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帶你詳細(xì)的去了解鋁

文章出處：新聞資訊 責(zé)任編輯：東莞市博望金屬材料有限公司 發(fā)表時(shí)間：2019-02-22
　　一種化學(xué)元素 。 化學(xué)符號(hào) Al ，原子序數(shù) 13 ， 原子量26.981539，屬周期系ⅢA族。1825 年丹麥 H.C.奧斯特用無水三氯化鋁和鉀汞齊作用，得鋁汞齊，蒸去汞首次制得金屬鋁；1827年德國F.維勒用金屬鉀做還原劑，從無水氯化鋁中還原出金屬鋁。此后，由于生產(chǎn)成本高，金屬鋁的價(jià)格一直很昂貴。1886 年美國 C.M.霍爾和法國 P.L.T.埃魯各自獨(dú)立發(fā)明電解氧化鋁和冰晶石的熔鹽的方法，使鋁的價(jià)格大降 ，成為可供實(shí)用的金屬。
鋁在地殼中的含量為8％ ，僅次于氧和硅 。由于鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，在自然界不以金屬狀態(tài)存在，而以硅酸鋁形式廣泛分布于巖石、土壤和動(dòng)、植物體內(nèi)，礦物有鋁土礦、剛玉、明礬、冰晶石?，F(xiàn)代金屬鋁的制法都采用電解法，將純化的氧化鋁溶解在冰晶石中，鋁板以鋼制電解槽的石墨襯里為陰極，石墨棒為陽極，在1000℃電解，于陽極得液態(tài)金屬鋁 ，純度可達(dá)99.8％。
鋁是銀白色的輕金屬 ，熔點(diǎn) 660.37℃ ，沸點(diǎn)2467℃ ，相對(duì)密度2.702。純鋁較軟 ，有良好的延展性 、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。鋁是活潑金屬，在常溫下和干燥的空氣中，鋁的表面形成厚度約50埃的致密氧化膜，使鋁不會(huì)進(jìn)一步被氧化，并能耐水的腐蝕。在冷的濃硫酸或濃硝酸中，鋁的表面被氧化，形成鈍化的氧化膜。鋁能與鹵素、硫、氮、磷、碳作用，與硅、銅、鐵、鋅、錫、鎂、錳形成合金。鋁是兩性的，既能溶于酸，形成鋁鹽；也能溶于堿，生成鋁酸鹽。
鋁的電子構(gòu)型為（Ne）3s23p1 ，在化合物中通常表現(xiàn)為＋3價(jià)，如Al2O3、AlCl3、Al2（SO4 )3；只有在高溫下，才可能形成一價(jià)化合物，如AlCl。鋁容易形成礬，被稱為鋁礬 ，如KAl（SO4）2?12H2O。
鋁的導(dǎo)電率雖然只有銅的2／3，但鋁的比重還不到銅的1／3，相同重量的鋁的導(dǎo)電效率大于銅，因此鋁大量用于制造電線、電纜、電器設(shè)備和電訊器材。鋁合金的比重較鋼鐵小得多，被大量用于制造飛機(jī)、汽車、火箭、宇航飛行器的物件，還廣泛用于制做門窗、房檐、百葉窗及裝飾材料。鋁還是冶金工業(yè)中的還原劑，將鋁粉與 Fe2O3（ 或Fe3O4 ）粉末按一定比例混合 ， 用引燃 劑點(diǎn)燃 ， 反應(yīng)產(chǎn) 生高溫 ， 可達(dá)3000℃ ，使還原出來的鐵熔化 ，以焊接鋼軌等 ，此法也用于冶煉鎳、鉻、錳、釩等難熔金屬。鋁也用于制造精密儀器（如反射望遠(yuǎn)鏡）的鏡子，生產(chǎn)涂料和焰火。在日用品工業(yè)中大量制造炊具和餐具。 
鋁是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號(hào)是Al，它的原子序數(shù)是13。 
形狀
鋁具有特殊的化學(xué)、物理特性，是當(dāng)今最常用的工業(yè)金屬之一，不僅重量輕，質(zhì)地堅(jiān)，而且具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性和耐核輻射性，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料。 
自然分布
鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量最豐富的金屬元素。在金屬品種中，僅次于鋼鐵，為第二大類金屬。 
物理化學(xué)屬性
鋁是一種輕金屬。純凈的鋁是銀白色的，因在空氣中易與氧氣化合，在表面生成一種致密的氧化物薄膜（氧化鋁Al2O3），所以通常略顯銀灰色。 
