ඇලුමිනියම්

(ඇලුමිනම්). ඇලුමිනියම් වනාහි රිදී පැහැය ඇති, පහසුවෙන් තැළිය හැකි, මෘදු, තන්‍ය (ductile), සැහැල්ලු ලෝහයකි. මෙහි සංකේතය Al ය. මෙහි රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වය හේතු කොටගෙන හුදු ලෝහය ස්වාභාවිකව නොලැබේ. එහෙත් එහි සංයෝග ඉතා සුලභය. පොළොව මතුපිට ඇති මූලද්‍රව්‍ය අතුරෙන් ඔක්සිජන් සහ සිලිකන් හැර ඉතා ම වැඩියෙන් තිබෙනුයේ මෙයයි. පොළොවෙහි බාහිර කබොල්ලෙන් 8%ක් පමණ ඇලුමිනියම්ය. මෙහි ඔක්සයිඩය හෙවත් ඇලුමිනා (Al2 O3) (බ.) නොයෙක් පාෂාණයන්හි ද මැටිවල ද බෝක්සයිට්හි (Al2 O3 . 2H2 O) (බ.) ද ඇත. ක්‍රයොලයිට් (Na3 Al F6) නම් ඛනිජය වනාහි සෝඩියම් ඇලුමිනියම් ප්ලුවොරයිඩ්ය. ඇලුමිනියම් විශාල ප්‍රමාණයක් මැටිවල ඇතත් එය ඉන් වෙන් කිරීම අසීරු හෙයින් අද එය ප්‍රධාන වශයෙන් නිපදවනු ලබන්නේ බෝක්සයිට්වලිනි. සමහරවිට ස්වාභාවික ජලයෙහි ද ඇලුමිනා ඛනිජයේ සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයක් අඩංගු වේ. බොහෝ ශාකයන්ගේ අළුවල ද ඇලුමිනා ස්වල්ප වශයෙන් ඇත. පැරණි රෝමවරුන් විසින් ඇතැම් ලවණවලට අලුමෙන් (alumen) යන නාමය භාවිත කරන ලදි. ඇලුමිනියම් යන නාමය ප්‍රභව කොට ඇත්තේ මේ වචනයයි. සර් හම්ප්‍රි ඩේවි විසින් මේ ලෝහයට ඇලුමිනම් (aluminum) යන නාමය දෙන ලදි. දැනුත් මේ ලෝහයට ඇලුමිනම් යන නාමය ඇමෙරිකාවේ භාවිත කරනු ලැබේ.

ඈත අතීතයෙහි සිට සීනක්කාරම් (ඇලම් බ.) වැනි වූ ඇලුමිනියම් සහිත සංයෝග භාවිතයට ගැනුණු නමුත් ලෝහය පළමුවෙන් ම වෙන් කර ගනු ලැබුයේ 19 වැනි සියවසෙහි දීය. සර් හම්ෆ්‍රි ඩේවි විසින් 1810 පමණේ දී මෙහි යකඩ සහිත මිශ්‍ර ලෝහයක් පිළියෙල කරන ලදි. එහෙත් 1827 දී පමණ ව'ලර් (Wöhler) අජල ඇලුමිනියම් ක්ලෝරයිඩ් සහ පොටෑසියම් ලෝහය එකට රත් කොට නිසැකයෙන් ම ලෝහය තනි කොට වෙන් කළේය. ඊට පසු සෝඩියම් මගින් සෝඩියම් ඇලුමිනියම් ප්ලුවොරයිඩ් ඔක්සිහරණයෙන් ඩවීල් (Deville) විසින් ද සෝඩියම් ඇලුමිනියම් ක්ලෝරයිඩ් විද්යුත් විච්ඡේදනයෙන් ආර්. බන්සන් විසින් ද මේ ලෝහය සාදාගන්නා ලදි. මේ ක්‍රම දෙක එක් කිරීමෙන්, එනම් විලීන කළ සෝඩියම් ඇලුමිනියම් ප්ලුවොරයිඩ්හි ද්‍රවණය කළ ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ්වල විද්යුත්-විච්ඡේදනයෙන්, ලාබ ඇලුමිනියම් සෑදීමේ මඟක් ප්‍රංසයේ ඒරූ (Heroult) විසින් ද ඇමෙරිකාවේ සී.ඇම්. හෝල් විසින් ද වෙන වෙන ම සොයාගැනිණ. ඇලුමිනියම් නිෂ්පාදනය කිරීමේ නවීන ක්‍රමය ආරම්භ වූයේ මෙයිනි.

