معنى الألومينات

الألومينات (Al(OH)3) هو مركب كيميائي صيغته Al(OH). وهو عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء اللون تنتج من إذابة هيدروكسيد الألومنيوم (الجيبوتيم) في محلول الصودا الكاوية، مما ينتج عنه بلورات بيضاء من الألومينات.

ويمنح التلألؤ الضوئي هذه المادة خاصيتها المميزة؛ فعند تعرضها للضوء ينبعث منها توهج مخيف يضيء بطريقة غير مألوفة.

التعريف

في الكيمياء، تشير كلمة "ألومينات" إلى أي مركب يحتوي على أنيون الألومنيوم-أوكسيانيون. ويشكل هذا المركب أنيون متعدد الذرات مع ذرة ألومنيوم مركزية واحدة؛ بالإضافة إلى ذلك يمكن أن يشير أيضاً إلى الأشكال المميّهة من هيدروكسيد الألومنيوم؛ بالإضافة إلى ذلك يستخدم على نطاق واسع في صناعات البناء كمادة مضافة للتجمد أو صبغ الصبغ أو لتسريع وقت تثبيت الخرسانة.

وكبديل فعال لكلوريد الحديديك وكبريتات الصوديوم في معالجة مياه الصرف الصحي الحمضية، يستخدم بنتونايت الصوديوم على نطاق واسع كمادة خام في إنتاج المواد الحرارية مثل كربيد السيليكون وحراريات البوكسيت المكلس. وعلاوة على ذلك، يعمل بنتونيت الصوديوم كخليط مهم في تصنيع الأسمنت - خاصةً تحضير الخرسانة عالية الأداء القائمة على بورتلاند (HPC).

الألومينات هي نوع من المعادن الطينية المستخرجة من خام البوكسيت وتستخدم في العديد من التطبيقات مثل المواد الكاشطة والسيراميك والمعالجة الكيميائية. وبالإضافة إلى كونه مادة خام صناعية فإنه يلعب دوراً رئيسياً في إنتاج الألومنيوم كما أنه عنصر يستخدم في صناعة الأواني الزجاجية والسيراميك والأسمدة.

الألومينات هو ناتج ترطيب هيدروكسيد الألومنيوم ويوجد على هيئة مادة صلبة بلورية بيضاء اللون بصيغة AlO 2. يتم إنتاجه من خلال التفاعل بين هيدروكسيد الألومنيوم والماء، ويستخدم على نطاق واسع كمادة صناعية في تطبيقات تشمل المواد الكاشطة وحشوات البلاستيك وإنتاج السيراميك. وعلاوة على ذلك، فإن خصائصه تجعله عازلًا ممتازًا - لدرجة أن مصنعي كابلات الألياف البصرية يعتمدون عليه وتستخدمه شركات طلاء المعادن كطلاء واقٍ ضد التآكل.

وكجزء من المواد الحرارية التي تعزز الخواص الهيدروليكية للخرسانة، يمكن أن تعمل سيليكات الصوديوم أيضًا كجزء من المواد الحرارية التي تعزز الخواص الهيدروليكية للخرسانة، كما يمكن أن تكون بمثابة خليط بديل أو حتى كجزء من قاعدتها الخاصة في إنتاج الصلب.

وفقًا لما ذكرته وكالة رويترز يوم الجمعة، أعربت العديد من شركات الاستحواذ والمشترين التجاريين عن اهتمامهم بشراء شركة Kerneos، قسم الألومنيوم في ماتيريس، مقابل 1.4 مليار يورو تقريبًا. وقد أصبحت شركة Kerneos إحدى نقاط القوة الرئيسية لشركة ماتيريس التي تتمتع بمكانة راسخة في سوق الألومنيوم والسيليكات.

المنشأ

يعد الألومنيوم أحد أكثر المعادن غير الحديدية فائدة، حيث تتراوح استخداماته من الطائرات والسيارات إلى علب المشروبات الغازية ومواد البناء وحواجز الحماية. ويرجع الفضل في تحول الألومنيوم من الندرة إلى الاستخدام الواسع النطاق إلى حد كبير إلى اكتشاف العلماء طريقة لاستخراجه من خاماته.

