铝的性质
铝是银白色金属,熔点为660.1℃。地壳中的铝含量约在8%左右。在所有元素中,仅次于氧和硅,居第三位。铝的密度小,只有2.7克/厘米3,不到铜的1/3。其导电导热性均好,仅次于银、金和铜,居第四位。铝的导电能力只有铜的65%左右,以传导等量的电流而论,铝的导电截面积大约是铜的1.6倍,然而铝的重量只有铜的30%,按重量算,铝的用量还是节省了一半左右。铝的化学性质活泼,易与空气中的氧化合,在表面生成一层致密的氧化薄膜,使铝与氧隔绝,阻止铝的继续氧化,而成为抗大气腐蚀的良好材料,塑性好,容易加工,可轧制成薄板和箔,拉成极细的丝和挤压成各种复杂断面的型材;反光性能好,既能反射可见光,也能反射紫外线;铝耐核辐射性能仅次于锆和铍。
铝的用途
纯铝的强度较小,加工硬化后可提高,但塑性严重下降。如果在铝中加入适量的其他元素配制成铝合金,便具有强度高、塑性好、比强度大等特性,可与优质合金钢媲美,成为优秀的轻型结构材料,有“会飞的金属”之称。飞机结构中铝材占50%以上。机动车以铝合金代替部分钢材制作构件,可使其重量减轻20%-75%,燃料消耗减少8%,机械部件寿命延长15%。在电器工业中,用铝制造电缆、电线等导电材料比铜更为经济,应用更加广泛。铝在化学工业中做液态天然气的输送管道,冷冻装置和石油精炼装置等。车辆船舶建造业用铝发展很快。铝在建筑工业中也得到广泛应用。铝还是良好的包装材料、还原剂、脱氧剂,铝-钙合金具有超塑性可制作异型器具和各种工艺品。
铝的制取
金属铝是1825年丹麦人奥斯忒制取的,第一次只获得几毫克。以后,不少科学家作了种种试验,他们用钾、钠或镁等比铝活泼的金属去还原铝的化合物而得到铝。但这一时期,铝的制取属于化学法,当时由于造价十分昂贵,不能大量生产和应用,只被用来作首饰等贵重物品,在地壳中含量很富的铝,反成了贵金属。直到1886年,美国人霍尔和法国人埃鲁几乎同时获得用冰晶石-氧化铝熔盐电解法制取金属铝的专利,电解法成为制取铝的主要方法,为铝工业的发展创造了有利条件。
铝的毒性浅析
铝一般是通过食物、饮水、药物以及铝制炊具的使用而进入人体,滞留于脑、肺、肝脏、骨骼、睾丸内,人体若蓄积铝过多,则会对脑组织及智力发展产生危害。为了预防铝中毒,一般对铝制容器和炊具内部涂上一层无毒的涂料,使饮料或食物不直接与铝接触。也要注意不用或少用含铝的发酵剂和固定剂,避免长期服用铝制药物,如“胃舒平”等。油条里因加入了一定数量的明矾(钾铝矾),也以少吃为妙。铝的自然毒性很弱,且食物内的铝又容易与磷酸化合物形成不溶性沉淀,不易被人体吸收;同时正常人的胃肠道对铝又有屏障作用,可以防止过多的铝进入机体。因此,对铝的毒害不用过份担心,只要适当注意就是了。
铝锭
铝,我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T1196-93)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。