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铝的前世今生

物以稀为贵，在100多年前，铝曾是一种稀有的贵重金属，被称

为“银色的金子”，比黄金还珍贵。

法国皇帝拿破仑三世(1808~1873)，为显示自己的富有和尊贵，

命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠--铝王冠。他戴上铝王

冠，神气十足地接受百官的朝拜，这曾是轰动一时的新闻。拿破仑三

世在举行盛大宴会时，只有他使用一套铝质餐具，而他人只能用金制、

银制餐具。

即使在化学界，铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门

捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列

夫。

为什么铝制品在当时是那样昂贵的“稀有金属”?地壳中最丰富的

金属是铝，它占整个地壳总质量的7.45%，仅次于氧和硅，位居金属

元素的第一位，是居第二位的铁含量的1.5倍，是铜的近4倍。脚下的

泥土，随意抓一把，可能都含有许多铝的化合物。但由于铝的化学性

质活泼，一般的还原剂很难将它还原，因而铝的冶炼比较困难。铝从

发现到制得纯铝，经过十几位科学家100多年的努力。

燃素学说（是对燃烧的解释，他们认为火是由无数细小而活泼的

微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合

物，也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显

的火焰，它弥散于大气之中便给人以热的感觉，由这种火微粒构成的

火的元素就是“燃素”。）的创立者施塔尔最早发现明矾里含有一种

与普通金属（金银铜铁）不同的物质。

英国化学家戴维（这个人了不得，笑气、钾钠钙镁钡锶碘的问世

都是他的功劳。他的身影同时还出现在电化学、酸学说、矿用安全灯

发明以及电弧灯等领域。作为一个化学家，他几乎以一人之力提取了

最为活泼的多种元素。至于他后来栽培法拉第，更是为现代文明带来

了电的花火）。试图用电解法来获得这种未知金属未能成功。

1824年丹麦科学家厄斯泰德（铝的发现者）将氧化铝与木炭的混

合物加强热至白炽状态（什么是白炽状态呢？物体温度达到某个温度

以上就发白光，所以这种状态又叫白炽状态。通常钨灯丝的白炽状态

在2000℃以上。），再通入氯气（黄绿色气体），得到液态的氯化铝，

然后同钾汞齐作用制成铝汞齐（是铝溶解在汞中形成的一种溶液，那

么钾汞齐就是钾溶解在汞中的溶液），最后隔绝空气蒸馏除去汞，得

到一些灰色金属粉末。它的颜色和光泽看起来像锡，后来证明他得到

的是一些不纯净的铝。由于他的实验结果发表在丹麦一个不著名的刊

物上，没有引起科学界的重视。

厄斯泰德是德国化学家维勒的朋友。1827年维勒到丹麦首都拜访

厄斯泰德时，厄斯泰德把制备金属铝的实验过程和结果告诉维勒。维

勒回国后立即重复厄斯泰德的实验，发现钾汞齐与氯化铝反应生成灰

色的熔渣，除去汞后得到的金属加热时还能产生钾燃烧时的现象，他

意识到这不是制备金属铝的好办法。维勒重新设计方案，从头做起。

他用热的碳酸钾溶液与沸腾的明矾溶液作用，用现在离子方程式表示

该反应为:3CO32-+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，将所得到的氢

氧化铝经过洗涤和干燥以后，与木炭、糖、油（用这两个干嘛？我想

可能是用来保护生成的氧化铝不被水解吧！）等混合，调成糊状，然

后放在密闭的坩埚中加热，得到了氧化铝和木炭的烧结物，将这些烧

结物加热到红热的程度，通入干燥的氯气，就得到了无水氯化铝。维

勒将少量金属钾放在铂坩埚中，然后在它的上面覆盖一层过量的无水

氯化铝，并用坩埚盖将反应物盖住。对坩埚加热以后，很快就达到白

热的程度。当认为反应已经完成，停止加热，待坩埚冷却后投进水中，

发现坩埚中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性。说明金

属钾已反应完全，剩余的银灰色粉末就是金属铝。维勒对制出的少量

铝粉并不满意，他坚持把实验进行下去，不断改进制取方法。1836年

维勒分离出小粒状铝。1849年又制得黄豆大的致密的铝，前后共经历

了18个年头。

1854年，法国化学家（德维尔）改进维勒的方法，用钠做还原剂

（换汤不换药），成功地制得成铸块的金属铝。但由于钠价格昂贵，

用钠做还原剂生产的铝成本比黄金还贵得多，所以拿破仑三世为显示

自己的富有和尊贵，专门订做了一个铝皇冠！德维尔实现了铝的工业

化生产，尽管价格不菲，但他还是铸造了一枚铝质纪念勋章，上面铸

上维勒的名字、头像和“1827”的字样，以纪念维勒对铝的制备的历

史功绩。德维尔将这枚勋章送给维勒，以表示敬意。