铝

铝(Al)，也拼作铝，化学元素，是一种轻薄的银白色金属第13组(IIIa，或硼集团)的元素周期表．铝是自然界中含量最丰富的金属元素地球是美国的外壳，也是应用最广泛的有色金属。由于其化学活性，铝在自然界中从不以金属形式存在，而是以金属形式存在化合物都或多或少地存在于几乎所有的疾病中岩石、植物及动物．铝集中在地壳外16公里(10英里)的地方，在那里铝的含量很高构成按重量计算约为8%;它在数量上只超过氧气而且硅．铝这个名字来源于拉丁语alumen，用于描述碳酸钾明矾，或硫酸铝钾，KAl(SO₄）₂∙12 h₂O。

发生和历史

铝存在于火成岩主要作为铝硅酸盐长石组成，类长石,云母；在土壤中形成粘土;在进一步风化之后铝土矿和富含铁红土．铝土矿是一种水合氧化铝的混合物，是主要的铝矿石。金刚砂，刚玉)，见于少数火成岩中，可作为天然磨料开采，或以较细的品种开采红宝石而且蓝宝石．铝也存在于其他物质中宝石，例如黄玉，石榴石,金绿玉．在众多其他铝矿中，明矾石而且冰晶石具有一定的商业重要性。

在5000年之前公元前美索不达米亚人用一种主要由铝组成的粘土制作精美的陶器复合大约4000年前，埃及人和巴比伦人使用铝化合物在各种化学品和药品中。普林尼指铝，现在称为明矾，是铝的一种化合物，广泛应用于古代和古代中世纪的在纺织品中固定染料。在18世纪下半叶，化学家如安东尼·拉瓦锡认为氧化铝是一种金属的潜在来源。

粗铝是由丹麦物理学家于1825年分离出来的汉斯·克里斯蒂安Ørsted通过还原氯化铝钾汞合金。英国化学家汉弗莱·戴维爵士在1809年准备了一个铁铝合金通过电解融合氧化铝(氧化铝)，并且已经将这种元素命名为铝;这个词后来在英国和其他一些欧洲国家被修改为aluminium。德国化学家弗里德里希·维勒他使用金属钾作为还原剂，生产出铝粉(1827年)和金属小球(1845年)，从中他能够确定铝粉的一些性质。

这种新金属于1855年在巴黎展览会上向公众介绍博览会大约在它成为可用的时间(少量，巨大的费用)由钠通过德维尔法还原熔融氯化铝。当电力变得相对丰富和便宜，几乎同时发生查尔斯·马丁·霍尔在美国而且Paul-Louis-Toussaint Heroult在法国(1886年)发现了商业生产铝的现代方法:电解纯化氧化铝(Al₂O_3.)溶解于熔融冰晶石(Na_3.阿尔夫₆)．在20世纪60年代，铝跃居首位铜在世界有色金属生产中占很大比重。有关铝的开采、精炼和生产的更多具体信息，看到铝加工．

用途和属性

铝被少量添加到某些金属中，以改善其特定用途的性能，如铝青铜和大多数金属镁基合金;或者，对于铝基合金，适量的其他金属和硅添加到铝中。金属及其合金广泛用于飞机制造、建筑材料、耐用消费品(冰箱、空调、炊具)、电气导体和化学制品食品加工设备。

纯铝(99.996%)很软很弱;商业铝(纯度为99%至99.6%)加上少量的硅和铁，是坚硬而坚固的。延展性强可塑的在美国，铝可以被拉成金属丝或卷成薄箔。这种金属的密度只有铁或铜的三分之一。铝虽然具有化学活性，但却具有很强的耐腐蚀性，因为在空气中，铝的表面会形成一层坚硬的氧化膜。

