கலைக்களஞ்சியம்/அலுமினியம்

அலுமினியம் : [குறியீடு AL] அணுவெண் 13; அணு நிறை 271. 1827-ல் வலர் என்ற ரசாயன அறிஞரால் இவ்வுலோகம் பிரித்தெடுக்கப்பட்டது. இதைப் பிரித்தெடுக்கத் தற்காலத்தில் வழங்கும் முறையை ஹால் என்னும் அமெரிக்க மாணவர் கண்டுபிடித்தார்.

அலுமினியம் தனிநிலையிற் கிடைப்பதில்லை. பூமியின் மேற்புறணியில் ஆக்சிஜனுக்கும் சிலிகனுக்கும் அடுத்தபடி அதிகமாக உள்ள தனிமம் இதுதான். அப்பிரகம், கற்பலகை, பல களிமண்வகைகள் முதலியவற்றில் அலுமினியம் சிலிகேட்டு முக்கியமான பொருளாக இருக்கும். குருந்தக் கல், பதுமராகம் போன்ற மணிகள், அலுமினியம் ஆக்சைடின் வடிவங்கள் பாக்சைட்டு (Bauxite), கிரையோலைட்டு (Kryolite), டர்க்காயிஸ் ('Turquoise), அலுனைட்டு (Ailunite), ஸ்பைனல் (Spinal) என்பவை சில அலுமினியக் கனியங்கள். இவற்றுள் பாக்சைட்டும் கிரையோலைட்டும் முக்கியமானவை. அயர்லாந்து, பிரான்சு, வட ஆப்பிரிக்கா, கிழக்கிந்தியத் தீவுகள், அமெரிக்க ஐக்கிய நாடுகள், கானடா, ரஷ்யா ஆகிய பகுதிகளில் பாக்சைட்டு அதிகமாக உள்ளது. இந்தியாவில் அலுமினியக் கனியங்கள் நாட்டின் பல பகுதிகளில் கிடைக்கின்றன. தமிழ் நாட்டில் சேலம் ஜில்லாவில் பாக்சைட் உள்ளது. அலுமினிய உற்பத்தி இந்தியாவில் 1943-ஆம் ஆண்டில் துவங்கியது. இப்போது ஆண்டிற்கு 8,000 டன் உலோகம் உற்பத்தியாகிறது.

பிரித்தெடுத்தல்: பாக்சைட்டிலிருந்து இதைப் பிரித்தெடுக்க இது முதலில் மிக நன்றாகச் சுத்தப்படுத்தப்படுகிறது. பின் நன்றாக அரைக்கப்பட்டுத் தாழ்ந்த வெப்பத்தில் சுடப்படுகிறது. சோடாக்காரக்கரைவில் இதைக் கரைத்தால் கனியத்திலுள்ள அலுமினிய ஆக்சைடு மட்டும் கரைந்து அசுத்தங்கள் பின்தங்கி விடுகின்றன. இக்கரைவுடன் சிறிது சோடியம் ஹைடிராக்சைடைச் சேர்த்துப் பல மணி நேரம் கலக்கினால் அலுமினியம் ஹைடிராக்சைடு படிகிறது. இதை வடிகட்டிப் பிரித்துக் கழுவி உலர வைக்கலாம்.

அலுமினியம் ஆக்சைடிலிருந்து உலோகத்தைப் பெற மின்பகுப்பு முறை வழங்குகிறது. அலுமினியம் ஆக்சைடு