දැන් ඇලුමිනියම් ප්‍රධාන වශයෙන් නිපදවනු ලබන්නේ බෝක්සයිට්වලින් බව කලින් කියැවිණ. සෑදු ලෝහය පිරිසිදු කිරීම ඉතා අමාරුය. එනිසා ලෝපස ම හැකි පමණ පිරිසිදු කළ යුතුය. මේ සඳහා බෝක්සයිට් අඹරා, පස් සියල්ල සෝදා හැර, වියළාගනු ලැබේ. පසුව මෙය තවදුරටත් සිහින්ව අඹරා පීඩනය පිට උණු කෝස්ටික් සෝඩාවල ද්‍රවණය කරති. එය සෝඩියම් ඇලුමිනේට් බවට පත් වෙමින් එහි ද්‍රවණය වන අතර යකඩ සහ ටයිටේනියම් වැනි අපද්‍රව්‍ය ද්‍රවණය නොවී ඉතිරි වෙයි. මේවා පෙරා අස් කොට, ද්‍රාවණය විශාල අවක්ෂේපණ ටැංකිවලට ගෙන ශීතල කළ විට ඉතා සිහින් ස්ඵටිකයන් ලෙස ඇලුමිනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් එහි අවක්ෂේප වෙයි. මෙය රැස් කොට කැරැකෙන පෝරණුවල (rotary kilns) පුලුස්සති. එවිට පිරිසිදු ඇලුමිනා ලැබේ. මේ ක්‍රමයෙන් ලැබිය හැකි පිරිසිදු ඇලුමිනා ප්‍රමාණය බෝක්සයිට් බරින් අඩක් පමණ වේ. මෙයට බේයර් (Bayer) ක්‍රමයයි කියති.

සෝඩියම් කාබනේට් සහ ගල් අඟුරු සමඟ බෝක්සයිට් කර කිරීමෙන් ද ඇලුමිනා ලබාගත හැකිය. ඩවීල්-ප්ලෙකිනි (Deville-Plechiney) ක්‍රමය නමින් දන්නා මෙය භාවිත වනුයේ ඉතා අඩු වශයෙනි.

ඔක්සයිඩයෙන් ලෝහය ලබාගනු පිණිස, විලීන කරන ලද (fused) ක්‍රයොලයිට්හි එය ද්‍රවණය මෙය කොට විද්යුත්-විච්ජේදනය කරනු ලැබේ. මෙය කරනුයේ කැතෝඩය සඳහා ඝන කාබන් තට්ටුවක් ඇති වානේ පෙට්ටිවලය. ඇනෝඩය වනාහි තද කරන ලද කාබන් කුට්ටි වෙයි. සමහර විට මේ සඳහා ස’ඩර්බර්ග් (Söderberg) ඇනෝඩ ද භාවිත කරති. මේ ඇනෝඩය වූකලි අච්චුවක් ඔස්සේ උඩ සිට නිතර පහතට වැටෙන්නා වූ මීරන් පාප්පයකි. ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල මාර්ගයෙන් විද්යුත් ධාරාවක් යැවූ කල ඇලුමිනාවල ඇති ඔක්සිජන් අවුත් ඇනෝඩයෙහි තැන්පත් වෙයි. මේ නිසා එය පිලිස්සී යයි. කැතෝඩය කරා යන ඇලුමිනියම් ලෝහය පෙට්ටියේ පත්ලෙහි ද්‍රව අවස්ථාවේ ම පවතී. මෙය වරින් වර ඉවත් කරන අතර, විද්යුත්-විච්ඡේදනය වීම පිණිස නැවත නැවතත් පෙට්ටියට ඇලුමිනා මිශ්‍ර කළ යුතුය.

