एल्युमिनियम क्या है?

दोस्तों आज हम पढ़ेंगे, एल्युमिनियम क्या है? – What is Aluminum in Hindi, एल्युमिनियम का इतिहास, एल्युमीनियम के अयस्क, एल्युमिनियम की निर्माण प्रक्रिया, एल्युमिनियम के गुण, एल्युमिनियम के उपयोग, एल्युमिनियम के फायदे, एल्युमीनियम के नुकसान, FAQs, निष्कर्ष, आदि, आर्टिकल को पूरा पढ़ें और हमें फीडबैक भी देना ना भूलें।

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एल्युमिनियम क्या है? – What is Aluminum in Hindi

एल्युमिनियम क्या है? – What is Aluminum in Hindi, एल्युमीनियम की परमाणु संख्या 13 और प्रतीक L के साथ एक रासायनिक तत्व होता है। बोरॉन समूह में, यह एक सफेद चांदी, मुलायम, गैर-चुंबकीय और लचीला धातु होता है। एल्युमीनियम सबसे प्रचलित धातु है और ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद पृथ्वी की पपड़ी में तीसरा सबसे प्रचुर तत्व माना जाता है। यह क्रस्ट के वजन का 8.1 प्रतिशत है और इसके परमाणुओं का 6.3 प्रतिशत होता है।

एल्युमीनियम मिट्टी और चट्टानी खनिजों की एक विस्तृत विविधता में पाया जाता है, जिसमें फेल्डस्पार, अभ्रक, ग्रेनाइट और मिट्टी भी शामिल होते हैं क्योंकि यह एक बहुत ही सक्रिय धातु होता है। काओलिन चीनी मिट्टी के बर्तन के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली एक अच्छी, सफेद एल्यूमीनियम युक्त मिट्टी होती है।

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एल्यूमीनियम ऑक्साइड, जिसे अक्सर एल्यूमिना के रूप से भी जाना जाता है, इसका उपयोग भट्टियों को अस्तर करने के लिए किया जाता है और यह तब तक नहीं पिघलता जब तक कि तापमान 3632°F यानि (2000°C) तक नहीं पहुंच जाता। कोरंडम और एमरी एल्यूमिना के दो और कठोर रूप होते हैं जिनका उपयोग अपघर्षक के रूप में भी किया जाता है।

कई कीमती रत्न, जैसे कि गार्नेट (Fe3 Al2 Si3 O12), बेरिल (Be3 Al2 Si6 O18), माणिक और नीलम, Al2 O3 में क्रोमियम और लोहे की अशुद्धियाँ होती हैं, कई अलग-अलग खनिज के रूपों में से हैं जिनमें एल्यूमीनियम पाया जाता है। लेजरों में, निर्मित माणिक और नीलम भी कार्यरत होते हैं।

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एल्युमिनियम का इतिहास

एल्युमिनियम पृथ्वी की खनिजों में तीसरा सबसे प्रचुर तत्व है, जो इसके द्रव्यमान का 7% से अधिक होता है। यह केवल अन्य सामग्रियों के साथ बहुत स्थिर यौगिकों में प्रकृति में मौजूद होता है, और इसके अस्तित्व की खोज 1808 तक भी नहीं हुई थी। धातु को इसके अयस्क से अलग करने और व्यावसायिक रूप से व्यवहार उत्पादन तकनीक विकसित करने में वर्षों का शोध किया हुआ है।

सर हम्फ्रे डेवी नें एल्युमीनियम की खोज और नामकरण करने वाले पहले व्यक्ति थे, और उन्होंने 1808 ईं० में किया था। दक्षिणी फ्रांस के लेस बक्स गांव के पास, P. बर्थियर ने 1821ईं० में लगभग 50% एल्यूमीनियम ऑक्साइड युक्त एक कठोर, लाल, मिट्टी जैसी मिट्टी की खोज की थी। इसे बॉक्साइट कहा जाता है, और यह सबसे आम एल्यूमीनियम संसाधन होता है।

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डेनमार्क के हैंस ओर्स्टेड ने 1825 ईं० में एल्यूमीनियम क्लोराइड के साथ तनु पोटेशियम अमलगम की प्रतिक्रिया करके और परिणामी पारा को दूर करके थोड़ा सा अशुद्ध एल्यूमीनियम जमा छोड़ने के लिए एल्यूमीनियम धातु की मामूली मात्रा बनाई थी।

