铝是地壳中含量最丰富的元素之一,也是应用最广泛的有色金属。没有铝,现代建筑、汽车、航空、能源、食品和其他行业就不可能实现。而且,这种金属已经成为进步的象征。

用铝箔纸包着的香蕉。图像来源:https://www.hydro.com/it-IT/aluminium/about-aluminium/facts-about-aluminium/

(Al),也拼写为,是一种物质,一种轻量的银白色金属。这是我们的一部分第13组(IIIa,或硼组)的表。Aluminal这个名字来源于拉丁语单词alumen。铝存在于空气中火成岩长石、长石和云母中的铝硅酸盐;以粘土的形式存在于土壤中;经进一步风化,形成铝土矿和富铁红土。铝土矿,水合氧化铝的混合物,是主要的铝矿石。由于其化学活性,铝在自然界中从未以金属形式存在,但其化合物或多或少存在于大多数岩石、植被和动物中。结晶氧化铝(金刚砂,刚玉),出现在少数火成岩中,作为天然磨料或其更精细的品种开采红宝石蓝宝石. 铝存在于其他宝石中,如黄玉,石榴石金绿宝石. 在众多其他铝矿物中,明矾石冰晶石具有一定的商业价值。

纯铝。图像来源:https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium

历史

公元前5000年以前,在美索不达米亚,人们用陶瓷制作出了精美的陶器黏土它广泛地由铝混合物组成。大约4000年前,埃及人和巴比伦人在各种化学品和药物中使用铝化合物。1825年,粗铝被分离出来汉斯·克里斯蒂安·奥斯特,一位丹麦物理学家,通过用钾汞齐还原氯化铝。1827年至1845年间,德国化学家弗里德里希·沃勒(Friedrich Wöhler)利用金属钾作为还原剂,生产了铝粉和金属小球。1855年,这种新的金属在伦敦的巴黎博览会. 大约在那个时候,人们可以通过熔融氯化铝的钠还原作用,通过电解槽提取金属德维尔法. 1886年,当电力变得可用且价格低廉时,美国的查尔斯·马丁·霍尔(Charles Martin Hall)和法国的保罗·路易斯·图桑·赫鲁特(Paul Louis Toussant Héroult)发现了现代商业制造铝的系统:电解溶解在熔融冰晶石中的纯氧化铝。在20世纪60年代,铝成为第一个,之前,在世界有色金属生产.

奥斯特实验。图像来源:https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oersted_experiment.png

性质

铝具有罕见的相关性能组合:

  • 它是世界上最轻的金属之一:几乎比铁轻三倍
  • 非常强壮
  • 非常灵活
  • 耐腐蚀
  • 大导体
  • 它可以滚动、拉动和冲压。
  • 铝不会着火,
  • 它非常柔韧:超薄的金属箔比人的头发薄三倍。
  • 这种金属比其他金属和材料更具成本效益。

由于铝容易与其他化学元素形成骨料,铝合金在多个新的应用领域得到了广泛的发展。例如与…结合在建筑中使用车轮,发动机、底盘和现代汽车的其他部件。铝锌合金广泛应用于汽车的生产中手机平板电脑. 没有铝,现代建筑、汽车、航空、能源、食品和其他行业就不可能实现。而且,这种金属已经成为一种金属进步的象征.

手机中的金属示例。图像来源:https://www.mecmining.com.au/the-top-10-metals-and-minerals-powering-your-mobile-phone/

生物学功能

铝没有已知的生物学作用。它的可溶性形式对植物有毒。酸性土壤构成了地球上几乎1/2的耕地,而且酸性加速了Al3+从其矿物中的释放。作物可以吸收铝离子,从而降低产量。我们的身体只吸收少量的铝,我们通过食物吸收铝。铝含量高于平均水平的食物是有害的茶叶,加工干酪,扁豆海绵蛋糕(来源于饲养代理)。铝煮平底锅不会增加我们饮食中的食物量,但在烹调大黄等酸性食物时。有些消化不良片是纯水合氧化铝。铝会在体内积聚,并与阿尔茨海默病(老年痴呆症)已被提出,但尚未得到证实。

资料来源:
https://www.britannica.com/science/aluminum
https://www.rsc.org/periodic-table/element/13/aluminium
https://www.aluminiumleader.com/about_aluminium/what_is_aluminum/
https://www.weerg.com/en/blog/aluminum-properties-and-advantages-of-aluminum-0