(A l), גליום (Ga), אינדיום (In) ותליום (T l).

כפי שניתן לראות מהנתונים לעיל, כל האלמנטים הללו התגלו בהמאה XIX.

גילוי של מתכות של תת-הקבוצה העיקרית III קבוצות

IN	אל	גא	ב	Tl
1806	1825	1875	1863	1861
G. Lussac,	G.H. Ørsted	L. de Boisbaudran	פ. רייך,	וו. קרוקס
ל טנרד	(דנמרק)	(צָרְפַת)	אי.ריכטר	(אַנְגלִיָה)
(צָרְפַת)			(גֶרמָנִיָה)

בורון הוא לא מתכת. אלומיניום הוא מתכת מעבר, בעוד שגליום, אינדיום ותליום הם מתכות מן המניין. לפיכך, עם הגדלת הרדיוסים של האטומים של היסודות של כל קבוצה של הטבלה המחזורית, התכונות המתכתיות של חומרים פשוטים גדלות.

בהרצאה זו נבחן מקרוב את תכונות האלומיניום.

1. מיקום האלומיניום בטבלה של D.I. Mendeleev. מבנה אטומי, הציג מצבי חמצון.

אלמנט האלומיניום ממוקם ב III קבוצה, תת-קבוצה ראשית "A", תקופה 3 של המערכת המחזורית, מספר סידורי מס' 13, מסה אטומית יחסית Ar(Al ) = 27. שכנו משמאל בטבלה הוא מגנזיום, מתכת טיפוסית, ומימין, סיליקון, לא מתכת. כתוצאה מכך, אלומיניום חייב להפגין תכונות בעלות אופי ביניים כלשהו והתרכובות שלו הן אמפוטריות.

Al +13) 2) 8) 3, p – אלמנט,

מצב קרקע 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
מצב נרגש 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

אלומיניום מציג מצב חמצון של +3 בתרכובות:

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. תכונות פיזיקליות

האלומיניום בצורתו החופשית היא מתכת כסופה-לבנה בעלת מוליכות תרמית וחשמלית גבוהה.נקודת התכה 650 o C. לאלומיניום יש צפיפות נמוכה (2.7 גרם/ס"מ 3) - בערך פי שלושה מזו של ברזל או נחושת, ויחד עם זאת היא מתכת עמידה.

3. להיות בטבע

מבחינת השכיחות בטבע, הוא מדורג מקום ראשון בין מתכות ומקום שלישי בין יסודות, שני רק לחמצן ולסיליקון. אחוז תכולת האלומיניום בקרום כדור הארץ, לפי חוקרים שונים, נע בין 7.45 ל-8.14% ממסת קרום כדור הארץ.

בטבע, אלומיניום מופיע רק בתרכובות (מינרלים).

כמה מהם:

· באוקסיט - Al 2 O 3 H 2 O (עם זיהומים של SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)

· נפלינים - KNa 3 4

· Alunites - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· אלומינה (תערובות של קאולינים עם חול SiO 2, אבן גיר CaCO 3, מגנזיט MgCO 3)

· קורונדום - Al 2 O 3

· פלדספר (אורתוקלאז) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2

· קאוליניט - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

· אלונייט - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4) 3 ×4Al(OH) 3

· בריל - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

באוקסיט
Al2O3	קורונדום
	אוֹדֶם
	סַפִּיר

4. תכונות כימיות של אלומיניום ותרכובותיו

אלומיניום מגיב בקלות עם חמצן בתנאים רגילים ומצופה בסרט תחמוצת (הנותן לו מראה מט).

הדגמה של סרט אוקסיד

עוביו הוא 0.00001 מ"מ, אך הודות לו אלומיניום אינו משחית. כדי ללמוד את התכונות הכימיות של האלומיניום, סרט התחמוצת מוסר. (באמצעות נייר זכוכית, או כימית: תחילה לטבול אותו בתמיסת אלקלית להסרת סרט התחמוצת, ולאחר מכן לתמיסה של מלחי כספית ליצירת סגסוגת אלומיניום עם כספית - אמלגם).

אֲנִי. אינטראקציה עם חומרים פשוטים

כבר בטמפרטורת החדר, האלומיניום מגיב באופן פעיל עם כל ההלוגנים ויוצר הלידים. כאשר הוא מחומם, הוא מגיב עם גופרית (200 מעלות צלזיוס), חנקן (800 מעלות צלזיוס), זרחן (500 מעלות צלזיוס) ופחמן (2000 מעלות צלזיוס), עם יוד בנוכחות זרז - מים:

2A l + 3 S = A l 2 S 3 (אלומיניום גופרתי),

2A l + N 2 = 2A lN (אלומיניום ניטריד),

A l + P = A l P (אלומיניום פוספיד),

4A l + 3C = A l 4 C 3 (אלומיניום קרביד).

2 Al +3 I 2 =2 Al I 3 (יודיד אלומיניום) הִתנַסוּת

כל התרכובות הללו עוברות הידרוליזה מלאה ליצירת אלומיניום הידרוקסיד, ובהתאם, מימן גופרתי, אמוניה, פוספין ומתאן:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4

בצורה של שבבים או אבקה, הוא נשרף בבהירות באוויר, משחרר כמות גדולה של חום:

4A l + 3 O 2 = 2A l 2 O 3 + 1676 קילו-ג'יי.

שריפת אלומיניום באוויר

הִתנַסוּת

II. אינטראקציה עם חומרים מורכבים

אינטראקציה עם מים :

2 Al + 6 H 2 O=2 Al (OH) 3 +3 H 2

ללא סרט תחמוצת

הִתנַסוּת

אינטראקציה עם תחמוצות מתכות:

אלומיניום הוא חומר מצמצם טוב, מכיוון שהוא אחת המתכות הפעילות. הוא מדורג בסדרת הפעילות מיד אחרי מתכות האדמה האלקליות. בגלל זה משחזר מתכות מהתחמוצות שלהן . תגובה זו, אלומינותרמיה, משמשת לייצור מתכות נדירות טהורות, כגון טונגסטן, ונדיום וכו'.

3 Fe 3 O 4 +8 Al =4 Al 2 O 3 +9 Fe +ש

תערובת תרמיט של Fe 3 O 4 ו-Al (אבקה) משמשת גם בריתוך תרמיט.

