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magnesio – alluminio – silicio B Al Ga
Generale
Nome, Simbolo, N° Atomico			alluminio, Al, 13
Serie chimica			metalli del blocco p
Gruppo, Periodo, Blocco			13 (IIIA), 3, p
Densità, Durezza			2700 kg/m³, 2,75
Colore			bianco argenteo
Proprietà atomiche
Peso atomico			26,981538 amu
Raggio atomico			125
Raggio covalente			118 pm
Raggio di van der Waals			n.d.
Configurazione elettronica			Ne3s²3p¹
e- per livello energetico			2, 8, 3
Stato di ossidazione			3 (amfoterico)
Struttura cristallina			Cubica
Proprietà fisiche
Stato di aggregazione			solido
Punto di fusione			933,47 K, (660,32 °C)
Punto di ebollizione			2792 K, (2518,85 °C)
Volume molare			10,00 × 10-3 m3/mol
Calore di vaporizzazione			293,4 kJ/mol
Calore di fusione			10,79 kJ/mol
Pressione del vapore			2,42 × 10-6 Pa
Velocità del suono			5100 m/s a 933 K
Varie
Elettronegatività			1,61
Capacità calorica specifica			900 J/(kg*K)
Conducibilità elettrica			37,7 × 106/m·ohm
Conducibilità termica			237 W/(m*K)
Prima energia di ionizzazione			577,5 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione			1816,7 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione			2744,8kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione			11.577 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione			14.842 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione			18.379 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione			23.326 kJ/mol
Energia di ottava ionizzazione			27.465 kJ/mol
Nona energia di ionizzazione			31.853 kJ/mol
Decima energia di ionizzazione			38.473 kJ/mol
Isotopi stabili
iso	NA	TD	DM	DE	DP
26Al	sint	7,17 × 105 anni	ε	4,004	26Mg
27Al	100%	Al è stabile con 14 neutroni
iso = isotopo NA = abbondanza in natura TD = tempo di dimezzamento DM = modalità di decadimento DE = energia di decadimento in MeV DP = prodotto del decadimento

Blocco di alluminio comparato con un Penny americano

L'alluminio è l'elemento chimico di numero atomico 13. Il suo simbolo è Al.

Si tratta di un metallo duttile color argento. L'alluminio si trova principalmente nei minerali di bauxite ed è notevole la sua resistenza all'ossidazione, la sua morbidezza, e la sua leggerezza. L'alluminio grezzo viene lavorato tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la fusione, la forgiatura o lo stampaggio.

L'alluminio viene usato in molte industrie per la fabbricazione di milioni di prodotti diversi ed è molto importante per l'economia mondiale. Componenti strutturali fatti in alluminio sono vitali per l'industria aerospaziale e molto importanti in altri campi dei trasporti e delle costruzioni nei quali leggerezza, durata e resistenza sono necessarie.

Caratteristiche [modifica]

L'alluminio è un metallo tenero, leggero ma resistente, con un aspetto grigio argento a causa del leggero strato di ossidazione che si forma rapidamente quando è esposto all'aria e che previene la corrosione. L'alluminio pesa circa un terzo dell'acciaio o del rame; è malleabile, duttile e può essere lavorato facilmente; ha una eccellente resistenza alla corrosione e durata. Inoltre non è magnetico, non fa scintille, ed è il secondo metallo per malleabilità e sesto per duttilità. L’Alluminio è uno degli elementi più diffusi sulla terra, secondo solo ad ossigeno e silicio. In natura si trova sempre combinato con altri elementi; è presente in numerosi minerali. Dal punto di vista industriale questo metallo leggero (la sua densità è di 2.71 g/cm³) viene prodotto a partire dalla bauxite, roccia rosso bruno o giallo, diffusa soprattutto negli USA, in Russia, Guyana, Ungheria, nei territori dell’ex Jugoslavia. Le proprietà salienti dell’Alluminio sono:

• Basso peso specifico, pari a circa un terzo di quello dell’acciaio o delle leghe di Rame
• Elevata resistenza alla corrosione
• Alta conducibilità termica ed elettrica
• Atossicità
• Elevata plasticità
• Eccellente duttilità e malleabilità
• Basso potere radiante
• Ottima saldabilità (a gas, ad arco elettrico, per resistenza)

Pochi elementi in natura si prestano a costituire un numero così elevato di leghe come l'Alluminio. Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono all’Alluminio determinati quantitativi di elementi alliganti. Quando si combina con altri elementi, le caratteristiche di questo metallo, che allo stato puro è tenero e duttile, cambiano radicalmente. Basta un solo esempio: l'ossido di Alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualità sono più conosciuti come zaffiri e rubini), è la sostanza naturale più dura dopo il diamante, con durezza relativa 9 nella scala Mohs. Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dall’Alluminio, le peculiarità in comune per tutte sono:

• Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650°C
• Basso peso specifico, compreso tra 2,66 e 2,85 gr/cm3
• Elevatissima conducibilità elettrica e termica
• Contenuto di Alluminio maggiore del 95%

Gran parte degli elementi metallici sono solubili nell’alluminio, tuttavia Rame (Cu), Silicio (Si), Magnesio (Mg), Zinco (Zn), Manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per l’alluminio a costituire le leghe madri; accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe, conosciuti come correttivi. Si trovano aggiunte, per scopi particolari, piccole percentuali di nichel, titanio, zirconio, cromo, bismuto, piombo, cadmio scandio ed anche stagno e ferro, quest’ultimo peraltro sempre presente come impurezza.Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti all'alluminio di base da soli si hanno leghe binarie, quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie. Ogni elemento possiede il suo particolare effetto, per esempio:

• Silicio: migliora la colabilità e riduce il coefficiente di dilatazione;
• Magnesio: aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare;
• Manganese: aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione;
• Rame: accresce la resistenza meccanica, soprattutto a caldo;
• Zinco: soprattutto se associato al magnesio, conferisce un’elevata resistenza meccanica.

Applicazioni [modifica]

Che venga misurato in termini di quantità o di valore, l'uso dell'alluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro, ed è importante praticamente in tutti i segmenti dell'economia mondiale. L'alluminio puro è soffice e debole, ma può formare leghe con piccole quantità di rame, magnesio, manganese, silicio e altri elementi, che hanno un'ampia gamma di proprietà utili.

Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale. Quando l'alluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante. Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento. L'alluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi.

Alcuni dei molti campi in cui viene usato l'alluminio sono:

• Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
• Imballaggio (lattine, pellicola d'alluminio, ecc.)
• Costruzioni (finestre, porte, facciate continue per realizzare il rivestimento di intere costruzioni, ecc.)
• Beni di consumo durevoli (elettrodomestici, attrezzi da cucina, ecc.)
• Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero, anche se la sua conduttività elettrica è solo il 60% di quella del rame)
• Macchinari.

Il suo ossido, l'allumina, si trova naturalmente in forma di corindone, smeriglio, rubino, e zaffiro ed è usato nella produzione del vetro. Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente.

L'alluminio si ossida in maniera energica e, come risultato, ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi. Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia.

Storia [modifica]

Friedrich Wöhler è generalmente accreditato per aver isolato l'alluminio (dal Latino alumen, alum) nel 1827. Comunque, questo metallo venne prodotto per la prima volta, in forma impura, due anni prima dal chimico e fisico danese Hans Christian Ørsted. Henri Sainte-Claire Deville presentò in un libro del 1859 due miglioramenti al processo di produzione, sostituendo il potassio al sodio e usando un dicloruro invece che un cloruro semplice. L'invenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 rese economica l'estrazione dell'alluminio dai minerali, ed è comunemente in uso in tutto il mondo.

Gli antichi greci e romani usavano l'allume che era prodotto dalla lavorazione della alunite, un solfato d'alluminio che si trova in natura.
L'allume era fondamentale nell'industria tessile come fissatore per colori, per le stampe su pergamena, per la concia delle pelli, la produzione del vetro e, come emostatico, per curare le ferite.
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare l'alluminio base, allumina.

Disponibilità [modifica]

Nonostante l'alluminio sia un elemento abbondante della crosta terrestre (8.1%), è molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso, con un valore superiore a quello dell'oro. È quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantità commerciali avviene da poco più di 100 anni.

Quando venne scoperto l'alluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte, e poiché si trovava solo legato in qualche composto era il più difficile da ottenere, nonostante fosse uno dei più abbondanti elementi disponibili sulla terra.

Per un periodo l'alluminio costò più dell'oro, ma i prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di estrazione. Solo in questa data infatti venne messo a punto, in Francia da Heroult e in America da Hall, il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio, Al₂O₃).

Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) è diventato una parte importante dell'industria dell'alluminio. Il riciclaggio dell'alluminio non è una novità, è una pratica comune fin dai primi del 1900. Era comunque un'attività a basso profilo fino ai primi anni '60 quando il riciclaggio dell'alluminio delle lattine pose questa pratica sotto l'attenzione pubblica. Le fonti per il riciclaggio dell'alluminio comprendono automobili e serramenti, elettrodomestici, contenitori e altri prodotti. Il riciclaggio è molto conveniente: produrre un chilo di alluminio pronto all'uso a partire da scarti costa meno di 1 Kwh, contro i 13-14 circa normali.

