铝的基本知识

铝
声母:l
字头:铝,（,铝,）
四笔号码:3766
注音:lǚ
摘要:lu
笔划:11画
部首画:05
部首:钅部
释义:金属元素，符号Al，银白色，质轻，延展性好，易导电、导热，是重要的工业原料。铝合金可用以制造飞机、汽车等。
部首查询:05钅部
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铝
aluminium

    一种化学元素 。 化学符号 Al ，原子序数 13 ， 原子量26.981539，属周期系ⅢA族。1825 年丹麦 H.C.奥斯特用无水三氯化铝和钾汞齐作用，得铝汞齐，蒸去汞首次制得金属铝；1827年德国F.维勒用金属钾做还原剂，从无水氯化铝中还原出金属铝。此后，由于生产成本高，金属铝的价格一直很昂贵。1886 年美国 C.M.霍尔和法国 P.L.T.埃鲁各自独立发明电解氧化铝和冰晶石的熔盐的方法，使铝的价格大降 ，成为可供实用的金属。

    铝在地壳中的含量为8％ ，仅次于氧和硅 。由于铝的化学性质活泼，在自然界不以金属状态存在，而以硅酸铝形式广泛分布于岩石、土壤和动、植物体内，矿物有铝土矿、刚玉、明矾、冰晶石。现代金属铝的制法都采用电解法，将纯化的氧化铝溶解在冰晶石中，以钢制电解槽的石墨衬里为阴极，石墨棒为阳极，在1000℃电解，于阳极得液态金属铝 ，纯度可达99.8％。

    铝是银白色的轻金属 ，熔点 660.37℃ ，沸点2467℃ ，相对密度2.702。纯铝较软 ，有良好的延展性 、导电性和导热性。铝是活泼金属，在常温下和干燥的空气中，铝的表面形成厚度约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步被氧化，并能耐水的腐蚀。在冷的浓硫酸或浓硝酸中，铝的表面被氧化，形成钝化的氧化膜。铝能与卤素、硫、氮、磷、碳作用，与硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰形成合金。铝是两性的，既能溶于酸，形成铝盐；也能溶于碱，生成铝酸盐。

    铝的电子构型为（Ne）3s23p1 ，在化合物中通常表现为＋3价，如Al2O3、AlCl3、Al2（SO4 )3；只有在高温下，才可能形成一价化合物，如AlCl。铝容易形成矾，被称为铝矾 ，如KAl（SO4）2?12H2O。

    铝的导电率虽然只有铜的2／3，但铝的比重还不到铜的1／3，相同重量的铝的导电效率大于铜，因此铝大量用于制造电线、电缆、电器设备和电讯器材。铝合金的比重较钢铁小得多，被大量用于制造飞机、汽车、火箭、宇航飞行器的对象，还广泛用于制做门窗、房檐、百叶窗及装饰材料。铝还是冶金工业中的还原剂，将铝粉与 Fe2O3（ 或Fe3O4 ）粉末按一定比例混合 ， 用引燃 剂点燃 ， 反应产 生高温 ， 可达3000℃ ，使还原出来的铁熔化 ，以焊接钢轨等 ，此法也用于冶炼镍、铬、锰、钒等难熔金属。铝也用于制造精密仪器（如反射望远镜）的镜子，生产涂料和焰火。在日用品工业中大量制造炊具和餐具。

    铝是一种化学元素，它的化学符号是Al，它的原子序数是13。
形状
    铝具有特殊的化学、物理特性，是当今最常用的工业金属之一，不仅重量轻，质地坚，而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国民经济发展的重要基础原材料。

自然分布
    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。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。

物理化学属性
    铝是一种轻金属。纯净的铝是银白色的，因在空气中易与氧气化合，在表面生成一种致密的氧化物薄膜（氧化铝Al2O3），所以通常略显银灰色。
    铝能够与稀的强酸（如稀盐酸，稀硫酸等）进行反应，生成氢气和相应的铝盐。与一般的金属不同的是，它也可以和强碱进行反应，形成偏铝酸盐和氢气。因此认为铝是两性金属。
    在常温下，铝在浓硝酸和浓硫酸中被钝化，不与它们反应，所以浓硝酸是用铝罐（可维持约180小时）运输的。
纯铝较软，在300℃左右失去抗张强度。经处理过的铝合金，质轻而较坚韧。 铝回收率不高。

