Aluminium
アルミニウム（アルミニウムで米国及びカナダの英語）である化学元素を有するシンボル のAlと原子番号 アルミニウムが低い他の一般的なのものよりも密度が13金属の約三分の一で、鋼。酸素との親和性が高く、空気に触れると表面に酸化物の保護層を形成します。アルミニウムは、その色と光を反射する優れた能力の両方で、視覚的に銀に似ています。それは柔らかく、非磁性で延性がこれは、1つの安定同位体、持っている27アルを。この同位体は非常に一般的であり、アルミニウムを宇宙で12番目に一般的な元素にします。放射能の26 Alがで使用されradiodating。
アルミニウム、 13 Al
アルミニウム
発音
アルミニウム：/ ˌ æ L（J）ʊ M ɪ N I ə M / （AL – （Y）uu- MIN -ee-əm）
アルミニウム：/ ə LJ U M ɪ N əm / （ə- LEW -min-əm）
代替名
アルミニウム（米国、カナダ）
外観
シルバーグレーメタリック
標準の原子量のAのR、STD（Al）の
26.981 5384（3）
周期表のアルミニウム
水素
ヘリウム
リチウム
ベリリウム
ボロン素 素 気フッ素 ネオン
ナトリウム
マグネシウム
アルミニウム
ケイ素ン 黄 素
アルゴン
カリウム
カルシウム
スカンジウム
チタン
バナジウム
クロム
マンガン 鉄 コバルト
ニッケル 銅 亜鉛
ガリウム
ゲルマニウム
砒素
セレン
臭素
クリプトン
ルビジウム
ストロンチウム
イットリウム
ジルコニウム
ニオブ
モリブデン
テクネチウム
ルテニウム
ロジウム
パラジウム 銀 カドミウム
インジウム 錫 アンチモンテルル ヨウ素
キセノン
セシウムバリウム ランタン セリウム
プラセオジム
ネオジム
プロメチウム
サマリウム
ユーロピウム
ガドリニウム
テルビウム
ジスプロシウム
ホルミウム
エルビウム
ツリウム
イッテルビウム
ルテチウム
ハフニウム
タンタル
タングステン
レニウム
オスミウム
イリジウム
白金
ゴールド
水銀（元素）
タリウム
リード
ビスマス
ポロニウム
アスタチン
ラドン
フランシウム
ラジウム
アクチニウム
トリウム
プロトアクチニウム。
ウラン
ネプツニウム
プルトニウム
アメリシウム
キュリウム
バークリウム
カリホルニウム
アインスタイニウム
フェルミウム
メンデレビウム
ノーベリウム
ローレンシウム
ラザホージウム
ドブニウム
シーボーギウム
ボーリウム
ハッシウム
マイトネリウム
ダームスタチウム
レントゲニウム
コペルニシウム
ニホニウム
フレロビウム
モスコビウム
リバモリウム
テネシン
オガネソン
B ↑ Al ↓ Ga
マグネシウムアルミニウムシリコン
原子番号 （Z） 13 グループ
グループ13（ホウ素グループ） 期間 期間3
ブロック
pブロック
電子配置
3s 2 3p 1
シェルあたりの電子数 、8、3 物理的特性
フェーズ での STP
個体
融点
933.47 K（660.32°C、1220.58°F）
沸点
2743 K（2470°C、4478°F）
密度 （rt付近 ）
2.70 g / cm 3
液体の場合（ mpで）
2.375 g / cm 3
融合熱
10.71 kJ / mol
蒸発熱
284 kJ / mol
モル熱容量
24.20 J /（mol・K）
蒸気圧
P （Pa）1 10 1001 k 10 k 100 k
で T （K）1482 1632
1817年2054 2364 2790
原子特性
酸化状態
−2、−1、+ 1、 + 2、 +3（ 両性酸化物）
電気陰性度
ポーリングスケール：1.61
イオン化エネルギー
1位：577.5 kJ / mol
2位：1816.7 kJ / mol
3位：2744.8 kJ / mol（もっと）
原子半径
経験的：143 pm
共有結合半径 121±4pm ファンデルワールス半径 184 pm アルミニウムのスペクトル線
その他のプロパティ
自然発生
原始
結晶構造
面心立方（FCC）
音速の 細い棒（圧延）5000 m / s（ rtで）
熱膨張
23.1 µm /（m・K）（25°Cで）
熱伝導率
237 W /（m・K）
電気抵抗率
26.5nΩ・m（20°C）
磁気秩序
常磁性
モル磁化率
16.5 × 10 -6 cmの3 /モル
ヤング率 70 GPa せん断弾性率 26 GPa 体積弾性率 76 GPa ポアソン比 0.35 モース硬度 2.75 ビッカース硬度
160〜350 MPa
ブリネル硬さ
160〜550 MPa
CAS番号
7429-90-5
歴史
ネーミング
alumineため、廃止された名前アルミナ
予測
アントワーヌ・ラヴォワジエ（1782）
発見
ハンス・クリスチャン・オルステド（1824）
名前は
ハンフリーデービー（1812 ）
アルミニウムの主な同位体
アイソトープ
豊富
半減期（t 1/2）
崩壊モード
製品
26アル
痕跡
7.17×10 5 、Y
β +
26マグネシウム ε 26マグネシウム
γ– 27アル 100％ 安定
カテゴリ：アルミニウム
見る
トーク
| 参照
化学的には、アルミニウムはホウ素グループの弱い金属です。グループに共通しているように、アルミニウムは主に+3酸化状態で化合物を形成します。アルミニウムカチオンのAl 3+は小さく、高度に荷電です。このように、それは分極化しており、結合アルミニウムフォームは共有結合に向かう傾向が酸素に対する強い親和性は、酸化物の形で自然界の酸素とアルミニウムの共通の関連をもたらします。このため、アルミニウムは地球上で主に地殻内の岩石に含まれています。ここでは、マントルではなく、酸素とシリコンに次いで3番目に豊富な元素であり、実質的に遊離金属としては存在しません。
アルミニウムの発見は、1825年にデンマークの物理学者ハンスクリスチャンエルステッドによって発表されました。アルミニウムの最初の工業生産は、1856年にフランスの化学者アンリエティエンヌサントクレアデヴィルによって開始されました。アルミニウムは、1886年にフランスのエンジニアポールエルーとアメリカのエンジニアチャールズマーティンホールによって独自に開発されたホールエループロセスによって、はるかに一般に公開されました。アルミニウムの大量生産は、産業や日常生活での広範な使用につながりました。世界大戦ではIとII、アルミニウムが非常に重要だったの戦略的なリソースのための航空。1954年に、アルミニウムは銅を超えて最も生産された非鉄金属になりました。21世紀には、ほとんどのアルミニウムが米国、西ヨーロッパ、および日本で輸送、エンジニアリング、建設、および梱包に消費されました。
環境での蔓延にもかかわらず、アルミニウム塩を 代謝的に使用する生物は知られていないが、アルミニウムは植物や動物によって十分に許容されている。これらの塩は豊富にあるため、それらの生物学的役割の可能性は引き続き関心があり、研究が続けられています。
コンテンツ
1 体格的特徴
1.1 同位体 1.2 電子殻 1.3 バルク
2 化学
2.1 無機化合物 2.2 有機アルミニウム化合物および関連する水素化物
3 自然発生
3.1 スペース 3.2 地球
4 歴史
5 語源
5.1 貨幣 5.2 つづり
6 生産と精製
6.1 バイヤー法 6.2 ホール・エルー法 6.3 リサイクル
7 アプリケーション
7.1 金属 7.2 化合物
8 生物学
8.1 毒性 8.2 効果 8.3 暴露経路 8.4 処理
9 環境への影響
10 も参照してください
11 ノート
12 参考文献
13 参考文献
14 参考文献
15 外部リンク
体格的特徴
同位体
アルミニウムの同位体