L'alluminio è un metallo reattivo e non può essere estratto dal suo minerale, la bauxite (Al₂O₃), tramite riduzione con il carbonio. Viene invece estratto tramite elettrolisi: il metallo viene ossidato in soluzione a quindi nuovamente ridotto a metallo puro. Il minerale deve essere in stato liquido perché ciò avvenga. Comunque, la bauxite ha un punto di fusione di 2000°C, che è una temperatura troppo alta per essere ottenuta in maniera economica. Per molti anni la bauxite veniva disciolta nella criolite fusa, che abbassa il punto di fusione a circa 900°C. Attualmente la criolite è stata rimpiazzata da una miscela artificiale di alluminio, sodio, e fluoruro di calcio. Questo processo richiede ancora grosse quantità di energia, e le fabbriche di alluminio hanno normalmente una propria centrale elettrica nelle immediate vicinanze. Attualmente uno dei più grandi produttori di alluminio è il Canada, che grazie ai suoi grandi impianti idroelettrici importa bauxite ed esporta alluminio metallico.

Gli elettrodi usati nell'elettrolisi della bauxite sono entrambi di carbonio. Una volta che il minerale è fuso, i suoi ioni sono liberi di muoversi. La reazione al catodo negativo è

Al³⁺ + 3e^- → Al

Qui gli ioni di alluminio vengono ridotti (vengono aggiunti elettroni). Il metallo di alluminio quindi affonda e viene separato.

L'anodo positivo ossida l'ossigeno della bauxite, che quindi reagisce con il carbonio dell'elettrodo per formare anidride carbonica:

2O^2- → O₂ + 2e^-

O₂ + C → CO₂

Questo catodo deve essere sostituito spesso perché si trasforma in anidride carbonica. Nonostante il costo dell'elettrolisi, l'alluminio è economico e ampiamente utilizzato. L'alluminio può essere estratto anche dall'argilla, ma il processo è costoso.

Isotopi [modifica]

L'alluminio ha nove isotopi, la cui massa atomica varia da 23 a 30. Solo ²⁷Al (isotopo stabile) e ²⁶Al (isotopo radioattivo, emivita = 0.72 × 10⁶ anni) si trovano in natura. ²⁶Al viene prodotto dall'argon nell'atmosfera terrestre, dalla spallazione causata dai protoni dei raggi cosmici. Gli isotopi di alluminio hanno trovato un'applicazione pratica nella datazione dei sedimenti marini, dei noduli di manganese, dei ghiacci nei ghiacciai, del quarzo nelle rocce e nei meteoriti. Il rapporto tra ²⁶Al e berillio-10 è stato usato per studiare il ruolo di trasporto, deposizione, sedimentazione ed erosione sulla scala temporale che va da 10⁵ a 10⁶ anni.

Il ²⁶Al cosmogenico venne usato per la prima volta negli studi sulla Luna e i meteoriti. I frammenti di meteoriti che si staccano dal corpo principale, sono esposti a un intenso bombardamento di raggi cosmici durante il loro viaggio nello spazio, che causa una sostanziale produzione di ²⁶Al. Dopo essere caduti sulla Terra, lo scudo dell'atmosfera protegge i frammenti dall'ulteriore produzione di ²⁶Al, e il suo decadimento può essere usato per determinare la durata della loro presenza sulla Terra. La ricerca sui meteoriti ha anche mostrato che ²⁶Al era relativamente abbondante all'epoca della formazione del nostro sistema planetario. È possibile che l'energia rilasciata dal decadimento di ²⁶Al sia responsabile della rifusione e differenziazione di alcuni asteroidi dopo la loro formazione 4,6 miliardi di anni fa.

Precauzioni [modifica]

L'alluminio puro in polvere è facilmente infiammabile all'aria e molto reattivo in acqua, con produzione di idrogeno.

L'alluminio è uno dei pochi elementi abbondanti che sembra non abbiano alcuna funzione benefica nelle cellule viventi, una bassa percentuale della popolazione è allergica all'alluminio, e sperimenta dermatiti da contatto, problemi digestivi e l'incapacità di assorbire le sostanze nutritive se mangiano cibo cotto in pentole d'alluminio, vomito e altri sintomi di avvelenamento se ingeriscono farmaci come il Maalox; o alcuni prodotti contro la diarrea. Per le altre persone l'alluminio non è considerato tossico come i metalli pesanti, ma esistono prove di tossicità se consumato in quantitativi eccessivi, anche se l'uso di pentolame in alluminio, popolare a causa della sua resistenza alla corrosione e alla buona conduzione del calore, non ha mostrato effetti tossici di alcun tipo. Il consumo eccessivo di medicinali contenenti alluminio può invece essere causa di tossicità. È stato suggerito che l'alluminio possa essere collegato al morbo di Alzheimer, anche se questa ricerca è stata recentemente confutata.

