铝

蒸气压第一：577.5 kJ·mol−1 第二：1816.7 kJ·mol−1 第三：2744.8 kJ·mol−1 （主条目：铝的同位素铝（Aluminum）是化学元素，属于硼族元素，化学符号是Al，原子序数是13，相对密度是2.70。铝是较软的易延展的银白色金属，也是地壳中第三大丰度的元素（仅次于氧和硅），也是丰度最大的金属，在地球的固体表面中占约8%的质量。铝金属在化学上很活跃，因此除非在极其特殊的氧化还原环境下，一般很难找到游离态的金属铝。被发现的含铝的矿物超过270种。最主要的含铝矿石是铝土矿。铝因其低密度以及耐腐蚀（由于钝化现象）而受到重视。利用铝及其合金制造的结构件不仅在航空航太工业中非常关键，在交通和结构材料领域也非常重要。最有用的铝化合物是它的氧化物和硫酸盐。尽管铝在环境中广泛存在，但没有一种已知生命形式需要铝元素。铝是轻金属，密度仅是铁三分之一左右。纯铝较软，在300℃左右失去抗张强度，熔点660.4度。经处理过的铝合金较坚韧、易延展。有着金属光泽，光滑时表面银白而发亮，粗糙时呈暗灰色。无磁性且不易点燃。反射可见光能力强（约92%），反射中远红外线可达98%。纯铝的强韧度为7～11MPa，而铝合金可达200～600MPa。铝很容易加工、切割、塑形。铝原子以立方晶格排列。铝有良好的导电导热性（都为铜的59%），而远轻于铜。铝可以在低于1.2K 的温度和磁通量大于100高斯下超导。铝容易与氧反应，暴露于空气中会在其表面生成致密的氧化铝Al2O3（此过程为钝化），有效的防止其继续氧化，所以通常略显银灰色。平常我们可见的铝制品，均已经被氧化。而其氧化薄膜又使铝不易被腐蚀。在280 °C的温度之下铝开始会被水氧化，生成氢气和氢氧化铝和热。同时与一般的金属不同的是，它既可以和酸进行反应，又可以和强碱进行反应，因此认为铝是两性金属，铝的氧化物称为两性氧化物，而氢氧化铝则称为两性氢氧化物。铝和碱反应形成四羟基合铝酸盐（曾被认为是偏铝酸盐）和氢气。如与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠:铝能够与稀的强酸进行反应，生成氢气和相应的铝盐。如与稀盐酸反应生成氯化铝：与稀硝酸反应生成硝酸铝:该反应为其中的一个反应。在常温下，铝在浓硝酸和浓硫酸中被钝化，不与它们反应，所以浓硝酸是用铝罐（可维持约180小时）运输的。已知铝的同位素有24个，原子量从19～42，但只有 Al 27 {displaystyle {ce {^27Al}}} （稳定）和  Al 26 {displaystyle {ce {^26Al}}} （有放射性，半衰期为7.2×105年）存在于自然界。其中 Al 27 {displaystyle {ce {^27Al}}} 占 99.9% 以上。 Al 26 {displaystyle {ce {^26Al}}} 的比例可用于测定陨石的年龄。铝元素在地壳中的含量居金属首位，占地壳总量的8.3 %。相对于其他金属，铝的发现比较晚。1808年汉弗里·戴维爵士首次使用了“Aluminum”这个词，并开始尝试生产铝。 1825年丹麦化学家汉斯·奥斯特成功用钾从氯化铝中还原出铝：1827年弗里德里希·维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。由于取之不易，当时铝的价格高于黄金。德维尔（Henri Etienne Sainte-Claire Deville）在1846年纯化了维勒过程，并发表在1859年的一本书上。由此十年内铝的价格降低了90%。1886年查尔斯·马丁·霍尔（Charles Martin Hall）和保罗·埃鲁（Paul Héroult）各自独立发现了以命名的电解制铝法。在1889年卡尔·约瑟夫·拜耳（Carl Josef Bayer）继续优化了从铝土矿中提取氧化铝的过程，使得生产铝的原料氧化铝更加经济易得。迄今以拜耳法与霍尔-埃鲁法联用生产铝的方法为大规模工业制铝的主要手段。根据铝锭主成分含量可以分成三类：高级纯铝（铝的含量99.93%－99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%－99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%－99.7%）。白色、软、易加工，金属铝熔点为660度，是重要工业原料。近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。除上所述，在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆，在一些地方因铜制电缆价格较高常遭窃而改用铝制电缆；集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。目前铝的期货交易主要在伦敦金属交易所和上海期货交易所进行。铝是伦敦金属交易所的重要品种。虽然铝在pH值中性土壤中难溶并且对植物一般是无害的，但它在酸性土壤中是减缓植物生长的的首要因素。在酸性土壤中，Al3+阳离子浓度会升高，并影响植物的根部生长和功能。绝大多数酸性土壤中铝（而不是氢）是饱和的。因此，土壤的酸度来源于铝化合物的水解。“修正石灰位”的概念是用来定义土壤中碱饱和的程度。在土壤测试（英语：Soil test）实验室中，这个概念成为了确定土壤的“石灰（英语：Agricultural lime）需求”的测试程序的基础。