アルミニウム同位体のうち、 27アル安定しています。この状況は、原子番号が奇数の元素によく見られます。それは唯一の原始的なアルミニウム同位体、すなわち惑星の形成以来現在の形で地球上に存在している唯一のものです。地球上のほぼすべてのアルミニウムがこの同位体として存在します。これは単核種元素であり、その標準原子量が同位体の標準原子量と実質的に同じであることを意味します。これにより、アルミニウムは単一の安定同位体が高いNMR感度を持っているため、核磁気共鳴（NMR）で非常に有用になります。アルミニウムの標準原子質量は、他の多くの金属と比較して低くなっています。{{efn |他のほとんどの金属は、標準原子質量が大きくなっています。たとえば、鉄の標準原子質量は55.8です。銅63.5; リード207.2。これは要素のプロパティに影響を及ぼします（以下を参照）。
アルミニウムの他のすべての同位体は放射性です。これらの中で最も安定している26のAl：それは安定したと一緒に存在しながら27太陽系により製造された、形成される星間媒質中のAl恒星内元素合成も、その半減期のみ717000年、従って検出可能です惑星の形成以来、量は生き残っしかし、微小トレース26のAlから製造され、アルゴンで雰囲気によって破砕によって生じる宇宙線陽子。比率26に対するAl 10 BEが使用されているradiodating 10以上の地質学的プロセスの5 10に6 特に輸送、堆積、で、年間の時間スケール堆積物保管、埋葬回、および浸食。ほとんどの隕石科学者は、26 Alの崩壊によって放出されたエネルギーが、45億5000万年前の小惑星の形成後のいくつかの小惑星の融解と分化の原因であると信じています。
アルミニウムの残りの同位体は、質量数が22から43の範囲で、すべて1時間未満の半減期を持っています。3つの準安定状態が知られており、すべて1分未満の半減期が
電子殻
アルミニウム原子には13個の電子があり、 3s 2 3p 1、の電子配置に配置されており、安定した希ガス配置を超えて3個の電子がしたがって、アルミニウムの最初の3つのイオン化エネルギーの合計は、4番目のイオン化エネルギーのみよりもはるかに低くなります。このような電子配置は、そのグループの他のよく特徴付けられたメンバーであるホウ素、ガリウム、インジウム、およびタリウムと共有されています。ニホニウムにも期待されます。アルミニウムは、多くの化学反応で最も外側の3つの電子を比較的簡単に降伏させることができます（以下を参照）。アルミニウムの電気陰性度は1.61（ポーリングスケール）です。
高解像度
STEM –
HAADFのゾーン軸に沿って見たAl原子の顕微鏡写真。
遊離アルミニウム原子を有する半径143の 午後。最も外側の3つの電子が除去されると、半径は4配位原子の場合は39 pm、6配位原子の場合は53.5pmに縮小します。において標準温度および圧力、アルミニウム原子（他の元素の原子によって影響を受けていない）を形成面心立方晶系によって結合された金属結合原子最外殻電子によって提供します。したがって、アルミニウム（これらの条件で）は金属です。この結晶系は、鉛や銅などの他の多くの金属と共有されています。アルミニウムのユニットセルのサイズは、他の金属のサイズに匹敵します。ただし、システムはそのグループの他のメンバーによって共有されホウ素のイオン化エネルギーは高すぎて金属化できず、タリウムは六角形の最密構造を持ち、ガリウムとインジウムはアルミニウムやタリウムのように最密ではない異常な構造を持っています。アルミニウム金属の金属結合に利用できる電子が少ないのは、おそらくそれが柔らかく、融点が低く、電気抵抗率が低いためです。
バルク
アルミニウム金属は、表面粗さに応じて、銀白色から鈍い灰色までの範囲の外観を持っています。アルミニウムの新しいフィルムは、可視光の優れた反射板（約92％）と、中赤外線および遠赤外線の優れた反射板（98％）として機能します。アルミニウムミラーは、近紫外線および遠赤外線のすべての金属ミラーの中で最も反射性が高く、可視スペクトルで最も反射性が高く、銀とほぼ同等であるため、2つは類似しています。アルミニウムは太陽放射の反射にも優れていますが、空気中の太陽光に長時間さらされると金属の表面が摩耗します。これは、アルミニウムが陽極酸化され、表面に酸化物の保護層が追加される場合に防止される可能性が
アルミニウムの密度は2.70g / cm 3で、鋼の約3分の1であり、他の一般的な金属よりもはるかに低く、アルミニウム部品は軽量で簡単に識別できます。他のほとんどの金属と比較してアルミニウムの密度が低いのは、その核がはるかに軽いという事実から生じますが、単位格子サイズの違いはこの違いを補うものではありません。唯一の軽い金属は、ベリリウムとマグネシウムを除いて、構造的使用には反応性が高すぎる（そしてベリリウムは非常に有毒である）グループ1と2の金属です。アルミニウムは鋼ほど強くも硬くもありませんが、航空宇宙産業や、軽量で比較的高い強度が重要となる他の多くの用途では、低密度がこれを補います。
純アルミニウムは非常に柔らかく、強度に欠けています。ほとんどの用途では、強度と硬度が高いため、代わりにさまざまなアルミニウム合金が使用されます。純アルミニウムの降伏強度は7〜11 MPaですが、アルミニウム合金の降伏強度は200 MPa〜600MPaの範囲です。アルミニウムは延性があり、伸び率は50〜70％であり、展性があり、簡単に引き抜いたり押し出したりすることができます。それはまた容易に機械加工されそして鋳造される。
アルミニウムは優れた熱伝導体であり、熱伝導率と電気伝導率の両方で銅の約60％の導電率を持ち、銅の密度はわずか30％です。アルミニウムは、1.2ケルビンの超伝導臨界温度と約100ガウス（10ミリテスラ）の臨界磁場で超伝導が可能です。それは、常磁性及び静磁界によって従って本質的に影響を受けません。しかしながら、高い電気伝導率は、渦電流の誘導による交流磁場の影響を強く受けることを意味します。
化学
アルミニウムの化合物
アルミニウムは、遷移前および遷移後の金属の特性を兼ね備えています。より重い第13族同族体のように、金属結合に利用できる電子がほとんどないため、遷移後の金属の特徴的な物理的特性を持ち、予想よりも長い原子間距離がさらに、Al等3+が小さく、高度に荷電したカチオンであり、それは強く偏光され、ボンディングアルミニウム化合物には、に向かう傾向が共有結合。この振る舞いはベリリウム（Be 2+）の振る舞いと似ており、2つは対角関係の例を示しています。
アルミニウムの原子価殻の下にあるコアは、先行する希ガスのコアですが、その重い同族体であるガリウム、インジウム、タリウム、およびニホニウムのコアには、充填されたdサブシェル、場合によっては充填されたfサブシェルも含まれます。したがって、アルミニウムのより重い同族体のものとは異なり、アルミニウムの内部電子は価電子をほぼ完全に遮蔽します。そのため、アルミニウムはそのグループの中で最も電気陽性の金属であり、その水酸化物は実際にはガリウムよりも塩基性です。 アルミニウムは、同じグループ内の半金属ホウ素に軽微な類似性を担う：のAlX 3つの化合物は、原子価である等電子BXへ3のような化合物（これらは同じ価電子構造を持っている）、及び両方挙動ルイス酸と容易に形成する付加物。さらに、ホウ素化学の主要なモチーフの1つは正二十面体構造であり、アルミニウムはAl–Zn–Mgクラスを含む多くの二十面体準結晶合金の重要な部分を形成します。
アルミニウムは酸素との化学親和力が高いため、テルミット反応の還元剤として使用するのに適しています。金属アルミニウムの微粉末は、液体酸素と接触すると爆発的に反応します。ただし、通常の条件下では、アルミニウムは薄い酸化物層（室温で約5 nm）を形成し、酸素、水、または希酸によるさらなる腐食から金属を保護します。これはパッシベーションと呼ばれるプロセスです。 腐食に対する一般的な抵抗のため、アルミニウムは、それの重要な要素製造微粉末状の銀色の反射率を保持するいくつかの金属の一つである銀色の塗料。アルミニウムは、不動態化されているため、酸化性の酸による攻撃を受けません。これにより、アルミニウムを使用して、硝酸、濃硫酸、一部の有機酸などの試薬を保管できます。