ඇලුමිනියම් සෑදීමේ දී විද්යුත්-විච්ඡේදන කෝෂවල භාවිත කරනුයේ ඇම්පියර් 20,000-50,000 පමණ වන විද්යුත් ධාරාවක් ද වෝල්ට් 5-6ක් පමණ ද වන හෙයින් මෙවැනි කෝෂ 100ක් පමණ එකට සම්බන්ධ කොට යෙදීම සාමාන්‍ය සිරිතයි. ඇලුමිනා ටොන් දෙකකින් ඇලුමිනියම් ටොන් එකක් ලැබේ. මේ සඳහා කිලොවොට් පැය 20,000ක විද්යුත් ශක්තියක් වුවමනාය. ‍‍‍‍‍‍‍

ඇලුමිනියම්වල පරමාණුක ක්‍රමාංකය 13කි; පරමාණුක භාරය 26.97කි. ලෝහය ඉතා පිරිසිදු නම් එහි ද්‍රවාංකය සෙ. 660°කි. තාපාංකය සෙ. 18,000කි. ඝනත්වය මිලී ග්‍රෑ 2.70කි; තාපීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය (coefficient) සෙ.°ට 0.0000238 (සෙ. 20°-100°)කි; තාපීය සන්නායකතාව (conductivity) සෙමී./ සෙමී.2/ සෙ.°/ තත්පරයට කැලරි 0.52කි. විද්යුත් ප්‍රතිරෝධය සෙ. 20° දී සෙමී. ඝනකයට මයික්‍රොඕම් 2.67කි; විශිෂ්ට උෂ්ණතාව සෙ. 0° දී 0.222කි; තද බව 3කි.

මතුපිට ඉතා සියුම් ඔක්සයිඩ් පටලයක් ඇති වීම නිසා ඇලුමිනියම් ලෝහය වාතයෙහි ස්ථාවර වෙයි. එහෙත් මේ ලෝහය මූදු දියෙහිත් බොහෝ ලවණ ද්‍රාවණයන්හිත් ද්‍රවණය වීම නිසා ක්‍රමයෙන් විනාශවෙයි. හයිඩ්‍රොක්ලෝරික්, පොස්පොරික්, උණු සාන්ද්‍ර සල්පියුරික්, ඉතා සාන්ද්‍ර වූ හෝ ඉතා තනුක වූ නයිට්‍රික් යන අම්ල ඇලුමිනියම් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි. ලෝහය කෙරෙහි සාමාන්‍ය නයිට්‍රික් අම්ලයේ ඇති ක්‍රියාවක් නැත. ඇලුමිනියම් ඉතා පිරිසිදු කල්හි ද එය කෙරෙහි ඇති සියලු ප්‍රතික්‍රියා අතිස්වල්පය. මේ ලෝහය දාහක ක්ෂාරවල ද්‍රවණයෙන් ඇලුමිනේට ද උණු ඇමෝනියාහි ද්‍රවණයෙන් ඇලුමිනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ද ලැබේ. ඇලුමිනියම් කුඩු ඉතා විශාල උෂ්ණයක් හා ආලෝකයක් පිට කරමින් ගිනි ගනී. මේ නිසා මෙය ත'මිට් (Thermit) ක්‍රමයේ (ත'මිට් ක්‍රමය බ.) දී ද ඇමොනැල් නම් ස්ඵෝටක ද්‍රව්‍යය සෑදීමේ දී ද භාවිත කරති.

ඇලුමිනියම් ලෝහයෙන් ගත හැකි ප්‍රයෝජන කරුණු රැසක් මත රඳා පවතී. එය ඉතා සැහැල්ලුය. පරිමාවට පරිමාව ගත් කළ එහි බර අනෙක් සාමාන්‍ය ලෝහයක බරින් තුනෙන් එකකි. නොයෙක් රසායන ද්‍රව්‍ය ආදිය වැදීමෙන් එය නොදිරයි. ඇලුමිනියම්වල තාපීය සහ විද්යුත් සන්නායකතාව ඉතා ඉහළය. මේ අතින් මෙය තඹවලට ඉතා ළං වේ.