Voci correlate [modifica]

• taglio ad acqua lavorazione per grossi spessori
• Ergal lega alluminio della serie 7000
• Duralluminio lega alluminio della serie 6000

Collegamenti esterni [modifica]

• Alu-Scout - The comprehensive, interactive information and trading platform devoted to aluminium
• Uncsaal - Unione Nazionale Costruttori Serramenti Alluminio Acciaio e Leghe

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

マグネシウム - アルミニウム - ケイ素 B Al Ga
一般特性
名称, 記号, 番号	アルミニウム, Al, 13
分類	金属
族, 周期, ブロック	13 (IIIB), 3 , p
密度, 硬度	2.70 g/cm3, 2.75
色	銀色
原子特性
原子量	26.9815386 amu
原子半径 （計測値）	125 (118) pm
共有結合半径	118 pm
VDW半径	データなし
電子配置	[Ne]3s2 3p1
電子殻	2, 8, 3
酸化数（酸化物）	3 （両性酸化物）
結晶構造	面心立方構造
物理特性
相	固体（常磁性）
融点	933.47 K (660.2 ℃)
沸点	2792 K (2470 ℃)
モル体積	10.00 ×10-6 m3/mol
気化熱	293.4 kJ/mol
融解熱	10.79 kJ/mol
蒸気圧	2.42 E-06 Pa (__ K)
音の伝わる速さ	5100 m/s (933 K)
その他
クラーク数	7.56 %
電気陰性度	1.61 (ポーリング)
比熱容量	900 J/(kg*K)
導電率	37.7 106/m Ω
熱伝導率	237 W/(m*K)
第1イオン化エネルギー	577.5 kJ/mol
第2イオン化エネルギー	1816.7 kJ/mol
第3イオン化エネルギー	2744.8 kJ/mol
第4イオン化エネルギー	11577 kJ/mol
第5イオン化エネルギー	14842 kJ/mol
第6イオン化エネルギー	18379 kJ/mol
第7イオン化エネルギー	23326 kJ/mol
第8イオン化エネルギー	27465 kJ/mol
第9イオン化エネルギー	31853 kJ/mol
第10イオン化エネルギー	38473 kJ/mol
（比較的）安定同位体
同位体 NA 半減期 DM DE MeV DP 26Al {syn.} 7.17 E5 年 ε 4.004 26Mg 27Al 100% 中性子14個で安定
注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

アルミニウム（英 Aluminium, 米 Aluminum, 中国語 鋁）は原子番号13の元素である。元素記号はAl。軽銀やアルミニウムを略してアルミと言うこともある。

単体は常温常圧では良い熱伝導性・電気伝導性を持つ金属。融点 660.2 ℃、沸点 2060 ℃（2467 ℃、2400 ℃という実験値あり）。比重は 2.7 g/cm³ で、金属としては軽量である。常温では面心立方格子構造が最安定となる。酸やアルカリに侵されやすいが、空気中では表面に酸化膜（アルマイト）ができ、内部は侵されにくくなる（不動態）。

[編集] 単体の性質

[編集] 化学的性質

アルミニウムは両性金属で、酸にもアルカリにも溶解する。アルカリ性の水溶液では、以下の反応によって水が還元されて水素を発生する。

6 OH⁻ + 2 Al + 6 H₂O → 6 OH⁻ + 2 Al(OH)₃ + 3 H₂

ただし、生成する水酸化アルミニウムの溶解度積 ([Al³⁺][OH⁻]³) は 1.92 × 10⁻³² であり、ほとんど水に溶解しない。したがって、薄いアルカリでは皮膜が発生して反応が止まる。しかし、強アルカリ条件では水酸化アルミニウムが次式によって水溶性のアルミン酸を形成するため、反応は表面のみでなく内部まで進行する。

OH⁻ + Al(OH)₃ + 2 H₂O → [Al(OH)₄(H₂O)₂]⁻

[編集] 機械的性質

アルミニウムは鉄の約35%の比重(2.70[g/cm^3])しかなく金属の中でも軽量な方に属し、展性に富む。純アルミニウムは強度は低いが、ジュラルミンなどのアルミニウム合金はその軽量さ、加工のしやすさを活かしつつ強度を飛躍的に改善しているため、様々な製品に採用され産業界で幅広く活躍している(「用途」を参照)。