تم تسجيل أول استخدام لمصطلح ألومينات باللغة الفرنسية في عام 1814 كاسم بديل لشبة الرصاص، والتي يتم إنشاؤها من خلال تفاعل الرصاص مع البوكسيت المكلس. تعود جذور الاسم إلى كلمة ألومين اللاتينية، وتعني الملح المر.

يمكن العثور على الألومينات بشكل طبيعي كمادة بلورية بيضاء أو صفراء أو حمراء ذات الصيغة الكيميائية AlO 2 3 (لا مائي) أو NaAl(OH)4 (مائي). تُستخدم الألومينات النقية كأساس للطوب الحراري وكدفق في عمليات تصنيع الزجاج؛ بالإضافة إلى أنها تُستخدم كعامل معالجة للمياه ومادة مساعدة للتلبد لتسهيل التلبد مع التخلص من السيليكا والفوسفات من إمدادات المياه.

على الرغم من أن إنتاج الألومنيوم بدأ منذ عام 1800، إلا أنه لم يتم إنتاج كميات كبيرة صناعيًا حتى أواخر ستينيات القرن التاسع عشر عن طريق التحليل الكهربائي. وكان رائد هذه العملية تشارلز مارتن هول من أوهايو وبول لويس توسان هيرولت من فرنسا؛ وقد حصل هول على براءة اختراع لاكتشافه في عام 1886 بدعم من ألفريد إيبر هانت الذي قدم التمويل لشركة ألكوا. وفي وقت لاحق قام هيرولت بتطوير نسخته الخاصة التي أصبحت في نهاية المطاف ممارسة قياسية في جميع أنحاء الصناعة.

يبدأ إنتاج الألومينات الحديثة بتعدين البوكسيت المعدني الطبيعي الذي يحتوي على كميات كبيرة من أكسيد الألومنيوم. ويتم استخلاص هذا المعدن باستخدام عملية باير - سحق وخلط الخام المسحوق بمحلول هيدروكسيد الصوديوم من أجل ترسيب هيدروكسيد الألومنيوم ثم تفاعله مع كربونات الصوديوم لتكوين ألومينات الصودا التي يمكن استخدامها بعد ذلك في أشكال جافة أو حبيبية أو مسحوقة - مثل أغراض معالجة المياه وكمادة كاشطة للمساعدة في التلبد، أو في تصنيع إنتاج الطوب الحراري أو كمكونات في الخرسانة التي تتطلب قوة سريعة وخصائص مقاومة كيميائية عالية.

المعنى

الألومينات عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي يتكون من ذرة أو أكثر من ذرات الألومنيوم متحدة مع ذرات الأكسجين. وبوصفه أوكسيانيون فإنه ينتمي إلى مجموعة البورون في الجدول الدوري بتكافؤ واحد؛ وألومينات الصوديوم مثال على هذا الأوكسيانيون، وتشمل تطبيقاته تنقية المياه وتغيير حجم الصفائح وإنتاج المحفزات والزيوليت والسيراميك لاستخدامها في الصناعات البتروكيماوية وكذلك استخدامات الصبغ عند بدء عمليات الصباغة.

يمكن إنتاج أيون الألومينات من القلويات مثل هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم. ويُستخدم عادةً في تصنيع الألومنيوم وبعض أنواع إنتاج الزجاج. كما يمكن العثور على الألومينات بشكل طبيعي في بعض المعادن مثل الكريزوبيريل.

غالبًا ما يتم دمج الألومينات مع السيليكات وأكسيد الكالسيوم والجبس في تصنيع الأسمنت لزيادة جودة الخرسانة. وتساعد الألومينات على تقليل النفاذية وامتصاص الماء مع زيادة القوة والمتانة بالإضافة إلى توفير قابلية تشغيل جيدة ومنع التشقق أو التآكل الانكماشي - وهي مفيدة بشكل خاص في إنشاء خلطات خرسانية مقاومة للكبريتات.

أفاد العديد من المؤلفين أن إضافة ألومينات الصوديوم أو الكالسيوم إلى الخرسانة يؤدي إلى تحولها إلى طور الإترينجيت. ويحدث ذلك على الأرجح لأن أيونات الكبريتات تسد مواقع التنسيق التي يمكن أن تمتلئ بأيونات الهيدروجين أو الهيدروكسيل؛ وتحدث هذه الظاهرة غالبًا عندما يكون هناك تركيز مرتفع من الكبريتات في الخليط، أو عندما يتم خلط الأسمنت بماء ساخن جدًا.

