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鋁(Al)單質是較軟且易延展的銀白色金屬,性質也相對活潑,因此自然界中難以存在金屬鋁。鋁是地殼中含量位于第三的元素,也是含量最多的金屬元素。盡管鋁元素在自然界中廣泛存在,但生物體內并不含鋁單質及其化合物。
今天你喝了嗎
作為金屬鋁的產品之一,易拉罐是飲品開罐設計中的經典。易拉環的設計使得飲品無需開罐器即可輕松打開,非常適合即時消費。此外,相比于塑料包裝,鋁罐的回收率更高,且二次加工成本也較低,對環境造成的污染相對較小。但易拉罐并非完全由純鋁制成,因為飲料內所含物質還是會緩慢腐蝕鋁材,所以易拉罐的內壁都會添加一層涂層,當然這也是出于健康方面的考慮。
合金中的最佳拍檔
提到鋁元素,可能最為人知的就是“鋁合金”。鋁是輕金屬,密度僅是鐵的1/3左右。鋁還耐腐蝕,因為它會被空氣中的氧氣迅速氧化,形成致密的氧化鋁(Al2O3)膜層,可以抵御水、氣及各種化學物質的腐蝕。但同鎂類似,純鋁較軟,無法在工業材料中單獨應用,若摻入少量銅、鋅、錳、硅及鎂等元素,則可以顯著提高合金材料的強度,同時又保持了鋁材的性能,因此鋁合金是當前應用最廣泛的合金材料。
化合物精靈——化鋁
自然界中以晶態的形式存在的氧化鋁被稱為剛玉。其中,因摻雜金屬鉻離子而呈現紅色的剛玉就是紅寶石,其他的統稱為藍寶石。也就是說,藍寶石不僅僅有藍色的,也存在其他顏色。而藍寶石的藍色,是由于摻雜了少量的鐵和鈦等雜質的緣故。通常所說的五大名貴寶石,除鉆石外,還包括紅寶石和藍寶石這兩種寶石。此外,氧化鋁是一種重要的工業原料,主要用于生產金屬鋁,它對于國民經濟的發展有著重要作用。
科學問答
問:在歷史上,鋁真的曾經比銀還要貴嗎?
答:據說,拿破侖三世時期,在當時的宴會上,拿破侖三世為了凸顯他的尊貴身份,使用的便是鋁制餐具,而參與宴會的客人使用的是銀制餐具。他還讓人專門制造了一頂鋁制皇冠,戴上以后神氣十足地接受貴族的覲見。此外,1889年英國皇家學會為了表彰門捷列夫發明元素周期表的卓越貢獻,贈予他一個珍貴的鋁制花瓶。
為什么鋁曾經這么貴重呢?鋁明明是地殼中含量最多的元素之一啊!這個問題就要從技術發展的角度來回答了。在鋁被發現后的很長一段時間里,人們都無法將它分離出來,因此鋁就變得格外貴重。隨著科學技術的發展,到第二次工業革命時期,人們發現可以通過電解法制備鋁單質,這才使得大規模生產鋁成為現實。從那個時候起,鋁就漸漸失去了它的貴氣。