Aluminium (IPA: /ˌæljʊˈmɪniəm/, /ˌæljəˈmɪniəm/) ou aluminium (/əˈluːmɪnəm/, voyez épellation ci-dessous) est un blanc argenté et malléable membre de groupe de bore de éléments chimiques. Il a le symbole Al; son nombre atomique est 13. Il n'est pas soluble dans l'eau dans des circonstances normales. L'aluminium est la plupart de métal abondant dans La terre's croûte, et le tiers la plupart d'élément abondant là-dedans, ensuite l'oxygène et silicium. Il compose environ 8% en poids de la surface pleine de la terre. L'aluminium est trop réactif chimiquement pour se produire en nature comme métal libre. Au lieu de cela, on le trouve combiné dans plus de 270 différent minerais.^[1] La source en chef de l'aluminium est bauxite minerai.

L'aluminium est remarquable pour que sa capacité résiste corrosion (en raison du phénomène de passivation) et son faible densité. Composants structuraux faits à partir de l'aluminium et son alliages soyez essentiel au aérospatial industrie et très important dans d'autres secteurs de transport et bâtiment. Sa nature réactive le rend utile comme catalyseur ou additif dans les mélanges chimiques, y compris être employé dedans nitrate d'ammonium explosifs pour augmenter la puissance de souffle.

Caractéristiques

L'aluminium est un doux, durable, léger, malléable métal avec l'aspect s'étendant d'argenté au gris mat, selon la rugosité extérieure. L'aluminium est non-toxique, non magnétique, et nonsparking. Il est également insoluble en alcool, bien qu'il puisse être soluble dans l'eau sous certaines formes. force de rendement d'aluminium pur est 7-11 MPa, tandis que alliages d'aluminium ayez les forces de rendement s'étendre de 200 MPa à 600 MPa.^[2] L'aluminium a environ un tiers densité et rigidité de acier. Il est malléable, et facilement usiné, fonte, et expulsé.

Corrosion la résistance est excellent due à une couche extérieure mince de oxyde d'aluminium cela forme quand le métal est exposé à l'air, efficacement empêchant plus loin oxydation. Les alliages d'aluminium les plus forts sont dus moins résistant à la corrosion à galvanique réactions à allié cuivre.^[2]

Des atomes d'aluminium sont arrangés dans cubique face au centre Structure (FCC). L'aluminium a une haute énergie d'empiler-défaut du ² d'approximativement 200 mJ/m.^[3]

L'aluminium est l'un des quelques métaux qui maintiennent la pleine réflectivité argentée sous la forme finement en poudre, lui faisant un composant important des peintures argentées. La finition de miroir d'aluminium a la réflectivité la plus élevée de n'importe quel métal dans le 200-400 nanomètre (UV) et le 3000-10000 nanomètre (loin IR) régions, alors que dans la gamme évidente de 400-700 nanomètre elle est légèrement surpassée près étain et argent et dans le 700-3000 (près d'IR) par l'argent, or, et cuivre.^{[la citation a eu besoin]}

L'aluminium est un bon thermique et conducteur électrique, améliorez en poids que le cuivre. L'aluminium est capable d'être a supraconducteur, avec une température critique supraconductrice de 1.2 kelvins et un champ magnétique critique environ de 100 gauss.^[4]

Isotopes

Article principal : isotopes d'aluminium

L'aluminium a neuf isotopes, dont la masse numérote la gamme de 23 à 30. Seulement ²⁷Al (isotope stable) et ²⁶Al (radioactif isotope, t_1/2 = 7.2 × 10⁵ y) produisez-vous naturellement ; cependant, ²⁷Al a une abondance normale de 99.9+ %. ²⁶Al est produit à partir l'argon dans l'atmosphère par spallation causé près rayonnement protons. Les isotopes d'aluminium ont trouvé l'application pratique en datant marin sédiments, nodules de manganèse, glace glaciaire, quartz dans roche expositions, et météorites. Le rapport de ²⁶Al à ¹⁰Soyez a été employé pour étudier le rôle du transport, dépôt, sédiment stockage, temps d'enterrement, et érosion sur 10⁵ à 10⁶ balances d'an.^{[citation requise]} Cosmogenic ²⁶Al a été appliqué la première fois dans les études du Lune et météorites. Des fragments de météorite, après le départ à leurs corps de parent, sont exposés au bombardement intense de rayonnement pendant leur voyage par l'espace, causant la partie essentielle ²⁶Production d'Al. Après être tombé à la terre, l'armature atmosphérique protège les fragments de météorite contre autre ²⁶La production d'Al, et son affaiblissement peuvent alors être employés pour déterminer l'âge terrestre de la météorite. La recherche de météorite a également montré cela ²⁶Al était relativement abondant à l'heure de la formation de notre système planétaire. La plupart des meteoriticists croient que l'énergie a libéré par l'affaiblissement de ²⁶Al était responsable de la fonte et différentiation de certains asteroïdes après leur formation il y a 4.55 milliards d'ans.^[5]

Occurrence normale

Dans La croûte de terre, l'aluminium est (les 8.13%) éléments métalliques le plus abondant, et le tiers le plus abondant de tous les éléments (après l'oxygène et silicium). Cependant, en raison de son affinité forte à l'oxygène, on ne le trouve pas dans l'état élémentaire mais seulement sous les formes combinées telles que des oxydes ou des silicates. Feldspath, le groupe de minerais le plus commun dans la croûte de terre, sont des aluminosilicates.

