齐国五百壮士(曾鲜见于王侯贵族)

主题:曾鲜见于王侯贵族,现屡现与寻常百姓,下面我们就来聊聊关于齐国五百壮士?接下来我们就一起去了解一下吧!

齐国五百壮士(曾鲜见于王侯贵族)

齐国五百壮士

主题:曾鲜见于王侯贵族,现屡现与寻常百姓

作者:历史学的还不错 糖衣化学系列——同时欢迎志同道合的朋友加入我们。

上回我们讲到了镁及其合金有着重要的工业用途,镁因为其密度小的特征应用航空航天工业,铝也是一种密度比较小的金属,并且有着优良延展性和导电性能。虽然在地壳元素含量中铝位于第三位,仅次于氧和硅,是铁的两倍、铜的近千倍。地壳中中含量如此丰富,现在铝的应用相当的普遍,如铝合金的门窗、铝制的易拉罐、铝制的电缆……,但是铝的发现和工业化生产相对铜和铁则晚的多,被称为"年轻的金属"。现在看上去烂大街的铝,曾经是无比的珍贵,甚至发现元素周期律的门捷列夫在接受硬功皇家学会的最高奖赏是一件金属铝和金制成的天平,拿破仑三世因为用铝制了一顶头盔而轰动一时。这是为什么呢?

金属铝之所以含量丰富,但是却成为"年轻的金属"是因为铝很容易失电子,与氧气结合得非常牢固,不易被还原所导致的。

最早德国化学家施塔尔注意到明矾中含有一种与当时已经发现的金属元素性质不同的金属元素,1754年马拉格夫把纯碱加入到明矾溶液中制备到了"矾土",在加硫酸又得到了明矾,可是他们都没有抓住机会,都与铝元素的发现失之交臂。

1825年,丹麦科学家奥斯特成功把铝土中的金属元素分离出来,但是铝的纯度不理想,加之发表论文的刊物不出名,没有引起化学界的关注。1827年德国化学家维勒在实验中用金属钾置换得到了一种灰色的粉末状的金属,虽然金属数量不多,而且还混有钾、氧化铝等杂质,因为他明确指出了这种金属的一些化学性质,被公认为铝的发现者。1854年法国科学家德维尔又通过金属钠还原氯化铝得到了有金属光泽的铝球,从此便开始了金属铝的工业生产。但是这种方法生产出来的铝,价格比黄金还要贵,当时的铝根本不会被用作工业和生活用品,更多的是做首饰和奢侈品。后来人们成功用电解的方法制备得到了铝,铝的生产成本才大大降低,价格也就降了下来,曾经只是王室贵族才可以使用的奢侈品,慢慢变成了寻常百姓也可以使用金属材料。

下图是两种不同用铝土矿为原料制备铝的工艺流程图。

流程中利用了氧化铝和氢氧化铝的两性来实现氧化铝的提纯,最后通过电解氧化铝来实现铝的制备,其中利用冰晶石降低氧化铝的熔点。

铝非常活泼,不仅可以与酸反应,还可以与碱反应产生氢气,与氧气等非金属单质也可以发生化合反应,也是因为铝非常活泼才导致铝元素的发现比较晚,制备比较苦难。但是这么活泼的铝却可以用来制备很多炊具、易拉罐、食品包装、输电线路等,使用中的铝腐蚀速度却并快,为什么呢?这是因为铝与氧气可以迅速化合成为致密氧化铝薄膜并阻止继续被氧化。而强酸或强碱溶液可以与氧化铝反应,在酸性条件下生成铝离子、碱性条件下则转化为偏铝酸根离子,在溶液中可以水解生成氢氧化铝。之所以可以用明矾净水就是因为明矾中的铝离子在溶液中水解生成氢氧化铝胶体,胶体可以吸附水中的悬浮物。

铝因其活泼性还可以发生铝热反应。铝热反应是铝与一些金属氧化物在高温下发生的置换反应,同时会释放出大量的热。可以利用铝热反应制备铬、锰等难溶的金属。又因为铝热反应放出大量的热,铁路工人可以利用铝和氧化铁的铝热反应焊接钢轨,该方法有装置和操作简单的特点。

虽然铝热反应可以制备得到铁,但是工业上铁的制备却不是用铝还原,甚至历史上铁的使用要远远早于铝,请大家继续关注下回"决定了封建社会生产力的金属——铁"。

一家之言,对"如何才能把化学知识处理的让学生喜闻乐见"您怎么看,留言区见!

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