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            元素名稱:鋁

            元素原子量:26.98

            元素類型:金屬

            原子序數:13

            元素符號:Al

            元素中文名稱:鋁

            元素英文名稱:Aluminum

            相對原子質量:26.98

            核內質子數:13

            核外電子數:13

            核電核數:13

            質子質量:2.1749E-26

            質子相對質量:13.091

            所屬周期:3

            所屬族數:IIIA

            摩爾質量:27

            化物:AlH3

            化物:Al2O3

            最高價氧化物化學式:Al2O3

            密度:2.702

            熔點:660.37

            沸點:2467.0

            燃點:550攝示度

            聲音在其中的傳播速率:(m/S)
            5000


            莫氏硬度:2.75
            外圍電子排布:3s2 3p1

            核外電子排布:2,8,3

            晶體結構:晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞含有4個金屬原子。
            顏色和狀態:白色金屬

            原子半徑:1.82

            常見化合價:+3

            發現人:厄斯泰德、韋勒

            發現時間和地點: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、車輛、船、舶、火箭的結構材料。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“

            工業制法:電解熔融的氧化鋁和冰晶石的混合物

            實驗室制法:電解熔融的化鋁

            其他化合物:AlCl3-氯化鋁 NaAlO2-偏鋁酸 Al(OH)3-氫氧化鋁

            擴展介紹:帶藍色的銀白色三價金屬元素,延展性好,有韌性并能發出[響亮]聲音,以其輕、良好的導電和導熱性能、高反射性和耐氧化而著稱。

            發現人:韋勒 發現年代:1827年

            發現過程:

            1827年,德國的韋勒把和無水氯化鋁共熱,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660.37℃,沸點2467℃?;蟽r±3。具有良好的導熱性、導電性,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形成一層致密的氧化膜,使之不能與氧、水繼續作用。在高溫下能與氧反應,放出大量熱,用此種高反應熱,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生反應,亦可溶于酸或堿放出氫氣。對水、化物,濃硫酸、任何濃度的醋酸,以及一切有機酸類均無作用。

            元素來源:

            鋁以化合態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,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)。其合金質輕而堅韌,是制造飛機、火箭、汽車的結構材料。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元素中僅次于氧和,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,不易被還原,因而它被發現的較晚。

            1800年意大利物理學家伏特創建電池后,1808~1810年間英國化學家戴維和瑞典化學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未能取得的金屬起了一個名字alumien。這是從拉丁文alumen來。該名詞在中世紀的歐洲是對具有收斂性礬的總稱,是指染棉織品時的媒染劑。鋁后來的拉丁名稱aluminium和元素符號Al正是由此而來。

            1825年丹麥化學家奧斯德發表實驗制取鋁的經過。1827年,德國化學家武勒重復了奧斯德的實驗,并不斷改進制取鋁的方法。1854年,德國化學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: Al英文名: Aluminum中文名: 鋁

            相對原子質量: 26.9815常見化合價: +3電負性: 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
            單質密度: 2.702 g/cm3 單質熔點: 660.37 ℃ 單質沸點: 2467 ℃
            原子半徑: 1.82 埃 離子半徑: 0.51(+3) 埃 共價半徑: 1.18 埃
            常見化合物: Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3



            鋁,原子序數13,原子量26.981539。1825年丹麥科學家奧斯特用無水三氯化鋁與鉀齊作用,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年的巴黎博覽會上展示;1886年霍爾和埃魯分別發明了電解氧化鋁和冰晶石的熔鹽制鋁法,使鋁成為可供實用的金屬。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、植物體內。

            鋁是銀白色的輕金屬,熔點660.37°C,沸點2467°C,密度2.702克/厘米&sup3;。鋁為面心立方結構,有較好的導電性和導熱性;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,使鋁不會進一步氧化并能耐水;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;高溫下能將許多金屬氧化物還原為相應的金屬;鋁是兩性的,即易溶于強堿,也能溶于稀酸。

            鋁的應用極為廣泛。

            鋁對人體健康有害嗎?

            世界上有數百萬計的老人患老年性癡呆癥。許多科學家經過研究發現,老年性癡呆癥與鋁有密切關系。同時還發現,鋁對人體的腦、心、肝、腎的功能和免疫功能都有損害。因此,世界衛生組織于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,鋁的攝入量會超過這個指標。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常用于炸油條、油餅等油炸食品。含鋁的食品添加劑的發酵粉還常用于蒸饅頭、花卷、糕點等。據有關部門抽查的結果看,每千克油餅中含量超過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。