鋁能夠與稀的強(qiáng)酸（如稀鹽酸，稀硫酸等）進(jìn)行反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的鋁鹽。與一般的金屬不同的是，它也可以和強(qiáng)堿進(jìn)行反應(yīng)，形成偏鋁酸鹽和氫氣。因此認(rèn)為鋁是兩性金屬。 
在常溫下，鋁在濃硝酸和濃硫酸中被鈍化，不與它們反應(yīng)，所以濃硝酸是用鋁罐（可維持約180小時(shí)）運(yùn)輸?shù)摹?nbsp;
純鋁較軟，在300℃左右失去抗張強(qiáng)度。經(jīng)處理過的鋁合金，質(zhì)輕而較堅(jiān)韌。 
鋁回收率不高。 
品種分類
根據(jù)鋁錠的主成份含量可以分成三類:高級(jí)純鋁（鋁的含量99.93%-99.999%）、工業(yè)高純鋁（鋁的含量99.85%-99.90%）、工業(yè)純鋁（鋁的含量98.0%-99.7%）。 
鋁的應(yīng)用
鋁的合金質(zhì)量較輕而強(qiáng)度較高，因而在制造飛機(jī)、汽車、火箭中被廣泛應(yīng)用。 
由于鋁有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，可用作超高電壓的電纜材料。高純鋁具有更優(yōu)良的性能。 
鋁在高溫時(shí)的還原性極強(qiáng)，可以用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬。（這種冶煉金屬的方法稱為“鋁熱法”） 
鋁富展性，可製成鋁箔，用于包裝。 
近五十年來，鋁已成為世界上最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。除上所述，在建筑業(yè)上，由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到很大應(yīng)用；在航空及國防軍工部門也大量使用鋁合金材料；在電力輸送上則常用高強(qiáng)度鋼線補(bǔ)強(qiáng)的鋁纜；集裝箱運(yùn)輸、日常用品、家用電器、機(jī)械設(shè)備等都需要大量的鋁。 
對(duì)健康之影響
鋁 Aluminium (or aluminum) 
一百分之幾的人對(duì)鋁是過敏的- 他們體驗(yàn)接觸性皮炎: 
使用止汗產(chǎn)品後有癢的疹, 消化病和 吃了從鋁平底鍋烹調(diào)食物無法吸收營養(yǎng), 
和咽下像Rolaids , Amphojel, and Maalox (antacids)產(chǎn)品後嘔吐的和其他癥狀毒害。 
對(duì)大部份人, 鋁不被認(rèn)為像重金屬那樣毒, 但是仍有一些證據(jù)證明如果過量會(huì)有若干毒性的: 
雖然對(duì)鋁烹食具器皿鍋窩的用途, 暫時(shí)未有研究顯示導(dǎo)致鋁中毒
但不排除増加了鋁進(jìn)入人體 的情況。 
有研究發(fā)現(xiàn)Alzheimer's 病及Parkinson柏金遜病,病人腦內(nèi)含鋁量較正常人高很多。 
鋁中毒更加可能的起因: 
~ 食過量抗酸劑制止酸劑(含鋁化合物) 
~ 用過量的止汗劑(含鋁)。(有研究發(fā)現(xiàn)止汗劑和女性乳癌有關(guān)連。)
腐蝕 
必須注意防止鋁接觸可能導(dǎo)致它迅速腐蝕的某些化學(xué)製品。
例如, 小量的水銀通?？梢云茐撵朵X罐片表面的「鋁氧化障礙物」。
在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi), 甚而一條粗大的鋁主樑可能顯著被減弱。
因此, 在許多班機(jī)不被允許有水銀溫度計(jì), 因?yàn)轱w機(jī)常用組件是鋁。 
 
補(bǔ)充
元素名稱：鋁 
元素原子量：26.98 
元素類型：金屬 
原子序數(shù)：13 
元素符號(hào)：Al 
元素中文名稱：鋁 
元素英文名稱：Aluminum 
相對(duì)原子質(zhì)量：26.98 
核內(nèi)質(zhì)子數(shù)：13 
核外電子數(shù)：13 
核電核數(shù)：13 
質(zhì)子質(zhì)量：2.1749E-26 
質(zhì)子相對(duì)質(zhì)量：13.091 