Bien que l'aluminium soit un élément extrêmement commun et répandu, les minerais communs d'aluminium ne sont pas des sources économiques du métal. Presque tout l'aluminium métallique est produit à partir du minerai bauxite. La bauxite se produit comme a désagrégation produit de basse roche en place de fer et de silice en conditions climatiques tropicales.^[6]

Production et amélioration

Bien que l'aluminium soit l'élément métallique le plus abondant dans la croûte de terre (pensée pour être de 7.5 à 8.1 pour cent), il est rare sous sa forme libre, se produisant dans les environnements oxygène-déficients comme volcanique on a par le passé considéré la boue, et a métal précieux plus valable que l'or. Napoleon III, l'empereur de la France, est réputé avoir donné un banquet où les invités les plus honorés ont été donnés des ustensiles d'aluminium, alors que les autres invités devaient se contenter de l'or.^[7]^[8] Monument de Washington a été accompli, la pierre angulaire d'aluminium de 100 onces (2.8 kilogrammes) étant mise en place le 6 décembre 1884, dans une cérémonie raffinée d'attachement. C'était la plus grande d'une seule pièce de l'aluminium moulée alors. À ce moment-là, l'aluminium était plus cher que l'argent, l'or, ou le platine. L'aluminium a été produit en quantité commerciale pour juste sur 100 ans.

L'aluminium est un métal fortement réactif qui forme une liaison chimique de grande énergie avec l'oxygène. Comparé à la plupart des autres métaux, il est difficile d'extraire à partir du minerai, comme bauxite, en raison de l'énergie requise pour réduire l'oxyde d'aluminium (Al₂O₃). Par exemple, réduction directe avec carbone, comme est employé pour produire fer, n'est pas chimiquement possible, puisque l'aluminium est un agent réducteur plus fort que le carbone. L'oxyde d'aluminium a un point de fusion d'environ 2.000 °C. Par conséquent, il doit être extrait près électrolyse. Dans ce processus, l'oxyde d'aluminium est dissous dans fondu cryolithe et alors réduit au métal pur. La température opérationnelle des cellules de réduction est autour 950 à 980 °C. La cryolithe est trouvée comme minerai dedans Le Groenland, mais dans l'utilisation industrielle il a été remplacé par une substance synthétique. La cryolithe est un composé de produit chimique d'aluminium, sodium, et calcium fluorures: (Na₃AlF₆). L'oxyde d'aluminium (une poudre blanche) est obtenu en raffinant la bauxite dans Processus de Bayer de Karl Bayer. (Précédemment, Processus de Deville était la technologie prédominante de raffinage.)

Le processus électrolytique a remplacé Processus de Wöhler, dont a comporté la réduction de chlorure d'aluminium anhydre potassium. Tous les deux électrodes employés dans l'électrolyse de l'oxyde d'aluminium sont le carbone. Une fois que le minerai est dans l'état fondu, ses ions sont libres pour se déplacer autour. La réaction au cathode (électrode négative) est

Al³⁺ + 3 e⁻ Al de →

Ici l'ion d'aluminium est réduit (des électrons sont ajoutés). Le métal d'aluminium alors descend au fond et est tapé au loin.

Au anode (électrode positive), l'oxygène est formé :

2 O²⁻ → O₂ + 4 e⁻

Cette anode de carbone est alors oxydée par l'oxygène, libérant l'anhydride carbonique.

O₂ + → CO DE C₂

Les anodes dans une cellule de réduction doivent donc être remplacées régulièrement, puisqu'elles sont consommées dans le processus.

À la différence des anodes, les cathodes ne sont pas oxydées parce qu'il n'y a aucun présent de l'oxygène, car les cathodes de carbone sont protégées par l'aluminium liquide à l'intérieur des cellules. Néanmoins, les cathodes érodent, principalement en raison des processus électrochimiques. Après cinq à dix ans, selon le courant utilisé dans l'électrolyse, une cellule doit être reconstruite en raison de l'usage de cathode.