            人類的好伴侶—鋁

            一.鋁的誕生與發展史

            1854年,法國化學家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合,通人氯氣后加熱得到NaCl,AlCl3復鹽,再將此復鹽與過量的鈉熔融,得到了金屬鋁。這時的鋁十分珍貴,據說在一次宴會上,法國皇帝拿破侖第三獨自用鋁制的刀叉,而其他人都用銀制的餐具。泰國當時的國王曾用過鋁制的表鏈;1955年巴黎國用博覽會上,展出了一小塊鋁,標簽上寫到:“來自粘土的白銀”,并將它放在最珍貴的珠寶旁邊,直到1889年,倫敦化學會還把鋁和金制的花瓶和杯子作為貴重的禮物送給門捷列夫。1886年,美國的豪爾和法國的海朗特,分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石的混合物制得了金屬鋁,奠定了今天大規模生產鋁的基礎。

            近一個世紀的歷史進程中,鋁的產量急劇上升,到了20世紀60年代,鋁在全世界有色金屬產量上超過了而位居首位,這時的鋁已不單屬于皇家貴族所有,它的用途涉及到許多領域,大至國防、航天、電力、通訊等,小到鍋碗瓢盆等生活用品。它的化合物用途非常廣泛, 不同的含鋁化合物在醫藥、有機合成、石油精煉等方面發揮著重要的作用。

            二、鋁及其合金

            純的鋁很軟,強度不大,有著良好的延展性,可拉成細絲和軋成箔片,大量用于制造電線、電纜、無線電工業以及包裝業。它的導電能力約為銅的三分之二,但由于其密度僅為銅的三分之一,因而,將等質量和等長度的鋁線和銅線相比,鋁的導電能力約為銅的二倍,且價格較銅低,所以,野外高壓線多由鋁做成,節約了大量成本,緩解了銅材的緊張。

            鋁的導熱能力比大三倍,工業上常用鋁制造各種熱交換器、散熱材料等,家庭使用的許多炊具也由鋁制成。與鐵相比,它還不易銹蝕,延長了使用壽命。 鋁粉具有銀白色的光澤,常和其它物質混合用作涂料,刷在鐵制品的表面,保護鐵制品免遭腐蝕,而且美觀。由于鋁在氧氣中燃燒時能發出耀眼的白光并放出大量的熱,又常被用來制造一些爆炸混合物,如銨鋁炸藥等。

            冶金工業中,常用鋁熱劑來熔煉難熔金屬。如鋁粉和氧化鐵粉混合,引發后即發生劇烈反應,交通上常用此來焊接鋼軌;煉鋼工業中鋁常用作脫氧劑;光潔的鋁板具有良好的光反射性能,可用來制造高質量的反射鏡、聚光碗等。鋁還具有良好的吸音性能,根據這一特點,-些廣播室,現代化大建筑內的天花板等有的采用了鋁。純的鋁較軟,1906年,德國冶金學家維爾姆在鋁中加入少量、銅,制得了堅韌的鋁合金,后來,這一專利為德國杜拉公司收買,所以鋁又有“杜拉鋁”之稱,在以后幾十年的發展過程中,人們根據不同的需要,研制出了許多鋁合金,在許多領域起著非常重要的作用。

            在某些金屬中加入少量鋁,便可大大改善其性能。如青銅鋁(含鋁4%~15%),該合金具有高強度的耐蝕性,硬度與低鋼接近,且有著不易變暗的金屬光澤,常用于珠寶飾物和建筑工業中,制造機器的零件和工具,用于酸洗設備和其它與稀硫酸、鹽酸和氫酸接觸的設備;制作電焊機電刷和夾柄;重型齒輪和蝸輪,金屬成型模、機床導軌、不發生火花的工具、無磁性鏈條、壓力容器、熱交換器、壓縮機葉片、船舶螺旋槳和錨等。在鋁中加入鎂,便制得鋁鎂合金,其硬度比純的鎂和鋁都大許多,而且保留了其質輕的特點,常用于制造飛機的機身,火箭的箭體;制造門窗、美化居室環境;制造船舶。

            滲鋁,是鋼鐵化學熱處理方法的一種,使普通碳鋼或鑄鐵表面上形成耐高溫的氧化鋁膜以保護內部的鐵。鋁是一種十分重要的金屬,然而,許多含鋁化會物對人類的作用也是非常重大的。

            三、含鋁化合物

            鋁在地殼中的含量相高,僅次于硅和氧而居第三位,主要以鋁硅酸鹽礦石存在,還有鋁土礦和冰晶石.氧化鋁為一種白色無定形粉末,它有多種變體,其中最為人們所熟悉的是α-A12O3和β-Al2O3。自然界存在的剛玉即屬于α一Al2O3,它的硬度僅次于金剛石,熔點高、耐酸堿,常用來制作一些軸承,制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝,可耐1800℃的高溫。剛玉由于含有不同的雜質而有多種顏色。例如含微量Cr(III)的呈紅色,稱為紅寶石;含有Fe(II),Fe(III)或Ti(IV)的稱為藍寶石。