C r 2 O 3 + 2A l = 2C r + A l 2 O 3

אינטראקציה עם חומצות :

עם תמיסת חומצה גופרתית: 2 Al+ 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2

הוא אינו מגיב עם גופרית מרוכזת קרה וחנקן (פאסיביט). לכן, חומצה חנקתית מועברת במיכלי אלומיניום. כאשר מחומם, אלומיניום מסוגל להפחית חומצות אלו מבלי לשחרר מימן:

2A l + 6H 2 S O 4 (קונצרן) = A l 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O,

A l + 6H NO 3 (קונצרן) = A l (NO 3 ) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.

אינטראקציה עם אלקליות .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na [ Al(OH)4 ] +3 H 2

הִתנַסוּת

לא[אל(הו) 4 ] – נתרן טטרה-הידרוקסיאלומינאט

לפי הצעתו של הכימאי גורבוב, במהלך מלחמת רוסיה-יפן שימשה תגובה זו לייצור מימן לבלונים.

עם תמיסות מלח:

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu

אם משטחים של אלומיניום משופשפים במלח כספית, מתרחשת התגובה הבאה:

2 אל + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 Hg

הכספית המשתחררת ממיסה אלומיניום ויוצרת אמלגם .

איתור יוני אלומיניום בתמיסות : הִתנַסוּת

5. יישום אלומיניום ותרכובותיו

התכונות הפיזיקליות והכימיות של האלומיניום הובילו לשימוש נרחב בטכנולוגיה. תעשיית התעופה היא צרכנית עיקרית של אלומיניום: 2/3 מהמטוס מורכב מאלומיניום וסגסוגותיו. מטוס פלדה יהיה כבד מדי ויכול לשאת הרבה פחות נוסעים. לכן אלומיניום נקרא מתכת מכונפת. כבלים וחוטים עשויים מאלומיניום: עם אותה מוליכות חשמלית, המסה שלהם קטנה פי 2 ממוצרי הנחושת המתאימים.

בהתחשב בעמידות בפני קורוזיה של אלומיניום, זה כן ייצור חלקי מכונות ומיכלים לחומצה חנקתית. אבקת אלומיניום היא הבסיס לייצור צבע כסף כדי להגן על מוצרי ברזל מפני קורוזיה, ולהחזרת קרני חום, צבע כזה משמש לכיסוי מכלי אחסון נפט וחליפות כבאים.

תחמוצת אלומיניום משמשת לייצור אלומיניום וגם כחומר עקשן.

אלומיניום הידרוקסיד הוא המרכיב העיקרי של התרופות הידועות מאלוקס ואלמגל, המפחיתות את החומציות של מיץ הקיבה.

מלחי אלומיניום עוברים הידרוליזה גבוהה. מאפיין זה משמש בתהליך של טיהור מים. אלומיניום גופרתי וכמות קטנה של סיד מושפל מוסיפים למים לטיפול כדי לנטרל את החומצה שנוצרה. כתוצאה מכך, משתחרר משקע עצום של אלומיניום הידרוקסיד, אשר, שקוע, נושא עמו חלקיקים מרחפים של עכירות וחיידקים.

לפיכך, אלומיניום גופרתי הוא חומר קרישה.

6. ייצור אלומיניום

1) שיטה מודרנית וחסכונית לייצור אלומיניום הומצאה על ידי האולם האמריקאי והצרפתי Héroult בשנת 1886. זה כרוך באלקטרוליזה של תמיסה של תחמוצת אלומיניום בקריוליט מותך. קריוליט מותך Na 3 AlF 6 ממיס Al 2 O 3, בדיוק כמו מים ממיסים סוכר. אלקטרוליזה של "תמיסה" של תחמוצת אלומיניום בקריוליט מותך מתרחשת כאילו הקריוליט היה רק ​​הממס ותחמוצת האלומיניום האלקטרוליט.

זרם חשמלי 2Al 2 O 3 →4Al + 3O 2

ב"אנציקלופדיה לבנים ולבנות" האנגלית מאמר על אלומיניום מתחיל במילים הבאות: "ב-23 בפברואר 1886 החל עידן מתכת חדש בהיסטוריה של הציוויליזציה - עידן האלומיניום. ביום זה, צ'ארלס הול, כימאי בן 22, נכנס למעבדת המורה הראשונה שלו עם תריסר כדורים קטנים של אלומיניום כסוף-לבן בידו ועם החדשות שהוא מצא דרך לייצר את המתכת בזול. בכמויות גדולות". אז הול הפך למייסד תעשיית האלומיניום האמריקאית ולגיבור לאומי אנגלו-סכסוני, כאדם שהפך את המדע לעסק גדול.

2) 2Al 2 O 3 +3 C=4 Al+3 CO 2

זה מעניין:

• מתכת אלומיניום בודדה לראשונה בשנת 1825 על ידי הפיזיקאי הדני הנס כריסטיאן אורסטד. על ידי העברת גז כלור דרך שכבה של תחמוצת אלומיניום חמה מעורבת בפחם, אורסטד בודד אלומיניום כלוריד ללא שמץ של לחות. כדי לשחזר אלומיניום מתכתי, אורסטד היה צריך לטפל באלומיניום כלורי באמלגם אשלגן. שנתיים לאחר מכן, הכימאי הגרמני פרידריך וולר. הוא שיפר את השיטה על ידי החלפת אמלגם אשלגן באשלגן טהור.
• במאות ה-18 וה-19, האלומיניום היה המתכת העיקרית לתכשיטים. בשנת 1889 הוענק ל-D.I. מנדלייב בלונדון מתנה יקרת ערך עבור שירותיו בפיתוח הכימיה - מאזניים עשויים זהב ואלומיניום.
• עד 1855, המדען הצרפתי סן-קלייר דוויל פיתח שיטה לייצור מתכת אלומיניום בקנה מידה טכני. אבל השיטה הייתה מאוד יקרה. דוויל נהנה מחסותו המיוחדת של נפוליאון השלישי, קיסר צרפת. כאות למסירותו ולהכרת התודה שלו, דוויל הכין עבור בנו של נפוליאון, הנסיך שזה עתה נולד, רעשן חרוט באלגנטיות - "מוצר הצריכה" הראשון עשוי אלומיניום. נפוליאון אף התכוון לצייד את שומריו בקיר אלומיניום, אך המחיר התברר כאסור. באותו זמן, 1 ק"ג אלומיניום עלה 1000 מארק, כלומר. יקר פי 5 מכסף. רק לאחר המצאת התהליך האלקטרוליטי הפך האלומיניום שווה בערכו למתכות קונבנציונליות.
• האם ידעת שאלומיניום, כאשר הוא נכנס לגוף האדם, גורם להפרעה במערכת העצבים כאשר הוא עודף, חילוף החומרים מופרע. וסוכני הגנה הם ויטמין C, תרכובות סידן ואבץ.
• כאשר האלומיניום נשרף בחמצן ובפלואור משתחרר חום רב. לכן, הוא משמש כתוסף לדלק רקטות. רקטת שבתאי שורפת 36 טונות של אבקת אלומיניום במהלך הטיסה שלה. הרעיון של שימוש במתכות כמרכיב של דלק רקטי הוצע לראשונה על ידי F. A. Zander.