品种分类
    根据铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝（铝的含量99.93%-99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）。

铝的应用
    铝的合金质量较轻而强度较高，因而在制造飞机、汽车、火箭中被广泛应用。
    由于铝有良好的导电性和导热性，可用作超高电压的电缆材料。高纯铝具有更优良的性能。 铝在高温时的还原性极强，可以用于冶炼高熔点的金属。（这种冶炼金属的方法称为“铝热法”） 铝富展性，可制成铝箔，用于包装。
    近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。除上所述，在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。

对健康之影响
    铝 Aluminium (or aluminum)
一百分之几的人对铝是过敏的- 他们体验接触性皮炎:
使用止汗产品后有痒的疹, 消化病和 吃了从铝平底锅烹调食物无法吸收营养, 和咽下像Rolaids , Amphojel, and Maalox (antacids)产品后呕吐的和其他症状毒害。 对大部份人, 铝不被认为像重金属那样毒, 但是仍有一些证据证明如果过量会有若干毒性的: 虽然对铝烹餐具器皿锅窝的用途, 暂时未有研究显示导致铝中毒但不排除増加了铝进入人体 的情况。 有研究发现Alzheimer's 病及Parkinson柏金逊病,病人脑内含铝量较正常人高很多。

    铝中毒更加可能的起因:
~ 食过量抗酸剂制止酸剂(含铝化合物)
~ 用过量的止汗剂(含铝)。(有研究发现止汗剂和女性乳癌有关连。)

    腐蚀
必须注意防止铝接触可能导致它迅速腐蚀的某些化学制品。
例如, 小量的水银通常可以破坏于铝罐片表面的「铝氧化障碍物」。
在几个小时之内, 甚而一条粗大的铝主梁可能显著被减弱。
因此, 在许多班机不被允许有水银温度计, 因为飞机常用组件是铝。
 
补充
元素名称：铝
元素原子量：26.98
元素类型：金属
原子序数：13
元素符号：Al
元素中文名称：铝
元素英文名称：Aluminum
相对原子品质：26.98
核内质子数：13
核外电子数：13
核电核数：13
质子品质：2.1749E-26
质子相对品质：13.091

所属周期：3
所属族数：IIIA
摩尔品质：27
氢化物：AlH3
氧化物：Al2O3
最高价氧化物化学式：Al2O3
密度：2.702
熔点：660.37
沸点：2467.0
外围电子排布：3s2 3p1
核外电子排布：2,8,3
颜色和状态：银白色金属
原子半径：1.82
常见化合价：+3
发现人：厄斯泰德、维勒
发现时间和地点：1825 丹麦
元素来源：地壳中含量最丰富的金属,在7%以上

元素用途：可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种“
工业制法：电解熔融的氯化铝
实验室制法：电解熔融的氯化铝
其他化合物：AlCl3-氯化铝 NaAlO2-偏铝酸钠 Al(OH)3-氢氧化铝
扩展介绍：带蓝色的银白色三价金属元素,延展性好,有韧性并能发出[[[响亮]]]声音，以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。

发现人：韦勒 发现年代：1827年
发现过程：
1827年，德国的韦勒把钾和无水氯化铝共热，制得铝。

元素描述：
    银白色有光泽金属，密度2.702克/厘米3，熔点660.37℃，沸点2467℃。化合价±3。具有良好的导热性、导电性，和延展性,电离能5.986电子伏特，虽是叫活泼的金属，但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜，使之不能与氧、水继续作用。在高温下能与氧反应，放出大量热，用此种高反应热，铝可以从其它氧化物中置换金属（铝热法）。例如：8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡，在高温下铝也同非金属发生反应，亦可溶于酸或碱放出氢气。对水、硫化物，浓硫酸、任何浓度的醋酸，以及一切有机酸类均无作用。

