鋁的性質(zhì)
鋁是銀白色金屬,熔點為660.1℃。地殼中的鋁含量約在8%左右。在所有元素中,僅次于氧和硅,居第三位。鋁的密度小,只有2.7克/厘米3,不到銅的1/3。其導電導熱性均好,僅次于銀、金和銅,居第四位。鋁的導電能力只有銅的65%左右,以傳導等量的電流而論,鋁的導電截面積大約是銅的1.6倍,然而鋁的重量只有銅的30%,按重量算,鋁的用量還是節(jié)省了一半左右。鋁的化學性質(zhì)活潑,易與空氣中的氧化合,在表面生成一層致密的氧化薄膜,使鋁與氧隔絕,阻止鋁的繼續(xù)氧化,而成為抗大氣腐蝕的良好材料,塑性好,容易加工,可軋制成薄板和箔,拉成極細的絲和擠壓成各種復雜斷面的型材;反光性能好,既能反射可見光,也能反射紫外線;鋁耐核輻射性能僅次于鋯和鈹。
鋁的用途
純鋁的強度較小,加工硬化后可提高,但塑性嚴重下降。如果在鋁中加入適量的其他元素配制成鋁合金,便具有強度高、塑性好、比強度大等特性,可與優(yōu)質(zhì)合金鋼媲美,成為優(yōu)秀的輕型結(jié)構(gòu)材料,有“會飛的金屬”之稱。飛機結(jié)構(gòu)中鋁材占50%以上。機動車以鋁合金代替部分鋼材制作構(gòu)件,可使其重量減輕20%-75%,燃料消耗減少8%,機械部件壽命延長15%。在電器工業(yè)中,用鋁制造電纜、電線等導電材料比銅更為經(jīng)濟,應用更加廣泛。鋁在化學工業(yè)中做液態(tài)天然氣的輸送管道,冷凍裝置和石油精煉裝置等。車輛船舶建造業(yè)用鋁發(fā)展很快。鋁在建筑工業(yè)中也得到廣泛應用。鋁還是良好的包裝材料、還原劑、脫氧劑,鋁-鈣合金具有超塑性可制作異型器具和各種工藝品。
鋁的制取
金屬鋁是1825年丹麥人奧斯忒制取的,第一次只獲得幾毫克。以后,不少科學家作了種種試驗,他們用鉀、鈉或鎂等比鋁活潑的金屬去還原鋁的化合物而得到鋁。但這一時期,鋁的制取屬于化學法,當時由于造價十分昂貴,不能大量生產(chǎn)和應用,只被用來作首飾等貴重物品,在地殼中含量很富的鋁,反成了貴金屬。直到1886年,美國人霍爾和法國人埃魯幾乎同時獲得用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專利,電解法成為制取鋁的主要方法,為鋁工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
鋁的毒性淺析
鋁一般是通過食物、飲水、藥物以及鋁制炊具的使用而進入人體,滯留于腦、肺、肝臟、骨骼、睪丸內(nèi),人體若蓄積鋁過多,則會對腦組織及智力發(fā)展產(chǎn)生危害。為了預防鋁中毒,一般對鋁制容器和炊具內(nèi)部涂上一層無毒的涂料,使飲料或食物不直接與鋁接觸。也要注意不用或少用含鋁的發(fā)酵劑和固定劑,避免長期服用鋁制藥物,如“胃舒平”等。油條里因加入了一定數(shù)量的明礬(鉀鋁礬),也以少吃為妙。鋁的自然毒性很弱,且食物內(nèi)的鋁又容易與磷酸化合物形成不溶性沉淀,不易被人體吸收;同時正常人的胃腸道對鋁又有屏障作用,可以防止過多的鋁進入機體。因此,對鋁的毒害不用過份擔心,只要適當注意就是了。
鋁錠
鋁,我們?nèi)粘9I(yè)上的原料叫鋁錠,按國家標準(GB/T1196-93)應叫“重熔用鋁錠”,不過大家叫慣了“鋁錠”。它是用氧化鋁-冰晶石通過電解法生產(chǎn)出來的。鋁錠進入工業(yè)應用之后有兩大類:鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產(chǎn)鋁的鑄件;變形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產(chǎn)鋁的加工產(chǎn)品:板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件。按照?重熔用鋁錠?國家標準,“重熔用鋁錠按化學成分分為6個牌號,分別是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的數(shù)字是鋁含量)。目前,有人叫的“A00”鋁,實際上是含鋁為99.7%純度的鋁,在倫敦市場上叫“標準鋁”。大家都知道,我國在五十年代技術(shù)標準都來自前蘇聯(lián),“A00”是蘇聯(lián)國家標準中的俄文牌號,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是漢語拼音字母的“A”。和國際接軌的話,稱“標準鋁”更為確切。標準鋁就是含99.7%鋁的鋁錠,在倫敦市場上注冊的就是它。