תרגילים

סימולטור מס' 1 - מאפיינים של אלומיניום לפי מיקום בטבלה המחזורית של היסודות של D.I. Mendeleev

סימולטור מס' 2 - משוואות תגובות של אלומיניום עם חומרים פשוטים ומורכבים

סימולטור מס' 3 - תכונות כימיות של אלומיניום

משימות מטלות

מס' 1. כדי להשיג אלומיניום מאלומיניום כלוריד, מתכת סידן יכולה לשמש כחומר מפחית. כתבו משוואה עבור תגובה כימית זו ואפיין תהליך זה באמצעות מאזן אלקטרוני.
לַחשׁוֹב! מדוע לא ניתן לבצע תגובה זו בתמיסה מימית?

מס' 2. השלימו את משוואות התגובות הכימיות:
Al + H 2 SO 4 (פתרון ) ->
Al + CuCl 2 ->
אל + HNO3 (קונצרן ) - ט ->
Al + NaOH + H 2 O ->

מס' 3. בצע את השינויים:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al

מס' 4. פתור את הבעיה:
סגסוגת אלומיניום-נחושת נחשפה לעודף של תמיסת נתרן הידרוקסיד מרוכזת תוך כדי חימום. שוחררו 2.24 ליטר גז (n.o.). חשב את אחוז הרכב הסגסוגת אם המסה הכוללת שלה הייתה 10 גרם?

מתכות הן אחד החומרים הנוחים ביותר לעיבוד. יש להם גם מנהיגים משלהם. לדוגמה, התכונות הבסיסיות של האלומיניום ידועות לאנשים כבר זמן רב. הם כל כך מתאימים לשימוש יומיומי שמתכת זו הפכה לפופולרית מאוד. מה הם גם חומר פשוט וגם אטום, נשקול במאמר זה.

היסטוריה של גילוי האלומיניום

במשך זמן רב, האדם מכיר את התרכובת של המתכת המדוברת - היא שימשה כאמצעי שיכול להתנפח ולחבר יחד את מרכיבי התערובת. הדבר היה הכרחי גם בייצור מוצרי עור. קיומה של תחמוצת האלומיניום בצורתה הטהורה נודע במאה ה-18, במחציתה השנייה. עם זאת, הוא לא התקבל.

המדען H. K. Ørsted היה הראשון שבידד את המתכת מהכלוריד שלה. הוא זה שטיפל במלח באמלגם אשלגן ובודד אבקה אפורה מהתערובת, שהייתה אלומיניום בצורתו הטהורה.

אז התברר שהתכונות הכימיות של האלומיניום מתבטאות בפעילותו הגבוהה וביכולת הצמצום החזקה שלו. לכן, אף אחד אחר לא עבד איתו במשך זמן רב.

עם זאת, בשנת 1854, הצרפתי דוויל הצליח להשיג מטילי מתכת על ידי אלקטרוליזה של ההמסה. שיטה זו רלוונטית גם היום. בייחוד ייצור המוני של חומר יקר ערך החל במאה ה-20, כאשר נפתרו הבעיות של ייצור כמויות גדולות של חשמל בארגונים.

כיום, מתכת זו היא אחת הפופולריות והמשמשות ביותר בבנייה ובתעשיית הבית.

מאפיינים כלליים של אטום האלומיניום

אם נאפיין את היסוד המדובר לפי מיקומו בטבלה המחזורית, אז ניתן להבחין במספר נקודות.

1. מספר סידורי - 13.
2. ממוקם בתקופה הקטנה השלישית, קבוצה שלישית, תת-קבוצה ראשית.
3. מסה אטומית - 26.98.
4. מספר האלקטרונים הערכיים הוא 3.
5. תצורת השכבה החיצונית באה לידי ביטוי בנוסחה 3s 2 3p 1.
6. שם האלמנט הוא אלומיניום.
7. בא לידי ביטוי חזק.
8. אין לו איזוטופים בטבע הוא קיים רק בצורה אחת, עם מספר מסה של 27.
9. הסמל הכימי הוא AL, נקרא "אלומיניום" בנוסחאות.
10. מצב החמצון הוא אחד, שווה ל-+3.

המאפיינים הכימיים של האלומיניום מאושרים במלואם על ידי המבנה האלקטרוני של האטום שלו, מכיוון שיש לו רדיוס אטומי גדול וזיקת ​​אלקטרונים נמוכה, הוא מסוגל לפעול כחומר מפחית חזק, כמו כל המתכות הפעילות.

אלומיניום כחומר פשוט: תכונות פיזיקליות

אם אנחנו מדברים על אלומיניום כחומר פשוט, אז זו מתכת מבריקה כסופה-לבנה. באוויר הוא מתחמצן במהירות ומתכסה בסרט תחמוצת צפוף. אותו דבר קורה כאשר נחשפים לחומצות מרוכזות.

הנוכחות של תכונה כזו הופכת מוצרים העשויים ממתכת זו לעמידים בפני קורוזיה, אשר, באופן טבעי, מאוד נוחה לאנשים. לכן נעשה שימוש כה נרחב באלומיניום בבנייה. הם גם מעניינים מכיוון שמתכת זו קלה מאוד, אך עמידה ורכה. השילוב של מאפיינים כאלה אינו זמין לכל חומר.

ישנן מספר תכונות פיזיקליות בסיסיות האופייניות לאלומיניום.