Électrolyse d'aluminium avec Hall-Héroult le processus consomme beaucoup d'énergie, mais des procédés alternatifs se sont toujours avérés moins viables économiquement et/ou écologiquement. La consommation d'énergie spécifique moyenne mondiale est approximativement 15±0.5 kilowatt-heures par kilogramme d'aluminium produit (52 à 56 MJ/kg). Les fondeurs les plus modernes réalisent approximativement 12.8 kilowatts·h/kg (46.1 MJ/kg). (Comparez ceci au la chaleur de la réaction, 31 MJ/kg, et Gibbs libèrent l'énergie de la réaction, de la ligne de réduction de 29 MJ/kg.) courants pour des technologies plus anciennes sont en général ka 100 à 200 ; fondeurs du dernier cri ^[9] actionnez à environ ka 350. Des épreuves ont été rapportées avec 500 cellules de ka.

Rétablissement du métal par l'intermédiaire de réutilisation est devenue une facette importante de l'industrie d'aluminium. La réutilisation implique de fondre la chute, un processus qui exige seulement une énergie de cinq pour cent employée pour produire l'aluminium à partir de l'Oregon. Cependant, une partie significative (jusqu'à 15% de matériel d'entrée) est perdue As crasse (cendre-comme l'oxyde).^[10] La réutilisation était une activité low-profile jusqu'aux années 60 en retard, quand l'utilisation croissante de l'aluminium bidons de boisson apporté l'à la conscience publique.

L'énergie électrique représente environ 20% à 40% du coût de produire l'aluminium, selon l'endroit du fondeur. Des fondeurs tendent à être situés où l'énergie électrique est abondante et peu coûteuse, comme L'Afrique du Sud, Île du sud de La Nouvelle Zélande, L'Australie, La République populaire de Chine, Moyen-Orient, La Russie, Le Québec et Colombie britannique dans Le Canada, et L'Islande.

En 2005, la République populaire de Chine était le producteur supérieur de l'aluminium avec presque un cinquième part du monde, suivi de la Russie, du Canada, et des Etats-Unis, rapports Aperçu géologique britannique.

Au cours des 50 dernières années, l'Australie est allée bien à un producteur important de minerai de bauxite et à un producteur et à un exportateur principaux d'alumine.^[11] L'Australie a produit 62 millions de tonnes de bauxite en 2005. Les dépôts australiens ont quelques problèmes de raffinage, être haut en silice mais ont l'avantage d'être peu profond et relativement facile au mien.^[12]

Voyez également : Catégorie : Minerais d'aluminium

Chimie

État un d'oxydation

AlH est produit quand l'aluminium est chauffé dans une atmosphère de hydrogène.
Al₂O est fait en chauffant l'oxyde normal, Al₂O₃, avec du silicium au °C 1800 dans a vide.
Al₂S peut être fait en chauffant Al₂S₃ avec des copeaux d'aluminium au °C 1300 dans un vide. Il rapidement disproportionates aux produits de départ. Le séléniure est fait d'une façon parallèle.
AlF, AlCl et AlBr existent dans la phase gazeuse où le tri-halogénure est chauffé avec l'aluminium.

Les halogénures d'aluminium existent habituellement sous la forme AlX₃. par exemple. AlF₃, AlCl₃, AlBr₃, Ali₃ etc.

État deux d'oxydation

Oxyde d'aluminium, L'AlO, est présent où la poudre d'aluminium brûle en oxygène.