அலுமினியத்தைப் பிரித்தல்

A-கலவை
B-அலுமினியம்
C- கரியாலான உட்புறம்
D- கார்பன் குச்சிகள்

E-வடிக்கும் முளை

20 பாகமும், கிரையோலைட்டு 60 பாகமும், புளோர்ஸ்பார் 20 பாகமும் கொண்ட கலவையை இளக்கி, மின் பகுப்பால் அலுமினியம் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. மின் பகுப்புக் கலம் ஓர் இரும்புத் தொட்டி. இதன் உட்புறம் கரியால் பூசப்பட்டு எதிர் முனையாக இயங்குகிறது. தொட்டிக்குள் தொங்க விடப்படும் சில கார்பன் குச்சிகள் நேர்முனையாக இயங்கும். மின்சாரம் பாயும்போது எதிர்முனையில் அலுமினியம் வெளிப்பட்டுத் திரவ நிலையில் கலத்தின் அடியில் சேர்கிறது. இதை வடித்து எடுத்துவிடலாம். கார்பனால் ஆன நேர்முனையில் ஆக்சிஜன் தோன்றி, அதை எரித்துக் கார்பன் மானாக்சைடாக வெளிப்படுகிறது. அவ்வப்போது புதிதாக அலுமினியம் ஆக்சைடைச் சேர்த்துப் பகுபொருளின் செறிவு மாறாமற் செய்ய வேண்டும். இதிற் கிடைக்கும் அலுமினியம் 99% சுத்தமானது. மின்பகுப்பால் இதை மேலும் தூய்மையாக்கலாம்.

தன்மைகள் : அலுமினியம் வெண்மையான உலோகம். இலேசான பொருளான இதன் இழுவலிமை இரும்பையும் செம்பையும் தவிர மற்றெல்லா உலோகங்களையும் விட அதிகம். இதற்கு நன்றாக மெருகேற்றலாம். இதன் உருகுநிலை 658°. இது பல உலோகங்களுடன் கலவையாகிறது.

வறண்ட காற்றோ, ஆக்சிஜனோ இதைப் பாதிப்பதில்லை. ஈரமான காற்றும், கொதிக்கும் நீரும் இதன் மேல் அலுமினியம் ஆக்சைடைப் படிவிக்கும். இதனுடைய ரசக்கலவை நீராவியைச் சிதைக்கும். நுண்ணிய தூளான அலுமினியம் மிகப் பிரகாசமான ஒளியுடன்

அலுமினிய உலைகள்

திருவிதாங்கூர்-கொச்சியில் ஆல்வாய் அருகில் உதவி இந்திய அலுமினியம் கம்பனி, லிமிடெட்.

ஆக்சிஜனில் எரியும். இரும்பு, குரோமியம் அல்லது மாங்கனீஸ் ஆக்சைடுகளுடன் அலுமினியத் தூளைக் கலந்து பற்ற வைத்தால் மும்முரமான வினை நிகழ்ந்து ஆக்சைடு உலோகமாகக் குறையும். எஃகை இளக்கவும் இணைக்கவும் வழங்கும் தெர்மைட்டு முறைக்கு (Thermite process) இந்த வினை அடிப்படையானது. குரோமியம், மாங்கனீஸ், யுரேனியம் போன்ற உலோ கங்களைத் தயாரிக்கவும் இம்முறை பயனாகிறது. அலுமினியமானது குளோரினுடனும் நைட்ரஜனுடனும் நேரடியாகக் கூடுகிறது. சூடான, அடர் ஹைடிரோ குளோரிக் அமிலத்திலிருந்து இது ஹைடிரஜனை வெளிப்படுத்துகிறது. நீர்த்த கந்தகாமிலமாவது நைட்ரிக் அமிலமாவது இதைப் பாதிப்பதில்லை. அடர் கந்தகாமிலத்தில் இது விரைவாகக்கரைந்து கந்தகடையாக்சைடை வெளிவிடுகிறது. சூடான காரக் கரைவுகளில் இது கரைந்து, ஹைடிரஜனை வெளிவிட்டு அலுமினேட்டுகளை அளிக்கிறது. உப்புக்கரைவுகளில் இது அரிப்புற்றுப் போகும்.

