用途广泛的铝

时间：2022-02-12 理论教育版权反馈

【摘要】：早在古代，人们就曾用一种称为明矾的矿物作染色固定剂。奥斯特是维勒朋友，他把自己铝的制备实验过程和结果告诉维勒，并说打算不再继续做提炼铝的实验。他重复了奥斯特的实验，发现钾汞齐与氯化铝反应以后，能形成一种灰色的熔渣。当坩埚加热后，很快就达到了白热的程度，等反应完成后，冷却坩埚，并把坩埚放入水中。当时，他提炼出来的铝是颗粒状的，大小没超过一个针头。他用了18年时间坚持实验，终于提炼出了一块致密的铝块。

用途广泛的铝

铝，原子序数13，原子量26.981539。铝是银白色的轻金属，熔点660.37°C，沸点2467°C，密度2.702克/立方厘米。铝为面心立方结构，有较好的导电性和导热性；纯铝较软。

铝

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。

早在古代，人们就曾用一种称为明矾（含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐）的矿物作染色固定剂。俄罗斯生产明矾的历史可追溯到8—9世纪。明矾在当时一般用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。

中世纪，在欧洲有好几家生产明矾的作坊。

16世纪，在铝的历史上写下了新的一页的是德国医生兼自然科学历史学家——帕拉塞斯。他研究了很多物质和金属的性质，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还不知道的一种后来叫做氧化铝的金属氧化物。

1754年，德国化学家马格拉夫通过试验分离出“矾土”。这正是帕拉塞斯提到过的那种物质。但是，直到1807年，把隐藏在明矾中的金属分离出来的是英国的戴维。电解法发现了钾和钠，却没能够分解氧化铝。瑞典化学家贝采里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。开始贝采里乌斯称它为“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。两年后，提炼铝的荣誉落到了德国年轻的化学家维勒身上。

奥斯特是维勒朋友，他把自己铝的制备实验过程和结果告诉维勒，并说打算不再继续做提炼铝的实验。而维勒却很感兴趣。他重复了奥斯特的实验，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，告知他重复了奥斯特的实验，但没有制取出金属铝。

奥斯特

于是，维勒重新设计自己的试验来提炼铝。他将热的碳酸钾与沸腾的明矾溶液作用，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，然后放在密闭的坩埚中加热，得到了氧化铝和木炭的结合物。将这种结合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铂坩埚中，在它的上面覆盖一层过量的无水氯化铝，并用坩埚盖将反应物盖住。当坩埚加热后，很快就达到了白热的程度，等反应完成后，冷却坩埚，并把坩埚放入水中。此时，发现坩埚中的混合物与水不发生反应，水溶液也不显碱性，可见坩埚中的金属钾已经完全反应了。剩下的混合物是一种灰色粉末，它就是金属铝。