État trois d'oxydation

Les règles de Fajans montrez à cela Al trivalent simple de cation³⁺ n'est pas prévu pour être trouvé dans les sels anhydres ou les composés binaires tels qu'Al₂O₃. L'hydroxyde est une base faible et des sels d'aluminium des acides faibles, tels que le carbonate, ne peuvent pas être préparés. Les sels des acides forts, tels que le nitrate, sont stables et soluble dans l'eau, formant des hydrates avec au moins six molécules de l'eau de la cristallisation.
Hydrure d'aluminium, (AlH₃)_n, peut être produit à partir triméthylaluminium et un excès d'hydrogène. Il brûle explosivement en air. Il peut également être préparé par l'action du chlorure d'aluminium dessus hydrure de lithium dans éther la solution, mais ne peut pas être isolée librement dans le dissolvant.
Carbure d'aluminium, Al₄C₃ est fait en chauffant un mélange des éléments au-dessus de 1000 °C. Les cristaux jaune pâle ont une structure complexe de trellis, et réagissent avec l'eau ou les acides dilués à l'élasticité méthane. acetylide, Al₂(C₂)₃, est fait par le dépassement acétylène au-dessus de l'aluminium de chauffage.
Nitrure d'aluminium, AlN, peut être fait à partir des éléments à 800 °C. Il est hydrolysé par l'eau pour former ammoniaque et hydroxyde d'aluminium.
Phosphure d'aluminium, Des Alpes, sont faits pareillement, et des hydrolyses pour donner phosphine.
Oxyde d'aluminium, Al₂O₃, se produit naturellement comme corindon, et peut être fait en brûlant l'aluminium en oxygène ou en chauffant l'hydroxyde, le nitrate ou le sulfate. Comme pierre gemme, sa dureté est seulement excédée près diamant, nitrure de bore, et carborundum. Il est presque insoluble dans l'eau.
Hydroxyde d'aluminium peut être préparé comme précipité gélatineux en ajoutant l'ammoniaque à un soluté d'un sel d'aluminium. Il est amphotère, étant un acide très faible, et formant des aluminates avec alcalis. Il existe dans diverses formes cristallines.
Sulfure d'aluminium, Al₂S₃, peut être préparé par le dépassement sulfure d'hydrogène poudre finie d'aluminium. Il est polymorphe.
Iodure d'aluminium, (Ali₃)₂, est a dimère avec des applications dedans synthèse organique.
Fluorure d'aluminium, AlF₃, est fait en préparant l'hydroxyde avec l'à haute fréquence, ou peut être fait à partir des éléments. Il se compose d'une molécule géante qui sublime sans fondre à 1291 °C. Il est très inerte. Les autres trihalides sont dimères, ayant a pont-comme la structure.
Complexes de fluorure/eau d'aluminium : Quand l'aluminium et le fluorure sont ensemble dans le soluté, ils forment aisément les ions complexes tels qu'AlF (H₂O)₅⁺², AlF₃(H₂O)₃⁰, AlF₆^-3. De ces derniers, AlF₆^-3 est le plus stable. Ceci est expliqué par le fait qu'aluminium et fluorure, qui sont les deux ions très compacts, ajustement ensemble juste bien pour former le complexe octaédrique d'hexafluorure d'aluminium. Quand l'aluminium et le fluorure sont ensemble dans l'eau dans un rapport molaire de 1:6, AlF₆^-3 est la forme la plus commune, même dans des concentrations plutôt basses.
Composés organométalliques de formule empirique AlR₃ existez et, sinon aussi les molécules géantes, soyez au moins des dimères ou des trimères. Ils ont quelques utilisations en synthèse organique, par exemple triméthylaluminium.
des Alumino-hydrures des éléments les plus électropositifs sont connus, être le plus utile hydrure d'aluminium de lithium, Li [AlH₄]. Il se décompose en hydrure, aluminium et hydrogène de lithium une fois de chauffage, et est hydrolysé par l'eau. Il a beaucoup d'utilisations dans la chimie organique, en particulier comme agent réducteur. Les aluminohalides ont une structure semblable.

Faisceaux

Dans le journal La Science de 14 janvier 2005 on a signalé que des faisceaux de 13 atomes d'aluminium (Al₁₃) eu fait pour se comporter comme iode atome ; et, 14 atomes d'aluminium (Al₁₄) comporté comme terre alcaline atome. Les chercheurs bondissent également 12 atomes d'iode à Al₁₃ groupez pour former une nouvelle classe de polyiodide. On rapporte que cette découverte provoque la possibilité d'une nouvelle caractérisation de table périodique: superatoms. Les équipes de recherche ont été menées par Shiv N. Khanna (Université de Commonwealth de la Virginie) et A. Welford Castleman Jr (Université de l'Etat de Penn).^[13]

Applications

Utilisation générale

L'aluminium est le métal non ferreux le plus employé couramment.^[14] La production globale de l'aluminium en 2005 était 31.9 millions de tonnes. Il a excédé cela de n'importe quel autre métal excepté fer (837.5 millions de tonnes).^[15] L'aluminium relativement pur est produit seulement quand la résistance à la corrosion et/ou le workability est plus important que la force ou la dureté. Une couche mince d'aluminium peut être déposée sur une surface plate près dépôt physique de vapeur ou (très rarement) déposition en phase vapeur ou d'autres moyens chimiques de former enduits optiques et miroirs. Une fois ainsi déposé, un film frais et pur d'aluminium sert de bon réflecteur (approximativement 92%) de lumière visible et un excellent réflecteur (pas moins de 98%) de milieu et loin d'infrarouge.

L'aluminium pur a un bas résistance à la traction, mais une fois combinés avec le traitement thermomécanique, les alliages d'aluminium montrent une amélioration marquée des propriétés mécaniques, particulièrement quand gâché. Composants essentiels de forme d'alliages d'aluminium de avion et fusées en raison de leur haute - force - rapport d'à-poids. L'aluminium forme aisément des alliages avec beaucoup d'éléments tels que le cuivre, zinc, magnésium, manganèse et silicium (par exemple, duralumin). Aujourd'hui, presque tous les matériaux en bloc en métal qui désigné lâchement sous le nom du « aluminium, » sont réellement des alliages. Par exemple, le terrain communal papiers d'aluminium sont les alliages de l'aluminium de 92% à de 99%.^[16]