அலுமினியத்தைத் தகடாக்கல்
கல்கத்தா அருகில் பேலூர்த் தொழிற்சாலை
உதவி : இந்திய அலுமினியம் கம்பனி, லீ மீ டெட்,

பயன்கள் : அழுத்தம் அதிகமான மின்சாரத்தைக் கடத்தச் செம்பைவிட இலேசான அலுமினியக் கம்பிஅதிகமாகப் பயனாகின்றன. இது மலிவானதும், நச்சுத்தன்மை இல்லாததுமானதால் பாத்திரங்கள் செய்யப் பயன்படுகின்றது. அலுமினியத்தூள் ஆளிவிதை எண்ணெயுடன் கலக்கப்பட்டு, நீராவிக் குழாய்கள், விளக்குக் கம்பங்கள், தந்திக் கம்பங்கள் முதலியவற்றிற்கு வர்ணமாகப் பூசப்படுகிறது. அலுமினியமும் அலுமினியக் கலவைகளும் விமான உறுப்புக்கள் செய்யவும், மருத்துவக் கருவிகள் செய்யவும் பயனாகின்றன. எஃகு வார்ப்படங்களிற் குமிழிகள் தோன்றுவதைத் தடுக்க இது இளகிய எஃகுடன் கலக்கப்படுகிறது. மெல்லிய அலுமினியத் தகடு உணவு வகைகளுக்கும், சிகரெட்டு, சாக்கலெட்டு முதலியவற்றிற்கும் உறையாகப் பயனாகிறது. எஃகு இணைப்பில் இது தெர்மைட்டு முறையில் பயனாவது மேலே கூறப்பட்டது.

அலுமினியக் கூட்டுக்கள்

அலுமினியம் ஆக்சைடு : (A1₂0₃) இது அலுமினா என்றும் அழைக்கப்படும். இது இயற்கையில் பல மணிவகைகளில் கிடைக்கும். இதிலுள்ள அசுத்தங்களால் மணிகள் பலவகை நிறங்களைப் பெறுகின்றன. அலுமினியம் ஹைடிராக்சைடையோ, அலுமினியம் சல்பேட்டையோ, அம்மோனியா படிக்காரத்தையோ எரித்துச் சுத்தமான அலுமினிய ஆக்சைடைத் தயாரிக்கலாம். இது எளிதில் உருகாத திண்மம். இது அமிலங்களுடனும், மூலங்களுடனும் கூடி உப்புக்களை அளிக்கும். இது கார்பனாலும் ஹைடிரஜனாலும் உலோகமாகக் குறையாது.

அலுமினியம் ஹைடிராக்சைடு : [Al (OH)₃] ஓர் அலுமினிய உப்பின் கரைவை அம்மோனியாக் கரைவுடன் வினைப்படுத்தினால் இது வெண்மையான படிவாகக் கிடைக்கும். இது உப்பு மூலத்தன்மையும், அமிலத் தன்மையும் ஒருங்கே கொண்டது. இது அலுமினியம் சல்பேட்டைச் சுண்ணாம்பால் வினைப்படுத்திப் பெறப்படுகிறது. நீரைச் சுத்தம் செய்யவும், காகிதத்திற்கு மெருகேற்றவும், நீரால் நனையாத துணியைச் செய்யவும், சாயத்தை நிலைநிறுத்தவும், காலிக்கோவில் அச்சடிக்கவும், சர்க்கரையைப் பண்படுத்தவும் இது பயனாகிறது.

அலுமினியம் குளோரைடு :(AlCl₃) அலுமினியம் ஆக்சைடையும் கரியையும் கலந்து, அதன்மேல் குளோரின் வாயுவைச் செலுத்தியாவது, அலுமினியத்தைச் சூடேற்றி, அதன்மேல் குளோரினையோ, ஹைடிரஜன் குளோரைடு வாயுவையோ செலுத்தியாவது இதை நீரற்ற நிலையில் பெறலாம். இது படிக வடிவான திண்மம். சூடேற்றப்பட்டால் இது பதங்கமாகும். இது அம்மோனியா, பாஸ்பீன், பென்சீன் போன்ற பொருள்களுடன் கூட்டற் கூட்டுக்களை அளிக்கும். தாது எண்ணெய்களிலிருந்து மண்ணெண்ணெய்ப் பொருள்களைப் பெறவும், கரிம ரசாயன வினைகளில் ஒரு வினைப்பொருளாகவும் இது பயன்படுகிறது. சில மருந்துகளிலும், சாயங்களிலும், வாசனைப் பொருள்களிலும் இது கலந்திருப்பதுண்டு.