アルミニウム合金は軟鋼などと違い、応力がかかった時の変形に降伏現象を示さない。それは侵入型固溶体である炭素によるコットレル雰囲気を持つ鉄合金とは違い、置換型固溶体合金の多いアルミニウム合金であるからである。よって、構造設計等の計算を行う場合には、材料力学では"引っ張り応力" として"0.2%耐力"が代わりに用いられる。因みに"0.2%耐力"とは、応力をかけた際の永久ひずみが0.2%になる時の応力である。 ただし、アルミニウム合金には常温クリープと呼ばれる現象が顕著であり、どんな小さな力、衝撃でも数千、数万回と加え続ければひずみが蓄積して行きいつか 必ず破壊されるという点で、鉄とは大きな違いを持つ為、機械設計時には構造体の寿命計算等に厳重な注意が必要である。

[編集] 生産

アルミニウムはボーキサイトを原料としてホール・エルー法で生産されるのが一般的である。ボーキサイトを水酸化ナトリウムで処理し、アルミナ（酸化アルミニウム）を取り出した後、溶融し電気分解を行う。したがって、アルミニウムを作るには大量の電力が消費されることから「電気の缶詰」と呼ばれることもある。

電力価格が高いためコスト競争に弱い日本国内のアルミニウム精錬事業は、オイルショック後採算困難になり、大部分は国外に拠点が移った。現在、日本国内で原石（ボーキサイト）から製品まで一貫生産を行っているのは、自前の水力発電所により自家発電を行っているため低価格の電力が入手可能な日本軽金属のみである。

ボーキサイトからアルミニウムを精練するのに比し、アルミニウム屑からリサイクルして地金を作る方がコストやエネルギーが少なく済む。そのため、回収された空き缶等をリサイクル原料とし、電気炉等を用いる形態で再生するケースは徐々に増えている。アルミニウム屑を溶解するにあたっても融点が約660℃と銅や鉄などの主要金属の中では低い方なので少ないエネルギーで行うことができる。この利点をとらえて、アルミニウムはしばしば「リサイクルの優等生」や「リサイクルの王様」と表現される。

アルミニウムの生産量は2002年時点で2574万トンに及ぶ。中国が約 1/6 を生産し、これにロシア、カナダ、アメリカを加えた4カ国で生産量の過半数を占める。中国、ロシア、アメリカはボーキサイト原産国でもある。他のボーキサイト原産国であるオーストラリア、ブラジル、インドも世界生産量のシェア10位以内に含まれる。

[編集] 用途

アルミニウムは軽く、軟らかくて展性も高いなどと加工が楽であり、さらに表面にできる酸化皮膜のため耐食性にも優れていることから、一円硬貨やアルミホイル、缶（アルミ缶）、鍋、窓枠（アルミサッシ）、エクステリア、建築物の外壁、道路標識、鉄道車両や自動車の車体、自転車のリム、パソコンや家電製品の筐体(iPod nanoほか多数)など、様々な用途に使用されている。大抵はアルミニウム合金であり、1円硬貨のようなアルミニウム 100% のものはむしろ稀な存在である。主な合金にジュラルミンがある。ジュラルミンは航空機材料などに用いられているが、金属疲労に弱い欠点を持つため、航空機などでは十分な点検体制を取っている。一時期自動車も航空機材料にならうかたちでアルミ化が進んだが、車体強度と安全性を両立させるためハイテン材料(高張力鋼)の適用が進みつつある。

高圧送電線にもアルミニウム線が使用される。銅に比べ電気伝導度は劣るが、密度が低いため断面積を大きく取る（太くする）ことができるので、総体の電気抵抗値は同等となる。材料費もほぼ拮抗する。

真性半導体であるケイ素に微量のアルミニウムを添加することにより、P型半導体が得られる。

俗に「銀ペン」とも呼ばれる、銀色の塗料には、アルミニウムの微粉末が顔料として加えられている。耐食性があるため、橋梁などの建築物によく使われた。

[編集] アルミニウム粉

粉末になったアルミニウムは可燃物であり、粉塵爆発を起こす場合がある。 アルミニウム粉は燃焼熱が大きく、燃焼するときにガスを生じないため熱が集積して高温となり、強い白色の光を発する。 これを利用して火薬類に発熱剤として添加される。 アルミニウム粉の性質は表面積の大きさによって左右されるため、等級は粒度ではなく重量当たりの表面積を示す水面拡散面積で表示される場合が多い。 粒度で表示されるような粒の大きい物は粒状アルミニウム粉（アトマイズドアルミニウム粉）と呼んで区別することが多い。

スラリー爆薬などの水湿状態の火薬に混ぜるとアルミニウムの表面で以下のような反応が起きて発熱する。 このため、アルミニウム粉の火災には水をかける事は禁忌とされている。

Al + SH₂O → Al(OH)₂ + H₂

[編集] アルミニウムと植物

アルミニウムは地殻を構成する元素としては酸素、珪素に次いで3番目に多い（重量比）。工業的に多彩な用途が見出される一方、酸性土壌中のアルミニウム含量は、植物の成長に影響する重要な要素である。農業や園芸における人工的な栽培環境では中性付近に調整された土壌を用いる場合が多いが、それでも有害なアルミニウムイオン（Al³⁺）が根の伸長成長を阻害する事が知られている。これは、火山性の酸性土壌が広く分布する日本において重要な問題である。

