铝是怎样被发现的? 铝是如何发现的?

作者&投稿:宾枫 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

从远古时代起,早在人类刚开始有文化的那个时候,从石器时代一直到今天,人们始终在广泛地使用着花岗石、玄武石、斑岩、粘土以及由铝硅酸盐生成的别种岩石,利用它们来建造整座城市,建筑房子,加工艺术品和器皿,烧制陶瓷器。

但是几千年来,人从未想到过铝这种金属的一些宝贵而奇异的性质,从来没有想到过躲在这些石头里的这种金属。

在自然界里铝从未生成金属状态,它一直是和别种元素生成很多的化合物,这些化合物在性质上和外表上跟金属铝完全不同。

人们进行了顽强的努力,才得到了这种奇异的金属,才使这种金属有了生气。

最开始是在125年前左右,有人提炼出来了少量的有银色光泽的金属铝。当时谁也没有想到,它在人类生活上会起如此重大的作用,况且它的制备又非常困难。直到19世纪初,科学家用电解法制铝成功,他们在高温下电解熔化的铝的化合物,铝就在阴极上析出来,被埋在一层渣滓下面。这样提炼出来的铝是纯净的银色金属,所以当时称它为“粘土里提出来的银”。

后来工厂也用这个方法制铝,于是铝的用途就飞快地扩展起来。铝的颜色跟银的差不多,但是铝的性质实在奇怪得很。



金属铝是怎么被发现的?~

燃素学说的创立者施塔尔最早发现明矾里含有一种与普通金属不同的物质。英国化学家戴维试图用电解法来获得这种未知金属,可惜未能成功。1824年丹麦科学家厄斯泰德得到了一些不纯净的铝,但由于他的实验结果发表在丹麦一个不著名的刊物上,没有引起科学界的重视。
1827年维勒到丹麦首都拜访厄斯泰德时,厄斯泰德把制备金属铝的实验过程和结果告诉维勒。维勒回国后立即重复厄斯泰德的实验,经过他18年的不懈努力,终于制得一粒别针大小的铝。1854年,法国化学家改进维勒的方法,用钠做还原剂,成功地制得成铸块的金属铝。但由于钠价格昂贵,用钠做还原剂生产的铝,成本比黄金还贵得多。得维尔实现了铝的工业化生产,尽管价格不菲,他还是铸造了一枚铝质纪念勋章,上面铸上维勒的名字、头像和“1827”的字样,以纪念维勒对铝的制备的历史功绩。得维尔将这枚勋章送给维勒,以表示敬意。
1886年,在铝的历史上又是一个里程碑。这一年美国的大学生霍尔和法国大学生埃罗,都各自独立地研究出电解制铝法。在美国制铝公司的展柜里,至今还陈列着霍尔第一次制得的电解铝粒;在霍尔的母校校园里,也矗立着他的铝铸像。法国大学生埃罗几乎在同时也制得铝。从此,铝的产量剧增。
到20世纪初,珠宝商人已失去对铝的兴趣,但铝却受到了整个工业界的青睐。由于铝合金具有密度小、硬度大、强度高、导电导热性好等优点,被广泛用于航空、化工、交通、建筑、国防等工业,家庭日用品中也日渐常见,逐渐成为继铁之后又一对人类发展产生重大影响的金属。从1919年开始,铝合金就开始用于飞机制造,此后铝和航空事业紧紧连在一起,因此有人把铝誉为“带翼的会属”。

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。
奥斯特忙于研究自己的电磁现象,这个实验被忽视。而他的朋友德国年轻化学家维勒,在知道了这件事之后,很感兴趣,便开始重复奥斯特的实验,但未能制出纯金属铝。于是,他改进了试验方法,终于提炼出了纯度较高的金属铝。
1827年末,维勒发表文章介绍了自己提炼铝的方法。当时,他提炼出来的铝是颗粒状的,大小没超过一个针头。但他坚持把实验进行下去,终于提炼出了一块致密的铝块,这个实验用去了他十八个年头。
铝具有多种优良性能,因此有着极为广泛的用途。
铝的密度很小,仅为2.7克/立方厘米,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
铝是热的良导体,有较好的延展性不易受到腐蚀,铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,耐低温,铝在温度低时,它的强度反而增加而无脆性,因此它是理想的用于低温装置材料,如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。


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