所屬周期：3 
所屬族數(shù)：IIIA 
摩爾質(zhì)量：27 
氫化物：AlH3 
氧化物：Al2O3 
最高價(jià)氧化物化學(xué)式：Al2O3 
密度：2.702 
熔點(diǎn)：660.37 
沸點(diǎn)：2467.0 
外圍電子排布：3s2 3p1 
核外電子排布：2,8,3 
顏色和狀態(tài)：銀白色金屬 
原子半徑：1.82 
常見化合價(jià)：+3 
發(fā)現(xiàn)人：厄斯泰德、維勒 
發(fā)現(xiàn)時(shí)間和地點(diǎn)：1825 丹麥 
元素來源：地殼中含量最豐富的金屬,在7%以上 
元素用途：可作飛機(jī)、車輛、船、舶、火箭的結(jié)構(gòu)材料。純鋁可做超高電壓的電纜。做日用器皿的鋁通常稱“鋼精”、“鋼種“ 
工業(yè)制法：電解熔融的氯化鋁 
實(shí)驗(yàn)室制法：電解熔融的氯化鋁 
其他化合物：AlCl3-氯化鋁 NaAlO2-偏鋁酸鈉 Al(OH)3-氫氧化鋁 
擴(kuò)展介紹：帶藍(lán)色的銀白色三價(jià)金屬元素,延展性好,有韌性并能發(fā)出[[[響亮]]]聲音，以其輕、良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能、高反射性和耐氧化而著稱。 
發(fā)現(xiàn)人：韋勒 發(fā)現(xiàn)年代：1827年 
發(fā)現(xiàn)過程： 
1827年，德國的韋勒把鉀和無水氯化鋁共熱，制得鋁。 
元素描述： 
銀白色有光澤金屬，密度2.702克/厘米3，熔點(diǎn)660.37℃，沸點(diǎn)2467℃?；蟽r(jià)±3。具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，和延展性,電離能5.986電子伏特，雖是叫活潑的金屬，但在空氣中其表面會(huì)形成一層致密的氧化膜，使之不能與氧、水繼續(xù)作用。在高溫下能與氧反應(yīng)，放出大量熱，用此種高反應(yīng)熱，鋁可以從其它氧化物中置換金屬（鋁熱法）。例如：8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡，在高溫下鋁也同非金屬發(fā)生反應(yīng)，亦可溶于酸或堿放出氫氣。對(duì)水、硫化物，濃硫酸、任何濃度的醋酸，以及一切有機(jī)酸類均無作用。 
元素來源： 
鋁以化合態(tài)的形式存在于各種巖石或礦石里，如長石、云母、高嶺市、鋁土礦、明礬時(shí)，等等。有鋁的氧化物與冰晶石（Na3AlF6）共熔電解制得。 
元素用途： 
鋁可以從其它氧化物中置換金屬（鋁熱法）。其合金質(zhì)輕而堅(jiān)韌，是制造飛機(jī)、火箭、汽車的結(jié)構(gòu)材料。純鋁大量用于電纜。廣泛用來制作日用器皿。 
元素輔助資料： 
鋁在地殼中的分布量在全部化學(xué)元素中僅次于氧和硅，占第三位，在全部金屬元素中占第一位。但由于鋁的氧化力強(qiáng)，不易被還原，因而它被發(fā)現(xiàn)的較晚。 
1800年意大利物理學(xué)家伏特創(chuàng)建電池后，1808～1810年間英國化學(xué)家戴維和瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯都曾試圖利用電流從鋁釩土中分離出鋁，但都沒有成功。貝齊里烏斯卻給這個(gè)未能取得的金屬起了一個(gè)名字alumien。這是從拉丁文alumen來。該名詞在中世紀(jì)的歐洲是對(duì)具有收斂性礬的總稱，是指染棉織品時(shí)的媒染劑。鋁后來的拉丁名稱aluminium和元素符號(hào)Al正是由此而來。 
1825年丹麥化學(xué)家奧斯德發(fā)表實(shí)驗(yàn)制取鋁的經(jīng)過。1827年，德國化學(xué)家武勒重復(fù)了奧斯德的實(shí)驗(yàn)，并不斷改進(jìn)制取鋁的方法。1854年，德國化學(xué)家德維爾利用鈉代替鉀還原氯化鋁，制得成錠的金屬鋁。 
元素符號(hào)： Al 英文名： Aluminum 中文名： 鋁 
相對(duì)原子質(zhì)量： 26.9815 常見化合價(jià)： +3 電負(fù)性： 1.61 