铝是一种优良的导体热而且电．它的热导率大约是铜的一半;其导电性约为三分之二。它以面心立方结构结晶。纯天然铝是稳定的同位素铝27。金属铝及其氧化物和氢氧根无毒。

铝被大多数稀释剂慢慢侵蚀酸并在浓缩时迅速溶解盐酸．集中硝酸然而，铝可以用铝罐车运输，因为它使金属处于被动状态。即使是非常纯的铝也受到碱如氢氧化钠和氢氧化钾氢铝酸盐离子．因为它的伟大亲和力对于氧气，细裂的铝，如果点燃，就会燃烧进去一氧化碳或二氧化碳随着氧化铝和碳化物的形成，但是，在温度高达红色热时，铝是惰性的硫．

通过排放，可以检测到铝的浓度低至百万分之一光谱学．铝可以定量分析为氧化物(公式Al₂O_3.)或作为有机的衍生物氮8 -羟基喹啉。复合导数的分子式是Al(C₉H₆)_3.．

化合物

通常，铝是三价的。然而，在较高的温度下，一些气体的一价和二价化合物(AlCl, Al₂O,氧化铝)。在铝中配置三个外部的电子在一些化合物中(如结晶氟化铝[AlF_3.]和氯化铝[AlCl ._3.)裸露的离子,艾尔。^{3 +}，由这些电子的损失形成，是已知的。形成铝所需的能量^{3 +}然而，离子是非常高的，并且，在大多数情况下，它在能量上更有利于铝原子形成共价化合物的方式sp²杂化，就像硼一样。美联^{3 +}而八面体离子[Al(H₂O)₆］^{3 +}在水溶液和几种盐中均可发生。

许多铝化合物具有重要的工业应用。氧化铝，在自然界中发生的刚玉在商业上也大量制备铝，用于生产金属铝和绝缘体、火花塞和各种其他产品。在加热时，氧化铝会形成多孔结构，使其能够吸附水蒸气。这种形式的氧化铝，商业上称为活性氧化铝，用于干燥气体和某些液体。它也可以作为载体催化剂各种化学反应。

阳极氧化铝(AAO)是一种具有独特结构的纳米结构铝基材料，通常通过铝的电化学氧化产生。AAO含有圆柱形孔，可用于各种用途。它是一种热稳定和机械稳定的化合物，同时也是光学透明和电绝缘体。AAO的孔径和厚度可以很容易地调整以适应某些应用，包括作为合成纳米管和纳米棒材料的模板。

另一种主要化合物是硫酸铝，一种通过作用而得到的无色盐硫酸水合氧化铝。商业形式是含水的晶体与化学公式艾尔₂(所以₄）_3.．它广泛用于造纸，作为染料的粘合剂和表面填料。硫酸铝结合与单价金属的硫酸盐形成水合双硫酸盐称为校友．明矾，分子式MAl(SO)的双重盐₄）₂h·12₂O (米是单电荷阳离子，如K⁺)，也包含Al^{3 +}离子;M可以是阳离子的钠，钾，铷，铯，铵，或铊，且铝材可由其他各种M^{3 +}ions-e.g。镓，铟，钛，钒，铬，锰，铁,或钴．此类盐中最重要的是硫酸铝钾，也称为钾明矾或钾明矾。这些明矾有许多用途，特别是在药品、纺织品和油漆的生产中。

气体反应氯用熔融铝金属生产氯化铝；后者是最常用的催化剂在傅克反应即:合成有机反应涉及各种化合物的制备，包括芳香酮和蒽醌及其衍生物。水合氯化铝，俗称氯化铝，AlCl_3.∙H₂O，被用作局部止汗剂或身体除臭剂，其作用是收缩毛孔。它是化妆品行业使用的几种铝盐之一。

氢氧化铝Al (OH)_3.它被用于防水织物和生产其他一些铝化合物，包括含有氧化铝的铝酸盐⁻₂组。与氢结合，形成铝氢化铝, AlH_3.，一种聚合固体派生的四氢铝酸盐(重要的还原剂)。氢化锂铝(LiAlH₄)，由氯化铝与氢化锂反应形成，广泛应用于有机化学中。，将醛和酮分别还原为伯醇和仲醇。