එසේ ම අගනා පරාවර්තනතාව ද වැඩට පහසුව ද මනහර නිමාවක් දිය හැකිකම හා විෂ රහිත බව ද ඇලුමිනියම්වල ඇති තවත් ගුණයෝයි. තඹ, මැග්නීසියම්, මැංගනීස්, සිලිකන් සහ නිකල් සමග මෙය මිශ්‍ර ලෝහ දෙයි. මේවා බරින් අඩු වූ, රත් වීමට ඔරොත්තු දෙන, තද, මල නොබැඳෙන මිශ්‍ර ලෝහ හෙයින් යන්ත්‍ර සූත්‍ර කොටස් තැනීමට යොදනු ලැබේ. තඹ, මැග්නීසියම් හා මැංගනීස් අඩංගු මිශ්‍ර ලෝහයක් වන ඩ්යුරැලුමින් (duralumin) හෙවත් ඩ්යුරැල් (dural) ඇලුමිනියම්වලට වඩා තදය, ශක්තිමත්ය. ඇලුමිනියම් තළා මිටියම් කළ හැකි වූ ද විදුලියෙන් වෑල්ඩිං කළ හැකි වූ ද ලෝහයක් වුව ද එය පෑස්සීම සුකර නොවේ.

ඇලුමිනියම් බඩුවලට නිමාව දීම පිණිස යාන්ත්‍රික, රසායනික සහ විද්යුත් රසායනික ක්‍රම භාවිත කරති. මේ අතරින් ඇනොඩයිස් කිරීම (anodizing) ඉතා වැදගත්ය (ලෝහ නිමාව බ).

ඇලුමිනියම්වලින් විශාල ම ප්‍රමාණය (36%ක් පමණ) ප්‍රයෝජනයට ගෙන ඇත්තේ අහස්යාන, රථවාහන සහ නැව් ආදිය සඳහාය. ඒවායේ ලෝහ රාමුව සහ බඳ සැහැල්ලු වීමෙන් තෙල් වියදම් අඩු වීම ද වේගය වැඩි වීම සහ නැවැත්වීමේ පහසුව ද ඇති වෙයි. එපමණක් නොව අනවශ්‍ය බර අඩු වීමෙන් ගෙන ගිය හැකි මගීන් හා බඩු වැනි ආදායම් ලැබිය හැකි බර වැඩි වේ. ඇලුමිනියම්-මැග්නීසියම් මිශ්‍ර ලෝහය සතු, මූදුදියට ඔරොත්තු දීමේ විශේෂ ගුණය නිසා නැව් තැනීමේ දී එය බෙහෙවින් ප්‍රයෝජනවත්ය. කෑම පිසන භාජන, කිරි සහ බීර කර්මාන්තවලට වුවමනා නොයෙක් උපකරණ, ටොපී, චොකලට්, සිගරැට් ආදිය ඔතන රිදී කොළ, දත් බෙහෙත් බට යනාදිය සඳහාත් මෙය ගනු ලැබේ. රසායන කර්මාන්ත සඳහා ද විශාල ඇලුමිනියම් ප්‍රමාණයක් ගනු ලැබේ. යන්ත්‍ර කර්මාන්තයේ දී මෙය ප්‍රයෝජනයට ගැනෙන්නේ පිස්ටන්, සිලිංඩර කුට්ටි සහ එන්ජිම්වල කොටස් සෑදීමටත් සියලු ම වර්ගවල වැස්මවල් තැනීමටත්ය. විදුලි කම්බි සඳහා ගනු ලබන්නේ පිරිසිදු ලෝහයයි. බ්‍රිතාන්‍ය ග්‍රිඩ් (grid) ක්‍රමයෙහි යොදනු ලබන්නාක් වැනි උඩින් ඇදි කම්බි සඳහා ගන්නා ඇලුමිනියම් සමහර විට වානේ තට්ටුවකින් වසා ද තිබේ. සාමාන්‍ය නයිට්රික් අම්ලය ඇලුමිනියම් ලෝහය කෙරෙහි ක්‍රියා නොකරන බැවින් එය රසායන සංයෝග සාදන භාජන තැනීමට යොදනු ලැබේ. ගෙවල් තැනීමේ දී වහල හා බිත්ති ආදිය සඳහා ද ඇලුමිනියම් භාවිත කරති. තැනින් තැනට ගෙන යන ගෙවල් සහ මඩු සෑදීමට ද පාලම් ආදිය තැනීමට ද මෙය ගනු ලැබේ. මල බැඳීම නැවැත්වීම පිණිස ලෝහ මත ඉසීම ද ඇලුමිනියම් සායම් තැනීම ද මෙයින් ලබන වෙනත් ප්‍රයෝජන වේ.

