铝

铝
	13Al
	镁 ← 铝 → 矽
外观
	银灰色金属; ; ; 铝的原子光谱
概况
名称 · 符号 · 序数	铝 · Al · 13
元素类别	貧金屬
族 · 週期 · 区	13 · 3 · p
标准原子质量	26.9815386（13）
电子排布	[氖] 3s2 3p1; 2, 8, 3
历史
预测	拉瓦節（1787年）
首次得到单质	弗里德里希·維勒（1827年）
命名	漢弗里·戴維（1807年）
物理性质
状态	固态
密度（接近室温）	2.70 g·cm−3
熔点时液体密度	2.375 g·cm−3
熔点	933.47 K，660.32 °C，1220.58 °F
沸点	2792 K，2519 °C，4566 °F
熔化热	10.71 kJ·mol−1
汽化热	294.0 kJ·mol−1
比热容	24.200 J·mol−1·K−1
蒸汽压
原子性质
氧化态	3, 2, 1; （两性氧化物）
电负性	1.61（鲍林标度）
电离能; （更多）	第一：577.5 kJ·mol−1
	第二：1816.7 kJ·mol−1
	第三：2744.8 kJ·mol−1
原子半径	143 pm
共价半径	121±4 pm
范德华半径	184 pm
杂项
晶体结构	面心立方
磁序	顺磁性
电阻率	（20 °C）28.2 nΩ·m
热导率	237 W·m−1·K−1
膨胀系数	（25 °C）23.1 µm·m−1·K−1
声速（细棒）	（室温）(细棒) 5,000 m·s−1
杨氏模量	70 GPa
剪切模量	26 GPa
体积模量	76 GPa
泊松比	0.35
莫氏硬度	2.75
维氏硬度	167 MPa
布氏硬度	245 MPa
CAS号	7429-90-5
最稳定同位素
	主条目：铝的同位素
	查; 论; 编;

铝（英语：Aluminium / Aluminum）是化学元素，化学符号是Al，原子序数是13。

性状 [编辑]

铝有特殊化学、物理特性，是当今工业常用金属之一，不仅重量轻，质地坚，而且具有良好延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国家经济发展的重要基础原材料。鋁在空气中会迅速形成一层致密的氧化鋁薄膜，阻止腐蚀的继续进行。

自然分布 [编辑]

铝元素在地壳中的含量居金属首位，占地壳总量的7.57 %。

历史 [编辑]

英国化学家汉弗里·戴维爵士

相对于其他金属，铝的发现比较晚。1808年汉弗里·戴维爵士首次使用了“Aluminum”这个词，并开始尝试生产铝。 1825年丹麦化学家汉斯·奥斯特成功用钾从氯化铝中还原出铝：

$\mathrm{4\ AlCl_3 + 3\ K \rightarrow Al + 3\ KAlCl_4}$

1827年弗里德里希·维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。由于取之不易，当时铝的价格高于黄金。

德维尔（Henri Etienne Sainte-Claire Deville）在1846年纯化了维勒过程，并发表在1859年的一本书上。由此十年内铝的价格降低了90%。

1886年查尔斯·马丁·霍尔（Charles Martin Hall）和保罗·埃鲁（Paul Héroult）各自独立发现了以霍尔-埃鲁法（英语：Hall–Héroult process）命名的电解制铝法。在1889年卡尔·约瑟夫·拜尔（Carl Josef Bayer）继续优化了此过程。迄今仍以这种方法为大规模工业制铝的主要手段。

物理化学属性 [编辑]

铝是轻金属，密度僅是鐵三分之一左右。纯净的铝是银白色的，因在空气中易与氧气化合，在表面生成致密的氧化物薄膜（氧化铝Al₂O₃），所以通常略显银灰色，平常我们可见的铝制品，均已经被氧化。而其氧化薄膜又使鋁不易被腐蝕。
铝能够与稀的强酸（如稀盐酸，稀硫酸等）进行反应，生成氢气和相应的铝盐，但一般需要将其氧化膜去掉或快速摩擦后放入酸液中。与一般的金属不同的是，它也可以和强碱进行反应，形成四羟基合铝酸盐（曾被认为是偏铝酸盐）和氢气。因此认为铝是两性金属，铝的氧化物称为两性氧化物，而氢氧化铝则称为两性氢氧化物。
在常温下，铝在浓硝酸和浓硫酸中被钝化，不与它们反应，所以浓硝酸是用铝罐（可维持约180小时）运输的。
純鋁較軟，在300℃左右失去抗張強度。經處理過的鋁合金，質輕而較堅韌。

品种分类 [编辑]

根据铝锭主成份含量可以分成三类：高级纯铝（铝的含量99.93%-99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）。

铝的应用 [编辑]

白色、软、易加工，金属铝熔点为660度，是重要工业原料。

铝的合金质量较轻而强度较高，通常的工业用铝合金，如T6063，其强度超过了3Cr13高速不锈钢，因而在制造飞机、汽车、軌道車輛及火箭中被广泛应用
由于铝有良好的导电性和导热性，可用作超高电压的电缆材料。高纯铝具有更优良的性能
铝在高温时的还原性极强，可以用于冶炼高熔点金属（这种冶炼金属的方法称为“铝热法”）
铝富展性，可製成铝箔，用于包裝
鋁是金屬，所以可以回收再造，但是回收率不高
鋁的抗腐蝕性（特別是氧化，因為其氧化物氧化鋁在金屬表面形成緻密的膜反而增加了鋁的抗腐抗熱性）優異，外觀質感佳，價格適中，是電腦機殼的上選材料。
鋁對於人體可以排泄，早期研究人員懷疑鋁是導致阿茲海默症的元兇，但是經過幾十年的研究，沒有任何證據可以證明鋁會導致老人痴呆。^[5]

近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。除上所述，在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆，在一些地方因銅製電纜價格較高常遭竊而改用鋁製電纜；集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。

铝期货 [编辑]

目前铝的期货交易主要在伦敦金属交易所和上海期货交易所进行。铝是伦敦金属交易所的重要品种。

注释 [编辑]

参考文献 [编辑]

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 Aluminum. Los Alamos National Laboratory. [3 March 2013].
^ Aluminium monoxide
^ Aluminium iodide
^ Lide, D. R. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds//CRC Handbook of Chemistry and Physics 81st. CRC Press. 2000. ISBN 0849304814.
^ Aluminium and Alzheimer's disease. [2012-06-15].

外部链接 [编辑]

洛斯阿拉莫斯国家实验室
EnvironmentalChemistry.com —— 铝（英文）

[losalamos-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 Aluminum. Los Alamos National Laboratory. [3 March 2013].

[2] Aluminium monoxide

[3] Aluminium iodide

[4] Lide, D. R. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds//CRC Handbook of Chemistry and Physics 81st. CRC Press. 2000. ISBN 0849304814.

[5] Aluminium and Alzheimer's disease. [2012-06-15].

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铝

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