ما العنصر الذي يستخدم في صناعة علب المشروبات الغازية

العنصر الذي يستخدم في صناعة علب المشروبات الغازية

عنصرالألومنيوم .

عنصرالألومنيوم، هو الرد على سؤال ما العنصر الذي يستخدم في صناعة علب المشروبات الغازية، فهو من العناصر الانتقالية، التي تتحد عناصرها على هيئة خامات، وقد يكون منها الحُر مثل الذهب والفضة، وهناك عناصر تسمى ثلاثية الحديد، ولها صفات مغناطيسية، إذا يصنع المغناطيس الصناعي، مزيج منها، سواء كان النيكل، أوالكوبالت، ويشكل وجود الألومنيوم، حوالي 8% من وزن الأرض الصلبة، ويعد الألومنيوم، من العناصر المنتشرة، له ترتيب ثالث كعنصر متوفر على سطح الأرض، بعد الأوكسجين والسيليكون، وعرف عنه أنه متحد، مع عناصر مكونات أخرى وهي من الخامات الطبيعية، مثل البوكسايت، والكريولايت.

الألومنيوم في الجدول الدوري

نجد أن الألومنيوم في الجدول الدوري، له رمز وهو ،(AI)، والعدد الذري هو رقم 13، وهو من العناصر التي تسمى البورون، والألومنيوم عنصر ذائب بالماء، ومن أكثر المواد فعالية، كعنصر حر، لذلك هو مرتبط بأكثر من حوالي 270 عنصر، وعن المصدر الرئيسي للألومنيوم، هو معدن خام البوكسايت، فهو يمتاز بمقاومته للتآكل وخفيف في وزنه، يستخدم في صناعة علب المشروبات الغازية والطائرات، لأن له قدرة على مقاومة التآكل، لمروره بظاهرة التخميل، بسبب كثافة المعدن الغير مرتفعة.

الخواص الفيزيائية للألومنيوم

نجد أن الألومنيوم، له خواص فيزيائية وهي ما يأتي:

• فحالته صلبة، وله درجة انصهار 660.32 مئوية.
• السعة الحرارية له هي 11.087 كلفن.
• يعُرف بخواصة الذرية، فبنيته البلورية مركزية الوجه، ونصف قطره الذري، 125(PM).
• السالبية الكهربائية للألومنيوم 1.61 في مقياس باولنج.
• سبائك الألومنيوم نوعان، هي الديور ألومين، وتتكون منه نسبة من الألومنيوم، ونسبة من النحاس، والمغنسيوم، والمنجنيز، أما البرونز الألومنيوم يحتوي على نسبة قليلة من الألومنيوم، ونسبة من النحاس.

استخدامات الألومنيوم

• يستخدم في التعبئة، والتغليف، في علب المشروبات، وأوراق الفويل.
• النقل والعربات والطائرات والسكة الحديد، والألومنيوم متواجد في صناعة الدراجات، والسفن الحديد.
• الأدوات المنزلية، وأواني الطهي، وأجهزة الكمبيوتر.
• أعمدة إنارة الشوارع، وصاري السفن.
• الألومنيوم فائق النقاء، ويستخدم في  ما يسمى القرص المدمج، وخطوط الكهربائية الذي يستخدم، لتوزيع الطاقة.
• يستخدم الألومنيوم، في الطلاء، والصناعات النارية، ووقود الصواريخ.
• المادة الأصلية منه كعنصر رئيسي، تغطي النحاس، بطبقة رقيقة، وتستخدم في الإضاءة العالية.
• قابل للتطبيق، على الأسطح، وله مجموعة رائعة، وهو من العناصر المقاومة للتآكل ويستخم في اللحام، مع عنصر النحاس.
• في إعادة التدوير، كما يحدث في صناعة علي المشروبات الغازية.[2]

صناعة سبائك الألومنيوم

• سبائك الألومنيوم المصبوب (Cast aluminum alloys).
• سبائك الألومنيوم المطاوع (Wrought aluminum alloys).

سبائك الألومنيوم المصبوب (Cast aluminum alloys): يتم تصنيع سبائك الألومنيوم المصبوب، عن طريق صهر الألومنيوم النقي ودمجه مع معادن أخرى أثناء وجود تلك العناصر في صورة سائلة،ويتم يسكب المزيج، في قالب يسمى القالب الرملي أو قالب استثماري، بعد التصلب، حتى يصل العنصر في هذه المرحلة، لشكله النهائي المستخدم على شكل قضبان، أما عن تصنيف السبائك وتسميتها، فتتشكل تلك السبائك حسب نوع العنصر أو المعدن الذي يستخدم، عند المزج.

