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铝一地壳中含量最多的金属元素

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铝(Aluminium)是一种金属元素,元素符号为Al,原子序数为13。其单质是一种银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。应用极为广泛。铝(Aluminium)的英文名出自古罗马语alumen(明矾),即硫酸复盐KAl(SO4)2·12H2O。史前时代,人类已经使用含铝化合物的黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)制成陶器。铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,位列第三。但是由于铝化合物的氧化性很弱,铝不易从其化合物中被还原出来,因而迟迟不能分离出金属铝。1746年德国人波特(J.H.Pott)从明矾制得一种氧化物,即氧化铝。18世纪法国的拉瓦锡(A.L.Lavoisier)认为这是一种未知金属的氧化物,它与氧的亲和力极大,以致不可能用碳和当时已知的其他还原剂将它还原出来。1807年英国人戴维(H.Davy)试图电解熔融的氧化铝以取得金属,没有成功,1809年他将这种想象中的金属命名为alumium,后来改为aluminium。1825年丹麦人奥斯忒(H.C.Oersted)用钾汞齐还原无水氯化铝,第一次得到几毫克金属铝,指出它具有与锡相同的颜色和光泽。1827年德国沃勒(F.W?hler)用钾还原无水氯化铝得到少量金属粉末。1845年他用氯化铝气体通过熔融金属钾的表面,得到一些铝珠,每颗重约10~15毫克,从而对铝的密度和延展性作了初步测定,指出铝的熔点不高。1854年法国德维尔(S.C.Deville)用钠代替钾还原NaAlCl4络合盐,制得金属铝。同年建厂,生产出一些铝制头盔、餐具和玩具。在以后的一段时期里,铝是帝王贵族们享用的珍宝,当时铝的价格接近黄金。法国皇帝拿破仑三世在宴会上使用过铝制叉子;泰国国王使用过铝制表链。1855年在巴黎博览会上,它与王冠上的宝石一起展出,标签上注明“来自黏土的白银”。1889年,门捷列夫还曾得到伦敦化学会赠送的铝合金制成的花瓶和杯子。到19世纪末,铝的价格发生了成千倍的跌落。首先是由于19世纪70年代西门子改进了发电机后,有了廉价的电力;其次是由于法国的Heroult和美国的C.M.Hall于1886年分别发展了将氧化铝溶解在冰晶石(Na3AlF6)中电解的方法。当时他们都是22岁。这项创举使铝以大规模生产,奠定了今天世界电解铝的工业方法。1888年在美国匹兹堡建立第一家电解铝厂,铝的生产从此进入新的阶段。1956年世界铝产量开始超过铜而居有色金属的首位。铝的价格在常用有色金属中按体积计是比较便宜的。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,铝生产过程在一类致癌物清单中。2018年7月30日,一个国际研究团队说,他们首次在宇宙中明确探测到一种放射性分子(氟化铝,包含铝的放射性同位素“铝-26”),且这种分子可能是因两颗恒星相撞而“飞溅”到星际空间的。含量分布铝在地壳中含量仅次于氧和硅,含量8.3%,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。主要以铝硅酸盐矿石存在,还有铝土矿和冰晶石。氧化铝为一种白色无定形粉末,它有多种变体,其中最为人们所熟悉的是α-Al2O3和β-Al2O3。自然界存在的刚玉即属于α-Al2O3,它的硬度仅次于金刚石,熔点高、耐酸碱,常用来制作一些轴承,制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚,可耐1800℃的高温。Al2O3由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr(III)的呈红色,称为红宝石;含有Fe(II),Fe(III)或Ti(IV)的称为蓝宝石。分类根据铝的成分可分三类:名称含铝量(%)高级纯铝99.93~99.999工业高纯铝99.85~99.9工业纯铝98~99.7物理性质物质结构铝原子的外围电子构型为3s23p1,在化合物中经常表现为+3氧化态。铝原子有空的3d轨道,与电子对给予体能形成配位数是6或4的稳定配合物。铝原子如果同时失去2个3s电子和1个3p电子,则生成三价铝离子(Al3+ )


IP属地:辽宁来自iPhone客户端1楼2024-07-11 09:45回复