1. רמה גבוהה של גמישות וגמישות. ממתכת זו עשוי נייר כסף קל, חזק ודק מאוד, והוא גם מגולגל לתיל.
2. נקודת התכה - 660 0 C.
3. נקודת רתיחה - 2450 0 C.
4. צפיפות - 2.7 גרם/סמ"ק.
5. סריג הקריסטל הוא נפחי במרכז פנים, מתכת.
6. סוג החיבור - מתכת.

התכונות הפיזיקליות והכימיות של האלומיניום קובעות את תחומי היישום והשימוש בו. אם אנחנו מדברים על היבטים יומיומיים, אז המאפיינים שכבר דנו למעלה משחקים תפקיד גדול. כמתכת קלת משקל, עמידה ונגד קורוזיה, האלומיניום משמש בבניית מטוסים וספינות. לכן, חשוב מאוד להכיר את המאפיינים הללו.

תכונות כימיות של אלומיניום

מנקודת מבט כימית, המתכת המדוברת היא חומר מפחית חזק המסוגל להפגין פעילות כימית גבוהה תוך היותה חומר טהור. העיקר הוא להסיר את סרט התחמוצת. במקרה זה, הפעילות עולה בחדות.

התכונות הכימיות של אלומיניום כחומר פשוט נקבעות על ידי יכולתו להגיב עם:

• חומצות;
• אלקליות;
• הלוגנים;
• אָפוֹר.

זה לא יוצר אינטראקציה עם מים בתנאים רגילים. במקרה זה, של הלוגנים, ללא חימום, הוא מגיב רק עם יוד. תגובות אחרות דורשות טמפרטורה.

ניתן לתת דוגמאות כדי להמחיש את התכונות הכימיות של האלומיניום. משוואות תגובות של אינטראקציה עם:

• חומצות- AL + HCL = AlCL 3 + H 2;
• אלקליות- 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2;
• הלוגנים- AL + Hal = ALHal 3;
• אָפוֹר- 2AL + 3S = AL 2S 3.

באופן כללי, המאפיין החשוב ביותר של החומר המדובר הוא יכולתו הגבוהה לשחזר יסודות אחרים מהתרכובות שלהם.

יכולת התחדשות

התכונות המפחיתות של האלומיניום נראות בבירור בתגובות של אינטראקציה עם תחמוצות של מתכות אחרות. הוא מחלץ אותם בקלות מהרכב החומר ומאפשר להם להתקיים בצורה פשוטה. לדוגמה: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

במטלורגיה קיימת שיטה שלמה לייצור חומרים המבוססים על תגובות דומות. זה נקרא אלומינותרמיה. לכן, בתעשייה הכימית אלמנט זה משמש במיוחד לייצור מתכות אחרות.

תפוצה בטבע

במונחים של שכיחות בין אלמנטים מתכתיים אחרים, האלומיניום נמצא במקום הראשון. הוא כלול בקרום כדור הארץ 8.8%. אם נשווה אותו ללא מתכות, אז מקומו יהיה שלישי, אחרי חמצן וסיליקון.

בשל פעילותו הכימית הגבוהה, הוא אינו נמצא בצורה טהורה, אלא רק כחלק מתרכובות שונות. לדוגמה, ישנם עפרות, מינרלים וסלעים ידועים רבים המכילים אלומיניום. עם זאת, הוא מופק רק מבוקסיט, שתכולתו בטבע אינה גבוהה במיוחד.

החומרים הנפוצים ביותר המכילים את המתכת המדוברת:

• ספירי שדה;
• בוקסיט;
• גרניטים;
• סיליקה;
• אלומינוסיליקטים;
• בזלת ואחרים.

בכמויות קטנות, אלומיניום נמצא בהכרח בתאים של אורגניזמים חיים. כמה מינים של אזובי מועדון ותושבים ימיים מסוגלים לצבור את האלמנט הזה בתוך גופם במהלך חייהם.

קַבָּלָה

התכונות הפיזיקליות והכימיות של האלומיניום מאפשרות להשיגו רק בדרך אחת: על ידי אלקטרוליזה של התכה של התחמוצת המתאימה. עם זאת, תהליך זה מורכב מבחינה טכנולוגית. נקודת ההיתוך של AL 2 O 3 עולה על 2000 0 C. בגלל זה, זה לא יכול להיות נתון לאלקטרוליזה ישירות. לכן, המשך כדלקמן.

תשואת המוצר היא 99.7%. עם זאת, אפשר להשיג מתכת טהורה עוד יותר, המשמשת למטרות טכניות.

בַּקָשָׁה

התכונות המכניות של האלומיניום אינן כל כך טובות עד שניתן להשתמש בו בצורתו הטהורה. לכן, לרוב משתמשים בסגסוגות המבוססות על חומר זה. יש הרבה כאלה, ניתן למנות את הבסיסיים ביותר.

1. Duralumin.
2. אלומיניום-מנגן.
3. אלומיניום-מגנזיום.
4. אלומיניום-נחושת.
5. סילומינים.
6. אביאל.

ההבדל העיקרי ביניהם הוא, באופן טבעי, תוספים של צד שלישי. כולם מבוססים על אלומיניום. מתכות אחרות הופכות את החומר ליותר עמיד, עמיד בפני קורוזיה, עמיד בפני שחיקה וקל לעיבוד.

ישנם מספר תחומי יישום עיקריים של אלומיניום, הן בצורה טהורה והן בצורת התרכובות שלו (סגסוגות).

יחד עם הברזל וסגסוגותיו, האלומיניום היא המתכת החשובה ביותר. שני הנציגים הללו של הטבלה המחזורית הם שמצאו את היישום התעשייתי הנרחב ביותר בידי אדם.

תכונות של אלומיניום הידרוקסיד

הידרוקסיד היא התרכובת הנפוצה ביותר שיוצרת אלומיניום. התכונות הכימיות שלו זהות לאלו של המתכת עצמה - היא אמפוטרית. משמעות הדבר היא שהוא מסוגל להפגין אופי כפול, להגיב עם חומצות ועם אלקליות כאחד.

אלומיניום הידרוקסיד עצמו הוא משקע ג'לטיני לבן. זה מתקבל בקלות על ידי תגובה של מלח אלומיניום עם אלקלי או על ידי תגובה עם חומצות, הידרוקסיד זה נותן את המלח והמים המקבילים הרגילים. אם התגובה מתרחשת עם אלקלי, אז נוצרים קומפלקסים הידרוקסו של אלומיניום, שבהם מספר הקואורדינציה שלו הוא 4. דוגמה: Na - נתרן tetrahydroxoaluminate.