高温の濃塩酸では、アルミニウムは水と反応して水素を発生し、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム水溶液では室温でアルミン酸塩を形成します。これらの条件下での保護不動態化は無視できます。 王水もアルミニウムを溶解します。アルミニウムは、一般的な塩化ナトリウムなどの溶解した塩化物によって腐食されます。そのため、家庭用配管はアルミニウムから作られることはありません。アルミニウム上の酸化物層は、融合による水銀またはいくつかの電気陽性金属の塩との接触によっても破壊されます。このように、最強のアルミニウム合金は、より少ない耐食性に起因するガルバニック合金化との反応銅、及びアルミニウムの耐腐食性を大幅に特に異種金属の存在下で、水性塩によって低減されます。
アルミニウムは加熱するとほとんどの非金属と反応し、窒化アルミニウム（AlN）、硫化アルミニウム（Al 2 S 3）、ハロゲン化アルミニウム（AlX 3）などの化合物を形成します。また、周期表のすべてのグループの金属を含む幅広い金属間化合物を形成します。
無機化合物
すべてのアルミニウム含有鉱物およびすべての商業的に重要なアルミニウム化合物を含む大多数の化合物は、酸化状態3+のアルミニウムを特徴としています。このような化合物の配位数はさまざまですが、一般的にAl3 +は6配位または4配位です。アルミニウム（III）のほとんどすべての化合物は無色です。
pHの関数としてのアルミニウムの加水分解。配位した水分子は省略されています。（BaesとMesmerからのデータ）
水溶液は、Al 3+がhexaaquaカチオンとして存在する[たAl（H 2 O）6 ] 3+、近似有するKのA 10を-5。このカチオンはプロトン供与体として作用し、水酸化アルミニウムの沈殿物であるAl（OH）3が形成されるまで徐々に加水分解するため、このような溶液は酸性です。これは、沈殿物が水中の浮遊粒子上で核形成し、それによってそれらを除去するため、水の浄化に役立ちます。pHをさらに上げると、水酸化物が再び溶解し、アルミン酸塩[Al（H 2 O）2（OH）4 ] -が形成されます。
水酸化アルミニウムは、塩とアルミン酸塩の両方を形成し、酸とアルカリ、および酸性酸化物と塩基性酸化物との融合時に溶解します。 Al（OH）3のこの挙動は両性と呼ばれ、不溶性の水酸化物を形成し、その水和種もプロトンを供与できる弱塩基性カチオンの特徴です。例えば、この一回の効果は、弱い酸のアルミニウム塩はアクア水酸化物と対応非金属水素化物を水で加水分解されることである硫化アルミニウムが生じる硫化水素を。ただし、炭酸アルミニウムのようないくつかの塩は水溶液中に存在しますが、それ自体は不安定です。また、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩などの強酸を含む塩では、不完全な加水分解のみが発生します。同様の理由で、無水アルミニウム塩はその「水和物」を加熱して作ることはできません。水和塩化アルミニウムは実際にはAlCl 3・6H 2 Oではなく Cl 3であり、Al–O結合は非常に強いので、加熱はそれらを破壊して代わりにAl–Cl結合を形成するのに十分ではありません：
2 [Al（H
2 O）
6 ] Cl
3 Al O
3 + 6 HCl + 9 H 2 O 4つの三ハロゲン化物はすべてよく知られています。3つの重い三ハロゲン化物の構造とは異なり、フッ化アルミニウム（AlF 3）は6配位のアルミニウムを特徴としており、その非揮発性と不溶性、および高い生成熱を説明しています。各アルミニウム原子は、歪んだ八面体配列の6つのフッ素原子に囲まれており、各フッ素原子は2つの八面体の角で共有されています。そのような{たAlF 6 }単位はまたような複合フッ化物で存在氷晶石、ナトリウム3のAlF 6。 AlF 3は1，290°C（2，354°F）で溶融し、700°C（1，300°F）で酸化アルミニウムとフッ化水素ガスを反応させて生成されます。
ハロゲン化物が重いほど、配位数は低くなります。他の三ハロゲン化物は、四面体の4配位アルミニウム中心を持つ二量体または高分子です。 三塩化アルミニウム（のAlCl 3は）アルへ192.4の融点°C（378°F）であるが、融点に変換以下の層状ポリマーの構造を有する2のCl 6二量体。より高い温度では、それらはますます三方晶平面のAlClに解離3つの構造と同様のモノマーのBCl 3。三臭化アルミニウムとアルミニウム三ヨウ形態のAl 2 X 6全ての3つの段階で二量体、ひいては相変化時の特性のような有意な変化を示しません。これらの材料は、アルミニウム金属をハロゲンで処理することによって調製されます。三ハロゲン化アルミニウムは、多くの付加化合物または錯体を形成します。それらのルイス酸性の性質により、フリーデルクラフツ反応の触媒として有用になります。三塩化アルミニウムは、アントラキノンやスチレンの製造など、この反応に関連する主要な産業用途がまた、他の多くのアルミニウム化合物の前駆体として、および非金属フッ化物を対応する塩化物に変換するための試薬（トランスハロゲン化反応）としてもよく使用されます。
アルミニウムが持つ1つの安定酸化物形成の化学式のAl 2 O 3、通称アルミナ。それは、ミネラルコランダム、α-アルミナに自然界で見られます。 γ-アルミナ相もその結晶形であるコランダムは、非常に硬く（モース硬度9）、2，045°C（3，713°F）の高い融点を持ち、揮発性が非常に低く、化学的に不活性であり、優れた電気絶縁体です。多くの場合、研磨剤（歯磨き粉など）、耐火材料、セラミックに使用されるほか、アルミニウム金属の電解製造の出発材料としても使用されます。サファイアとルビーは、微量の他の金属で汚染された不純なコランダムです。 2つの主要な酸化物-水酸化物、AlO（OH）は、ベーマイトとダイアスポアです。3つの主要な三水酸化物があります：bayerite、gibbsite、およびnordstranditeは、それらの結晶構造（多形）が異なります。他の多くの中間および関連する構造も知られています。ほとんどは、酸と塩基を使用するさまざまな湿式プロセスによって鉱石から製造されます。水酸化物を加熱すると、コランダムが形成されます。これらの材料はアルミニウムの製造にとって中心的な重要性を持っており、それ自体が非常に有用です。スピネル（MgAl 2 O 4）、Na-β-アルミナ（NaAl 11 O 17）、アルミン酸三カルシウム（Ca 3 Al 2 O 6、ポルトランドセメントの重要な鉱物相）など、いくつかの混合酸化物相も非常に有用です。。
通常の条件下で安定しているカルコゲニドは、硫化アルミニウム（Al 2 S 3）、セレン化物（Al 2 Se 3）、テルライド（Al 2 Te 3）のみです。3つすべては、約1，000°C（1，800°F）で元素を直接反応させて調製し、水中ですばやく完全に加水分解して、水酸化アルミニウムとそれぞれのカルコゲン化水素を生成します。アルミニウムはこれらのカルコゲンに比べて小さな原子であるため、これらは4配位の四面体アルミニウムを持ち、ウルツ鉱に関連する構造を持つさまざまな多形を持ち、可能な金属サイトの3分の2が規則的（α）またはランダム（β）に占有されています。 ; 硫化物もγ-アルミナに関連するγ型を持ち、アルミニウム原子の半分が四面体の4配位を持ち、残りの半分が三方両錐型の5配位を持つ珍しい高温の六角形の形をしています。
四プニクチド-窒化アルミニウム（AlN）やアルミニウムリン（ALP）、アルミニウム砒素（AlAsから）、およびアンチモン化アルミニウム（AlSbでは） -知られています。それらはすべてシリコンとゲルマニウムと等電子的なIII-V半導体であり、AlNを除くすべてが亜鉛ブレンド構造を持っています。4つすべては、それらの構成要素の高温（および場合によっては高圧）直接反応によって作成できます。
アルミニウム合金は他のほとんどの金属（ほとんどのアルカリ金属と13族金属を除く）とよく合い、150を超える他の金属との金属間金属が知られています。準備には、固定金属を特定の割合で一緒に加熱した後、徐々に冷却してアニーリングすることが含まれます。それらの結合は主に金属であり、結晶構造は主にパッキングの効率に依存します。