元素来源：
    铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭市、铝土矿、明矾时，等等。有铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解制得。

元素用途：
    铝可以从其它氧化物中置换金属（铝热法）。其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。

元素辅助数据：
    铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅，占第三位，在全部金属元素中占第一位。但由于铝的氧化力强，不易被还原，因而它被发现的较晚。
    1800年意大利物理学家伏特创建电池后，1808～1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝，但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称，是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。
    1825年丹麦化学家奥斯德发表实验制取铝的经过。1827年，德国化学家武勒重复了奥斯德的实验，并不断改进制取铝的方法。1854年，德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝，制得成锭的金属铝。

  元素符号： Al 英文名： Aluminum 中文名： 铝
．相对原子品质： 26.9815 常见化合价： +3 电负性： 1.61
．外围电子排布： 3s2 3p1 核外电子排布： 2,8,3
．同位素及放射线： Al-26[730000y] *Al-27 Al-28[2.3m]
．电子亲合和能： 48 KJ?mol-1
．第一电离能： 577.6 KJ?mol-1 第二电离能： 1817 KJ?mol-1 第三电离能： 2745 KJ?mol-1
．单质密度： 2.702 g/cm3 单质熔点： 660.37 ℃ 单质沸点： 2467 ℃
．原子半径： 1.82 埃 离子半径： 0.51(+3) 埃 共价半径： 1.18 埃
．常见化合物： Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
．发现人： 厄斯泰德、维勒 时间： 1825 地点： 丹麦
．名称由来： 拉丁文：alumen， aluminis（铝）。
．元素描述： 柔软轻质的银白色金属，在地壳中含量第三。
．元素来源： 自然界完全没有铝单质存在。可以电解铝土(Al2O3)制取铝。
．元素用途：
　　上自飞机下到易拉罐应用广泛。因为纯铝太柔软，所以要加入不到1%的硅或铁以加大其硬度和强度

　　铝,原子序数13，原子量26.981539。1825年丹麦科学家奥斯特用无水三氯化铝与钾汞齐作用，并蒸掉汞后得到铝；1854年德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的熔盐，制得金属铝，并在1855年的巴黎博览会上展示；1886年霍尔和埃鲁分别发明了电解氧化铝和冰晶石的熔盐制铝法，使铝成为可供实用的金属。铝在地壳中的含量为8%，仅次于氧和硅。它广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内。

　　铝是银白色的轻金属，熔点660.37°C，沸点2467°C，密度2.702克/厘米?。铝为面心立方结构，有较好的导电性和导热性；纯铝较软。
　　铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈反应；高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属；铝是两性的，即易溶于强碱，也能溶于稀酸。
铝的应用极为广泛。