הַגדָרָה

אֲלוּמִינְיוּםממוקם בתקופה השלישית, קבוצה III של תת-הקבוצה הראשית (A) של הטבלה המחזורית. זהו אלמנט ה-p הראשון של התקופה השלישית.

מַתֶכֶת. ייעוד - אל. מספר סידורי - 13. מסה אטומית יחסית - 26.981 אמו.

מבנה אלקטרוני של אטום האלומיניום

אטום האלומיניום מורכב מגרעין טעון חיובי (+13), שבתוכו יש 13 פרוטונים ו-14 נויטרונים. הגרעין מוקף בשלוש קליפות, דרכן נעים 13 אלקטרונים.

אוֹרֶז. 1. ייצוג סכמטי של מבנה אטום האלומיניום.

התפלגות האלקטרונים בין האורביטלים היא כדלקמן:

13אל) 2) 8) 3;

1ס 2 2ס 2 2ע 6 3ס 2 3ע 1 .

רמת האנרגיה החיצונית של אלומיניום מכילה שלושה אלקטרונים, כולם אלקטרונים מתת-הרמה השלישית. דיאגרמת האנרגיה לובשת את הצורה הבאה:

מצב נרגש אפשרי תיאורטית עבור אטום האלומיניום עקב נוכחות של 3 פנוי ד-אורביטלים. עם זאת, זיווג אלקטרונים 3 סתת-רמה לא מתרחשת בפועל.

דוגמאות לפתרון בעיות

דוגמה 1

מאפיינים של אלומיניום

תוֹכֶן:

ציוני אלומיניום

תכונות פיזיקליות

תכונות קורוזיביות

תכונות מכניות

תכונות טכנולוגיות

בַּקָשָׁה

ציוני אלומיניום.

אלומיניום מאופיין במוליכות חשמלית ותרמית גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, משיכות ועמידות בפני כפור. התכונה החשובה ביותר של האלומיניום היא הצפיפות הנמוכה שלו (כ-2.70 גרם/סמ"ק נקודת ההיתוך של האלומיניום היא כ-660 מעלות צלזיוס).

התכונות הפיזיקליות, המכניות והטכנולוגיות של האלומיניום תלויות מאוד בסוג וכמות הזיהומים, מה שמחמיר את רוב התכונות של מתכת טהורה הזיהומים הטבעיים העיקריים באלומיניום הם ברזל וסיליקון. ברזל, למשל, קיים כשלב Fe-Al עצמאי,מפחית מוליכות חשמלית ועמידות בפני קורוזיה, פוגע בגמישות, אך מגביר מעט את חוזק האלומיניום.

בהתאם לדרגת הטיהור, אלומיניום ראשוני מחולק לאלומיניום בטוהר גבוה וטכני (GOST 11069-2001). אלומיניום טכני כולל גם ציונים המסומנים AD, AD1, AD0, AD00 (GOST 4784-97). אלומיניום טכני מכל הכיתות מיוצר על ידי אלקטרוליזה של נמס קריוליט-אלומינה. אלומיניום בטוהר גבוה מתקבל על ידי טיהור נוסף של אלומיניום טכני. תכונות של תכונות אלומיניום בטוהר גבוה ומיוחד נדונות בספרים

1) מטלורגיה של אלומיניום וסגסוגותיו. אד. אי.נ.פרידלינדר. מ' 1971.2) תכונות מכניות וטכנולוגיות של מתכות. א.ו.בובילב. מ' 1980.

הטבלה שלהלן מספקת מידע מקוצר על רוב ציוני האלומיניום. גם התוכן של הזיהומים הטבעיים העיקריים שלו - סיליקון וברזל - מצוין.

מותג	אל, %	אה, %	Fe,%	יישומים
אלומיניום בטוהר גבוה
A995	99.995	0.0015	0.0015	ציוד כימי נייר כסף עבור לוחות קבלים מטרות מיוחדות
A98	99.98	0.006	0.006
A95	99.95	0.02	0.025
אלומיניום בדרגה טכנית
A8 AD000	99.8	0.10 0.15	0.12 0.15	מוט תיל לייצור מוצרי כבלים וחוטים (מ-A7E ו-A5E). חומרי גלם לייצור סגסוגות אלומיניום לְסַכֵּל מוצרים מגולגלים (מוטות, רצועות, יריעות, תיל, צינורות)
A7 AD00	99.7	0.15	0.16 0.25
A6	99.6	0.18	0.25
A5E	99.5	0.10	0.20
A5 AD0	99.5	0.25 0.25	0.30 0.40
AD1	99.3	0.30	0.30
A0 גֵיהִנוֹם	99.0	0.95 בסך הכל עד 1.0%

ההבדל המעשי העיקרי בין אלומיניום טכני לאלומיניום מטוהר מאוד קשור להבדלים בעמידות בפני קורוזיה בסביבות מסוימות. מטבע הדברים, ככל שדרגת טיהור האלומיניום גבוהה יותר, כך הוא יקר יותר.

אלומיניום בטוהר גבוה משמש למטרות מיוחדות. אלומיניום טכני משמש לייצור סגסוגות אלומיניום, מוצרי כבלים וחוטים ומוצרים מגולגלים. בשלב הבא נדבר על אלומיניום טכני.

מוליכות חשמלית.

המאפיין החשוב ביותר של האלומיניום הוא המוליכות החשמלית הגבוהה שלו, בה הוא שני רק לכסף, נחושת וזהב. השילוב של מוליכות חשמלית גבוהה עם צפיפות נמוכה מאפשר לאלומיניום להתחרות בנחושת בתחום מוצרי הכבלים והחוטים.

בנוסף לברזל ולסיליקון, המוליכות החשמלית של האלומיניום מושפעת מאוד מכרום, מנגן וטיטניום. לכן, באלומיניום המיועד לייצור מוליכים זרם, התוכן של עוד כמה זיהומים מוסדר. לפיכך, בדרגת אלומיניום A5E עם תכולת ברזל מותרת של 0.35% וסיליקון 0.12%, סכום הזיהומים Cr + V + Ti + Mn לא יעלה על 0.01% בלבד.