酸化状態の低い化合物はほとんどありません。いくつかのアルミニウム（I）化合物が存在します。AlF、AlCl、AlBr、およびAlIは、それぞれの三ハロゲン化物がアルミニウムと一緒に加熱されたとき、および極低温で気相に存在します。一ヨウ化アルミニウムの安定な誘導体は、トリエチルアミン、Al 4 I 4（NEt 3）4で形成される環状付加物です。アル2 OとAl 2 Sも存在するが、非常に不安定です。非常に単純なアルミニウム（II）化合物は、Al金属と酸化剤との反応で呼び出されるか観察されます。たとえば、一酸化アルミニウムAlOは、爆発後の気相および恒星の吸収スペクトルで検出されています。より徹底的に調査は、式Rの化合物である4アル2のAl-Al系結合を含有し、Rは、大きな有機あるリガンド。
有機アルミニウム化合物および関連する水素化物
有機アルミニウム化合物
5配位炭素を特徴とする化合物であるトリメチルアルミニウムの構造 実験式ALRの種々の化合物3及びALR 1.5 Clで1.5存在します。アルミニウムのトリアルキルおよびトリアリールは、反応性があり、揮発性で、無色の液体または低融点の固体です。空気中で自然発火し、水と反応するため、取り扱いには注意が必要です。それらは、ホウ素類似体とは異なり、しばしば二量体を形成しますが、この傾向は分岐鎖アルキル（例えば、Pr i、Bu i、Me 3 CCH 2）では減少します。たとえば、トリイソブチルアルミニウムは、モノマーとダイマーの平衡混合物として存在します。 トリメチルアルミニウム（Al 2 Me 6）などのこれらの二量体は、通常、両方のアルミニウム原子間でいくつかのアルキル基が架橋した二量体化によって形成された四面体Al中心を特徴とします。それらは硬い酸であり、配位子と容易に反応して付加物を形成します。業界では、カールツィーグラーによって発見されたように、アルケン挿入反応、最も重要なのは長鎖の非分岐一次アルケンとアルコールを形成する「成長反応」、およびエテンとプロペンの低圧重合で主に使用されます。Al–N結合を含む複素環式およびクラスター有機アルミニウム化合物もいくつか
工業的に最も重要な水素化アルミニウムリチウムは水素化アルミニウムリチウム（LiAlH 4）であり、有機化学の還元剤として使用されています。水素化リチウムと三塩化アルミニウムから製造できます。最も単純な水素化物、水素化アルミニウムまたはアランはそれほど重要ではありません。これは、式（BH 3）2の二量体である対応する水素化ホウ素とは対照的に、式（AlH 3）nのポリマーです。
自然発生
参照：
ボーキサイト生産国別リスト
スペース
中のアルミニウムのパーティクルごとの豊富太陽系は3.15であるのppm（百万分の1）。 これは、水素と窒素に次いで、すべての元素の中で12番目に豊富で、奇数の原子番号を持つ元素の中で3番目に豊富です。アルミニウムの唯一の安定同位体、27アルは、宇宙における第十八最も豊富な核です。それは、後にタイプII超新星になる巨大な星の炭素の融合の後にほぼ完全に作成されます：この融合は26 Mgを作成し、自由な陽子と中性子を捕獲するとアルミニウムになります。一部の少量27のAlで作成された水素燃焼進化星の殻26 Mgは自由陽子をキャプチャすることができます。存在において本質的に全てのアルミニウム今である27アル。26 Alは、27 Alと比較して0.005％の存在量で初期の太陽系に存在していましたが、その半減期は728、000年と短すぎて、元の原子核が生き残ることはできません。26 Alがことである絶滅。のために異なり27のAl、水素燃焼はの主要源である26の核の後に出現核種のAl、25 Mgは遊離プロトンを捕捉します。ただし、存在する微量の26 Alは、星間ガスで最も一般的なガンマ線エミッターです。元の場合26、Alが依然として存在していたガンマ線がマッピング天の川のが明るくなるであろう。
地球
ボーキサイト、主要なアルミニウム鉱石。赤茶色は酸化鉄鉱物の存在によるもの 全体として、地球は質量で約1.59％のアルミニウムです（質量で7番目に豊富です）。アルミニウムは、宇宙全体よりも地球の地殻に多く発生します。アルミニウムは酸化物を形成しやすく、岩石に結合して地球の地殻にとどまり、反応性の低い金属はコアに沈みます。地球の地殻では、アルミニウムが最も豊富な金属元素（質量で8.23％）であり、すべての元素の中で3番目に豊富です（酸素とシリコンに次ぐ）。地球の地殻に含まれる多くのケイ酸塩には、アルミニウムが含まれています。対照的に、地球のマントルは質量でわずか2.38％のアルミニウムです。アルミニウムは2μg/ kgの濃度で海水にも発生します。
アルミニウムは酸素との親和性が高いため、元素状態ではほとんど見つかりません。代わりに、酸化物またはケイ酸塩に含まれています。地球の地殻で最も一般的な鉱物のグループである長石は、アルミノケイ酸塩です。アルミニウムは、ベリル、氷晶石、ガーネット、スピネル、ターコイズの鉱物にも含まれています。のAl中の不純物2 O 3のような、クロムと鉄が、得宝石は ルビーおよびサファイアそれぞれ。 自然アルミニウム金属は非常にまれであり、特定の火山の内部など、低酸素フガシティー環境ではマイナーフェーズとしてのみ見つけることができます。南シナ海の北東大陸斜面の冷水湧出帯で、自然アルミニウムが報告されている。これらの堆積物から得られた可能性がある細菌還元tetrahydroxoaluminateのAl（OH）の4 – 。
アルミニウムは一般的で広く普及している元素ですが、すべてのアルミニウム鉱物が経済的に実行可能な金属源であるとは限りません。ほとんどすべての金属アルミニウムは、鉱石 ボーキサイト（AlO x（OH）3–2 x）から製造されます。ボーキサイトは、熱帯気候条件での低鉄とシリカの岩盤の風化生成物として発生します。 2017年、ほとんどのボーキサイトはオーストラリア、中国、ギニア、およびインドで採掘されました。
歴史
アルミニウムの歴史
金属元素アルミニウムを最初に徹底的に説明した化学者、
フリードリヒ・ヴェーラー
アルミニウムの歴史は、ミョウバンの使用によって形作られてきました。ギリシャの歴史家ヘロドトスによって作成されたミョウバンの最初の書面による記録は、紀元前5世紀にまでさかのぼります。古代人は、ミョウバンを染色媒染剤として、そして都市防衛のために使用したことが知られている。十字軍、ミョウバン、ヨーロッパの織物産業に不可欠な財の後、は国際商取引の主題でした。それは東地中海から15世紀半ばまでヨーロッパに輸入された。
ミョウバンの性質は不明のままでした。1530年頃、スイスの医師パラケルススは、ミョウバンはミョウバンの大地の塩であると示唆しました。 1595年、ドイツの医師で化学者のアンドレアス・リバビウスが実験的にこれを確認した。 1722年、ドイツの化学者フリードリッヒ・ホフマンは、ミョウバンの基盤は別個の地球であるという彼の信念を発表した。 1754年、ドイツの化学者アンドレアス・シギスムンド・マーググラフは、硫酸中で粘土を沸騰させ、続いてカリを加えることによってアルミナを合成した。
アルミニウム金属の製造の試みは1760年にさかのぼります。しかし、最初の成功した試みは、デンマークの物理学者で化学者のハンス・クリスチャン・オルステドによって1824年に完了しました。彼は無水塩化アルミニウムをカリウムアマルガムと反応させ、スズに似た金属の塊を生成しました。 彼は結果を発表し、1825年に新しい金属のサンプルを示した。 1827年、ドイツの化学者フリードリヒ・ヴェーラーはオーステッドの実験を繰り返したが、アルミニウムは特定しなかった。（この不一致の理由は1921年にのみ発見された。）彼は同じ年に無水塩化アルミニウムをカリウムと混合することによって同様の実験を行い、アルミニウムの粉末を製造した。 1845年に、彼は金属の小片を製造することができ、この金属のいくつかの物理的特性を説明した。その後何年もの間、ヴェーラーはアルミニウムの発見者として認められていた。
銅像
アンテロースで
ピカデリーサーカス、ロンドンは、1893年に作られたアルミニウムで鋳造最初の彫像の一つです。