एल्यूमीनियम धातु अभी भी किसी भी मात्रा में उत्पादन करने के लिए अविश्वसनीय रूप से महंगी होती है, और यह लंबे समय तक एक दुर्लभ और मूल्यवान धातु मन जाता रहा है। 1852 ईं० में एल्युमीनियम लगभग 545 $ प्रति पाउंड में बिक रहा था।

1886ईं० में, चार्ल्स एम. हॉल और पॉल एल.टी. हेरोल्ट ने स्वतंत्र रूप से बनाया जिसे अब हॉल या हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया के रूप से जाना जाता है। इसमें पिघले हुए क्रायोलाइट, एक सामान्य एल्यूमीनियम युक्त खनिज में एल्यूमिना को घोलना और गर्म तरल के माध्यम से विद्युत प्रवाह का संचालन करना भी शामिल होता है।

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इलेक्ट्रोलिसिस एक प्रक्रिया होती है जो कैथोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) पर पिघला हुआ एल्यूमीनियम धातु इकठ्ठा करती है। इस तकनीक के विकसित होने के कुछ समय बाद ही एल्युमीनियम धातु की कीमत लगभग 30 सेंट प्रति पाउंड तक गिर गई थी।

एल्युमीनियम के अयस्क

यह एल्युमीनियम आवर्त सारणी के IIIA ग्रुप से संबंधित है और एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातु होता है। एल्युमिनियम प्रकृति में इसके अयस्कों में ऑक्साइड के रूप में पाया जाता है। यह सबसे महत्वपूर्ण एल्यूमीनियम का अयस्क होता हैं:-

बॉक्साइट – Al2O3.2H2O
कोरन्डम – Al2O3
क्रायोलाइट – Na3AlF6

एल्युमिनियम की निर्माण प्रक्रिया

एल्युमिनियम निर्माण प्रक्रिया दो प्रकार की होती है :-

बायर प्रक्रिया

यह बॉक्साइट, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, लोहा और अन्य धातुओं से युक्त एक अयस्क होता है, एल्यूमीनियम बनाने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। बायर प्रक्रिया का उपयोग खनन के बाद बॉक्साइट के लिए भी किया जाता है, और इसका नाम ऑस्ट्रियाई रसायनज्ञ के नाम पर ही रखा गया है जिन्होंने 1800 ईं० के अंत में इसका आविष्कार किया था।

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किसी भी औद्योगिक उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने से पहले एल्यूमीनियम ऑक्साइड को बॉक्साइट से पुनर्प्राप्त जरूर किया जाना चाहिए क्योंकि इसे संसाधित करने से पहले किसी भी आसपास की अशुद्धियों से अलग भी किया जाना चाहिए। बॉक्साइट को एक रासायनिक घोल में रखा जाता है और बायर प्रक्रिया के पहले चरण में एल्यूमीनियम ऑक्साइड को भंग करने के लिए 150 और 200 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान पर गर्म किया जाता है।

द हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया

हॉल-हेरोल्ट तकनीक, जिसका नाम अमेरिकी और फ्रांसीसी रसायनज्ञों के ही नाम पर रखा गया, जिन्होंने 1886 ईं० में अलग अलग इसका आविष्कार किया था, तब इसका उपयोग एल्यूमीनियम के निर्माण के लिए किया गया था। यह आज भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है, बहुत ही मामूली बदलाव के साथ। एल्यूमीनियम ऑक्साइड को विनिर्माण में उपयोग करने से पहले शुद्ध एल्यूमीनियम में संसाधित किया जाना चाहिए क्योंकि इसमें ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

शोधन प्रक्रिया की शुरुआत गर्म एल्यूमीनियम ऑक्साइड क्रिस्टल को पिघले हुए क्रायोलाइट की एक वैट में रखने से होती है, जो जल्दी से क्रिस्टल को घोल देता है और एक इलेक्ट्रोलाइट घोल बनाता है। वैट को फिर एक प्रत्यक्ष धारा से भर दिया जाता है जो कार्बन लाइनिंग के माध्यम से प्रवेश करती है और कार्बन रॉड की एक जोड़ी के माध्यम से बाहर निकलती है।

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एल्यूमीनियम कॉम्प्लेक्स, तरल रूप में, एक वर्षा टैंक में बसने से पहले फिल्टर की एक श्रृंखला से गुजरता है, जहां यह क्रिस्टलीकृत होना शुरू होता है। इसके बाद क्रिस्टलों को भट्टी में लगभग 1,100 डिग्री सेल्सियस पर पकाया जाता है, जिससे शुद्ध एल्युमीनियम ऑक्साइड बनता है। विद्युत प्रवाह एक रासायनिक प्रक्रिया शुरू करता है जो एल्यूमीनियम को ऑक्सीजन परमाणुओं से अलग करता है और इसे वैट के तल पर इकट्ठा करने का कारण बनता है।