מוליכות חשמלית תלויה במצב החומר. חישול לטווח ארוך ב-350 C משפר את המוליכות, בעוד שהתקשות קרה מחמירה את המוליכות.

הערך של התנגדות חשמלית בטמפרטורה של 20 C הואOhm*mm 2 /m או μOhm*m :

0.0277 – חוט אלומיניום מחושל בדרגה A7E

0.0280 – חוט אלומיניום מחושל בדרגה A5E

0.0290 – לאחר לחיצה, ללא טיפול בחום מאלומיניום AD0

לפיכך, ההתנגדות החשמלית של מוליכים מאלומיניום גבוהה פי 1.5 בערך מההתנגדות החשמלית של מוליכים נחושת. בהתאם לכך, המוליכות החשמלית (ההדדיות של ההתנגדות) של אלומיניום היא 60-65% מהמוליכות החשמלית של נחושת. המוליכות החשמלית של האלומיניום עולה עם ירידה בכמות הזיהומים.

מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות החשמלית של אלומיניום (0.004) זהה בערך לזה של נחושת.

מוליכות תרמית

המוליכות התרמית של אלומיניום ב-20 C היא בערך 0.50 cal/cm*s*C והיא עולה עם הגדלת טוהר המתכת. מבחינת מוליכות תרמית, האלומיניום הוא שני רק לכסף ונחושת (בערך 0.90), גבוה פי שלושה מהמוליכות התרמית של פלדה דלת פחמן. מאפיין זה קובע את השימוש באלומיניום ברדיאטורים ומחלפי חום.

תכונות פיזיקליות אחרות.

לאלומיניום יש גבוה מאוד קיבולת חום ספציפית(בערך 0.22 cal/g*C). זה משמעותי יותר מאשר לרוב המתכות (נחושת – 0.09). חום ספציפי של היתוךגם גבוה מאוד (בערך 93 cal/g). לשם השוואה, עבור נחושת וברזל ערך זה הוא כ-41-49 קלוריות לגרם.

הֶחזֵרִיוּתהאלומיניום תלוי מאוד בטוהר שלו. עבור רדיד אלומיניום בטוהר של 99.2%, רפלקטיביות האור הלבן היא 75%, ולרדיד עם תכולת אלומיניום של 99.5% ההחזרה היא כבר 84%.

תכונות קורוזיה של אלומיניום.

האלומיניום עצמו הוא מתכת מאוד מגיבה. זה קשור לשימוש בו באלומינותרמיה ובייצור חומרי נפץ. עם זאת, באוויר, אלומיניום מצופה בסרט דק (בערך מיקרון) של תחמוצת אלומיניום. בעל חוזק גבוה ואינרטיות כימית, הוא מגן על אלומיניום מפני חמצון נוסף וקובע את תכונות האנטי קורוזיה הגבוהות שלו בסביבות רבות.

באלומיניום בטוהר גבוה, סרט התחמוצת הוא רציף ולא נקבובי, ובעל הידבקות חזקה מאוד לאלומיניום. לכן, אלומיניום בטוהר גבוה עמיד מאוד בפני חומצות אנאורגניות, אלקליות, מי ים ואוויר. ההידבקות של סרט התחמוצת לאלומיניום במקומות בהם נמצאים זיהומים מתדרדרת משמעותית ומקומות אלו הופכים לפגיעים לקורוזיה. לכן, לאלומיניום של טוהר טכני יש פחות התנגדות. לדוגמה, ביחס לחומצה הידרוכלורית חלשה, ההתנגדות של אלומיניום מעודן וטכני שונה פי 10.

קורוזיה בבור נפוצה על אלומיניום (וסגסוגותיו). לכן, יציבות האלומיניום וסגסוגותיו בסביבות רבות נקבעת לא על ידי שינויים במשקל הדגימות או על ידי קצב חדירת הקורוזיה, אלא על ידי שינויים בתכונות המכניות.

ההשפעה העיקרית על תכונות הקורוזיה של אלומיניום טכני היא תכולת הברזל. לפיכך, שיעור הקורוזיה של תמיסת HCl 5% עבור מותגים שונים הוא (ב):

מותג	תוֹכֶןאל	תוכן פה	שיעור קורוזיה
A7	99.7 %	< 0.16 %	0.25 – 1.1
A6	99.6%	< 0.25%	1.2 – 1.6
A0	99.0%	< 0.8%	27 - 31

נוכחות הברזל מפחיתה גם את עמידות האלומיניום בפני אלקליות, אך אינה משפיעה על העמידות בפני חומצה גופריתית וחנקתית. באופן כללי, העמידות בפני קורוזיה של אלומיניום טכני, בהתאם לטוהר, מתדרדרת בסדר הבא: A8 ו-AD000, A7 ו-AD00, A6, A5 ו-AD0, AD1, A0 ו-AD.

בטמפרטורות מעל 100C, אלומיניום מגיב עם כלור. אלומיניום אינו יוצר אינטראקציה עם מימן, אך ממיס אותו היטב, ולכן הוא המרכיב העיקרי של הגזים הקיימים באלומיניום. לאדי מים, המתנתקים ב-500 C, יש השפעה מזיקה על אלומיניום בטמפרטורות נמוכות יותר, השפעת הקיטור זניחה.

האלומיניום עמיד בסביבות הבאות:

אווירה תעשייתית

מים מתוקים טבעיים עד לטמפרטורות של 180 C. קצב הקורוזיה עולה עם אוורור,

זיהומים של סודה קאוסטית, חומצה הידרוכלורית וסודה.

מי ים

חומצה חנקתית מרוכזת

מלחי חומצה של נתרן, מגנזיום, אמוניום, היפוסולפיט.

תמיסות חלשות (עד 10%) של חומצה גופרתית,

חומצה גופרתית 100%.

תמיסות חלשות של זרחן (עד 1%), כרום (עד 10%)

חומצת בורית בכל ריכוז

חומץ, לימון, יין. חומצה מאלית, מיצי פירות חמוצים, יין

תמיסת אמוניה

אלומיניום אינו יציב בסביבות כאלה:

מדללים חומצה חנקתית

חומצה הידרוכלורית

חומצה גופרתית מדללת

חומצה הידרופלואורית והידרופרוםית

חומצה אוקסלית, פורמית

תמיסות אלקליות קאוסטיות

מים המכילים מלחים של כספית, נחושת, יוני כלור, אשר הורסים את סרט התחמוצת.