ヴェーラーの方法では大量のアルミニウムを生成できなかったため、金属は希少なままでした。そのコストは金のコストを上回りました。アルミニウムの最初の工業生産は、フランスの化学者アンリ・エティエンヌ・サント・クレア・デヴィルとその仲間によって1856年に設立された。 Devilleは、Wöhlerが使用していたカリウムよりも便利で安価なナトリウムによって三塩化アルミニウムを還元できることを発見しました。それでも、アルミニウムはまだそれほど純度が高くなく、製造されたアルミニウムはサンプルによって特性が異なっていた。
最初の工業的大規模生産方法は、1886年にフランスのエンジニアPaulHéroultとアメリカのエンジニアCharles MartinHallによって独自に開発されました。現在はホール・エルー法として知られています。ホール・エルー法は、アルミナを金属に変換します。オーストリアの化学者カール・ジョセフバイエルは今として知られている、アルミナを得たボーキサイトを精製する方法を発見したバイエルプロセス1889において、アルミニウム金属の現代の生産をバイエルとホールエループロセスに基づいています。
アルミニウムの価格は下がり、アルミニウムは1890年代から20世紀初頭にかけて、宝石、日用品、眼鏡フレーム、光学機器、食器、ホイルに広く使用されるようになりました。他の金属と硬くて軽い合金を形成するアルミニウムの能力は、当時多くの用途で金属を提供しました。第一次世界大戦中、主要な政府は軽量で強力な機体用に大量のアルミニウムの出荷を要求した。の間に第二次世界大戦、航空機のための主要な政府による需要がさらに高くなりました。
20世紀半ばまでに、アルミニウムは日常生活の一部となり、家庭用品の不可欠な構成要素になりました。 1954年に、アルミニウムの生産はのことを上回っ銅、歴史的に第二の製造にのみ鉄、が、それ最も産製造非鉄金属。20世紀半ばに、アルミニウムは土木工学材料として登場し、基本的な建設と内装仕上げ作業の両方で建築用途があり、飛行機と陸上装甲車のエンジンの両方で軍事工学でますます使用されています。 1957年に打ち上げられた地球初の人工衛星は、2つの別々のアルミニウム半球が結合されて構成され、その後のすべての宇宙船はある程度アルミニウムを使用していました。アルミニウムができ、1956年に発明され、1958年に飲料のストレージとして使用した
1900年以来のアルミニウムの世界生産
20世紀を通じて、アルミニウムの生産量は急速に増加しました。1900年の世界のアルミニウム生産量は6，800メートルトンでしたが、1916年の年間生産量は最初に100，000メートルトンを超えました。1941年には1，000，000トン。1971年には1000万トン。 1970年代、アルミニウムの需要の増加により、アルミニウムは交換商品となった。1978年に世界最古の工業用金属取引所であるロンドン金属取引所に参入した。生産量は増え続け、2013年のアルミニウムの年間生産量は5000万メートルトンを超えた。
アルミニウムの実質価格は、1900年の1メートルトンあたり14，000ドルから、1948年には2，340ドル（1998年の米ドル）に下落しました。抽出と処理のコストは、技術の進歩と経済の規模によって低下しました。ただし、低品位の低品質の鉱床を利用する必要性と、急速に増加する投入コスト（とりわけエネルギー）の使用により、アルミニウムの正味コストが増加しました。エネルギーコストの上昇に伴い、1970年代に実質価格が上昇し始めた。生産は、工業国から生産がより安い国に移った。 20世紀後半の生産コストは、技術の進歩、エネルギー価格の低下、米ドルの為替レート、およびアルミナ価格のために変化しました。 BRIC一次生産および主要消費国の組み合わせシェアは21世紀の最初の十年で大幅に増加しました。豊富な資源、安価なエネルギー、および政府の刺激のおかげで、中国は世界の生産の特に大きなシェアを蓄積している。また、消費シェアを1972年の2％から2010年には40％に増やしました。米国、西ヨーロッパ、および日本では、ほとんどのアルミニウムが輸送、エンジニアリング、建設、および包装で消費されました。
語源
名アルミニウム及びアルミニウムがワードから導出さalumine用廃止用語アルミナ、アルミニウムの天然酸化物。 Alumineが順番にからそれを派生フランス語から借りたalumen、のための古典ラテン名ミョウバン、それが収集されたミネラル。ラテン語のミョウバンは、「苦い」または「ビール」を意味するインド・ヨーロッパ祖語の語根* alu-に由来します。
アルミニウムのスペリング
を特徴とする1897年のアメリカの広告
貨幣
金属を分離することを目的とした多くの実験を行った英国の化学者ハンフリー・デービーは、元素に名前を付けた人物としてクレジットされています。ミョウバンから金属を分離するために提案された最初の名前はミョウバンでした。これは、デイビーが王立学会のPhilosophicalTransactionsに掲載された電気化学研究に関する1808年の記事で提案したものです。この名前は、英語の単語alumとラテン語の接尾辞-iumから造られたようです。ただし、当時は要素にラテン語に由来する名前を付けるのが通例であったため、この名前は広く採用されていませんでした。この名前は、フランス、ドイツ、スウェーデンの現代の化学者によって批判されました。彼らは、金属は、それが分離される酸化物、アルミナにちなんで名付けられるべきであると主張しました。英語の単語名ミョウバンに対し直接、ラテン言語を参照しないalumineは/アルミナが容易ラテン語参照alumenを（時語形変化、alumenする変更alumin-）。
一例は、1811年7月に出版されたスウェーデンの化学者イェンス・ヤコブ・ベルゼリウスによるフランス語でのエッセイ・シュール・ラ・ノメンクラチュア・チミックという題名の著作でした。このエッセイでは、とりわけ、ベルセリウスはミョウバンから合成される元素にアルミニウムという名前を使用しました。 （同じジャーナル号の別の記事でも、その酸化物がアルミニウムに関してサファイアの基礎を形成する金属について言及しています。）王立学会でのデイビーの講演の1つの1811年1月の要約は名前に言及しました可能性としてアルミニウム。翌年、デイビーは彼が綴りのアルミニウムを使用した化学の教科書を出版した。それ以来、両方のスペルが共存しています。ただし、それらの使用法は地域によって分かれています。アルミニウムは米国とカナダの主要なスペルですが、アルミニウムはその他の英語圏に
つづり
1812年、英国の科学者トマス・ヤングは、デービーの本の匿名のレビューを書きました。彼は、アルミニウムの代わりにアルミニウムという名前を提案しました。この名前はよく知られていました。英国では-umスペルが時々使用されていましたが、アメリカの科学言語は最初から-iumを使用していました。ほとんどの科学者は、19世紀に世界中で-iumを使用し、フランス語、ドイツ語、オランダ語など、他の多くのヨーロッパ言語で定着しました。 1828年、アメリカの辞書編集者Noah Websterは、彼のAmerican Dictionary of the EnglishLanguageでアルミニウムのスペルのみを使用しました。 1830年代に、-umスペルは米国で使用されるようになりました。1860年代までに、それは科学以外でより一般的な綴りになりました。 1892年、ホールは1886年から1903年の間に出願したすべての特許で-iumスペルを絶えず使用したにもかかわらず、金属を製造する新しい電解法のために広告チラシで-umスペルを使用しました。このスペルは、誤ってまたは意図的に導入されました。しかし、ホールは、一流の金属の名前であるプラチナに似ていたため、導入以来アルミニウムを好みました。 1890年までに、両方のスペルは米国全体で一般的であり、-iumスペルはわずかに一般的でした。1895年までに、状況は逆転しました。1900により、アルミニウムがなどの共通の二倍になっていたアルミ。次の10年間、-umスペルはアメリカの使用法を支配しました。1925年、アメリカ化学会はこのつづりを採用しました。