Certaines des nombreuses utilisations pour le métal d'aluminium sont dans :

Transport (automobiles, avion, camions, voitures ferroviaires, navires marins, bicyclettes etc.)
Empaquetage (bidons, clinquant, etc.)
Traitement à l'eau
Traitement contre des parasites de poissons comme Salaris de Gyrodactylus.
Construction (fenêtres, portes, voie de garage, fil de construction, etc.)
Batteries de cuisine
Lignes électriques de transmission pour la distribution d'énergie
Acier de MKM et Alnico aimants
Aluminium superbe de pureté (STATION THERMALE, Al 99.980% à 99.999%), utilisé dans l'électronique et CD.
Radiateurs pour les appareils électroniques comme transistors et Unités centrales de traitement.
L'aluminium en poudre est employé dedans peinture, et dedans pyrotechnie comme fusée pleine carburants et thermite.
Dans les lames de appui vertical épées et couteaux utilisé dedans combat d'étape.
L'aluminium est employé couramment dans la production de montre pendant qu'il fournit la longévité et résiste se ternir et corrosion.^[17]

Composés d'aluminium

Sulfate d'ammonium d'aluminium ([Al (NH₄)](AINSI₄)₂), alun d'ammonium est employé comme a mordant, dans la purification d'eau et le traitement des eaux d'égout, dedans papier production, comme a additif, et dedans cuir bronzage.

L'acétate d'aluminium est a sel utilisé en solution en tant que astringent.

Borate d'aluminium (Al₂O₃ B₂O₃) est employé dans la production de verre et en céramique.

Borohydrure d'aluminium (Al (BH₄)₃) est employé comme additif à le carburant pour réacteurs.
Bronze d'aluminium (CuAl₅)
Chlorure d'aluminium (AlCl₃) est employé : à la fabrication de peinture, dedans antiperspiranux, dedans pétrole raffinage et dans la production du synthétique le caoutchouc.

Le chlorohydride d'aluminium est employé comme antiperspirant et dans le traitement de hyperhidrosis.

Fluorosilicate d'aluminium (Al₂(SiF₆)₃) est employé dans la production du synthétique pierres gemmes, de verre et en céramique.

Hydroxyde d'aluminium (Al (OH)₃) est employé : en tant que antiacide, comme mordant, dedans l'eau purification, dans la fabrication de de verre et d'en céramique et dans l'imperméabilisation des tissus.

Oxyde d'aluminium (Al₂O₃), l'alumine, est trouvée naturellement As corindon (rubis et saphirs), émeris, et est employé dans la fabrication de verre. Le rubis et le saphir synthétiques sont employés dedans lasers pour la production de lumière logique.

Phosphate d'aluminium (AlPO₄) est employé dans la fabrication : de de verre et d'en céramique, pulpe et produits de papier, produits de beauté, peintures et vernis et en rendant dentaire ciment.

Sulfate d'aluminium (Al₂(AINSI₄)₃) est employé : dans la fabrication du papier, comme mordant, dans a extincteur, dans la purification d'eau et le traitement des eaux d'égout, comme additif, dans l'ignifugation, et dans le bronzage en cuir.

Dans beaucoup de vaccins, certains sels d'aluminium servent d'immunisé adjuvant (propulseur d'immuno-réaction) pour permettre à la protéine dans le vaccin de réaliser le pouvoir suffisant comme stimulant immunisé.

Alliages d'aluminium dans des applications structurales

Article principal : Alliage d'aluminium

Des alliages d'aluminium avec un éventail de propriétés sont employés en structures de technologie. Des systèmes d'alliage sont classifiés par un système de numération (Norme ANSI) ou par des noms indiquant leurs constituants de alliage principaux (DIN et OIN).

La force et la longévité des alliages d'aluminium changent considérablement, non seulement en raison des composants de l'alliage spécifique, mais également en raison des traitements thermiques et des processus de fabrication. Un manque de la connaissance de ces aspects de temps en temps a mené aux structures incorrectement conçues et à l'aluminium gagné une mauvaise réputation. (Voir l'article principal)

Une limitation structurale importante des alliages d'aluminium est leur fatigue force. À la différence des aciers, les alliages d'aluminium n'ont aucun bien défini limite de fatigue, signifiant que la défaillance de fatigue se produira par la suite sous de même chargements cycliques très petits. Ceci implique que les ingénieurs doivent évaluer ces charges et conception pour a la vie fixe plutôt qu'une vie infinie.