קורוזיה במגע

במגע עם רוב המתכות והסגסוגות התעשייתיות, האלומיניום משמש כאנודה והקורוזיה שלו תגבר.

תכונות מכניות

מודול אלסטיות ה = 7000-7100 kgf/mm 2 עבור אלומיניום טכני ב-20 C. ככל שטוהר האלומיניום עולה, ערכו יורד (6700 עבור A99).

מודול גזירה G = 2700 ק"ג/מ"מ 2.

הפרמטרים העיקריים של המאפיינים המכניים של אלומיניום טכני ניתנים להלן:

פָּרָמֶטֶר	יְחִידָה לְשַׁנוֹת	מְעוּוָת	חישול
חוזק תפוקה? 0.2	ק"ג/מ"מ 2	8 - 12	4 - 8
חוזק מתיחה? V	ק"ג/מ"מ 2	13 - 16
התארכות בהפסקה?		5 – 10	30 – 40
צמצום יחסית בהפסקה		50 - 60	70 - 90
חוזק גזירה	ק"ג/מ"מ 2
קַשִׁיוּת	NV	30 - 35

האינדיקטורים המפורטים הם מאוד אינדיקטיביים:

1) עבור אלומיניום מחולל ויצוק, ערכים אלה תלויים בדרגת האלומיניום הטכני. ככל שיותר זיהומים, חוזק וקשיות גדולים יותר והגמישות נמוכה יותר. לדוגמה, הקשיות של אלומיניום יצוק היא: עבור A0 - 25HB, עבור A5 - 20HB, ועבור אלומיניום בטוהר גבוה A995 - 15HB. חוזק המתיחה למקרים אלה הוא: 8.5; 7.5 ו-5 kgf/mm 2, והתארכות יחסית 20; 30 ו-45% בהתאמה.

2) עבור אלומיניום מעוות, התכונות המכניות תלויות במידת העיוות, סוג המוצר המגולגל ומידותיו. לדוגמה, חוזק המתיחה הוא לפחות 15-16 kgf/mm 2 עבור חוט ו-8 - 11 kgf/mm 2 עבור צינורות.

עם זאת, בכל מקרה, אלומיניום טכני הוא מתכת רכה ושבירה. חוזק התפוקה הנמוך (גם עבור פלדה בעיבוד קר אינו עולה על 12 kgf/mm2) מגביל את השימוש באלומיניום מבחינת עומסים מותרים.

לאלומיניום יש מגבלת זחילה נמוכה: ב-20 C - 5 kgf/mm 2, וב-200 C - 0.7 kgf/mm 2. לשם השוואה: עבור נחושת נתונים אלה הם 7 ו-5 kgf/mm 2, בהתאמה.

נקודת ההיתוך הנמוכה והטמפרטורה שבה מתחיל התגבשות מחדש (עבור אלומיניום טכני היא כ-150 C), ומגבלת הזחילה הנמוכה מגבילים את טווח הטמפרטורות של פעולת האלומיניום בצד הטמפרטורה הגבוהה.

המשיכות של האלומיניום אינה מתדרדרת בטמפרטורות נמוכות, עד הליום. כאשר הטמפרטורה יורדת מ-+20 C ל-269 C, חוזק המתיחה גדל פי 4 עבור אלומיניום טכני ופי 7 עבור אלומיניום בטוהר גבוה. במקרה זה, הגבול האלסטי גדל פי 1.5.

ההתנגדות לכפור של האלומיניום מאפשרת את השימוש בו במכשירים ומבנים קריוגניים.

תכונות טכנולוגיות.

הגמישות הגבוהה של האלומיניום מאפשרת לייצר נייר כסף (עד 0.004 מ"מ עובי), מוצרים בעלי משיכה עמוקה, ולהשתמש בו למסמרות.

אלומיניום של טוהר טכני מפגין פריכות בטמפרטורות גבוהות.

יכולת החיתוך נמוכה מאוד.

טמפרטורת חישול מחדש היא 350-400 C, טמפרטורת חישול היא 150 C.

רְתִיכוּת.

קשיים בריתוך אלומיניום נובעים מ-1) נוכחות של סרט תחמוצת אינרטי חזק, 2) מוליכות תרמית גבוהה.

עם זאת, אלומיניום נחשב למתכת הניתנת לריתוך גבוה. לריתוך יש חוזק של המתכת הבסיסית (במצב חישול) ואותן תכונות קורוזיה. לפרטים על ריתוך אלומיניום, ראה, למשל,www. אתר ריתוך.com.ua.

בַּקָשָׁה.

בשל חוזקו הנמוך, האלומיניום משמש רק עבור אלמנטים מבניים לא טעונים כאשר מוליכות חשמלית או תרמית גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, משיכות או ריתוך חשובים. החלקים מחוברים באמצעות ריתוך או מסמרות. אלומיניום טכני משמש הן ליציקה והן למוצרים מגולגלים.

במחסן של החברה יש כל הזמן יריעות, חוטים וצמיגים מאלומיניום טכני.

(ראה את הדפים המקבילים של האתר). מטילי A5-A7 זמינים לפי בקשה.

אלומיניום טבעי מורכב מנוקליד בודד, 27Al. התצורה של שכבת האלקטרון החיצונית היא 3s2p1. כמעט בכל התרכובות, מצב החמצון של האלומיניום הוא +3 (ערך III).

הרדיוס של אטום האלומיניום הנייטרלי הוא 0.143 ננומטר, הרדיוס של יון Al3+ הוא 0.057 ננומטר. האנרגיות של יינון רציף של אטום אלומיניום ניטרלי הן, בהתאמה, 5.984, 18.828, 28.44 ו-120 eV. לפי סולם פאולינג, האלקטרושליליות של אלומיניום היא 1.5.

החומר הפשוט אלומיניום הוא מתכת רכה, קלילה, כסופה-לבנה.

נכסים

אלומיניום הוא מתכת טיפוסית, סריג גביש מעוקב במרכז הפנים, פרמטר a = 0.40403 ננומטר. נקודת ההיתוך של מתכת טהורה היא 660 מעלות צלזיוס, נקודת הרתיחה היא כ-2450 מעלות צלזיוס, והצפיפות היא 2.6989 גרם/סמ"ק. מקדם ההתפשטות הלינארית של אלומיניום הוא בערך 2.5·10-5 K-1 פוטנציאל אלקטרודה סטנדרטי Al 3+/Al הוא 1.663V.

