鋁是地殼中含量最豐富的金屬之一。
鋁呈銀白色，重量輕，導電率高。金屬在 660 °C 的溫度下熔化。所提到的優點包括低密度、相當高的強度、出色的導熱性和耐腐蝕性。
因此，它被認為是最重要的技術金屬之一。鋁合金是通過鑄造、鍛造等方法獲得的。
在大自然中
最常見的金屬之一是鋁。它佔地殼總質量的8.8%。其化合物有鋁土礦、矽鋁酸鹽、剛玉。大部分地殼是由鋁矽酸鹽組成的。鋁土礦是從中提取鋁的岩石之一。
自然界中幾乎所有的鋁金屬都只存在於化合物中。 在極少數情況下，純金屬鋁的含量非常少。 在主要連接中，值得注意的是：
- 鋁土礦；
- 霞石；
- 明礬；
- 氧化鋁；
- 剛玉；
- 長石；
- 高嶺石；
- 綠柱石；
- 金綠寶石
它還在天然水中以低毒性化合物的形式存在，例如氟化物。 純鋁僅含有穩定同位素 27 AI。
如何獲得鋁
化學元素鋁很難以純淨的形式獲得。 為了獲得鋁，有必要進行許多步驟以將其與其他元素分離。 鋁是如何獲得的？
該過程本身包括幾個階段：鋁土礦的研磨和氧化鋁的提取，從中獲得最終元素。換句話說，它被稱為結晶氧化鋁，它在冰晶石中電解。熔點 960 – 970 °C。該過程需要大量電力，因此該物質的生產通常位於大型發電廠附近。
鋁的生產地點和方式
鋁的提取和生產一般包括三個階段。第一階段和第二階段是鋁土礦的生產和氧化鋁的形成。在後者中，在電解過程中從氧化鋁中獲得純物質。 4-5噸含鋁礦石，有2個氧化鋁和1個鋁。
世界上的鋁礦可以由其他鋁礦石製成，但鋁土礦被認為是最常見的。它們的基礎是氧化鋁和其他礦物。質量由高金屬含量決定。世界鋁礦石總庫存量超過 180 億噸。考慮到目前世界各國的鋁產量，應該足夠一個多世紀。
大多數鋁土礦產於熱帶帶的國家。只有 73% 在印度、幾內亞和澳大利亞。大多數鋁土礦集中在幾內亞。它們具有高質量和最少的礦物雜質。根據 2014 年的估計，這些國家被認為是鋁生產的領導者：中國、澳大利亞、巴西、幾內亞、印度、牙買加、俄羅斯和哈薩克斯坦。
通常，鋁礦開採是通過開放式方法進行的。在特殊設備的幫助下，去除一層地殼，將其運送到下一階段的加工。有深礦開採點。要得到它，你必須建造地雷。最深的礦井在俄羅斯。它的深度為1550米。
俄羅斯的鋁產量在世界排名中位居第 7 位。這個國家有五十多個礦床。最古老的之一被認為是位於列寧格勒地區的Radynskoye。在俄羅斯所有的鋁礦場中，有小紅帽、Kalinskoye、Severuralsk 的 Novo-Kalinskoye 和 Sverdlovsk 地區的 Cheremuzovskoye。我國還以種類繁多的金屬製造廠而聞名。俄羅斯最大的不僅是俄羅斯鋁業公司，它生產超過 300 萬噸金屬。
理化性質
鋁的主要物理性能是高導熱性，幾乎是鋼的兩倍。此外，它的密度是鐵和鋅的三倍。所有這一切都值得增加材料的高強度。鋁會與以下物質發生反應：銅、鎂、矽等。
鋁的化學性質：
- 離子和共價化合物的形成；
- 高電離能；
- 高電荷密度以及其他類似材料的陽離子；
- 不易腐蝕；
- 與氧、鹵素、非金屬、氟、硫、氮、碳、水反應。
金屬應用
鋁已被廣泛用作結構材料。它的主要優點是重量輕、沖壓靈活、耐腐蝕、高導熱或導電性以及無毒化合物。正是這些優點導致其廣泛用於食品工業的廚房用具、包裝容器和箔紙的生產中。
說起缺點，首先要注意強度低。因此，在鋁中添加了少量的銅和鎂。此外，該材料還成功地用於電氣工程的製造，因為它的導電性很高。唯一的缺點是由於氧化膜強，焊接困難。
輕金屬用於各種運輸方式。在航空領域，它是主要的結構材料。鋁的使用也影響了造船業。在合金的幫助下，船體、甲板和設備都是由它生產的。
作為還原劑的應用
鋁已成功地用作還原劑。金屬的鋁回收是相當普遍的。冶煉鋁可以讓您恢復稀有金屬。它也用於菸火。
合金類型
對於結構材料的生產，需要更大的強度。鋁不具備這種特性，因此它與其他化學元素的結合量較少。最常見的合金：
- 鋁鎂合金。它們的特點是強度高、柔韌性好、耐腐蝕、耐振動和可焊接。合金中鎂的百分比不超過 6%。
- 鋁錳。它們還具有高強度、延展性、耐腐蝕性和可焊性。
- 鋁銅。最高科技之一。低碳鋼的改進版本。一個顯著的缺點是易受腐蝕。
珠寶中的鋁
金屬在拿破崙三世時期具有特殊價值。當時，珠寶、鈕扣、餐具都是用它製作的。她與金牌和銀牌一起被評估。但隨著新的採礦機會的出現，對鋁首飾的需求迅速消退。
其他應用程序
輕金屬用於包括軍事工業在內的各個行業。這通常適用於武器生產。眾所周知，它在火箭技術中用作固體推進劑和可燃成分。
金屬毒性
雖然鋁在世界上很常見，但由於其毒性低，生物不會使用它。其化合物長期以來對人和動物產生有害影響。醋酸鹽和氫氧化鋁的影響最大。它們對神經系統和身體的排泄功能有負面影響。
關於鋁的有趣事實
這種金屬具有以下特點：
- 它的化合物不僅存在於我們的星球上，還存在於月球和火星上；
- 人體中這種物質的含量超過 100 毫克；
- 每日需要量為 2.4 毫克；
- 大部分化學元素存在於蘋果中；
- 第一根純金屬棒於 1932 年生產。