इस प्रक्रिया से गुजरने के बाद एल्युमीनियम 99.8% शुद्धता के साथ पिघला हुआ धातु बन जाता है। उसके बाद, पिघली हुई धातु को एक सांचे में डाला जा सकता है, पानी से ठंडा किया जा सकता है और वांछित आकार में समाप्त किया जा सकता है। नतीजतन, औद्योगिक ग्रेड एल्यूमीनियम का उत्पादन होता है।

एल्युमिनियम के गुण

एल्युमिनियम के भौतिक गुण

एल्युमीनियम एक चांदी-सफेद धातु है जिसमें कोई गंध या स्वाद नहीं होता है। सिलिकॉन के अतिरिक्त के साथ, सामग्री अधिक निंदनीय और नरम हो जाती है। एल्यूमीनियम क्रिस्टल की घन संरचना चेहरा केंद्रित है।
मैग्नीशियम को छोड़कर किसी भी अन्य व्यावसायिक धातु की तुलना में एल्युमीनियम का घनत्व कम होता है। जब इसमें सही सतह का प्रकार होता है, तो एल्यूमीनियम एक उत्कृष्ट परावर्तक होता है, विशेष रूप से यूवी प्रकाश के लिए।
अशुद्धता अलगाव का निर्माण जाली को कम शुद्ध धातु में केंद्रित करने का कारण बनता है। अधिकांश अन्य भौतिक गुण शुद्धता से प्रभावित होते हैं।
एल्युमिनियम का उपयोग ठंडी या गर्म चयनात्मक दीवार के रूप में या एक ऐसे पिंड के रूप में भी किया जा सकता है जो एक काले शरीर की छाप का अनुकरण करता है। इंफ्रारेड रेंज में एल्युमिनियम का परावर्तन सोने और चांदी की तुलना में थोड़ा अधिक होता है।
मैग्नीशियम को छोड़कर, एल्युमिनियम का घनत्व किसी भी अन्य व्यावसायिक धातु की तुलना में कम है।

एल्यूमीनियम के रासायनिक गुण

क्योंकि एल्यूमीनियम धातु की सतह एक ऑक्साइड परत से ढकी होती है जो कोटिंग को हवा के हमले से बचाती है, यह इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है। जब ऑक्साइड परत नष्ट हो जाती है, तो एल्युमीनियम धातु उजागर हो जाती है, जो ऑक्सीजन के साथ मिलकर एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड (एल्युमिनियम (III) ऑक्साइड), Al2O3 विकसित करने में सहायक होती है।

4Al(s) + 3O2 (l) → 2Al2O3 (s)

तरल एआई (III) आयन और हाइड्रोजन गैस, एच 2 युक्त समाधान बनाने के लिए खनिज एसिड एल्यूमीनियम के साथ प्रतिक्रिया करता है। एल्युमिनियम HCl से अभिक्रिया कर हाइड्रोजन गैस बनाता है।
2Al(s) + 6HCl (aq) → 2Al3+ (aq) + 6Cl– (aq) + 3H2 (g)

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन गैस (H2) निकलती है। जब एल्युमीनियम एक गर्म सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ मिलकर हाइड्रोजन गैस की रिहाई के साथ एक रंगहीन सोडियम टेट्रा हाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट घोल बनाता है, तो एल्युमीनियम ऑक्सीजन के साथ सहसंयोजक बंधन बना सकता है।

2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H2O → 2Na+ (aq) + 2[Al (OH)4] – + 3H2 (g)

एल्यूमीनियम के यांत्रिक गुण

एल्युमीनियम बिना तोड़े महत्वपूर्ण विरूपण का सामना कर सकता है। रोलिंग, एक्सट्रूज़न, ड्राइंग, मशीनिंग और अन्य यांत्रिक कार्यों का उपयोग अब एल्यूमीनियम को आकार देने के लिए किया जा सकता है। इसे उच्च स्तर की सटीकता के साथ भी ढाला जा सकता है।
एल्युमिनियम की विशेषताओं को मिश्रधातु, कोल्ड वर्किंग और हीट ट्रीटमेंट द्वारा सिलवाया जा सकता है।
शुद्ध एल्युमीनियम की तन्य शक्ति लगभग 90 एमपीए है, जबकि कुछ गर्मी-उपचार योग्य मिश्र धातु 690 एमपीए से अधिक तक पहुंच सकते हैं।

