铝是地球上仅次于氧和硅的最丰富的金属之一。它仅占地壳总质量的 8% 以上,存在于大多数岩石和人体中。然而,由于其高化学活性,它在自然界中并未以纯净形式存在。了解它的特性、性质和用途。
什么是铝?
它是元素周期表中的一种金属化学元素,许多硅酸盐如云母、长石和斜长石都达到了它的自然状态。它是从铝土矿中提取出来的,首先转化为氧化铝,然后电解成金属铝。
铝符号
Al符号来自拉丁语 alumen,意思是明矾,与染料和收敛剂中使用的双硫酸盐有关。
铝的特性
它是一种金属,无论在室温还是冰冻温度下,都能抵抗物理变化,例如打击、刺穿或切割。然而,当它以硬铝等合金形式出现时,其强度会增加,类似于钛或钢,但更轻一些。此外,它还有其他特点:
- 颜色:银白色,有光泽。
- 重复使用:其合金能够反复熔化而不损失任何机械特性。
- 轻:与铁相比,轻三倍,重量为 2.7 克/立方厘米。
- 导电性:具有传导电流的能力。
- 弹性:具有介于铁和银之间的中间延展性。它是可变形的,因此可以制造电缆和电线。
- 可延展性:允许将其层压成薄层,如罐头或铝箔。
- 抵抗力:它很容易氧化,但当表面受到腐蚀时,会形成一层氧化层来保护表面。
- 不燃:不燃烧,不产生任何有毒物质。
铝的化学和物理特性
- 原子序数: 13
- 巴伦西亚: 3
- 沸点(℃): 2467
- 熔点(℃): 660
- 电负性: 1.5
- 共价半径(A): 0.50(+3)
- 离子半径(A): 0.535A
- 原子半径(A): 1.43
- 电子: 13个,不带电
- 质子: 13
- 原子体积: 10 cm3/mol
- 氧化态: 3
- 原子质量: 26.9815
- 密度: 2.70
- 光反射率: 71%
- 电子配置: [Ne]3s23p 1
- 第一电离势(eV):6.00
- 导热系数: 2.37w/cmk
- 电导率: 0.377 10 6 /cm
铝的起源
它是由德国化学家弗里德里希·沃勒 (Friedrich Wohler) 于 1827 年发现的,他通过铝和氯化钾的反应以粉末形式提取了它。然后,在 1845 年,他亲自确定了所发现金属的特性,例如轻度、密度,并将它们分成球体。
铝有什么用途?
其光学特性用于制造家用和工业镜子,例如反射望远镜。它还用于制造铝箔、化妆品、药品、预制食品、烟草、咖啡和疫苗。
同样,它还用于制造由聚乙烯塑料、纸板和铝制成的罐头和利乐砖容器。由于金属合金,它可用于制造锅炉和车辆以及建筑结构。它也存在于某些家用器具中,例如厨房用具。
由于其在低温下的良好性能,他们用它来制造低温容器。同样,由于其高反应性,它也可用于铝热焊接以及炸药和化学燃料。可以使用晶体或非晶体形式的氧化铝,还可以制造刚玉(一种后来称为红宝石或蓝宝石的红色或蓝色宝石)。
如何回收铝?
回收这种金属包括将所有废物转化为其他产品的过程。为了实现这一目标,需要对金属进行重熔,与通过电解氧化铝生产铝不同,这种方法更便宜且消耗更少的能源。回收的步骤是:
- 收集金属。
- 将其转移至回收厂
- 分离和清洁。
- 块是通过破碎材料而形成的。
- 新材料片被熔化以供使用。
铝引起的疾病
据信,如果大量使用,会对健康造成严重危害。然而,目前尚不清楚这可能会造成多大程度的损害。这与某些疾病有关,如阿尔茨海默病、恶性肿瘤、食物过敏和肾病。
总之,铝是地球上最容易获得的金属,其使用量仅次于钢。由于其特性,它被用于多种用途,如交通、医药、建筑、卫星、包装等。