　　铝对人体健康有害吗？
　　世界上有数百万计的老人患老年性痴呆症。许多科学家经过研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系。同时还发现，铝对人体的脑、心、肝、肾的功能和免疫功能都有损害。因此，世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制。提出成年人每天允许铝摄入量为60 mg。
　　从我国的目前情况来看，如果不加以注意，铝的摄入量会超过这个指标。除了从氢氧化铝、胃舒平、安妥明铝盐、烟酸铝盐、阿斯匹林等药物中摄人铝以外，每人每天要从食物中摄人8 mg～12 mg的铝。由于使用铝制的炊具、餐具，使铝溶在食物中而被摄入约4 mg。大量的铝还来自含铝的食品添加剂。含铝的食品添加剂经常用于炸油条、油饼等油炸食品。含铝的食品添加剂的发酵粉还常用于蒸馒头、花卷、糕点等。据有关部门抽查的结果看，每千克油饼中含铅量超过1000 mg。如果吃50 g这样的油饼，就超过了每人每天允许的铝摄入量。因此，要尽量少吃油炸食品，尽量少用含铝的膨松剂，尽量避免使用铝制的炊具及餐具。
　
补充
铝铝品种概况
一、铝的自然属性
　　铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的资源约为400～500 亿吨,仅次于氧和硅,具第三位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。铝具有特殊的化学、物理特性，不仅重量轻，质地坚，而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国民经济发展的重要基础原材料。
　　铝的比重为2.7，密度为2.72g/cm3，约为一般金属的1/3。工业纯铝的力学性能除了与纯度有关外，还与材料的加工状态有关。由于铝的塑性很好，具有延展性，便于各种冷、热压力加工，它既可以制成厚度仅为0.006 毫米的铝箔，也可以冷拨成极细的丝。通过添加其它元素还可以将铝制成合金使它硬化，强度甚至可以超过结构钢，但仍保持着质轻的优点。
　　铝锭的生产是由铝土矿开采、氧化铝生产、铝的电解等生产环节所构成。
　　生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型：三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石。在已探明的铝土矿全球储量中，92％是风化红土型铝土矿，属三水铝石型，这些铝土矿的特点是低硅、高铁、高铝硅比，集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8％是沉积型铝土矿，属一水软铝石和一水硬铝石型，中低品位，主要分布在希腊、前南斯拉夫及匈牙利等地。由于三种铝土矿的特点不同，各氧化铝生产企业在生产上采取了不同的生产工艺，目前主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜尔－烧结联合法三种。通常高品位铝土矿采用拜耳法生产，中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产。拜尔法由于其流程简单，能耗低，已成为了当前氧化铝生产中应用最为主要的一种方法，产量约占全球氧化铝生产总量的95％左右。
　　铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低，等一些不易克服的缺点，是正在被淘汰的生产工艺。而目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度达到了350KA 以上，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。

二、铝及铝产品分类
　　1、电解铝的生产过程：铝土矿→氧化铝→电解铝。
　　2、按照铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝（铝的含量99.93%-99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）。
　　3、按照铝锭的市场产品型态可以分成三类：一类是加工材，如板、带、箔、管、棒型、锻件、粉末等；一类是铸造铝合金、盘条线杆电缆等；一类是日常生活中的各类铝制品等。
　　三、铝的主要用途
　　近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。特别是近年来，铝作为节能、降耗的环保材料，无论应用范围还是用量都在进一步扩大。尤其是在建筑业、交通运输业和包装业，这三大行业的铝消费一般占当年铝总消费量的60%左右。
　　在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观，使铝在建筑业上被越来越多地广泛应用，特别是在铝合金门窗、铝塑管、装饰板、铝板幕墙等方面的应用。
　　在交通运输业上，为减轻交通工具自身的重量，减少废气排放对环境的污染，摩托车、各类汽车、火车、地铁、飞机、船只等交通运输工具开始大量采用铝及铝合金作为构件和装饰件。随着铝合金加工材的硬度和强度不断提高，航空航天领域使用的比例开始逐年增加。
　　在包装业上，各类软包装用铝箔、全铝易拉罐、各类瓶盖及易拉盖、药用包装等用铝范围也在扩大。
　　在其它消费领域，电子电气、家用电器（冰箱、空调）、日用五金等方面的使用量和使用前景越来越广阔。
　　合约文本

交易品种 铝
交易单位 5吨/手
报价单位 元(人民币)/吨
最小变动价位 10 元/吨
每日价格最大波动限制 不超过上一交易日结算价±3%
合约交割月份 1～12 月
交易时间 上午9:00～11:30 下午13:30～15：00
最后交易日 合约交割月份的15日(遇法定假日顺延)
交割日期 合约交割月份的16日至20 日(遇法定假日顺延)
交割等级
标准品:铝锭,符合国标GB/T1196-2002 标准中AL99.70 规定,其中铝含量不低于99.70%
替代品:LME 注册铝锭,符合P1020A 标准
交割地点 交易所指定交割仓库
交易保证金 合约价值的5%
交易手续费 不高于成交金额的万分之二(含风险准备金)
交割方式 实物交割
交易代码 AL
上市交易所 上海期货交易所