מבחינה כימית, אלומיניום הוא מתכת פעילה למדי. באוויר, פני השטח שלו מכוסים באופן מיידי בסרט צפוף של תחמוצת Al 2 O 3, המונעת גישה נוספת של חמצן (O) למתכת ומובילה להפסקת התגובה, מה שקובע את תכונות האנטי קורוזיה הגבוהות של האלומיניום. . סרט משטח מגן על אלומיניום נוצר גם אם הוא ממוקם בחומצה חנקתית מרוכזת.

אלומיניום מגיב באופן פעיל עם חומצות אחרות:

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,

3H 2 SO 4 + 2Al = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

אלומיניום מגיב עם תמיסות אלקליות. ראשית, סרט התחמוצת המגן מתמוסס:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na.

ואז מתרחשות התגובות:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2,

NaOH + Al(OH) 3 = Na,

או בסך הכל:

2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2,

וכתוצאה מכך נוצרים אלומינאטים: Na - נתרן אלומינאט (Na) (נתרן טטרהידרוקסואלומינאט), K - אשלגן אלומינאט (K) (אשלגן טטרהידרוקסואלומינאט), או אחרים מאחר ואטום האלומיניום בתרכובות אלו מאופיין במספר קואורדינציה של 6, לא 4, אז הנוסחאות בפועל של תרכובות טטרהידרוקסו אלה הן כדלקמן:

נא וק.

כאשר מחומם, אלומיניום מגיב עם הלוגנים:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3,

2Al + 3 Br 2 = 2AlBr 3.

מעניין שהתגובה בין אבקות אלומיניום ליוד (I) מתחילה בטמפרטורת החדר אם מוסיפים כמה טיפות מים לתערובת הראשונית, שבמקרה זה ממלאת את התפקיד של זרז:

2Al + 3I 2 = 2AlI 3.

האינטראקציה של אלומיניום עם גופרית (S) בחימום מובילה להיווצרות גופרית אלומיניום:

2Al + 3S = Al 2S 3,

אשר מתפרק בקלות על ידי מים:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S.

אלומיניום אינו יוצר אינטראקציה ישירה עם מימן (H), אולם בדרכים עקיפות, למשל, באמצעות תרכובות אורגנואלומיניום, ניתן לסנתז פולימר מוצק אלומיניום הידריד (AlH 3) x - חומר מפחית חזק מאוד.

בצורת אבקה ניתן לשרוף אלומיניום באוויר, ונוצרת אבקה לבנה, עקשנית של תחמוצת אלומיניום Al 2 O 3.

חוזק הקשר הגבוה ב-Al 2 O 3 קובע את החום הגבוה של היווצרותו מחומרים פשוטים ואת יכולתו של האלומיניום להפחית מתכות רבות מהתחמוצות שלהם, למשל:

3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe ואפילו

3CaO + 2Al = Al 2 O 3 + 3Ca.

שיטה זו להשגת מתכות נקראת אלומינותרמיה.

תחמוצת אמפוטרית Al 2 O 3 מתאימה להידרוקסיד אמפוטרי - תרכובת פולימר אמורפית שאין לה הרכב קבוע. ההרכב של אלומיניום הידרוקסיד יכול לבוא לידי ביטוי בנוסחה xAl 2 O 3 · yH 2 O כאשר לומדים כימיה בבית הספר, הנוסחה של אלומיניום הידרוקסיד מצוינת לרוב כ Al(OH) 3;

במעבדה ניתן להשיג אלומיניום הידרוקסיד בצורה של משקע ג'לטיני על ידי תגובות החלפה:

Al 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4,

או על ידי הוספת סודה לתמיסת מלח האלומיניום:

2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2,

כמו גם הוספת תמיסת אמוניה לתמיסת מלח אלומיניום:

AlCl 3 + 3NH 3 ·H2O = Al(OH) 3 + 3H 2 O + 3NH 4 Cl.

שם והיסטוריה של הגילוי: האלומיניום הלטיני מגיע מהאלומן הלטיני, כלומר אלום (אלומיניום ואשלגן גופרתי (K) KAl(SO 4) 2 12H 2 O), אשר שימש זמן רב בשיזוף עור וכחומר עפיצות. בשל הפעילות הכימית הגבוהה, הגילוי והבידוד של אלומיניום טהור ארך כמעט 100 שנים. המסקנה שניתן לקבל "אדמה" (חומר עקשן, במונחים מודרניים - תחמוצת אלומיניום) מאלום נוצרה עוד בשנת 1754 על ידי הכימאי הגרמני א.מרגרף. מאוחר יותר התברר שניתן לבודד את אותה "אדמה" מחימר, והיא החלה להיקרא אלומינה. רק בשנת 1825 הצליח הפיזיקאי הדני H. K. Ørsted להשיג אלומיניום מתכתי. הוא טיפל באלומיניום כלוריד AlCl 3, שניתן להשיג מאלומינה, באמלגם אשלגן (סגסוגת של אשלגן (K) עם כספית (Hg)), ולאחר זיקוק הכספית (Hg), הוא בודד אבקת אלומיניום אפורה.

רק כעבור רבע מאה שיטה זו עברה מודרניזציה קלה. בשנת 1854 הציע הכימאי הצרפתי A.E. Saint-Clair Deville להשתמש במתכת נתרן (Na) לייצור אלומיניום, והשיג את המטילים הראשונים של המתכת החדשה. עלות האלומיניום הייתה גבוהה מאוד באותה תקופה, וממנו יוצרו תכשיטים.

שיטה תעשייתית לייצור אלומיניום על ידי אלקטרוליזה של התכה של תערובות מורכבות, כולל תחמוצת אלומיניום, פלואוריד וחומרים אחרים, פותחה באופן עצמאי בשנת 1886 על ידי P. Héroux (צרפת) ו-C. Hall (ארה"ב). ייצור אלומיניום מצריך צריכת אנרגיה גבוהה, ולכן הוא מומש בקנה מידה גדול רק במאה ה-20. בברית המועצות יוצר האלומיניום התעשייתי הראשון ב-14 במאי 1932 במפעל האלומיניום וולכוב, שנבנה בסמוך לתחנת הכוח ההידרואלקטרית וולקוב.