[編集] 作用機序

土壌中のアルミニウムは、pHが5.0を下回ると急激にイオン化して溶解度が高まり、pH3.5ではほぼ完全に溶存体となる。水溶化したアルミニウムが農作物その他の植物に及ぼす害として、以下のようなもの知られている。

• 肥料として土壌に添加したリン酸と結合し、難溶性の塩を形成する。結果として施肥効率が低下する。
• 根の成長阻害を引き起こす。アルミニウムは根の細胞の細胞壁～アポプラスト領域へ結合し、種々の応答反応を引き起こす。応答反応としてはβ-1, 3 グルカンであるカロースの分泌などが知られるが、成長阻害の具体的なメカニズムは分かっていない。

成長阻害に関する研究は今も進められているが、アルミニウムが活性酸素の発生を促し、脂質の過酸化やミトコンドリアの機能障害を引き起こすとする意見が有力である。

[編集] アルミニウム耐性植物

コムギやトウモロコシ、アジサイ、ソバなど一部の植物は、アルミニウム耐性を持つ（あるいは高アルミニウム環境にも適応し得る）事が知られている。アルミニウムを無毒化するメカニズムは様々であるが、一般にカルボン酸（シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸など）を中心とした有機酸でアルミニウムイオンをキレートし、水溶性の錯体を形成する機構によると言われている。

アルミニウム耐性に関与する遺伝子は最初にコムギにおいて発見された。耐性関連遺伝子はトウモロコシからも見つかっている。これらの植物においては単一の遺伝子によりアルミニウム耐性が実現されているが、全ての植物のアルミニウム耐性が同一の機構によるわけではないと考えられている。

[編集] アルミニウム耐性土壌菌

遺伝子組み換えによりアルミニウム耐性植物を作出する際、その遺伝子源として注目されているものに、土壌性のアルミニウム耐性菌がある。根粒菌として知られる Rhizobium もアルミニウム耐性菌の一種である。強酸性（pH3.0）高アルミニウム条件にて選抜されてくる菌はほとんどが糸状菌であり、従ってアルミニウムの多い土壌ではこれらの生物が優占していると考えられる。以下はアルミニウム耐性菌を含む属の一部。

• Emericellopsis、Paecilomyces、Mortierella（クサレケカビ）、Sporothrix、Penicillium（アオカビ）、Aspergillus（コウジカビ）、Metarhizium

[編集] この節の参考文献

• アルミニウム耐性土壌菌の選抜 金澤 晋二郎 PDF
• 山本洋子 (2002). "アルミニウムによる根伸長阻害の分子機構". 根の研究 11 (4): 147-54. PDF
• Tashiro M, Fujimoto T, Suzuki T, Furihata K, Machinami T, Yoshimura E (2006). "Spectroscopic characterization of 2-isopropylmalic acid-aluminum(III) complex". J Inorg Biochem 100 (2): 201-5. PMID 16384602
• Ma JF, Hiradate S, Nomoto K, Iwashita T, Matsumoto H (1997). "nternal Detoxification Mechanism of Al in Hydrangea (Identification of Al Form in the Leaves)". Plant Physiol 113 (4): 1033-9. PMID 12223659

[編集] 化合物

合金についてはアルミニウム合金を参照。

• 酸化アルミニウム - 通称アルミナ。モース硬度が 9 と高く、研磨剤として利用される。サファイアやルビーもほぼ同じ組成である。
• 塩化アルミニウム
• ミョウバン
• 窒化アルミニウム
• 硫酸アルミニウム
• 水素化アルミニウム
• 水酸化アルミニウム

