অ্যালুমিনিয়াম (Al) একটি হালকা, রূপালী সাদা ধাতু যা ভূত্বকে অক্সিজেন এবং সিলিকনের পরেই তৃতীয় সর্বাধিক প্রাচুর্যপূর্ণ মৌল। তবে, এর উচ্চ রাসায়নিক সক্রিয়তার কারণে, এটি প্রাকৃতিকভাবে কখনও বিশুদ্ধ ধাতব রূপে পাওয়া যায় না। পরিবর্তে, এটি যৌগ আকারে পাওয়া যায়, প্রধানত বক্সাইট আকরিকের মধ্যে, যা হলো আর্দ্র অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের একটি মিশ্রণ, যার মধ্যে রয়েছে গিবসাইট (Al(OH)₃), বোহমাইট (AlO(OH)) এবং ডায়াস্পোর।
দুই পর্যায়ে পরিশোধন প্রক্রিয়া
কাঁচা বক্সাইট থেকে যাত্রাউচ্চ বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম জড়িতদুটি স্বতন্ত্র শিল্প প্রক্রিয়া।
প্রথম পর্যায়টি হলো বেয়ার প্রক্রিয়া, যা ১৮৮৮ সালে উদ্ভাবিত হয়েছিল। চূর্ণ করা বক্সাইটকে চাপ প্রয়োগ করে একটি গরম সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণের সাথে মেশানো হয়, যা অ্যালুমিনিয়াম-যুক্ত খনিজগুলিকে দ্রবীভূত করে এবং আয়রন অক্সাইড ও সিলিকার মতো অপদ্রব্যগুলিকে পিছনে ফেলে রাখে। এরপর প্রাপ্ত সোডিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবণটিকে লাল কাদার অবশেষ অপসারণের জন্য ছেঁকে নেওয়া হয়, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড স্ফটিক দিয়ে বীজায়ন করা হয় এবং বিশুদ্ধ সাদা অ্যালুমিনা বা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃) উৎপাদনের জন্য প্রায় ১,১০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় পোড়ানো হয়। বর্তমানে বিশ্বের ৯০%-এরও বেশি অ্যালুমিনা এই পদ্ধতিতে উৎপাদিত হয়।
দ্বিতীয় পর্যায়টি হলো হল-হেরোল্ট প্রক্রিয়া। অ্যালুমিনার গলনাঙ্ক ২,০০০°C-এর উপরে হওয়ায় সরাসরি তড়িৎ বিশ্লেষণ অবাস্তব। এর সমাধান হলো গলিত ক্রায়োলাইটে (Na₃AlF₆) Al₂O₃ দ্রবীভূত করা, যা কার্যকারী তাপমাত্রা প্রায় ৯৫০~১,০০০°C-এ নামিয়ে আনে। এরপর মিশ্রণটির মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহ চালনা করা হয়। গলিত অ্যালুমিনিয়াম নিচে (ক্যাথোড) জমা হয়, এবং অক্সিজেন কার্বন অ্যানোডের সাথে মিলিত হয়ে CO₂ গঠন করে। এই তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিটিই প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদনের একমাত্র শিল্প প্রক্রিয়া, যা থেকে ৯৯.৫~৯৯.৮% বিশুদ্ধতার ধাতু পাওয়া যায়।
অ্যালুমিনিয়ামে কী কী উপাদান থাকে?
বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম শুধুমাত্র Al মৌল দ্বারা গঠিত, যার পারমাণবিক সংখ্যা ১৩ এবং পারমাণবিক ওজন প্রায় ২৬.৯৮ গ্রাম/মোল। বাণিজ্যিক বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়ামে (৯৮.৮–৯৯.৭% Al) প্রাকৃতিক অপদ্রব্য হিসেবে সামান্য পরিমাণে লোহা এবং সিলিকন থাকে। তবে, বেশিরভাগঅ্যাপ্লিকেশনগুলি অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর উপর নির্ভর করেযেখানে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলোকে প্রয়োজনমতো তৈরি করার জন্য ইচ্ছাকৃতভাবে নির্দিষ্ট উপাদান যোগ করা হয়।
কাঠামোগত প্রয়োগের জন্য, ৬০০০ সিরিজ (যেমন, ৬০৬১) এর প্রধান সংকর উপাদান হিসেবে ম্যাগনেসিয়াম এবং সিলিকন ব্যবহার করে, যেখানে সাধারণত ০.৮~১.২% Mg এবং ০.৪০০~০.৮% Si থাকে। এই সংকর ধাতু মাঝারি শক্তি, ভালো ঝালাইযোগ্যতা এবং উন্নত মেশিনেবিলিটির একটি চমৎকার ভারসাম্য প্রদান করে।
উচ্চ শক্তির চাহিদার জন্য, 7000 সিরিজ (যেমন, 7075) প্রধান সংকর উপাদান হিসেবে জিঙ্ক এবং কপার ব্যবহার করে, যেখানে প্রায় 5.16~.1% Zn এবং 1.2~2.0% Cu থাকে। 7075-এর T6 টেম্পার 6061-T6-এর প্রায় দ্বিগুণ প্রসার্য শক্তি প্রদান করে, যা এটিকে মহাকাশ এবং উচ্চ কার্যক্ষমতাসম্পন্ন কাঠামোগত উপাদানগুলির জন্য পছন্দের উপাদান করে তোলে।
বাণিজ্যিক সংকর ধাতুগুলিতে সাধারণত স্বল্প পরিমাণে ক্রোমিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ এবং টাইটানিয়ামও উপস্থিত থাকে, যার প্রত্যেকটি দানা সূক্ষ্মকরণ এবং ক্ষয় প্রতিরোধে ভূমিকা পালন করে। নির্দিষ্ট মেশিনিং বা ফ্যাব্রিকেশন প্রয়োজনের জন্য সঠিক উপাদান নির্বাচন করতে প্রতিটি সংকর ধাতুর সুনির্দিষ্ট মৌলিক গঠন বোঝা অপরিহার্য।
পোস্ট করার সময়: ১৩ই মে, ২০২৬