国際純正および応用化学連合（IUPAC）が採用アルミニウム1990の要素のための標準的な国際的名称として 1993年、彼らは認識アルミニウムを許容される変異体として、無機化学のIUPAC命名法の最新の2005年版は、この綴りも認めています。 IUPACの公式出版物は、プライマリとして-iumスペルを使用していますが、必要に応じて両方をリストしています。
生産と精製
参照：
一次アルミニウム生産国別リスト
アルミニウムの生産は、地面からボーキサイト岩を抽出することから始まります。ボーキサイトは、バイヤー法を使用して処理され、アルミナに変換されます。その後、ホール・エルー法を使用して処理され、最終的なアルミニウム金属が生成されます。
アルミニウムの生産は非常にエネルギーを消費するため、生産者は電力が豊富で安価な場所に製錬所を配置する傾向が 2019年現在、世界最大のアルミニウム製錬所は中国、インド、ロシア、カナダ、アラブ首長国連邦にあり、中国は世界シェア50のアルミニウムのトップ生産国です。 5パーセント。
よると、国際資源パネルの社会報告書における金属株式、グローバル一人当たりの社会の中で使用中のアルミニウムの株式は（つまりは車、建物、エレクトロニクスなどで）80キロ（180ポンド）です。これの多くは、発展途上国（1人あたり35 kg（77 lb））ではなく、より発展した国（1人あたり350〜500 kg（770〜1，100 lb））に
バイヤー法
バイヤー法
参照：
ボーキサイト生産国別リスト
ボーキサイトは、バイヤー法によってアルミナに変換されます。ボーキサイトは均一な組成になるようにブレンドされ、次に粉砕されます。得られたスラリーを水酸化ナトリウムの高温溶液と混合します。次に、混合物をダイジェスター容器内で大気圧をはるかに超える圧力で処理し、水酸化アルミニウムをボーキサイトに溶解しながら、不純物を比較的不溶性の化合物に変換します。
Al（OH）
3 + Na+ + OH
− Na+ + [Al（OH）
4 ] − この反応の後、スラリーはその大気圧沸点を超える温度になります。圧力を下げながら蒸気を取り除いて冷却します。ボーキサイト残留物は溶液から分離され、廃棄されます。固形物を含まない溶液に、水酸化アルミニウムの小さな結晶を播種します。これにより、 -イオンが水酸化アルミニウムに分解されます。アルミニウムの約半分が沈殿した後、混合物は分級機に送られます。水酸化アルミニウムの小さな結晶が集められ、シード剤として機能します。粗い粒子は加熱によりアルミナに変換されます。余分な溶液は蒸発によって除去され、（必要に応じて）精製され、リサイクルされます。
ホール・エルー法
アルミニウムの押し出しビレット
ホール・エルー法と
アルミニウム製錬
参照：
酸化アルミニウム生産国のリスト
アルミナからアルミニウム金属への変換は、ホール・エルー法によって実現されます。このエネルギー集約型プロセスでは、氷晶石（Na 3 AlF 6）とフッ化カルシウムの溶融（950および980°C（1，740および1，800°F））混合物中のアルミナの溶液が電気分解されて金属アルミニウムが生成されます。液体のアルミニウム金属は溶液の底に沈み、軽くたたかれ、通常、さらなる処理のためにアルミニウムビレットと呼ばれる大きなブロックに鋳造されます。
電解セルのアノードは、フッ化物腐食に対して最も耐性のある材料である炭素でできており、プロセスでベークするか、プリベークします。前者はSöderbergアノードとも呼ばれ、電力効率が低く、ベーキング中に放出されるヒュームは収集にコストがかかるため、カソードをプリベークするための電力、エネルギー、および労力を節約できるにもかかわらず、プリベークされたアノードに置き換えられています。陽極用の炭素は、アルミニウムも電解質も灰で汚染されないように、できれば純粋でなければなりません。炭素の腐食に対する抵抗率にもかかわらず、生成されたアルミニウム1キログラムあたり0.4〜0.5kgの割合で消費されます。陰極は無煙炭でできています。不純物の浸出は非常に遅いため、高純度は必要ありません。カソードは、生成されたアルミニウム1キログラムあたり0.02〜0.04kgの割合で消費されます。セルは通常、カソードの故障後2〜6年後に終了します。
Hall–Heroultプロセスは、99％を超える純度のアルミニウムを生成します。Hoopesプロセスによってさらに精製を行うことができます。このプロセスには、ナトリウム、バリウム、およびフッ化アルミニウムの電解質による溶融アルミニウムの電気分解が含まれます。得られたアルミニウムの純度は99.99％です。
電力は、製錬所の場所にもよりますが、アルミニウムの製造コストの約20〜40％を占めます。アルミニウムの生産は、米国で発電された電力の約5％を消費します。このため、ホール・エルー法の代替案が研究されてきたが、経済的に実現可能なものはないことが判明した。
リサイクル
リサイクル可能な廃棄物用の一般的なビンと、リサイクル不可能な廃棄物用のビン。上部が黄色のビンには「アルミニウム」というラベルが付いています。ロードス、ギリシャ。
アルミニウムのリサイクル
リサイクルによる金属の回収は、アルミニウム産業の重要な課題となっています。リサイクルは、1960年代後半まで目立たない活動でした。このとき、アルミニウム飲料缶の使用が増え、一般の人々の意識が高まりました。リサイクルにはスクラップの溶解が含まれます。これは、鉱石からアルミニウムを製造するために使用されるエネルギーの5％しか必要としないプロセスですが、かなりの部分（投入材料の最大15％）がドロス（灰のような酸化物）として失われます。。アルミニウムスタックメルターは、ドロスの生成が大幅に少なく、値は1％未満と報告されています。
一次アルミニウム生産および二次リサイクル操作からの白いドロスには、工業的に抽出できる有用な量のアルミニウムがまだ含まれています。このプロセスでは、非常に複雑な廃棄物とともにアルミニウムビレットが生成されます。この無駄は管理が困難です。水と反応してガスの混合物（水素、アセチレン、アンモニアなど）を放出し、空気と接触すると自然に発火します。湿った空気と接触すると、大量のアンモニアガスが放出されます。これらの困難にもかかわらず、廃棄物はアスファルトやコンクリートの充填剤として使用されます。
アプリケーション
アルミボディの
オースチンA40スポーツ（1951年頃）
金属
参照：
アルミニウム合金
2016年の世界のアルミニウム生産量は5，880万メートルトンでした。鉄以外の金属（12億3100万トン）を上回りました。
アルミニウムはほとんどの場合合金化されており、特に焼き戻し時に機械的特性が大幅に向上します。たとえば、一般的なアルミホイルや飲料缶は、92％から99％のアルミニウムの合金です。主な合金化剤は、銅、亜鉛、マグネシウム、マンガン、およびシリコン（例えば、ジュラルミン）であり、他の金属のレベルは数重量パーセントです。アルミニウムは、鍛造と鋳造の両方で、マンガン、シリコン、マグネシウム、銅、亜鉛などと合金化されています。たとえば、Kynalファミリーの合金は、英国の化学メーカーであるImperial ChemicalIndustriesによって開発されました。
アルミ缶
アルミニウム金属の主な用途は次のとおりです。
輸送（自動車、航空機、トラック、鉄道車両、船舶、自転車、宇宙船など）。アルミニウムは密度が低いために使用されます。
包装（缶、ホイル、フレームなど）。アルミニウムは、毒性がなく（以下を参照）、吸着性がなく、破片に強いために使用されます。
建築および建設（窓、ドア、羽目板、建築用ワイヤー、外装、屋根など）。鋼は安価であるため、軽量性、耐食性、または工学的特徴が重要な場合はアルミニウムが使用されます。
電気関連の用途（導体合金、モーター、発電機、変圧器、コンデンサーなど）。アルミニウムは、比較的安価で導電性が高く、十分な機械的強度と低密度を持ち、腐食に強いために使用されます。
