铝（Aluminium）是一种金属元素，元素符号为Al，是一种银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。 应用极为广泛。

2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，铝制品在一类致癌物清单中。

制备方法

1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl，AlCl₃复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石（Na3AlF6）的混合物制得了金属铝，奠定了今后大规模生产铝的基础。

8Al 30HNO₃(极稀)====8Al(NO₃)₃ 3NH₄NO₃ 9H₂O

6CH₃COOH 2Al=2Al(CH₃COO)₃ 3H₂↑

与碱反应

2Al 2NaOH 6H2O=2NaAl(OH)4 3H2↑

（也有文献写为2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2↑）

与非金属反应

4Al 3O₂====2Al₂O₃（点燃）

2Al 3Cl₂====2AlCl₃ (点燃）

2Al 3S====Al₂S₃ （加热）

铝热反应

2Al Fe₂O₃==点燃== Al₂O₃ 2Fe（铝热反应）

8Al 3Fe₃O4==高温== 4Al₂O₃ 9Fe

与水反应

根据铝的还原性可推断铝可以与水反应，但实验发现，铝与沸水几乎没有反应现象，不过铝在加热条件下就可以与水蒸汽发生明显反应，但反应一开始就与水中的氧气生成致密氧化膜阻止反应进一步进行。

物理性质

基本物性

铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成柱状、棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水，但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝，相对密度2.70，弹性模量70Gpa，泊松比0.33。熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。Al 在（室温）25℃的热膨胀系数0.0000236mm/℃ 或23.6ppm*k-1。

同位素

铝有24种同位素，其中只有一种是稳定的。同位素列表如下：

符号

质子

中子

质量

半衰期

自旋

相对丰度

19Al

13

6

19.0(218)#

20Al

13

7

(20.0194)#

21Al

13

8

21.02804(32)#

1/2 #

22Al

13

9

22.01952(10)#

59(3) ms

(3)

23Al

13

10

23.007267(20)

470(30) ms

5/2 #

24Al

13

11

23.9999389(30)

2.053(4) s

4

25Al

13

12

24.9904281(5)

7.183(12) s

5/2

26Al

13

13

25.98689169(6)

7.17(24)E 5 a

5

27Al

13

14

26.98153863(12)

稳定

5/2

1.0000

28Al

13

15

27.98191031(14)

2.2414(12) min

3

29Al

13

16

28.9804450(13)

6.56(6) min

5/2

30Al

13

17

29.982960(15)

3.60(6) s

3

31Al

13

18

30.983947(22)

644(25) ms

(3/2,5/2)

32Al

13

19

31.98812(9)

31.7(8) ms

1

33Al

13

20

32.99084(8)

41.7(2) ms

(5/2 )#

34Al

13

21

33.99685(12)

56.3(5) ms

4-#

35Al

13

22

34.99986(19)

38.6(4) ms

5/2 #

36Al

13

23

36.00621(23)

90(40) ms

37Al

13

24

37.01068(36)

10.7(13) ms

38Al

13

25

38.01723(78)

7.6(6) ms

39Al

13

26

39.02297(158)

7.6(16) ms

3/2 #

40Al

13

27

40.03145(75)#

10# ms [>260 ns]

41Al

13

28

41.03833(86)#

2# ms [>260 ns]

3/2 #

42Al

13

29

42.04689(97)#

1# ms

备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。

主要用途

物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。因为铝有多种优良性能，所以铝有着极为广泛的用途。

铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量（按吨计算）仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属；而且铝的资源十分丰富，据初步计算，铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8%以上。

铝的重量轻和耐腐蚀，是其性能的两大突出特点。

铝的密度很小，仅为2.7 g/cm³，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药（由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成）、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆的生产装置。铝空气电池，顾名思义就是以铝与空气作为电池材料的一种新型电池。它的一种无污染、长效、稳定可靠的电源，是一款对环境十分友好的电池。电池的结构以及使用的原材料可根据不同实用环境和要求而变动，具有很大的适应性，既能用于陆地也能用于深海，既可做动力电池，又能作长寿命高比能的信号电池。

