如何提煉金屬鋁？
實驗室k / 2019-04-12
從遠古時代起，早在人類剛開始有文化的那個時候，從石器時代一直到今天，人們始終在廣泛地使用著花崗石、玄武石、斑巖、粘土以及由鋁硅酸鹽生成的別種巖石，利用它們來建造整座城市，建筑房子，加工藝術(shù)品和器皿，燒制陶瓷器。
但是幾千年來，人從未想到過鋁這種金屬的一些寶貴而奇異的性質(zhì)，從來沒有想到過躲在這些石頭里的這種金屬。
在自然界里鋁從未生成金屬狀態(tài)，它一直是和別種元素生成很多的化合物，這些化合物在性質(zhì)上和外表上跟金屬鋁完全不同。
人們進行了頑強的努力，才得到了這種奇異的金屬，才使這種金屬有了生氣。
最開始是在125年前左右，有人提煉出來了少量的有銀色光澤的金屬鋁。當時誰也沒有想到，它在人類生活上會起如此重大的作用，況且它的制備又非常困難。直到19世紀初，科學家用電解法制鋁成功，他們在高溫下電解熔化的鋁的化合物，鋁就在陰極上析出來，被埋在一層渣滓下面。這樣提煉出來的鋁是純凈的銀色金屬，所以當時稱它為“粘土里提出來的銀”。
后來工廠也用這個方法制鋁，于是鋁的用途就飛快地擴展起來。鋁的顏色跟銀的差不多，但是鋁的性質(zhì)實在奇怪得很。
現(xiàn)在已經(jīng)不是從粘土里來提取純凈的氧化鋁。自然界對我們提供了一種復合的鋁礦石，是含水的氧化鋁（礬土的水化物），生成一水硬鋁石或三水鋁石。這兩種礦物通常跟鐵的氧化物和二氧化硅混在一起，并且生成粘土狀的或石頭似的礦層——鋁土礦，這種礦主要含在濱海沉積物里。
鋁土礦含有大量的氧化鋁（50％～70％），是工．業(yè)上制鋁用的主要原料。前蘇聯(lián)化學家研究并且掌握了一種新的方法來把希賓山所產(chǎn)的礦物——霞石（Na2Al2Si2O8）轉(zhuǎn)化成氧化鋁。藍晶石頁巖含有50％~60％的氧化鋁，白榴石和鈉明礬石也含有氧化鋁，目前科學家正在試驗從這些礦物里提煉出氧化鋁來?？墒堑侥壳盀橹梗讼际酝?，這些礦物還沒有一種能代替鋁土礦的。
金屬鋁的提煉要經(jīng)過兩步獨立的步驟。第一步是先把鋁土礦進行十分復雜的處理，從里面提煉出純凈的無水氧化鋁——礬土。第二步是把氧化鋁置在特制的電解槽里拿來電解，這種電解槽里放著石墨板。
把礬土粉末和冰晶石粉末混合好以后就放在電解槽里。一通入很強的電流，槽里就產(chǎn)生高溫（大約1000攝氏度），冰晶石很快熔化，礬土也就熔融在冰晶石里面。接著，礬土受到電流的作用就電解成鋁和氧。通過的時候，槽的底部就是負極，熔化的鋁就在陰極上面聚集起來。槽底有一個特制的能夠開關(guān)的出口，能夠讓鋁流出去流到模型里去，液態(tài)的鋁在模型里就冷凝成銀色光澤的鋁塊。
在100年前要制取這種白色的輕金屬是一件不簡單事情，因此那時候1磅鋁值40個金盧布。如今由于利用巨大的水力來發(fā)電，鋁也就可以大量地制取了。
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