Une autre propriété importante des alliages d'aluminium est leur sensibilité à chauffer. Des procédures d'atelier impliquant le chauffage sont compliquées par le fait que l'aluminium, à la différence de l'acier, fondra sans rougeoyer d'abord rouge. Formation des opérations où a le coup incendient est employé exige donc de l'expertise, puisque signe visuel n'indique pas comment étroit le matériel est à la fonte. Les alliages d'aluminium, comme tous les alliages structuraux, sont sujets également à des efforts internes après des chauffages tels que la soudure et le bâti. Le problème avec les alliages d'aluminium est à cet égard leur bas point de fusion, qui les rendent plus susceptibles des déformations à partir de la détente thermiquement induite. La détente commandée peut être faite pendant la fabrication chaleur-en traitant les parties dans un four, suivi du refroidissement progressif -- en effet recuit les efforts.

Le bas point de fusion des alliages d'aluminium n'a pas exclu leur utilisation dans rocketry ; même pour l'usage dans la construction des chambres de combustion où les gaz peuvent atteindre 3500 K. Agena le moteur supérieur d'étape a employé une conception régénérativement refroidie d'aluminium pour quelques parties du bec, y compris la région thermiquement critique de gorge.

Câblage de ménage

Voyez également : Fil d'aluminium

Comparé au cuivre, l'aluminium a environ 65% de la conductivité par le volume, bien que 200% en poids. Traditionnellement le cuivre est employé en tant que matériel de câblage de ménage. En quelques années 60 l'aluminium était considérablement meilleur marché que le cuivre, et ainsi a été présenté pour le câblage électrique de ménage aux Etats-Unis, quoique beaucoup de montages n'aient pas été conçus pour accepter le fil d'aluminium. Cependant, dans certains cas le plus grand coefficient de dilatation thermique des causes d'aluminium le fil à augmenter et contracter relativement au métal différent vis raccordement, détachant par la suite le raccordement. En outre, l'aluminium pur a une tendance à fluage sous la pression soutenue régulière (à un plus grand degré comme élévations de la température), détachant encore le raccordement. En conclusion, Corrosion galvanique des métaux différents accrus la résistance électrique du raccordement.

Toute la ceci a eu comme conséquence les raccordements surchauffés et lâches, et ceci a à leur tour eu comme conséquence les feux. Les constructeurs sont alors devenus circonspects d'employer le fil, et beaucoup de juridictions ont proscrit son utilisation dans des tailles très petites dans la nouvelle construction. Par la suite, de plus nouveaux montages ont été présentés avec des raccordements conçus pour éviter de se desserrer et surchauffer. Au début ils ont été marqués « Al/Cu », mais ils soutiennent maintenant un codage de « CO/ALR ». Dans des assemblées plus âgées, les ouvriers devancent le problème de chauffage en utilisant approprié-fait cuir embouti du fil d'aluminium à un court « tresse« du fil de cuivre. Aujourd'hui, de nouveaux alliages, conceptions, et méthodes sont employés pour le câblage d'aluminium en combination avec des arrêts d'aluminium.

Histoire

Antique Grecs et Romans sels d'aluminium utilisés en tant que mordants teignants et comme astringents pour habiller des blessures ; alun est encore employé comme a styptic. En 1761 Guyton de Morveau suggéré appelant l'alun bas alumine. En 1808, Humphry Davy a identifié l'existence d'un à base métallique de l'alun, qu'il a au début nommé alumium et plus tard aluminium (voyez Étymologie section, ci-dessous).

Friedrich Wöhler est généralement crédité d'isoler l'aluminium (Latin alumen, alun) en 1827 par le mélange anhydre chlorure d'aluminium avec potassium. Comme le métal avait été d'abord produit deux ans plus tôt (dans un impur formez) près Danois physicien et chimiste Chrétien Ørsted de Hans, Ørsted peut également être énuméré en tant que son découvreur.^[18] De plus, Pierre Berthier aluminium découvert en minerai de bauxite et avec succès extrait lui.^[19] Français Henri Etienne Sainte-Claire Deville la méthode de Wöhler amélioré en 1846, et décrit ses améliorations dans un livre en 1859, chef parmi ces derniers étant la substitution du sodium pour le potassium considérablement plus cher.

(Note : Le titre du livre de Deville est « De l'aluminium, propriétés de ses, fabrication de SA » (Paris, 1859). Deville probablement a également conçu l'idée du électrolyse de l'oxyde d'aluminium dissous en cryolithe ; cependant, Charles Martin Hall et Paul Héroult pourraient avoir développé le processus plus pratique après Deville.)

Avant Processus de Hall-Héroult il a été développé, aluminium était excessivement difficile extraire à partir de son divers minerais. Ceci a rendu l'aluminium pur plus valable que l'or. Des barres de l'aluminium ont été exhibées à côté du Français bijoux de couronne au Exposition Universelle de 1855, et Napoleon III a été dit d'avoir réservé un ensemble de plats de dîner d'aluminium pour ses invités plus honorés.

L'aluminium a été choisi comme matériel pour être employé pour l'apex du Monument de Washington en 1884, un moment où un once (30 grammes) coûtez le salaire quotidien d'un ouvrier commun sur le projet ;^[20] l'aluminium était valeur à peu près identique comme argent.