قد يحدث تكوين الإترينجيت أيضًا بسبب عدم ترطيب الأسمنت بالكامل أثناء الخلط. وقد يرجع ذلك أيضًا إلى التوزيع غير المتكافئ للألومينات داخل الخرسانة، أو بسبب الشوائب مثل الرماد المتطاير والخبث الذي لا يمكن أن يذوب بشكل فعال فيه.

الألومينات مادة مرنة للغاية وتجد تطبيقاتها في مختلف الصناعات بدءاً من معالجة المياه وصولاً إلى تطبيقات التوهج في الظلام. تنبع هذه المرونة من قدرة الألومينات على تشكيل مركبات مع عناصر أو مركبات أخرى؛ وفي المقابل، ساعدت الألومينات في تحديد مشهد المواد لدينا من خلال حلول تشمل البناء والكيمياء والتقنيات المتقدمة.

الاستخدام

الألومينات هي مادة كيميائية غير عضوية تُصنع عن طريق إذابة هيدروكسيد الألومنيوم (الجيبوتيم) في محاليل الصودا الكاوية، ثم إضافة كربونات الصوديوم كعامل إذابة. للألومينات العديد من الاستخدامات الصناعية بما في ذلك توفير مصادر فعالة لهيدروكسيد الألومنيوم وكذلك المواد الخام لإنتاج أكسيد الألومنيوم. تأتي الألومينات في كل من الشكلين الصلب والمحلول؛ في أنقى صورها (NaAlO2) تكون صيغتها NaAlO2. وتظهر الإصدارات اللامائية عادةً على شكل أملاح متبلورة بيضاء على الرغم من إمكانية وجود ألوان أخرى مثل الوردي أو البني اعتماداً على سرعة أو سرعة طرق الإنتاج.

لأسود الكربون تطبيقات متعددة في البيئات الصناعية وكمادة مضافة في عمليات تصنيع السيراميك. كما أن مقاومته للتآكل وصلابته تجعله مادة فعالة مقاومة للتآكل وقادرة على تحمل درجات الحرارة القصوى؛ بالإضافة إلى ذلك، يمكن خلط أسود الكربون مع معادن مختلفة لتشكيل منتجات مختلفة.

يمكن أيضًا استخدام أكسيد الألومنيوم كعامل طحن وتلميع في إنتاج الزجاج والمعادن، حيث يعمل كمكون رئيسي لزجاج الألومينات الذي يمكن العثور عليه في نوافذ السيارات والزجاج الأمامي للطائرات وغيرها من المنتجات الزجاجية. وعلى عكس العديد من المواد الكاشطة فإنه لا يحتاج إلى قفازات واقية عند التعامل معه؛ بالإضافة إلى أنه يلعب دورًا أساسيًا في العديد من مثبطات التآكل ومواد التشحيم.

تُستخدم أسمنت ألومينات الكالسيوم على نطاق واسع في تكنولوجيا البناء لسرعة تطور القوة في درجات الحرارة المنخفضة والمقاومة الكيميائية العالية، وعادةً ما يتم خلطها مع الأسمنت البورتلاندي في خلطات. كما أنها توفر مقاومة فائقة ضد التآكل وهجوم الكبريتات أكثر من الخرسانة القياسية.

ألومينات الصوديوم مركب صناعي لا غنى عنه. يستخدم كمادة تخثر قاعدية في معالجة مياه الصرف الصحي الحمضية لتقليل تكوين الحمأة، كما يستخدم في إنتاج المواد المقاومة للحرارة وفي إنتاج الألومينا، وتأتي ألومينات الصوديوم في كل من أصناف Mil Spec وACS/Reagent grade للاستخدام.

توفر شركة American Elements الألومينات في أشكال مختلفة، من الحبيبات إلى المسحوق النانوي. ونوفرها في العديد من الدرجات القياسية بما في ذلك مواصفات المواصفات القياسية بما في ذلك مواصفات Mil Spec، وACS/Reagent والدرجة التقنية؛ ودرجة الأغذية والزراعة والأدوية وكذلك درجة USP (دستور الأدوية الأوروبي/دستور الأدوية البريطاني). جميع المواد المنتجة تفي بمواصفات ASTM المعمول بها.