുക] സംയുക്തങ്ങള്‍
- അലൂമിനിയം അമോണിയം സള്‍ഫേറ്റ് (Al(NH4)(SO4)2) - തുണികള്‍ക്ക് നിറം കൊടുക്കുന്നതിന്, ജലശുദ്ധീകരണം, കടലാസ് നിര്‍മ്മാണം, ഭക്ഷണസാധനങ്ങളില്‍ ചേര്‍ക്കുന്നതിന്, തുകല്‍ സംസ്കരണം മുതലായ മേഖലകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ബോറേറ്റ് (Al2O3 B2O3) - സ്ഫടികം, സെറാമിക്സ് മുതലായവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ബോറോഹൈഡ്രൈഡ് (Al(BH4)3) - ജെറ്റ് ഇന്ധനങ്ങളില്‍ ചേര്‍ക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ക്ലോറൈഡ് (AlCl3) - ചായങ്ങള്‍ (paint), ശരീരദുര്‍ഗന്ധം അകറ്റുന്നതിനുള്ള ഡിയോഡ്രന്റുകള്‍, കൃത്രിമ റബ്ബര്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനും, പെട്രോളിയം ശുദ്ധീകരനത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ഫ്ലൂറോസിലിക്കേറ്റ്(Al2(SiF6)3) - കൃത്രിമ രത്നക്കല്ലുകളുള്‍, സ്ഫടികം, സെറാമിക്സ് എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (Al(OH)3) - വയറിലെ അമ്ലത (acidity) നീക്കുന്നതിനായുള്ള മരുന്ന് (antacid) ആയും, നിറം കൊടുക്കുന്നതിനു, ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും, സ്ഫടികം സെറാമിക്സ് എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനും, തുണികളെ വെള്ളം കടത്തിവിടാത്തവയാക്കി മാറ്റുന്നതിനും (waterproofing) ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ് (Al2O3) അഥവാ അലൂമിന - കൊറണ്ടം, എമരി എന്നീ രൂപങ്ങളില്‍ പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടുന്നു. സ്ഫടികനിര്‍മ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലേസറുകളിലും, റോക്കറ്റ് ഇന്ധനമായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം ഫോസ്ഫേറ്റ് (AlPO4) - സ്ഫടികം, സെറാമിക്സ്, പള്‍പ്പ്-കടലാസ് ഉല്‍പ്പന്നങ്ങള്‍, സൌന്ദര്യവര്‍ദ്ധക വസ്തുക്കള്‍, ചായങ്ങള്‍, വാര്‍ണീഷ്, പല്ലിന്റെ ദ്വാരം അടക്കുന്നതിനുള്ള സിമന്റ് എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- അലൂമിനിയം സള്‍ഫേറ്റ് ((Al2(SO4)3)) കടലാസ് നിര്‍മ്മാണം, തീ അണക്കുന്നതിന് (fire extinguisher),ജലശുദ്ധീകരണം, ഭക്ഷണസാധനങ്ങളില്‍ ചേര്‍ക്കുന്നതിന്, തുകല്‍ സംസ്കരണം മുതലായ മേഖലകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] അവലംബം
| H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
| ക്ഷാര ലോഹങ്ങള്‍ | ആല്‍ക്കലൈന്‍ ലോഹങ്ങള്‍ | ലാന്തനൈഡുകള്‍ | ആക്റ്റിനൈഡുകള്‍ | സംക്രമണ ലോഹങ്ങള്‍ | ലോഹങ്ങള്‍ | അര്‍ദ്ധലോഹങ്ങള്‍ | അലോഹങ്ങള്‍ | ഹാലൊജനുകള്‍ | ഉല്‍കൃഷ്ടവാതകങ്ങള്‍ |