एल्युमिनियम के उपयोग

एल्युमीनियम और इसकी मिश्रधातुओं में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं, जिनमें निम्न शामिल हैं:-

एल्युमीनियम का उपयोग विद्युत संचरण लाइनों में किया जाता है क्योंकि यह बिजली का अच्छा संवाहक है।
डंडे, ट्यूब, पाइप, प्लेट, तार और पन्नी सभी एल्यूमीनियम के आकार के होते हैं
इसकी मजबूती और हल्के वजन के कारण, इसका उपयोग कारखानों, विमानों और अन्य वाहनों में बरतन बनाने के लिए किया जाता था।
एयर कंडीशनर और सौर कंडक्टर दोनों इसका इस्तेमाल करते हैं।
इसका व्यापक रूप से पुलों, सीढ़ी, तारों और दरवाजों, अन्य चीजों में भी उपयोग किया जाता है।
चांदी की पन्नी का उपयोग चॉकलेट और अन्य वस्तुओं की पैकेजिंग के लिए किया जाता है।

एल्युमिनियम के फायदे

एल्युमिनियम का विशिष्ट भार 2.7 ग्राम/सेमी3 है, जो स्टील का लगभग एक-तिहाई है। एल्युमीनियम उत्पादन खर्च कम हो जाता है। भार क्षमता को बढ़ाते हुए कारों में इसका उपयोग मृत वजन और ऊर्जा बचाता है। यह शोर के स्तर को भी कम करता है और आराम बढ़ाता है।
एल्युमीनियम स्वाभाविक रूप से एक पतली ऑक्साइड कोटिंग का उत्पादन करता है जो धातु को पर्यावरण के साथ आगे की बातचीत से बचाता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु समुद्री मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को छोड़कर शुद्ध एल्यूमीनियम की तुलना में कम संक्षारण प्रतिरोधी हैं।
एल्युमीनियम गर्मी और बिजली का अच्छा संवाहक है। नतीजतन, एल्यूमीनियम प्रमुख विद्युत पारेषण लाइनों के लिए पसंदीदा सामग्री बन गया है।
एल्युमिनियम एक अच्छी गर्मी और दृश्यमान प्रकाश परावर्तक है, जो अपने हल्के वजन के साथ-साथ इसे परावर्तकों के लिए उपयुक्त सामग्री बनाता है,
एल्युमीनियम का गलनांक और घनत्व कम होता है और यह तन्य होता है। पिघली हुई अवस्था में, इसका विभिन्न तरीकों से इलाज किया जा सकता है।
एल्यूमीनियम पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य है, और पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम में नए एल्यूमीनियम के समान गुण हैं। नतीजतन, यह बड़े पैमाने पर उत्पादन चलाने के लिए काफी अधिक लागत प्रभावी स्रोत सामग्री है।

एल्युमीनियम के नुकसान

अन्य सामग्रियों की तुलना में, जैसे स्टील, एल्यूमीनियम अधिक महंगा है।
वेल्डिंग एल्यूमीनियम में विशेष प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं, जो महंगी हो सकती हैं और अन्य तरीकों की तुलना में अधिक समय लेती हैं।
जबकि एल्युमीनियम निंदनीय है, यह विशेषता नकारात्मक भी हो सकती है। स्टील की तुलना में, यह अधिक आसानी से डेंट और स्क्रैच होता है।

FAQs

एल्युमीनियम की परमाणु संख्या 13 और प्रतीक L के साथ एक रासायनिक तत्व होता है। बोरॉन समूह में, यह एक सफेद चांदी, मुलायम, गैर-चुंबकीय और लचीला धातु होता है। एल्युमीनियम सबसे प्रचलित धातु है और ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद पृथ्वी की पपड़ी में तीसरा सबसे प्रचुर तत्व माना जाता है। यह क्रस्ट के वजन का 8.1 प्रतिशत है और इसके परमाणुओं का 6.3 प्रतिशत होता है।

एल्युमिनियम का इतिहास क्या है?

एल्यूमीनियम के रासायनिक गुण क्या होते हैं?

निष्कर्ष

दोस्तों आज हमनें पढ़ा, एल्युमिनियम क्या है? – What is Aluminum in Hindi, एल्युमिनियम का इतिहास, एल्युमीनियम के अयस्क, एल्युमिनियम की निर्माण प्रक्रिया, एल्युमिनियम के गुण, एल्युमिनियम के उपयोग, एल्युमिनियम के फायदे, एल्युमीनियम के नुकसान, FAQs, निष्कर्ष, आदि, आर्टिकल को पूरा पढ़नें के लिए धन्यवाद, हमें फीडबैक देना ना भूलें।

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