Compagnies de Cowles alliage d'aluminium fourni dans la quantité dans Les Etats-Unis et L'Angleterre employer fondeurs comme le four de Karl Wilhelm Siemens d'ici 1886.^[21] Charles Martin Hall de L'Ohio aux États-Unis et Paul Héroult de La France a indépendamment développé Processus électrolytique de Hall-Héroult que rendu extraire l'aluminium à partir des minerais meilleur marché et est la méthode principale a maintenant employé dans le monde entier. Le processus de Hall-Heroult ne peut pas produire l'aluminium superbe de pureté directement. Le processus de Hall,^[22] en 1888 avec l'aide financière de Alfred E. Chasse, commencé Pittsburgh Reduction Company aujourd'hui connue sous le nom de Alcoa. Le processus de Héroult était dans la production d'ici 1889 po La Suisse à l'aluminium Industrie, maintenant Alcan, et à Aluminium britannique, maintenant groupe de Luxfer et Alcoa, d'ici 1896 po L'Ecosse.^[23]

Par 1895 le métal était employé comme matériau de construction aussi lointain As Sydney, L'Australie dans le dôme du bâtiment de secrétaire en chef.

Beaucoup de navies emploient un aluminium superstructure pour leurs navires, cependant, le feu 1975 à bord USS Belknap cela a étripé sa superstructure d'aluminium, aussi bien que l'observation des dommages de bataille aux bateaux britanniques pendant Guerre des Malouines, mené à beaucoup de navies commutant à tous les superstructures en acier. Arleigh étouffent la classe était le premier les un tel États-Unis bateau, étant construit entièrement avec de l'acier.

En avril 2008 le prix de l'aluminium était autour $1.35/livre.^[24]

Étymologie

Histoire de nomenclature

La citation la plus tôt donnée dans Dictionnaire de l'anglais d'Oxford pour n'importe quel mot utilisé comme nom pour cet élément est alumium, que Humphry Davy a utilisé en 1808 pour le métal il essayait d'isoler électrolytiquement dans le minerai alumine. La citation est de son journal Transactions philosophiques: « A fait avoir obtenu I été si chanceux As. .to les substances métalliques que j'étais à la recherche, je devrais avoir proposé pour elles les noms du silicium, d'alumium, le zirconium, et le glucium. »^[25]

D'ici 1812, Davy avait arrangé dessus aluminium, quel, en tant qu'autre note de sources,^{[la citation a eu besoin]} matchs sa racine latine. Il a écrit dans le journal Philosophie chimique: « L'aluminium n'a pas été obtenu jusqu'ici en état parfaitement libre. »^[26] Mais la même année, un contribuant anonyme au Revue trimestrielle, un journal politique-littéraire britannique, objecté à aluminium et proposé le nom aluminium, « pour ainsi nous prendrons la liberté d'écrire le mot, de préférence à l'aluminium, qui a un bruit moins classique. »^[27]

- ium le suffixe a eu l'avantage de conformément au précédent réglé dans d'autres éléments nouvellement découverts du temps : potassium, sodium, magnésium, calcium, et strontium (que Davy avait isolé lui-même). Néanmoins, - UM les épellations pour des éléments n'étaient pas inconnues alors, en tant que par exemple platine, connu d'Européens depuis le seizième siècle, molybdène, découvert en 1778, et tantale, découvert en 1802.

Américains adoptés - ium pour équiper le format standard de la table périodique des éléments, pour la majeure partie du dix-neuvième siècle, de aluminium apparaître dedans Webster Dictionnaire de 1828. En 1892, cependant, Charles Martin Hall a employé - UM orthographiant dans un prospectus de publicité pour sa nouvelle méthode électrolytique de produire le métal, en dépit de son utilisation constante de - ium orthographe dans tous brevets^[22] il a classé entre 1886 et 1903.^[28] On l'a par conséquent suggéré que l'épellation reflète un plus facile de prononcer le mot avec une peu de syllabe, ou que l'épellation sur l'insecte était une erreur. La domination de Hall de la production du métal a assuré à cela l'épellation aluminium est devenue la norme en Amérique du Nord ; Dictionnaire intégral de Webster de 1913, bien que, continué à employer - ium version.

En 1926, Société chimique américaine a officiellement décidé d'employer aluminium en ses publications ; Les dictionnaires américains marquent typiquement l'épellation aluminium comme variante britannique.

Épellation actuelle

Au R-U et à tout autre employer de pays Épellation britannique, seulement aluminium est employé. Aux Etats-Unis, l'épellation aluminium est en grande partie inconnue, et l'épellation aluminium prédomine.^[29]^[30] Dictionnaire canadien d'Oxford préfère aluminium, tandis que l'Australien Dictionnaire de Macquarie préfère aluminium. L'épellation dans pratiquement toutes autres langues est analogue au - ium fin.

Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) adopté aluminium en tant que le nom international standard pour l'élément en 1990, mais en tant que trois ans après identifiés aluminium comme variante acceptable. Par conséquent leur table périodique inclut tous les deux, mais des endroits aluminium d'abord.^[31] IUPAC préfère officiellement l'utilisation de aluminium en ses publications internes, bien que plusieurs publications d'IUPAC emploient l'épellation aluminium.^[32]

Rôle biologique

Précautions

La toxicité de l'aluminium peut être tracée au dépôt accru dans l'os et le système nerveux central, en particulier en présence de la fonction rénale réduite. Puisque l'aluminium concurrence du calcium pour l'absorption, les plus grandes quantités d'aluminium diététique peuvent contribuer à la minéralisation squelettique réduite (osteopenia) observée dans des enfants en bas âge de preterm et des enfants en bas âge avec le retardement de croissance. les enfants en bas âge de Plein-limite avec la fonction rénale normale ne semblent pas être au risque substantiel de la toxicité de l'aluminium des formules à base de protéines de soja. L'aluminium peut causer neurotoxicity dans les doses très élevées qui peuvent changer la fonction du barrière hématoméningée.^[33] Il est l'un des quelques éléments abondants qui n'ont aucune fonction connue en cellules vivantes. Un petit pourcentage des personnes sont allergique à lui - ils éprouvent dermatite de contact: un irritant éruption d'employer styptic ou antiperspirant produits, digestif les désordres et l'incapacité d'absorber des aliments de manger de la nourriture ont fait cuire dans des casseroles d'aluminium, et vomissement et d'autres symptômes de empoisonnement d'ingérer des produits tels que Amphojel, et Maalox (antiacides). De telles allergies sont extrêmement rares cependant, dans d'autres que l'aluminium n'est pas considéré aussi toxique As métal lourd, mais il y a d'évidence de toxicité si elle est consommée dans des montants excessifs. L'utilisation de l'aluminium cookware, populaire en raison du son corrosion résistance et bon conduction de la chaleur, n'a pas été montré pour mener à la toxicité de l'aluminium en général. Consommation excessive de antiacides en contenant des composés d'aluminium et l'utilisation excessive des antiperspiranux contenants de l'aluminium soyez des causes plus probables de toxicité. Augmentations d'aluminium oestrogène- connexe expression de gène dans l'humain cancer du sein cellules développées dans le laboratoire.^[34] Ces sels oestrogène-comme des effets ont mené à leur classification comme a metalloestrogen.

On l'a suggéré que l'aluminium soit une cause de La maladie d'Alzheimer, en tant que plaques de cerveau se sont avérés contenir le métal. La recherche dans ce secteur a été peu concluante ; l'accumulation d'aluminium peut être une conséquence des dommages de l'Alzheimer, pas la cause. Quoi qu'il arrive, s'il y a n'importe quelle toxicité d'aluminium il doit être par l'intermédiaire d'un mécanisme très spécifique, puisque l'exposition humaine totale à l'élément sous forme d'argile naturel en sol et poussière est énormément grande au-dessus d'une vie.^[35]^[36]

Mercure appliqué à la surface de l' alliage d'aluminium peut endommager le film extérieur d'oxyde protecteur par la formation amalgame de Mercure-aluminium. Ceci peut causer davantage de corrosion et d'affaiblissement de la structure. Pour cette raison, mercure thermomètres ne sont pas permis sur beaucoup avions de ligne, comme aluminium est employé en beaucoup de structures d'avion.

Un mélange d'aluminium en poudre et Fe₂O₃ est connu As thermite, et les brûlures avec de l'énergie élevée ont produit pour former Fe et Al₂O₃. Thermite peut être produit par distraction pendant des opérations de meulage, mais la haute la température d'inflammation rend des incidents peu probables dans la plupart des environnements d'atelier.

Aluminium et usines (phytoremediation)

L'aluminium est primaire parmi les facteurs qui contribuent à la perte de production d'usine sur les sols acides. Bien qu'il soit généralement inoffensif à la croissance de plantes des sols pH-neutres, la concentration dans les sols acides d'Al toxique³⁺ cations les augmentations et dérange la croissance et la fonction de racine.

Blé's adaptation permettre la tolérance d'aluminium est tel que l'aluminium induit un dégagement de composés organiques ce grippage à l'aluminium nocif cations. Sorgho est censé pour avoir le même mécanisme de tolérance. Le premier gène pour la tolérance d'aluminium a été identifié dans le blé. Un groupe aux États-Unis Le ministère de l'agriculture a prouvé que la tolérance de l'aluminium du sorgho est commandée par un gène simple, quant au blé. Ce n'est pas le cas à toutes les usines.

Voyez également

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