[編集] 歴史

• 1807年 - イギリスのハンフリー・デービーは水素気流中で融解アルミナを電気分解する手法でアルミニウムと鉄の合金を得た。鉄はアルミナの不純物によるものであった。合金からアルミナを生成できたため、何らかの未知の元素の存在が確認できたことになる。デービーはアルミニウムの硫酸塩であるミョウバンを表すラテン語の単語 Alumen から、未知の新元素を Alumium と名付けた。
• 1825年 - デンマーク物理学者エルステッドが、塩化アルミニウムをカリウムアマルガムにより還元し、世界で初めてアルミニウムの単離に成功した。ただし水銀などの不純物が多かったとされる。カリウムを還元剤としたため生産性は極端に低く、貴金属としての扱いを受けた。
• 1827年 - ヴェーラーが塩化アルミニウムをカリウムで還元して純粋なアルミニウムを得たため、ヴェーラーをアルミニウムの発見者とすることもある。
• 1846年 - フランスの科学者ドビーユがエルステッドの手法を改良し、カリウムの代わりにナトリウムを用いる還元法を開発した。生産コストを下げることに成功し、電解法も開発した。
• 1855年 - ドビーユは粘土から電解法で生産したアルミニウムをパリの万国博覧会に展示した。出品タイトルは「粘土からの銀」であった。展示を見たナポレオン3世はドビーユに援助を始める。目的は甲騎兵の防具を改良するためであった。また、皇帝夫妻専用にアルミ製食器を作らせ、晩餐会では銀製食器を使う来賓の前でこのアルミ食器を自慢して食事をした。
• 1886年 - フランスのエルーとホールがアルミナと氷晶石を用いた融解塩電解法を発明した。これは今日利用されている手法である。
• 19世紀後半 - 電気精錬の手法が進歩するが、肝心の発電、送電技術が未熟であり、生産性は依然として低いままであった。
• 20世紀中～後半 - 大規模で効率的な発電所の建設が可能になるとともに、送電システムが確立された。大規模な電気精錬が行えるようになり、大量生産が可能となった。

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13 lidgusyjinme ← jinmrmalume → cancmu B ↑ Al ↓ Ga
tolsteci
cmene, sinxa, namcu	jinmrmalume, Al, 13
selratni porsi	jbijinkle
girzu, dikni, dikni girzu	13, 3, p
viska selsimlu	rijska sligu
teryratni	26.9815386(3) g/mol
dutydikca kantu	[Ne] 3s2 3p1
dutydikca spisa terfendi nejni bo senta	2, 8, 3
rarna ckaji
ganzu tcini	sligu
denmi to jibni kumke'o toi	2.70 g/cm³
selrunme	933.47 K to 660.32 °C toi
selfebvi	2792 K to 2519 °C toi
nalylikseltcini	le ? K .e le ? MPa
runme kelvo nejni	10.71 kJ/mol
febvi kelvo nejni	294.0 kJ/mol
gacyda'e
selratyte'i
krilisu'a	kubsfemidju kubli
kijnentcini	2 jiljavyslami joi kijno
ratni mijbi'ikoimre	125 pm
vricite'i
makpoi	barfu'imaksi
nengla greka'e	to 300 K toi 237 mW m-1K-1
snasutra	to le cinla garna .e le 293 K toi 5000 m/s
teryratni selcmi
djuno

ni'o lo jinmrmalume goi ko'a cu ratni li 13 li 26 pi 9815386 fi'o sinxa la'o xy. Al xy. gi'e rijyska zbacilka'e gi'e cmima le jbijinkle girzu

[edit] ralju steci

ni'o ko'a cu ranti je linto jinme fi'o simlu le kadrijno ri'a le sutra je rarna selzba fcinla je kijfra senta .i le jinmrmalume jol kijno cu zmadu le curve jinmrmalume le selrunme .i ko'a cu nalvindu gi'e nalmaksi gi'e na fagycfagau

ni'o lo curve jinmrmalume cu ckaji le cmalu popcputsa

[edit] gundi terpilno

ni'o ko'a cu traji le kamselpli le kamrelmoi zmadu le selratni

ni'o lo jinmrmalume jinxre cu selpli file le jakne ja vinji zbaru'e

[edit] jmive terpilno

[edit] citri

ni'o la'o dy. Friedrich Wöhler dy. cu cafyjinvi ledu'u ri sepfa'i ko'a de'i 1827moi nanca ta'i ledu'u le toljau jinmrmalume joi kliru cu xrefra le sodnrkali .iku'i re le drata skegau to selcme la'o dy. Hans Christian Ørsted dy. .e la'o fy. Pierre Berthier fy. toi cu sepydjufa'i fi ko'a

[edit] terkunra

[edit] teryratni

ni'o le rarna jinmrmalume cu selcmima pa le stodi teryratni no'u la'o xy. ²⁷Al xy. .ijeku'i bi le tolstodi teryratni cu zasti .ije pa le tolsto teryratni no'u la'o xy. ²⁶Al xy. cu rarna zasti .i la'o xy. ²⁶Al xy. cu teryru'e le laznavni fale pu'u kantu mijyce'a