سبائك الألومنيوم المطاوع (Wrought aluminum alloys): تبدأ سبائك الألومنيوم المطاوع، بدمج العنصر بعد انصهاره والمقصود بالعنصر هنا، الألومنيوم، وذلك عكس ما يحدث مع الألومنيوم المصبوب، فلظهور العنصر في شكله النهائي، يتم تشكله من خلال عمليات متعددة، مثل البثق، والانحناء، والتدرفل، وكل تلك العمليات، تحدث عند تجمد الكتل أو السبائك، ولهذا الألومنيوم له تصنيف وتسمية، لأنه يعتمد على ما يسمى صب السبائك، وظهرت العديد من الاختلافات بين سبائك الألومنيوم المطاوعة، وسبائك الألومنيوم المصبوبة، وعلى سبيل المثال، السبائك المصبوبة،  تحتوي على خليط من كميات أكبر من المعادن الأخرى، كسبائك مشغولة، أما عن أكثر الاختلافات بروزاً، في صنع الألومنيوم، هي طرق التصنيع، المتعددة التي يمكن من خلالها، أن يتم تصنيع المنتج النهائي.[3]

أنواع الألومنيوم

• الألومنيوم 1000.
• الألومنيوم 1100 .
• الألومنيوم 2000.
• الألومنيوم 2011 .
• الألومنيوم 2024.

الألومنيوم 1000: ويتميز بكونه غير قابلة للمعالجة باستخدام الحرارة ويحتوي على نسبة  99.0٪ على الأقل من الألومنيوم، وفي نفس الوقت لا يخلط بسبائك أخرى، ويتميز عنصر الألومنيوم ضمن أنواعه المتعدده، بمقاومة ممتازة للتآكل، ولهذا تم استخدامه في موصلات كهربائية وحرارية، وذلك  نظراً للمرونة والنعومة التي تساعد على تشكيل اللأومنيوم بتميز، لأنها تتصلب في بطء شديد، وهذا معناه أنه العنصر المناسب للعمليات التي تتطلب إعادة خلط، فهي قابلة للتلاحم، ولكن في نفس الوقت، يجب استخدام الدقة،مع ذوبان العنصر، لأن الحرارة هي قوة ميكانيكية. 

الألومنيوم 1100 :هو العنصر الأكثر شيوعاً، نظراً لتعدد استخدامه تجارياً، فهو مناسب لدرجات الحرارة المتعددة، ولهذا هو العنصر الذي يستخدم في الآلات الخاصة بالتبادل الحراري، لأن خصائصه تتشكل، وتتناسب، في عمليات التبريد ومن أهم عمليات التبريد المستخدمة، الرسم، والانحناء، والغزل، والختم، والدلفنة، مما يكسبها الليونة لمزج المواد الصلبة، التي تتشكل في هيئة أسلاك، ألواح ورقائق وقضبان أو ما يسمى الشرائط، ويتم المزج للعناصر على البارد، رغم أنها سهلة التشكيل في درجة الحرارة العالية باللحام، بنوعيه التقليدي والمقاوم، ولكنها غير مناسبة لمعظم السبائك، عند التسخين، لذلك يتم استخدام الحرارة.

الألومنيوم 2000: يحتوي على كمية كبيرة من النحاس، وكميات من السيليكون والمنغنيز والمغنيسيوم وعناصر أخرى، فالنحاس هو العنصر الأهم في السبائك، فهو يضفي مزيد من القوة والصلابة، مما يحسن من قدرات الماكينات وقوتها، خاصة الماكينات التي تعمل بدرجات حرارة مرتفعة جداً،

ويستخدم فيها الترسيب، من أجل زيادة القوة والمتانة، كما أنها مناسبة في الحفاظ على المنتجات من التآكل الإجهادي، أو التشقق الساخن.

الألومنيوم 2011 :هو سبيكة نقية، وتتميز بخصائص آلية وجودة ممتازة،يتم تصنيع شرائح صغيرة للأسطح، وهذا يجعلها مناسبة في عملية التخريط أو الخراطة بسبب سرعة المزج، وهي سبيكة متعددة الاستخدامات، لا تستخدم للحام، لأنها قابلة للتآكل، لهذا لا يتم استخدامها في التشكيل.

الألومنيوم 2024: هو أحد سبائك، عنصر الألومنيوم التي لها قوة عالية القوة، فهي تتمتع بمقاومة جيدة عند الكسر، لصلابته، كما أنه مثالي في التطبيقات التي تستخدم آلية الضغط، ولديها مقاومة ضعيفة، لا يمكن الاعتماد عليه في استخدامات متعددة.[4]

خصائص الألومنيوم

• معالجة العناصر السائلة.
• يحتاج الألومنيوم إلى درجات حراراة عالية من أجل أن يستقر.

معالجة العناصر السائلة: يتم استخدام الألومنيوم، خلال عملية معالجة في حالات العنصر السائل، أي أن الألومنيوم يحتاج المزج مع المواد في حالاتها السائلة، مما يساعد على المزج بسهولة، مثل المزج مع النيكل، والكروم، والنحاس الأسود، باستخدام درجات حرارة مئوية، مما يساعد على صناعة الألومنيوم ونتريد الألومنيوم في درجة 500 مئوية.

يحتاج الألومنيوم إلى درجات حراراة عالية من أجل أن يستقر: يعرف عنه أنه نظام امتصاص حراري، يساعد على ترسيب الألومنيوم، من خلال استخدام النيتروجين، ولهذا يحتاج الألومنيوم إلى درجات حراراة عالية، ونظام كهرابائي حراري شمسي، من أجل أن يستقر العنصر، ويستخدم العلماء، ما يسمى السيرميت وهي طبقة مقاومة للحرارة، وتتحمل التشوه أثناء الخلط، مكوناً مركب سيرميت نيتريد الألومنيوم، بقاعدة من الصلب الذي لا يصدأ.[5]