外圍電子排布： 3s2 3p1 核外電子排布： 2,8,3 
同位素及放射線： Al-26[730000y] *Al-27 Al-28[2.3m] 
電子親合和能： 48 KJ?mol-1 
第一電離能： 577.6 KJ?mol-1 第二電離能： 1817 KJ?mol-1 第三電離能： 2745 KJ?mol-1 
單質(zhì)密度： 2.702 g/cm3 單質(zhì)熔點(diǎn)： 660.37 ℃ 單質(zhì)沸點(diǎn)： 2467 ℃ 
原子半徑： 1.82 埃 離子半徑： 0.51(+3) 埃 共價(jià)半徑： 1.18 埃 
常見化合物： Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3 
發(fā)現(xiàn)人： 厄斯泰德、維勒 時(shí)間： 1825 地點(diǎn)： 丹麥 
名稱由來： 
拉丁文：alumen， aluminis（鋁）。 
元素描述： 
柔軟輕質(zhì)的銀白色金屬，在地殼中含量第三。 
元素來源： 
自然界完全沒有鋁單質(zhì)存在。可以電解鋁土(Al2O3)制取鋁。 
元素用途： 
上自飛機(jī)下到易拉罐應(yīng)用廣泛。因?yàn)榧冧X太柔軟，所以要加入不到1%的硅或鐵以加大其硬度和強(qiáng)度 
鋁,原子序數(shù)13，原子量26.981539。1825年丹麥科學(xué)家奧斯特用無水三氯化鋁與鉀汞齊作用，并蒸掉汞后得到鋁；1854年德維爾用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的熔鹽，制得金屬鋁，并在1855年的巴黎博覽會(huì)上展示；1886年霍爾和埃魯分別發(fā)明了電解氧化鋁和冰晶石的熔鹽制鋁法，使鋁成為可供實(shí)用的金屬。鋁在地殼中的含量為8%，僅次于氧和硅。它廣泛分布于巖石、泥土和動(dòng)、植物體內(nèi)。 
鋁是銀白色的輕金屬，熔點(diǎn)660.37°C，沸點(diǎn)2467°C，密度2.702克/厘米3。鋁為面心立方結(jié)構(gòu)，有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；純鋁較軟。 
鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃的致密氧化膜，使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐水；但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒；熔融的鋁能與水猛烈反應(yīng)；高溫下能將許多金屬氧化物還原為相應(yīng)的金屬；鋁是兩性的，即易溶于強(qiáng)堿，也能溶于稀酸。 
鋁的應(yīng)用極為廣泛。 
鋁對(duì)人體健康有害嗎？ 
世界上有數(shù)百萬計(jì)的老人患老年性癡呆癥。許多科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，老年性癡呆癥與鋁有密切關(guān)系。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，鋁對(duì)人體的腦、心、肝、腎的功能和免疫功能都有損害。因此，世界衛(wèi)生組織于1989年正式將鋁確定為食品污染物而加以控制。提出成年人每天允許鋁攝入量為60 mg。 
從我國的目前情況來看，如果不加以注意，鋁的攝入量會(huì)超過這個(gè)指標(biāo)。除了從氫氧化鋁、胃舒平、安妥明鋁鹽、煙酸鋁鹽、阿斯匹林等藥物中攝人鋁以外，每人每天要從食物中攝人8 mg～12 mg的鋁。由于使用鋁制的炊具、餐具，使鋁溶在食物中而被攝入約4 mg。大量的鋁還來自含鋁的食品添加劑。含鋁的食品添加劑經(jīng)常用于炸油條、油餅等油炸食品。含鋁的食品添加劑的發(fā)酵粉還常用于蒸饅頭、花卷、糕點(diǎn)等。據(jù)有關(guān)部門抽查的結(jié)果看，每千克油餅中含鉛量超過1000 mg。如果吃50 g這樣的油餅，就超過了每人每天允許的鋁攝入量。因此，要盡量少吃油炸食品，盡量少用含鋁的膨松劑，盡量避免使用鋁制的炊具及餐具。