地殼中的鋁約占7.7%,僅次于氧和硫,是地殼中含量最豐富的金屬元素,是鐵的兩倍。如今,鋁制品無處不在,而且價格便宜。然而,作為曆史地位和榮耀的象征,鋁一直籠罩在神秘的光環中。

< h1級"pgc-h-arrow-right">"貴金屬"下"祭壇"</h1>
我們的祖先很早就知道高嶺土是用于瓷器的。事實上,高嶺土是一種重要的矽酸鋁。早在17世紀,德國化學家斯塔爾就意識到,明礬含有一種與普通金屬性質不同的金屬。至于鋁的發現者,他們被認為是丹麥化學家Erstedz和德國化學家Weiler,他們在20世紀20年代用不含阿基明的氯化鋁制造了自己的鋁。1854年,法國人Dever使用鈉來減少水溶性氯化鋁,使用工業方法制備鋁。但以這種方式生産的鋁比黃金貴。
法國皇帝拿破侖三世曾經用金屬鋁制造頭盔,這被描述為非常高貴。為了表彰門捷列夫對化學元素周期性定律的發現所做的科學貢獻,英國皇家學會授予他一個特殊的鋁制獎杯,這是一項至高無上的榮譽。
1886年,美國化學家霍爾和法國化學家赫洛特獨立發明了鋁電解法,将貴金屬鋁推下了祭壇。鋁制造技術的進步導緻鋁金屬價格暴跌,鋁的應用迅速擴大。到20世紀中葉,世界鋁産量首次超過銅。鋁合金比例小,強度高,不易生鏽。可廣泛應用于日用炊具、建材、航空航天、造船等諸多領域。
在民用領域,鋁合金廣泛應用于建築門窗和鋁合金結構件,也用于動力長距離傳動系統。在高科技領域,鋁合金可用作制造衛星和運載火箭的原材料。據估計,鋁合金約占飛機總重量的70%。由鋁合金制成的軍艦除了速度快外不容易被海水腐蝕。此外,它不是磁性的,不會被磁性地雷發現。是以,它具有重要的軍事應用價值。
< h1級"pgc-h-arrow-right"從"書"到"食物"></h1>
在古代,中國宮廷軍事鬥争中常見的秘密通訊手段是"書",即用明礬水寫的信。用明礬水寫的字在幹燥時不會在紙上留下任何筆迹,但是如果将其浸入水中,筆迹會立即出現。康熙的"讀書事件"是由"書"時期引起的。
明礬又稱白、鉀、鉀、明礬等,是含有硫酸鉀和硫酸鋁的複合鹽,其中含有結晶水。明礬是中國最早廣泛使用的鹽類化合物之一。即使在今天,它仍然是我們生活中的全能者。首先,明礬具有抗菌特性,可用于食品保鮮。例如,将雞蛋浸泡在6%-7%的明礬溶液中15分鐘,并在取出後儲存以防止雞蛋變黃;
比起将蔬菜原料經0.1%明礬溶液浸泡處理,可使果蔬産品酥脆可口;
其原理是,水中明礬電離的金屬離子容易水解,所得氫氧化鋁吸收水中的雜質,使水清澈;南方人在用素食方塊染色時,需要在染色絲或布料中添加明礬,綠色或明礬。
< h1級"pgc-h-right-arrow">鋁進入快車道</h1>
研究表明,鋁不是人體所需的微量元素,不被吸收。如果長時間暴飲含鋁食物,一定量的積累會導緻慢性毒性。過量攝入鋁通常會導緻神經損傷,甚至可能增加患阿爾茨海默病的風險。據報道,阿爾茨海默氏症患者腦組織中鋁的含量比正常人高1.5-30倍,神經纖維纏結大腦中鋁的含量明顯增加。國外的公共衛生報告表明,在飲用水中鋁含量高的地區,阿爾茨海默病的發病率很高。
1989年,世界衛生組織(WHO)和聯合國糧食及農業組織(FAO)正式承認鋁是一種食品污染物,并建議對其進行控制。在中國,鋁在公衆飲食中的含量并不樂觀。早在2012年,《國家食品安全風險評估報告》就稱,我國食品鋁含量超過國家标準的40%是國家标準的2-9倍。根據世界衛生組織(who)的标準,每個人每周(安全)攝入2毫克/千克鋁。然而,在中國,超過30%的人消費過多的鋁。其中,4-6歲兒童的攝入量最高,是安全攝入量的2.6倍。
多年前,衛生部啟動了一項限制使用鋁添加劑的計劃,這是我國膳食鋁攝入量減少的重要措施。新修訂的《食品添加劑使用标準》拟修改九種含鋁食品添加劑的使用規定,廢除關于使用三種含鋁食品添加劑的規定,并取消在發酵面粉産品中使用硫酸鉀和硫酸铵作為發酵劑。為了保護兒童的健康,新标準提出在膨化食品中不使用12種含鋁食品添加劑。其中,涉及的合成着色劑品種包括紅黴素及其鋁色沉積物,靛藍及其鋁色沉積,亮藍色及其鋁色沉積物,檸檬黃及其鋁色沉積物,日落黃及其鋁色沉積物,焦糖紅及其鋁色沉積物。
<H1級"pgc-h-right-arrow">低碳時代的寵兒</h1>
雖然有必要控制鋁添加劑在食品工業中的便利性,但鋁仍然是現代工業中不可替代的寵兒和功勳。
鋁的金屬具有許多優良的性能,如低密度、良好的導熱性、良好的導電性、良好的反射率、易加工性等特性決定了其應用價值。鋁金屬在鋁合金制造中的應用在現代社會中發揮了更大的作用。雖然純鋁很軟,但其合金強度很高。例如,将少量的銅,鎂,錳和其他金屬元素添加到鋁中,以制成非常堅硬的鋁合金。
中國高速鐵路列車的外觀與鋁合金材料的應用密切相關。據悉,輕量化是高速列車技術突破的關鍵點之一,因為當列車運作時,每噸牽引重量消耗約12kw的功率,當列車達到300公裡/小時時,每噸約16-17kw的功耗。為了減輕車身重量,提高其耐腐蝕性,高鐵"子彈"的整個車身都塗有鋁合金。由于鋁合金的重量遠低于鋼,是以有利于減輕高速鐵路列車的重量和速度,鋁合金還可以提供良好的氣密性。
鋁合金在汽車工業中的應用将大大提高燃油經濟性。由于鋁合金的重量僅為鋼的三分之一左右,是以它們将提供良好的燃油經濟性。根據世界鋁業協會的資料,車輛重量每減輕10%,燃料消耗就可以減少8%至10%。同時,對于汽車行業中使用的每1公斤鋁合金,在車輛的整個生命周期内,排放量可以減少20公斤。是以,鋁合金的應用具有節能減排的雙重意義。