金屬鋁

金屬鋁

鋁雖然藏量比鐵多,但是,人們煉鋁比煉鐵晚得多。這是因為鋁的化學性質比鐵活潑,不易還原,因此從礦石中冶煉鋁也就比較困難。這樣,鋁一向被稱為“年輕的金屬”。據世界化學史記載,金屬鋁是在1825年才被英國化學家戴維製得的。

地球上最多的金屬——鋁Al

許多人常常以為鐵Fe是地殼中最多的金屬。其實,地殼中最多的金屬是鋁Al,其次才是鐵,鋁占整個地殼總重量的7.45%,差不多比鐵多一倍!地球上到處都有鋁的化合物,像普通的泥土中,便含有許多氧化鋁Al2O3。最重要的鋁礦是明礬礦和鋁土礦。我國有極為豐富的鋁礦。

鋁很普遍

我們平常使用的硬幣,便是鋁做的。在廚房里,鋁鍋、鋁飯盒、鋁匙、鋁盆、鋁勺、鋁鑊……。然而,在一百多年前,鋁卻被認為是一種稀罕的貴金屬,價格比黃金還貴,以至被列為“稀有金屬”之一。
其實,這是不足為奇的。因為鋁的價值貴*,完全取決於煉鋁工業的水平。在一百多年前,人們使用金屬鈉Na來製取鋁。鈉很貴,當然鋁就更貴了。直到十九世紀末,人們發明了大量生產鋁的新方法——在冰晶石和礬土(氧化鋁)的熔融混合物中通入電流進行電解。這時,鋁才開始走向大工業,走向生活的每一個角落。
鋁,是銀白色的輕金屬(比重只有2.7)。人們常把鋁叫做“鋼精”。純淨的鋁很軟,可以壓成很薄的箔,現在包糖果、香菸的“銀紙”,其實大都是鋁箔。純鋁的導電性很好,又輕盈,人們常用它來代替銅,製造電線,特別在遠距離送電時,多用鋁線來代替銅線,可以減少電線桿等設備。無產階級文化大革命以來,我國大力發展“以鋁代銅”,攻克了“以鋁代銅”的技術關鍵——鋁的焊接技術,製成了各種馬力的鋁線電機,節約了大量的銅。純鋁也大量用於化學、半導體與電子學的研究及光學儀器的生產上。純鋁能很好的反射光線,所以探照燈的燈罩常常用純鋁做。
不過,純鋁太軟了些,平常人們總是往裡加入少量的銅Cu、鎂Mg、錳Mn等,製成堅硬的鋁合金——“硬鋁”。鋁和鋁合金美觀、輕盈而又不易鏽蝕,用途很廣。例如前些年有人統計,一架飛機中約有五十萬個用鋁做的鉚釘!機身、機翼、機尾、螺鏇槳、引擎也離不了鋁和鋁合金,據統計,鋁和鋁合金占飛機總重的70%左右。如果火車的車皮都用鋁做,重量將大大減輕,機車牽引效率也可提高。鋁製的艦艇,不僅速度快、不被海水浸蝕,而且沒有磁性,不為磁性水雷所發現,軍事上十分重要。最近幾年鋁合金又成為製造人造衛星、火箭的重要材料。此外,在運輸部門,鋁也被用來製造高速度的機車、橋樑、輸油車的油罐以及船隻和汽車中的某些零件;在建築工業上,用鋁作骨架、鋁梁、空心鋁壁板以及各種鋁製構件。
鋁是銀白色的,可是鋁製品用沒多久,表面常變得白蒙蒙的,這是什麼緣故呢?這便是鋁生鏽了。鋁的表面與空氣中的氧化合,生成一層薄薄的氧化膜——氧化鋁。這層氧化鋁非常緻密,它緊緊的貼在鋁的表面,防止裡頭的鋁繼續和氧化合。這層氧化鋁不怕水浸,不怕火燒,熔點高達2050℃,怪不得鋁製品很難鏽蝕,經久耐用。這層氧化鋁甚至不怕硝酸的浸蝕,所以硝酸廠里常用鋁罐來裝濃硝酸。不過,這層氧化膜卻怕鹼,鹼能溶解它,鹽酸和硫酸也能溶解它。因此,鋁製品不能用來盛鹼性物質,髒了也不要用草木灰來擦,草木灰是鹼性物質,用它擦鋁製品,會縮短使用壽命的。另外,也不要把酸性的菜蔬等方在鋁鍋里過夜。
別看氧化鋁薄膜那么白蒙蒙的,自然界裡堅硬而美麗的寶石——剛玉,也是氧化鋁呢!他是一種晶態無水氧化鋁。剛玉的硬度僅次於金剛石,常被用來製造金屬製品的磨輪,手錶里的軸承就裝在這耐磨的剛玉上。常聽人們談起手錶里的“鑽數”,這鑽數就是指表里剛玉的顆數。除手錶外,天平、時鐘、電流計、電壓表里也要用到剛玉。現在,人們從鋁土礦里提取純淨的白色氧化鋁粉末,放在熾熱的電爐里加熱熔化,製取人造剛玉,它甚至比天然的剛玉還要堅硬。

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