அலுமினியம் சல்பேட்டு : [Al₂ (SO₄) ₃] இது பாக்சைட்டிலிருந்தும், சீனக்களிமண்ணிலிருந்தும் தயாரிக்கப்படுகிறது. பாக்சைட்டைச் சுத்தப்படுத்திச் சூடான அடர் கந்தகாமிலத்தில் கரைத்து இதைப் பெறலாம். சீனாக்களிமண்ணைச் சுட்டு, அதனுடன் கந்தகாமிலத்தை வினைப்படுத்தியும் இதைப் பெறலாம். கொலாயிடு நிலையிலுள்ள பொருள்களைத் திரட்டும் பண்பு கொண்ட இப்பொருள் குடிநீரையும் கழிவு நீரையும் சுத்தமாக்கப் பயனாகிறது. மலிவான காகிதத்திற்கு மெருகேற்றவும், நிறம் நிறுத்தியாகவும் தோல் பதனிடுதலிலும், தீ அணைக்கும் எந்திரங்களிலும் இது பயன்படுகிறது.

படிக்காரங்கள் : அலுமினியம் சல்பேட்டு, கார உலோகங்களின் சல்பேட்டுக்களுடன் சேர்ந்து ஒருவகை இரட்டை உப்புக்களை அளிக்கிறது. இவை படிக்காரங்கள் (த. க.) எனப்படும்.

அலுமினியம் அசிட்டேட்டு: [AL(C₂ H₅ O₂)₃] அலுமினியம் சல்பேட்டைக் காரீயம் அல்லது பேரியம் அசிட்டேட்டுடன் வினைப்படுத்தி இதைப் பெறலாம். 100° வெப்பநிலையிலுள்ள நீராவியால் இது நீர் முறிந்து விடும். இது சாயத்தொழிலிலும், காலிக்கோத் துணி அச்சடிப்பதிலும், நீரால் நனையாத துணிகளைத் தயாரிப்பதிலும் பயனாகிறது.

இவற்றைத் தவிர வேறுபல அலுமினியக் கூட்டுக்கள் தொழில்களிலும் கலைகளிலும் பயனாகின்றன. கயோலின், பெல்ஸ்பார், அப்பிரகம், கெம்புகள், பெர்முடைட்டு போன்றவை பொதுவான அலுமினியக் கூட்டுக்கள். அலுமினியம் சிலிக்கேட்டு வகைகளில் ஒன்றான களிமண் குயத் தொழிலில் பயனாகின்றன். நீலம் என்ற அலுமினியம் சிலிக்கேட்டு சலவைத் தொழிலில் பயனாகிறது. சிமென்டும் கான்கிரீட்டும் களிமண்ணிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. பி. பா.

அலுமினியத்தின் கலவைகள் : செம்பு, மக்னீஷியம், மாங்கனீஸ் முதலிய உலோகங்களுடன் சேர்ந்து அலுமினியம் பயனுள்ள கலவைகளை அளிக்கிறது. அலுமினிய வெண்கலம் என்ற கலவையில் செம்புடன் 11% வரை அலுமினியம் சேர்க்கப்படுகிறது. மக்னாலியம் என்ற கலவையில் அலுமினியத்துடன் சுமார் 10% வரை மக்னீஷியம் கல்ந்திருக்கும். டூராலுமின் (Duralumin) என்ற கலவையில் சுமார் 94% அலுமினியமும், 4% செம்பும், 1% மாங்கனீசும் 1% மக்னீஷியமும் இருக்கும். அலுமினியத்துடன் எப்போதும் சிறிது சிலிகன் ஓர் அசுத்தமாகக் கலந்திருக்கும். இந்த சிலிகன் அலுமினியக் கலவைகளுக்குத் தனிப்பட்ட பண்புகளை அளிக்கிறது.

