改变历史的矿物铝

1、改变历史的矿物一一铝“贵”金属_铝传说在古罗马，一天，一个陌生人去拜见罗马皇帝泰比里厄斯，献上一只金属杯子，杯子像银子一样闪闪发光，但是分量很轻。它是这个人从黏土中提炼出的新金属。但这个皇帝表面上表示感谢，心里却害怕这种光彩夺目的新金属会使他的金银财宝贬值，就下令把这位发明家斩首。从此，再也没有人动过提炼这种“危险金属”的念头，这种新金属就是现在大家非常熟悉的铝。在19世纪以前，铝被认为是一种希罕的贵金属，价格比黄金还要贵。当一个欧洲君主买了一件有铝钮扣的衣服时，他就瞧不起那些买不起这种奢侈品的其它君主。而没有铝钮扣衣服的君主，又是多么渴望有朝一日自己也能穿上这种带铝钮扣的衣服。铝是17世纪被

2、人们发现的一种金属元素。aluminum一词就是从古罗马语alumen（明矶）衍生而来的。在法国拿破仑三世统治时期，就曾经发生过现在看来很好笑的一件事情。为了显示自己的富有和尊贵，拿破仑三世命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠一一铝王冠。他戴上铝王冠，神气十足地接受百官的朝拜，这曾是轰动一时的新闻。而他举办的盛大宴会上，只有王室成员和贵族来宾才能荣幸地用铝匙和铝叉用餐，而他人只能用金制、银制餐具。当然，被伤了脸面的客人们是无论如何吃不好这顿盛餐的了。此外，为了让其他国王对自己产生羡慕和妒忌，他花了大量资金让他的警卫部队的卫士穿上铝胸甲，因备有铝铠甲的确太昂贵了，其他国王无能为力1855年在

3、巴黎举行的世界商品展览会上，也出现了铝的身影，被小心翼翼地放置在最珍贵的珠宝旁边。俄罗斯作家车尔尼雪夫斯基曾在他的小说怎么办中写到：终有一天，铝将代替木材，甚至可能代替石头。看，这一切是多么奢侈，到处都是铝。直到1889年，门捷列夫还曾得到由伦敦化学会送给他的分别用铝和金制成的贵金属花瓶和杯子的礼物。由此看来，即使在化学界，铝也被看成最贵重的。这些故事现在听起来不免引人发笑，但随着现代冶炼铝的产生，在我们的生活中，各种铝制品已经随处可见了，且铝和铁相比，铝的传热本领强，又轻盈美观，是理想的制作炊具的材料。铝的发现古代，人们曾用一种称为明矶（意思是结合）的矿物作染色固定剂。俄罗斯第一次生产明矶的

4、年代可追溯到八至九世纪。明矶用于染色业和用山羊皮鞋制皮革。中世纪，在欧洲有好几家生产明矶的作坊。16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯在铝的历史上写下了新的一页。他研究了许多物质和金属，其中也包括明矶（硫酸铝），证实它们是“某种矶土盐”。这种矶土盐的一种成分是当时还不知道的一种金属氧化物，后来叫做氧化铝。1754年，德国化学家马格拉夫终于能够分离“矶土”了。这正是帕拉塞提到过的那种物质。但是，直到1807年，英国的戴维才把隐藏在明矶中的金属分离出来，用电解法发现了钾和钠，却没能够分解氧化铝。瑞典化学家贝采尼乌斯进行了类似的实验，但是失败了。不过，科学家还是给这种含糊不清的金属取了一个名字

5、。开始贝采尼乌斯称它为“铝土”。后来，戴维又改称它为铝。这是一个奇怪的现象，在没提炼出纯铝时，铝就有了自己的名字。1825年，丹麦科学家奥斯特发表文章说，他提炼出一块金属，颜色和光泽有点像锡。他是将氯气通过红热的木炭和铝土（氧化铝）的混合物，制得了氯化铝，然后让钾汞齐与氯化铝作用，得到了铝汞齐。将铝汞齐中的汞在隔绝空气的情况下蒸掉，就得到了一种金属。现在看来，他所得到的是一种不纯的金属铝。因刊登文章的杂志不出名，奥斯特又忙于自己的电磁现象研究，这个实验就被忽视了。二年后，提炼铝的荣誉就归于德国年青的化学家维勒。奥斯特与维勒是朋友，他把制备金属铝的实验过程和结果告诉维勒，并说打算不再继续做提炼铝

