ألومنيوم Al

الاكتشاف

استُخدم الشبّ، وهو كبريتات مزدوجة تحتوي على الألومنيوم، في العصور القديمة لتثبيت الأصباغ ووقف النزيف. وبحلول أواخر القرن الثامن عشر شكّ الكيميائيون في أن الألومينا، وهي «التراب» الموجود في الشب، أكسيد لفلز مجهول، لكنها قاومت كل محاولات الاختزال.

أنتج الفيزيائي الدنماركي هانس كريستيان أورستد عينة صغيرة غير نقية عام 1825 بمفاعلة كلوريد الألومنيوم بملغم البوتاسيوم. وحسّن فريدريش فولر الطريقة عام 1827 ووصف لاحقًا خصائص الفلز. وفي خمسينيات القرن التاسع عشر طوّر هنري سانت كلير دوفيل في فرنسا عملية تعتمد على الصوديوم جعلت الألومنيوم متاحًا في سبائك، لكنه ظل غاليًا إلى حد أنه عُرض بجوار جواهر التاج، وفي عام 1884 وُضع هرم من الألومنيوم على قمة نصب واشنطن التذكاري.

وجاء التحول الكبير عام 1886، حين اخترع تشارلز مارتن هول في الولايات المتحدة وبول إيرو في فرنسا، كلٌّ على حدة، التحليل الكهربائي للألومينا المذابة في الكريوليت المصهور. ومع عملية كارل جوزيف باير لتنقية البوكسيت عام 1888، انهار السعر وأصبح الألومنيوم فلزًا يُنتج على نطاق واسع.

أصل التسمية

يأتي الاسم من alumen، الكلمة اللاتينية للشب. اقترح همفري ديفي أولًا alumium ثم aluminum، وفضّل آخرون aluminium ليتسق مع عناصر مثل الصوديوم والبوتاسيوم. ويستخدم الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) صيغة aluminium، بينما تظل aluminum هي المعيار في الإنجليزية الأمريكية. وفي العربية تتعدد الكتابة أيضًا بين «ألومنيوم» و«ألمنيوم» و«ألومينيوم». والرمز Al.

أهم الاستخدامات

• النقل: تستخدم الطائرات والقطارات السريعة وهياكل السيارات والدراجات سبائك الألومنيوم لتوفير الوزن.
• التغليف: علب المشروبات ورقائق الألومنيوم وحاويات الطعام.
• البناء: إطارات النوافذ والكسوات الخارجية والأسقف.
• الكهرباء: تستخدم خطوط الكهرباء الهوائية الألومنيوم لأنه يوصل جيدًا قياسًا إلى وزنه.
• المنزل والكيمياء: أواني الطهي، ومركبات الألومنيوم في معالجة المياه ومضادات التعرق.

النظائر

للألومنيوم نظير مستقر واحد فقط هو الألومنيوم-27. أما الألومنيوم-26 المشع فعمر النصف له نحو 717,000 سنة. وتنتجه الأشعة الكونية في الصخور والغلاف الجوي، ويقرنه الجيولوجيون بالبيريليوم-10 لتأريخ مدة دفن الرسوبيات. وفي المجموعة الشمسية المبكرة كان الألومنيوم-26 وفيرًا بما يكفي لتسخين الكويكبات الفتية، ويُستخدم ناتج اضمحلاله، المغنسيوم-26، لتأريخ أقدم حبيبات النيازك.

في الحياة اليومية

تتكوّن على الألومنيوم فورًا طبقة أكسيد رقيقة غير مرئية تحميه من مزيد من التآكل، ولهذا لا تصدأ الأشياء المصنوعة منه. ولا تحتاج إعادة تدوير الألومنيوم إلا إلى نحو 5 في المئة من الطاقة اللازمة لصنع فلز جديد من الخام، لذا فالعلب من أكثر المنتجات إعادة تدوير.

لا يُعرف للألومنيوم دور في الجسم. ويُعد منخفض السمية في مستويات التعرض اليومية، وإن كان على مرضى الكلى الشديد أن يقللوا منه.