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13 마그네슘 ← 알루미늄 → 규소 B ↑ Al ↓ Ga
일반적 성질
이름, 기호, 번호	알루미늄, Al, 13
화학 계열	전이후 금속
족, 주기, 구역	13, 3, p
모양	은색
원자 질량	26.9815386(8) g/mol
전자 배열	[Ne] 3s2 3p1
껍질 별 전자 수	2, 8, 3 x
물리적 성질
상태	고체
밀도 (대략 실온)	2.70 g/cm³
액체 밀도 (녹는점)	2.375 g/cm³
녹는점	933.47 K (660.32 °C, 1220.58 °F)
끓는점	2792 K (2519 °C, 4566 °F)
융해열	10.71 kJ/mol
기화열	294.0 kJ/mol
열용량	(25 °C) 24.200 J/(mol·K)
증기압 압력(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k 온도(K) 1482 1632 1817 2054 2364 2790
원자의 성질
결정 구조	면심 입방 결정계
산화 상태	3 (양쪽성 산화물)
전기 음성도	1.61 (폴링 척도)
이온화 에너지 (더...)	1차: 577.5 kJ/mol
	2차: 1816.7 kJ/mol
	3차: 2744.8 kJ/mol
원자 반지름	125 pm
원자 반지름 (계산)	118 pm
공유 반지름	118 pm
그밖의 성질
자기적 질서	상자기성
전기저항률	(20 °C) 26.50 nΩ·m
열전도율	(300 K) 237 W/(m·K)
열팽창계수	(25 °C) 23.1 µm/(m·K)
음속 (막대)	(실온) (rolled) 5000 m/s
영률	70 GPa
층밀리기 탄성 계수	26 GPa
부피 탄성 계수	76 GPa
푸아송 비	0.35
모스 굳기	2.75
비커스 굳기	167 MPa
브리넬 굳기	245 MPa
CAS 등록번호	7429-90-5
주요 동위 원소
본문: 알루미늄 동위 원소 iso 존재비 반감기 DM DE (MeV) DP 26Al 합성 7.17×105년 β+ 1.17 26Mg ε - 26Mg γ 1.8086 - 27Al 100% 중성자 14개인 Al은 안정
참고 자료

알루미늄(aluminium/aluminum)은 전이후 금속에 속하는 화학 원소로 기호는 Al이고 원자 번호는 13이다.

가볍고 튼튼하며 산화에 강해 산업 전반에 널리 쓰인다. 특히 항공우주 분야와 교통, 건축 분야에서 많이 쓰인다.

산화물인 보크사이트에서 전기 분해로 얻어지며, 재료로 쓰이는 주요한 합금으로는 듀랄루민 등을 꼽을 수 있다.

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Allu eßße metall un e shemish ellemänt met dä Ochtnungszal 13, affjeköz Al, et weed vill em Flochzeushbou enjesäz, jlänz silvern un esset läishzte Metall waddet jitt, ävver doför ess_et öhnlish shtabihl, lööht sish ävver doch joot forme un shnigge.

[Ändere] Andere Elemente

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Şeklê wê
Bi tevayî
Nav	Bafûn
Navên din	bi latînî: Aluminium
Direfş	Al
Îzotop
Îzotop Li cîhanê t1/2 Çalakîya atomî Enerjîyê xerabûnê MeV Elementî nuh piştî xerabûnê 25Al {syn.} 7,183 s ε 4,277 25Mg 26Al {syn.} 7,17 · 105 s ε 4,004 26Mg 27Al 100 % makin 28Al {syn.} 2,2414 min β- 4,642 28Si 28Mg {syn.} 6,56 min β- 3,680 29Si
Sincî
Mol	26,981538
Tîrbûn	2700
Rewşa di germiya odê de	hişk
Xala helînê	660,32 °C
Xala kelînê	2467 °C
Oksîdên xwe	Al2O3

Bafûn

Bafûn (bi latînî: Aluminium) metalek û elementek e.

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Magnesium ← Aluminium → Silicium B ↑ Al ↓ Ga
Proprietas generalae
Nomen, Symbolus, Numerus atomicus	Aluminium, Al, XIII
Turma, Periodus, Glaeba	III, III , p
Color	argenteus
Pondus atomicum	26.9815386(8) g/mol
e-	2, 8, 3
Proprietas physicae
Status	Solidus
Densitas	2700 kg/m3
Densitas ad punctum liquofactu	2375 kg/m3
Punctum liquofactu	933,47 K (660,32 °C, 1220,58 °F)
Punctum fervoris	2792 K (2519 °C, 4566 °F)
Proprietas atomicae
Structura crystallina	Cubica, centrata in faciebus
Radius atomicus	125 pm
Radius atomicus (calc.)	118 pm
Radius covalenta	118 pm
Varietas
Duritas Mohs	2,75
Duritas Vickers	167 MPa
Duritas Brinell	245 MPa
Isotopa stabila
26Al {syn} 7.17×105 anni ε 26Mg 27Al 100% Al est stabile cum XIV neutrona

digestio atomi Aluminii

Aluminium (-i, n.) elementum chemicum est, cui symbolus Al et numerus atomicus XIII sunt.

[recensere] Nexus externus

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