調理器具から家具まで、幅広い家庭用品。低密度、良好な外観、製造の容易さ、および耐久性は、アルミニウム使用の重要な要素です。
機械および装置（処理装置、パイプ、ツール）。アルミニウムは、その耐食性、非自然発火性、および機械的強度のために使用されます。
ポータブルコンピュータケース。現在、合金化せずに使用されることはめったにありませんが、アルミニウムはリサイクルでき、きれいなアルミニウムには市場価値が残っています。たとえば、使用済み飲料缶（UBC）素材は、MacBook Airラップトップ、Pixel 5スマートフォン、Summitの電子コンポーネントを収納するために使用されました。ライトスマートウォッチ。
化合物
酸化アルミニウムの大部分（約90％）は金属アルミニウムに変換されます。非常に硬い材料（モース硬度9）であるため、アルミナは研磨剤として広く使用されています。非常に化学的に不活性であるため、高圧ナトリウムランプなどの反応性の高い環境で役立ちます。酸化アルミニウムは、工業プロセスの触媒として一般的に使用されています。例えば、硫化水素を製油所で硫黄に変換し、アミンをアルキル化するクラウスプロセス。 多くの工業用触媒はアルミナによって支持されています。つまり、高価な触媒材料が不活性アルミナの表面に分散しています。別の主な用途は、乾燥剤または吸収剤としてです。 
基板上へのアルミナのレーザー蒸着
アルミニウムのいくつかの硫酸塩は、工業的および商業的用途が硫酸アルミニウム（水和物の形で）は、数百万メートルトンの年間規模で生産されています。約3分の2が水処理で消費されます。次の主要な用途は、紙の製造です。それはまた、染色、種子の酸洗い、鉱油の脱臭、皮革のなめし、および他のアルミニウム化合物の製造における媒染剤としても使用されます。 2種類のミョウバン、アンモニウムミョウバンとカリウムミョウバンは、以前は媒染剤として、そして革のなめしに使用されていましたが、高純度の硫酸アルミニウムが利用可能になったため、その使用は大幅に減少しました。無水塩化アルミニウムは、化学および石油化学産業、染色産業、およびさまざまな無機および有機化合物の合成において触媒として使用されます。ヒドロキシ塩化アルミニウムは、水の浄化、製紙業、および制汗剤として使用されています。 アルミン酸ナトリウムは、水の処理やセメントの固化促進剤として使用されます。
多くのアルミニウム化合物には、次のようなニッチな用途が
溶液中の酢酸アルミニウムは収斂剤として使用されます。
リン酸アルミニウムは、ガラス、セラミック、パルプおよび紙製品、化粧品、塗料、ワニスの製造、および歯科用セメントに使用されています。
水酸化アルミニウムは制酸剤および媒染剤として使用されます。それにも使用される水の浄化、ガラス及びセラミックスの製造、における防水の生地。
水素化アルミニウムリチウムは、有機化学で使用される強力な還元剤です。
有機アルミニウムはルイス酸および助触媒として使用されます。
メチルアルミノキサンは、チーグラー・ナッタ オレフィン 重合の助触媒であり、ポリエチレンなどのビニルポリマーを生成します。
水性アルミニウムイオン（硫酸アルミニウム水溶液など）は、Gyrodactylussalarisなどの魚の寄生虫に対する治療に使用されます。
多くのワクチンでは、特定のアルミニウム塩が免疫アジュバント（免疫応答ブースター）として機能し、ワクチン中のタンパク質が免疫刺激剤として十分な効力を発揮できるようにします。
生物学
人間の皮膚によるアルミニウム吸収の概略図。
地球の地殻で広く発生しているにもかかわらず、アルミニウムは生物学において既知の機能を持っ pH 6〜9（ほとんどの天然水に関連）では、アルミニウムは水酸化物として水から沈殿するため、利用できません。このように振る舞うほとんどの要素は、生物学的役割を持たないか、毒性がアルミニウム塩は無毒です。 硫酸アルミニウムを有するLD 50 6207 10mg / kgの（経口、マウス）、70キロのために435グラムに相当する（150ポンド）人、致死性及び神経毒性が、それらの影響が異なってもいます。 Andrásietalは、アルツハイマー病の被験者の壊死鏡検査をそうでない被験者と比較したときに、いくつかの脳領域で「有意に高いアルミニウム」含有量を発見しました。アルミニウムキレートと、グリホサートは。
毒性
アルミニウムは、米国保健社会福祉省によって非発がん性物質として分類されています。 1988年に発表されたレビューによると、アルミニウムへの通常の曝露が健康な成人にリスクをもたらすという証拠はほとんどなく、2014年の多元素毒物学レビューでは、アルミニウムの摂取による有害な影響を見つけることができなかった。体重1kgあたり40mg /日以下の量。消費されたほとんどのアルミニウムは、体を糞便に残します。血流に入るその小さな部分のほとんどは、尿を介して排泄されます。それにもかかわらず、一部のアルミニウムは血液脳関門を通過し、アルツハイマー病患者の脳に優先的に留まります。 1989年に発表された証拠は、アルツハイマー病の患者にとって、アルミニウムはタンパク質を静電的に 架橋することによって作用し、上側頭回の遺伝子をダウンレギュレートする可能性があることを示しています。
効果
アルミニウムは、まれではありますが、ビタミンD耐性の骨軟化症、エリスロポエチン耐性の小球性貧血、および中枢神経系の変化を引き起こす可能性が腎不全の人は特に危険にさらされています。水和ケイ酸アルミニウムの慢性的な摂取（過剰な胃の酸性度制御のため）は、腸の内容物へのアルミニウムの結合と、鉄や亜鉛などの他の金属の除去の増加をもたらす可能性が十分に高い用量（> 50g /日）は貧血を引き起こす可能性が
人体に吸収される5つの主要なアルミニウム形態があります：遊離溶媒和三価カチオン（Al 3+ （aq））; 低分子量、中性、可溶性複合体（LMW-Al 0 （aq））; 高分子量、中性、可溶性複合体（HMW-Al 0 （aq））; 低分子量の荷電した可溶性複合体（LMW-Al（L） n +/-（aq））; ナノ粒子およびマイクロ粒子（Al（L）
n（s））。これらは、細胞膜または細胞エピ/横切って輸送される
内皮5つの主要経路で：（1）
傍細胞。（2）
経細胞; （3）
能動輸送; （4）チャネル; （5）吸着性または受容体を介した
エンドサイトーシス。
1988の間、キャメルフォード水汚染事故の中の人々キャメルフォード、飲料水が汚染されていたと硫酸アルミニウム数週間。2013年の事件に関する最終報告では、これが長期的な健康問題を引き起こした可能性は低いと結論付けています。
アルミニウムはの原因と疑われているアルツハイマー病、が、40年以上にわたり、この研究は2018年のように、発見した、因果効果の無い良い証拠。
アルミニウムは、実験室で培養されたヒト乳がん細胞のエストロゲン関連遺伝子発現を増加させます。非常に高用量では、アルミニウムは血液脳関門の機能の変化と関連しています。少数の人々はアルミニウムに対する接触アレルギーを持ち、製品との接触時にかゆみを伴う赤い発疹、頭痛、筋肉痛、関節痛、記憶力低下、不眠症、うつ病、喘息、過敏性腸症候群、またはその他の症状を経験します。アルミニウムを含む。
粉末アルミニウムまたはアルミニウム溶接ヒュームへの暴露は、肺線維症を引き起こす可能性が微細なアルミニウム粉末は発火または爆発し、職場に別の危険をもたらす可能性が
暴露経路
食物はアルミニウムの主な供給源です。飲料水には固形食品よりも多くのアルミニウムが含まれています。しかしながら、食品中のアルミニウムは水からのアルミニウムよりも多く吸収される可能性がアルミニウムへの人間の経口曝露の主な原因には、食品（食品添加物、食品および飲料の包装、調理器具での使用による）、飲料水（都市の水処理での使用による）、およびアルミニウム含有医薬品が含まれます。 （特に抗酸/抗潰瘍および緩衝アスピリン製剤）。ヨーロッパ人の食事曝露は、平均して0.2〜1.5 mg / kg /週ですが、2.3 mg / kg /週にもなる可能性がアルミニウムのより高い曝露レベルは、主に鉱山労働者、アルミニウム生産労働者、および透析患者に限定されています。