அலுமினியக் கலவைகள் சுத்தமான அலுமினியத்தை விட உறுதியானவை. இவற்றின் மீள்சக்தி சுத்த உலோகத்தைவிட அதிகம். ஆனால் இவை அலுமினியத்தைவிட எளிதில் அரிக்கப்படுகின்றன. மின்சாரத்தையும் வெப்பத்தையும் கடத்தும் திறனும் இவற்றிற்குக் குறைவு.

அலுமினிய வெண்கலத்தில் செம்பும் அலுமினியமும் ரசாயனக் கூட்டாகிக் கலவைக்கு உறுதியைத் தருகின்றன. கலவையைச் சூடேற்றிச் சரியானவாறு அவிப்பதால் (Quench) இதன் உறுதி அதிகமாகிறது. இது மோட்டார் உறுப்புக்களைச் செய்யவும், எஞ்சின்களின் பீச்சானைச் செய்யவும் பயன்படுகிறது. பாத்திரங்கள் செய்யப் பயனாகும் அலுமினியத்தில் சுமார் 1.5% வரை மாங்கனீஸ் கலந்திருக்கும்.

அலுமினியத்தில் சிலிகனைக் கலப்பதால் கிடைக்கும் கலவைகள் இலேசான வார்ப்பு வேலைகளுக்கு மிக ஏற்றவை. நல்ல வலிமையும், கம்பியாகுந் திறனும் கொண்ட இவை விமானத் தொழிலில் பயனாகின்றன.

அலுமினியத்துடன் செம்பையும் மாங்கனீஸையும் தவிர, வெள்ளீயம், நாகம், நிக்கல் போன்ற உலோகங்களையும் கலந்து, சிறந்த கலவைகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இவை பிரத்தியேகமான பயன்களுக்கு எந்திரங்களில் உபயோகமாகின்றன.

அலுமினிய மக்னீஷியக் கலவையான மக்னாலியம் இலேசான வார்ப்பு வேலைகளில் பயன்படுகிறது.

அலுமினியக் கலவைகளில் முக்கியமானது டூராலு மின். இது ஜெர்மனியிலுள்ள டூரன் என்ற ஊரில் முதலில் தயாரிக்கப்பட்டதால் இப்பெயர் பெற்றது. சூடேற்றி அவிப்பதால் இது நல்ல உறுதியைப் பெறுகிறது. தயாரித்தவுடன் இது அலுமினியத்தின் மற்றக் கலவைகளைப் போலவே மிருதுவாகவும் உறுதியாகவும் இருக்கும். ஆனால் இதை 450° முதல் 500° வரைச் சூடேற்றி நீரில் அவித்தால் இதன் தன்மை மாறிவிடுகிறது. முதலில் மிருதுவாக இருக்கும். இது நாள் செல்லச் செல்ல எஃகைப் போலக் கடினமாகிவிடுகிறது. இது அரித்தலை எதிர்க்கும் நல்லியல்பையும் உடையது. இலேசானதும் உறுதியானதுமான இக்கலவை விமான உறுப்புக்களைச் செய்யப் பெரிதும் வழங்குகிறது. ஆகாயக் கப்பலின் கூண்டை இதைக் கொண்டே செய்கிறார்கள்.

அலுமினியக் கலவைகள் அனைத்திற்கும் ஒரு குறையுண்டு. இவற்றைப் பற்றவைக்க முடியாது. இவற்றைச் சூடேற்றி இணைப்பதாலும் இவற்றின் தன்மை கெட்டுவிடக்கூடும்.