6、的实验。而维勒却很感兴趣。他开始重复奥斯特的实验，发现钾汞齐与氯化铝反应以后，能形成一种灰色的熔渣。当将熔渣中所含的汞蒸去后，得到了一种与铁的颜色一样的金属块。把这种金属块加热时，它还能产生钾燃烧时的烟雾。维勒把这一切写信给了贝采里乌斯，告知重复了奥斯特的实验，但制不出金属铝，这不是一种制备金属铝的好方法。于是，维勒从头做起，设计自己提炼铝的方法。他将热的碳酸钾与沸腾的明矶溶液作用，将所得到的氢氧化铝经过洗涤和干燥以后，与木炭粉、糖、油等混合，并调成糊状，然后放在密闭的塔埸中加热，得到了氧化铝和木炭的烧结物。将这种烧结物加热到红热的程度，通入干燥的氯气，就得到了无水氯化铝。然后将少量金属钾放在

7、钳塔埸中，在它的上面覆盖一层过量的无水氯化铝，并用塔埸盖将反应物盖住。当地埸加热后，很快就达到了白热的程度，等反应完成后，让塔埸冷却，把塔埸放入水中，就发现塔埸中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性，可见塔埸中的反应物之一金属钾已经完全作用完了。剩下的混合物乃是一种灰色粉末，它就是金属铝。1827年末，维勒发表文章介绍了自己提炼铝的方法。当时，他提炼出来的铝是颗粒状的，大小没超过一个针头。但他坚持把实验进行下去，终于提炼出了一块致密的铝块，这个实验用去了他十八年念头。铝的现代工业冶炼方法是分别由两位均是23岁的青年人独立创立的。一是美国霍尔，另一位是法国的埃罗。随着现代炼铝技术的出现，铝

8、的优良性能逐渐被人们发现和利用，作为金属，铝在全世界的消耗量仅次于钢铁，是第二大基础金属材料。它的广泛应用使人类社会进入一个新时期。铝与社会铝是一种轻金属，密度是2.7克/厘米3,具有良好的导电传热性及延展性，一克铝可拉成37米的细丝。铝的导电性仅次于银、铜，由于它具有很高的导电能力，被大量用于电器设备和做高压电缆。铝对波长为0.21.2X10-6米的光有90%以上的光反射率.因此它是极为重要的反光材料。铝的导电性仅次于银、铜，由于它具有很高的导电能力，被大量用于电器设备和做高压电缆。铝对波长为0.21.2X10-6米的光有90%以上的光反射率。因此它是极为重要的反光材料。铝不但是人体必需的微

9、量元素之一，还可以入药治病.如用A1(OH)3治疗胃病及十二指肠溃疡已有多年历史.胃舒平等也是含铝药物.人体内的微量铝可阻挡肠道内磷的吸收，降低血磷，阻止继发性副甲状腺机能亢进引起的血磷增高、软组织钙化及肾结石形成，但是，过量铝摄入身体也会带来危害.由于铝制品及铝化合物的广泛应用，现代人身体内的铝含量比古代人增加了2倍.当铝制品盛放咸、酸性或碱性食物时，其表面保护膜就会遭到破坏，氧化铝就会被溶解成胶体溶液.这种氧化铝融合在食物中，便会使人体铝摄入过量增多.如此，日积月累，势必影响健康。铝及其化合物是有机化学反应和高分子合成中的重要催化剂.铝是苯、苯酚的烷基化反应的催化剂.目前使用的固体催化剂中

10、，A12O3主要用于脱水、异构化和裂解等反应；无水A1C13也是一种有机化学反应中常用的催化剂。自然界里坚硬而美丽的刚玉，是A12O3,刚玉俗称宝石，折光性强，闪闪发光，又具有不同的颜色，可以做装饰品.现在人造的红宝石和蓝宝石是利用A12O3和少量能产生所要求颜色的氧化物熔化，再使该熔融物冷却以后生成大晶体.高铝氧耐火石专，可耐18002000c的高温，它的抗化学侵蚀和抗磨蚀程度都大大超过粘土砖。铝与古地理及古气候现代的铝土矿矿床的产地以热带季风型气侠为其特征。所有的古气候证据都表明，在地质时代上的古代，至少是从陆生植物遮布大法的泥盆纪起，生成铝土矿的地方也有具有类似的气候条件。因而生成年代已准确确定的铝土矿是古气候和古地理的标志。未来铝工业发展趋势金属铝已经超越了传统意义上的金属概念，由于其质量轻、资源丰富和可回收再生等优越性能，正在成为一种“绿色”的基础材料，与全球可持续发展理念相呼应。对国际铝工业发展规律的研究表明：铝工业是可持续发展的储能工业，是“朝阳产业”。未来铝工业的发展有如下几大主要趋势：1）一体化趋势。能源+资源的一体化趋势明显，即在一个区域内部或一个企业集团内部，尽可能延长铝工业的产业链，这样更容易掌控资源和生产过程，并有助于节约成本。2）集团化趋势。形成综合优