            β一A12O3是一種多孔的物質,每克內表面 積可高達數百平方米,有很高的活性,又名活性氧化鋁,能吸附水蒸氣等許多氣體、液體分子,常用作吸附劑、催化劑載體和干燥劑等,工業上冶煉鋁也以此作為原料。

            氫氧化鋁可用來制備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑,也可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料,其凝膠液和千凝膠在醫藥上用作酸藥,有中和胃酸和治療潰瘍的作用,用于治療胃和十二脂腸潰瘍病以及胃酸過多癥。

            偏鋁酸鈉常用于印染織物,生產湖藍色染料,制造毛玻腐、肥皂、硬化建筑石塊。此外它還是一種較好的軟水劑、造紙的填料、水的凈化劑,人造絲的去光劑等。

            無水氯化鋁是石油工業和有機合成中常用的催化劑;例如:芳烴的烷基化反應,也稱為傅列德爾—克拉夫茨烷基化反應,在無水三氯化鋁催化下,芳烴與鹵代烴(或烯烴和醇)發生親電取代反應,生成芳烴的烷基取代物。六水合氯化鋁可用于制備除臭劑、安全消毒劑及石油精煉等。

            化鋁是常用的有機合成和異構化的催化劑。

            化鋁遇潮濕或酸放出劇毒的磷化氫氣體,可毒死害蟲,農業上用于谷倉殺蟲的熏蒸劑。

            硫酸鋁常用作造紙的填料、媒染劑、凈水劑和滅火劑,油脂澄清劑,石油脫臭除色劑,并用于制造沉淀色料、防火布和藥物等。

            冰晶石即六氟合鋁酸鈉,在農業上常用作殺蟲劑;硅酸鹽工業中用于制造玻璃和搪瓷的乳白劑。

            由明礬石經加熱萃取而制得的明礬是一種重要的凈水劑、染媒劑,醫藥上用作收斂劑。硝酸鋁可用來鞣革和制白熱電燈絲,也可用作媒染劑;硅酸鋁常用于制玻璃、陶瓷、油漆的顏料以及油漆、橡膠和塑料的填料等,硅鋁凝膠具有吸濕性,常被用作石油催化裂化或其他有機合成的催化劑載體。

            在鋁的羧酸鹽中;二甲酸鋁、三甲酸鋁常用作媒染劑,防水劑和殺菌劑等;二乙酸鋁除可作媒染劑外,還被用作收劍劑和消毒劑,也用于尸體防腐液中;三乙酸鋁用于制造防水防火織物、色淀;藥物(含漱藥、收斂藥、防腐藥等),并用作媒染劑等;十八酸鋁(硬脂酸鋁)常用于油漆的防沉淀劑、織物防水劑、潤滑油的增厚劑、工具的防銹油劑、聚氯乙烯塑料的耐熱穩定劑等;油酸鋁除用作織物等的防水劑、潤滑油的增厚劑外,還用于油漆的催干劑、塑料制品的潤滑劑等。

            硫糖鋁又名胃潰寧,學名蔗糖硫酸酯堿式鋁鹽,它能和胃蛋白酶絡合,直接抑制蛋白分解活性,作用較持久,并能形成一種保護膜,對胃粘膜有較強的保護作用和制酸作用,幫助粘膜再生,促進潰瘍愈合,毒性低,是口種良好的胃腸道潰瘍治療劑。

            近些年,人們又開發了一些新的含鋁化合物,如烷基鋁等,隨著科學的發展,人們將會更好地利用鋁及化合物福人類。

            四、“鋁”的危害

            鋁的不當使用也會產生一些副作用。有資料報道:鋁鹽可能導致人的記憶力喪失。澳大利亞一個私營研究團體說:廣泛使用鋁鹽凈化水可能導致腦損傷,造成嚴重的記憶力喪失,這是早老性癡呆癥特有的癥狀。 研究人員對老鼠的實驗表明,混在飲水中的微量鋁進入老鼠的腦中并在那里逐漸積累,給它們喝一杯經鋁鹽處理過的水后,它們腦中的含鋁量就達到可測量的水平。!

            世界衛生組織提出人體每天的攝鋁量不應超過每千克體重1毫克,一般情況下,一個人每天攝取的鋁量絕不會超過這個量,但是,經常喝鋁鹽凈化過的水,吃含鋁鹽的食物,如油條、粉絲、涼粉、油餅、易位罐裝的軟飲料等,或是經常食用鋁制炊具炒出的飯萊,都會使人的攝鋁量增加,從而影響腦細胞功能,導致記憶力下降,思維能力遲鈍。

            鋁及其化合物對人類的危害與其貢獻相比是無法相提并論的,只要人們切實注意,揚長避短,它對人類社會將發揮出更為重要的作用。
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