1948 දී ඇමෙරිකා එක්සත් ජනපදය ඇලුමිනියම් මෙට්‍රික් ටොන් 565,587ක් ද කැනඩාව 333,007ක් ද සෝවියට් රුසියාව 140,000ක් පමණ ද නිපදවා තිබේ. 1958 දී මුළු ලෝකයෙහි ඇලුමිනියම් ටොන් 3,800,000කට අධික ප්‍රමාණයක් නිපදවන ලදි. අනාගතයේ දී දැනට වඩා ඇලුමිනියම් අවශ්‍ය වන්නට පුළුවන.

ඇලුමිනියම් සංයෝග

'''ඇලුමිනා''' (බ.)

ඇලුමිනියම්වල ඉතා වැදගත් සංයෝගයකි. ඛනිජ වශයෙන් ද කෘත්‍රිමව ද ලැබීය හැකිය. ඇලුමිනියම් සිලිකේට් වර්ග

මැටි, මයිකා, කිරිමැටි, වීදුරු සහ පිඟන් කර්මාන්තයට ගැනෙන පෙල්ස්පාර් ආදියෙහි ඇලුමිනියම් සිලිකේට් වර්ග ඇත.

ඇලුමිනියම් ක්ලෝරයිඩ්

මෙය සාදනු ලබන විට වාෂ්පීභවනය වන පිණිස රත් කරන ලද ඇලුමිනියම් හෝ ඇලුමිනා හෝ කෙරෙහි ක්ලෝරීන් ක්‍රියා කරවනු ලැබේ. කාබනික රසායන විද්‍යාවේ දී උත්ප්‍රේරකයක් (catalyst) ලෙස ගනු ලබන මෙයින් විශාල ප්‍රමාණයක් පෙට්‍රෝලියම් කර්මාන්තය සඳහා යෙදේ. ජලය වැදීමෙන් මෙය විනාශ වෙයි.

ඇලුමිනියම් සල්පේට්

බෝක්සයිට් කෙරෙහි උණු සල්පියුරික් අම්ලයේ ක්‍රියාවෙන් නිපදවනු ලැබේ. කසළ කාණුවල ඇති කලීල (colloidal) ද්‍රව්‍ය අවක්ෂේපණය පිණිස මෙය ඇලුමිනොපෙරික් නමින් භාවිත කරති. ඊට මේ නම දී ඇත්තේ එහි එක්තරා ප්‍රමාණයක් පෙරික් සල්පේට් ද තිබෙන හෙයිනි. ක්ෂාර ලෝහවල සහ ඇමෝනියාවල සල්පේට් සමඟ මෙය ඇලම් නමින් දන්නා වූ ද්වියෝග ලවණ (double salts) සාදයි.

ඇලුමිනියම් ඇසිටේට්

ඩයි කිරීමේ දී රංගස්ථාපකයක් (mordant) ලෙස ද දිය නොඋරන මතු පිටක් දීම පිණිස ද මෙය ගනු ලැබේ.

(සංස්කරණය: 1967)