制酸剤、制汗剤、ワクチン、および化粧品の消費は、曝露の可能な経路を提供します。酸性の食品または液体をアルミニウムと一緒に摂取すると、アルミニウムの吸収が促進され、マルトールは神経および骨組織へのアルミニウムの蓄積を増加させることが示されています。
処理
大量のアルミニウムの突然の摂取が疑われる場合、唯一の治療法は、キレート化によって体からアルミニウムを排除するのを助けるために与えられるかもしれないメシル酸デフェロキサミンです。 ただし、これはアルミニウムのボディレベルだけでなく、銅や鉄などの他の金属のレベルも低下させるため、注意して適用する必要が
環境への影響
ドイツ、シュターデの「ボーキサイト尾鉱」貯蔵施設
。アルミニウム産業は、この廃棄物を年間約7000万トン生成しています。
高レベルのアルミニウムは採掘現場の近くで発生します。石炭火力発電所や焼却炉では、少量のアルミニウムが環境に放出されます。空気中のアルミニウムは雨によって洗い流されるか、通常は落ち着きますが、アルミニウムの小さな粒子が長期間空気中に残ります。
酸性降水は、天然資源からアルミニウムを動員する主な自然要因であり、アルミニウムの環境への影響の主な理由です。しかしながら、塩と淡水中のアルミニウムの存在の主な要因は、アルミニウムを空気中に放出する工業プロセスです。
水中では、アルミニウムは、水が酸性のときに魚などの鰓を呼吸する動物に対して毒性物質として作用し、鰓にアルミニウムが沈殿して、血漿の損失を引き起こし、血リンパイオンが浸透圧調節障害を引き起こします。アルミニウムの有機錯体は、実際にはめったに起こらないが、容易に吸収され、哺乳類や鳥の代謝を妨げる可能性がある。
アルミニウムは、酸性土壌での植物の成長を低下させる要因の中で主要です。pHが中性の土壌では一般に植物の成長に無害ですが、酸性土壌では有毒なAl 3+ カチオンの濃度が増加し、根の成長と機能を妨げます。 小麦はアルミニウムに対する耐性を発達させ、有害なアルミニウムカチオンに結合する有機化合物を放出します。ソルガムは同じ耐性メカニズムを持っていると信じられています。
アルミニウムの生産には、生産プロセスの各段階で環境に対する独自の課題が主な課題は温室効果ガスの排出です。これらのガスは、製錬所の電力消費と処理の副産物から生じます。これらのガスの中で最も強力なのは、製錬プロセスからのパーフルオロカーボンです。放出された二酸化硫黄は、酸性雨の主要な前駆物質の1つです。
2001年のスペインの科学報告によると、真菌Geotrichumcandidumはコンパクトディスクのアルミニウムを消費します。 他の報告はすべてその報告を参照しており、裏付けとなる独自の研究はありません。よりよい文書、細菌緑膿菌および真菌クラドスポリウムresinaeは、一般に、使用することを、航空機の燃料タンクで検出された灯油は（ない燃料をベースavgas）、および実験室培養物はアルミニウムを分解することができます。しかしながら、これらの生命体はアルミニウムを直接攻撃したり消費したりすることはありません。むしろ、金属は微生物の廃棄物によって腐食されます。
も参照してください
アルミ顆粒
アルミ接合
アルミニウム空気電池
パネルエッジ染色
量子時計
ノート
^ Davyの1812年に書かれたアルミニウムという言葉の使用法は、他の著者によるアルミニウムの使用法よりも前のものでした。ただし、要素に名前を付けた人物としてDavyがよく言及されます。彼は最初にアルミニウムの名前を作りました。彼は1808年にアルミニウムを使用しました。他の著者はその名前を受け入れず、代わりにアルミニウムを選択しました。詳細については、以下を参照して ^ 奇数の原子番号を持つ元素には、3つ以上の安定同位体がありません。偶数の元素には複数の安定同位体があり、スズ（元素50）はすべての元素の中で最も安定同位体の数が10です。唯一の例外は、偶数番号であるが安定同位体が1つしかないベリリウムです。詳細については、偶数および奇数の原子核を参照して ^ アルミホイルの両面は光沢が異なります。一方は光沢があり、もう一方はくすんでいます。違いは、アルミホイル製造の技術的プロセスに起因する鈍い側の表面の小さな機械的損傷によるものです。両側は同じ量の可視光を反射しますが、光沢のある側は鏡面反射光のはるかに大きな割合を反射しますが、鈍い側はほとんど排他的に光を拡散します。
^ 実際、アルミニウムの電気陽性挙動、酸素に対する高い親和性、および非常に負の標準電極電位はすべて、アルミニウムと同様に希ガスコアの外側に3つの価電子を持つスカンジウム、イットリウム、ランタン、およびアクチニウムの電極電位とよりよく一致しています。このシリーズは継続的な傾向を示していますが、グループ13の傾向は、ガリウムに最初に追加されたd-サブシェルとその結果として生じるd-ブロック収縮、およびタリウムに最初に追加されたf-サブシェルとその結果として生じるランタニド収縮によって破壊されます。
^ Al–F結合は、他のM–F結合とタイプが大きく異なるわけではないため、これらを 3-錯アニオンと見なすべきではありません。
^ フッ化物と重いハロゲン化物との間の連携におけるこのような差は、Snに発生する、珍しいないIV及びBi III例えば、。さらに大きな違いが間に発生CO 2とのSiO 2。
^ ソース内の存在量は、粒子ごとの表記ではなく、シリコンに関連してリストされています。10のごとのすべての要素の合計6シリコンの部分は2.6682である× 10 10部、アルミニウムは、8.410含む× 10 4部品。
^ USGSによるアルミニウムと銅の生産の年次統計を比較します。
^ スペルalumineは、スペルのに対し、フランス語から来ているアルミナはラテン語から来ています。
^ デイビーは、英語の単語sodaとpotashにちなんで、ナトリウムとカリウムと名付けたものを含む、他のいくつかの要素を発見しました。ベルセリウスはそれらをナトリウムとカリウムと呼んだ。ベルセリウスの提案は1814年に拡張され、現在まで使用されている1文字または2文字の化学記号の彼の提案されたシステムで拡張されました。ナトリウムとカリウムには、ラテン語の名前の後にそれぞれNaとKの記号が付いています。
^ スペイン語やイタリア語などの一部のヨーロッパ言語では、ラテン語の-um / -iumとは異なる接尾辞を使用して金属の名前を形成します。ポーランド語やチェコ語など、要素の名前のベースが異なるものも 、ロシア語やギリシャ語のように、ラテン文字をまったく使用しないで ^ たとえば、 Chemistry Internationalの2013年11月から12月号を参照して（一部の）元素の表では、元素は「アルミニウム（アルミニウム）」と記載されています。
^ それ自体アルミニウムは発がん性はありませんがで注目されるように、ソダーバーグのアルミニウム生産は、ある国際がん研究機関、 多環芳香族炭化水素への暴露に起因する可能性が高いです。
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参考文献
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外部リンク
コモンズには、アルミニウムに関連するメディアが
ウィキソースには、1911年のブリタニカ百科事典の記事「アルミニウム」のテキストが
アルミニウムのビデオの周期表（ノッティンガム大学）
有害物質ポータル–アルミニウム–米国保健社会福祉省有害物質疾病登録局から
CDC –化学物質の危険性に関するNIOSHポケットガイド–アルミニウム
国別の一次アルミニウムの世界生産
IMFによると、アルミニウムの価格履歴
アルミニウムの歴史–国際アルミニウム研究所のウェブサイトから
Emedicine –アルミニウム
短編映画のアルミニウムは、インターネットアーカイブから無料でダウンロードできます。
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