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曾经的“贵族”金属铝

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于他的实验结果发表在丹麦一个不知名的刊物上,没有引起科学界的重视。维勒经过证实,发现制出的不是金属铝,于是他开始重新设计自己的实验。如今,我们已经获知,自然界中的铝主要以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、铝土矿和明矾等。在金属元素中,铝是地球上含量最丰富的一种,含量高于7%。

如今,在我们的生活中,铝制品随处可见。然而在一百多年前,铝却是一种非常稀有的金属,它的价值可以和黄金相提并论。这是因为当时提炼铝是一件极其困难的事情。

在一百多年以前,法国皇帝拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵,曾命人给自己制造了一顶比黄金更名贵的王冠——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。

其实,铝在自然界的分布很广泛,但是,因为当时的炼铝水平有限,所以铝就成了昂贵的金属。早在古代,人们曾用一种被称为明矾(硫酸铝钾)的矿物做染色固定剂,用来制作皮革。16世纪,德国医生帕拉塞斯在铝的历史上写下了新的一笔。他研究了许多物质和金属,其中也包括明矾,证实它们是“某种矾土盐”。这种矾土盐的一种成分是当时人们还不知道的一种金属氧化物,即氧化铝。

厄斯泰德

1824年,丹麦科学家厄斯泰德将氧化铝与木炭的混合物加热至白炽状态,再通入氯气,得到液态的氯化铝,然后同钾汞齐作用制成铝汞齐,最后隔绝空气蒸馏除去汞,得到一些灰色金属粉末。这种金属粉末的颜色和光泽看起来像锡,后来证明他得到的是一些不纯净的铝。由于他的实验结果发表在丹麦一个不知名的刊物上,没有引起科学界的重视。

厄斯泰德与德国化学家维勒是好朋友,一次会面后,厄斯泰德把制备金属铝的实验过程和结果告诉了维勒,并说不打算再继续做提炼铝的实验了。而维勒却对此很感兴趣,他开始重复厄斯泰德的实验,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。维勒经过证实,发现制出的不是金属铝,于是他开始重新设计自己的实验。

云母块,云母中存在化合态铝。

1827年,维勒把热的碳酸钾与沸腾的明矾溶液相作用,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,放在密闭的坩埚中加热,得到了氧化铝和木炭的烧结物。维勒在其中通入干燥的氯气,就得到了无水氯化铝。然后,他将金属钾和无水氯化铝放在坩埚中加热。当金属钾的作用发挥完,剩下了一种灰色粉末,它就是金属铝。起初,维勒提炼出来的铝是颗粒状的,只有一个针头大小。但他坚持把实验进行了下去,终于提炼出了一块致密的铝块。

学海拾贝

纯的铝很软,强度不大,有着良好的延展性,可拉成细丝和轧成箔片,大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的2/3。

铝的发现引起了许多科学家的注意,他们纷纷开始研究铝的各种性质、用途和制造方法。1886年,美国的豪尔和法国的海朗特各自独立地通过电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝,奠定了今天大规模生产铝的基础。

如今,我们已经获知,自然界中的铝主要以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、铝土矿和明矾等。在金属元素中,铝是地球上含量最丰富的一种,含量高于7%。而各种铝制品也已经广泛地存在于我们的生活中。

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