毒理性质

研究发现，铝元素能损害人的脑细胞。根据世界卫生组织的评估，规定铝的每日摄入量为0～0.6mg/kg，这里的kg是指人的体重，即一个60kg的人允许摄入量为36mg。我国《食品添加剂使用标准GB2760-2011》中规定，铝的残留量要小于等于100mg/kg。以此计算，一个体重60kg的人每天吃油条不多于360g就不必担心。

铝在人体内是慢慢蓄积起来的，其引起的毒性缓慢、且不易察觉，然而，一旦发生代谢紊乱的毒性反应，则后果非常严重。因此，必须引起我们的重视，在日常生活中要防止铝的吸收，减少铝制品的使用。铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。

避免方法：

避免使用铝制成的炊具。少吃炸油条、由铝包装的糖果等食品，少喝易拉罐装的软饮料。部分药品由含铝物质制成，应减少服用含铝元素的药品，如:可以中和胃酸的Al(OH)3。

测定方法

方法名称：硫糖铝—铝的测定—络合滴定法

应用范围：采用络合滴定法测定硫糖铝中铝的含量，适用于硫糖铝中铝的含量测定。

方法原理：取供试品适量，经溶解稀释中和处理后，加醋酸-醋酸铵缓冲液，精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L），煮沸3～5分钟，放冷至室温。每1mL乙二胺四醋酸钠滴定液（0.05mol/L）相当于1.349mg的铝，计算，即得。

测定试剂：

水（新沸放置至室温）醋酸-醋酸铵缓冲液（pH6.0）二甲酚橙指示液锌滴定液（0.05mol/L）乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）基准氧化锌稀盐酸甲基红的乙醇溶液（0.025%）氨试液铬黑T指示剂氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）

操作步骤：

取本品约1.0g，精密称定，置200mL量瓶中，加稀盐酸10mL溶解后，加水稀释至刻度，摇匀，精密量取20mL，加氨试液中和至恰析出沉淀，再滴加稀盐酸至沉淀恰溶解为止，加醋酸-醋酸铵缓冲液（pH6.0）20mL，再精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）25mL，煮沸3～5分钟，放冷至室温，加二甲酚橙指示液1mL，用锌滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液自黄色转变为红色，并将滴定结果用空白试验校正。

注1：“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一，“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。

注2：“水分测定”用烘干法，取供试品2～5g，平铺于干燥至恒重的扁形称瓶中，厚度不超过5mm，疏松供试品不超过10mm，精密称取，打开瓶盖在100～105℃干燥5小时，将瓶盖盖好，移置干燥器中，冷却30分钟，精密称定重量，再在上述温度干燥1小时，冷却，称重，至连续两次称重的差异不超过5mg为止。根据减失的重量，计算供试品中含水量（%）。

产业情况

据相关资料显示，在我国特殊的资源和能源状况下，催生了科技创新的进程。在异型阴极结构电解槽、新型结构导流槽及高效节能型电解槽大范围推广应用之后，又开发出大容量电解槽磁流体优化设计技术，使电解槽的磁场平衡进一步优化。西部地区新建产能中，大量企业采用了各类新型变断面阴极钢棒技术，较好地改善铝水平和垂直磁流体比例关系，减少铝液波幅，为极距降低提供空间。同时，提高电流密度，加强保温，在阳极上开沟、打孔等节能降耗试验等取得较好效果。

铝型材

改革开放以来，中国铝工业取得了长足发展，已成为世界铝工业大国，形成了从铝土矿、氧化铝、电解铝、铝加工、研发为一体的比较完善的工业体系。

2006年，中国铝业从2005年的全行业亏损迅速转为全行业实现利润324亿元、利税500多亿元。电解铝落后的自焙槽生产能力被淘汰，2006年，电解铝1200万吨产能中160kA及以上产能占83%，已经全部淘汰落后的自焙槽生产能力，部分小型预焙槽生产能力得到改造。