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自然アルミニウム

Aluminium

鉱物の一種)

アルミニウム(羅: aluminium、英: aluminum, [ə.ˈluːmɪnəm])は、原子番号13の元素である。軽銀(けいぎん)、礬素(ばんそ)ともいう。元素記号Al。原子量26.98。

硬度
硬度:

2 - 3.5

自然アルミニウムの一般的な情報

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自然アルミニウムの物理特性

灰色がかった白
硬度
2 - 3.5 , 非常に軟らかいから軟らかい
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自然アルミニウムの科学特性

化学式
Al
元素
Al

自然アルミニウムの健康リスク

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自然アルミニウムの危険性は何ですか?

ほとんどの人にとって、アルミニウムは重金属ほど有毒ではありません。アメリカ合衆国保健社会福祉省は、アルミニウムを発がん性物質に分類していません。通常のアルミニウム暴露が健康な成人にリスクをもたらす証拠はほとんどなく、体重1 kgあたり40 mg/日未満の摂取量では毒性がない証拠があります。摂取されたアルミニウムのほとんどは糞便として体外に排出され、その血流に入るごく一部は尿として排出されます。

自然アルミニウムの特徴

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自然アルミニウムの文化的な意味

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自然アルミニウムの用途

20世紀のうちにアルミニウム及びそれを主体とする合金は鉄鋼材に次ぐ主要金属材料としての地位を確立している。日用品も多く、非常に生活に身近な金属である。天然には化合物のかたちで広く分布し、ケイ素や酸素とともに地殻を形成するおもな元素のひとつである。自然アルミニウム(Aluminum、Native Aluminum)というかたちで単体での産出も知られているが、稀である。単体での産出が稀少であったため、自然界に広く分布する元素であるにもかかわらず発見が19世紀初頭と非常に遅く、上述のとおり精錬にも大きなエネルギーを必要とすることから産業的に広く使用されるようになるのは20世紀に入ってからと、金属としての使用の歴史はほかの重要金属に比べて非常に浅い。 アルミニウムの比重は鉄の3分の1程度と軽量であるために利用しやすく、また、軟らかくて展性も高いなど加工しやすい性質を持っており、さらに表面にできる酸化皮膜のためにイオン化傾向が大きい割には耐食性もあることから、一円硬貨やアルミ箔、缶(アルミ缶)、鍋、外構、エクステリア、建築物の外壁、道路標識、ガソリンエンジンのシリンダーブロック、自転車のフレームやリム、パソコンや家電製品の筐体など、さまざまな用途に使用されている。ただし大抵はアルミニウム合金としての利用であり、1円硬貨のようなアルミニウム100パーセントのものはむしろ稀な存在である。代表的なアルミニウム合金で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、金属疲労に弱く、腐食しやすいという欠点を持つため、アロジン(クロメート処理)やジンククロメートで表面を保護し、定期的な点検で腐食部を早期に発見する体制を取ることが求められる。 2014年度において、日本のアルミニウム用途でもっとも大きかった用途は輸送用機械の製造であり、40.1パーセントを占める。次いでアルミサッシなどの建築用途が12.9パーセント、アルミ缶やアルミ箔などの容器包装用途が10.6パーセントを占め、この3分野がおもなアルミニウムの用途であるといえる。

自然アルミニウムの地球化学

アルミニウムは遷移金属前後の特性を兼ね備えています。金属結合に利用できる電子が少ないため、同じ13族の重い元素と同様に、亜鉛族金属の物理的特性を持ち、期待よりも長い原子間距離があります。さらに、Alは小さく高電荷な陽イオンであり、極性が強く、アルミニウム化合物の結合は共有結合の傾向があります。この特性はベリリウム(Be)と似ており、この二者は対角関係の例を示しています。アルミニウムの価電子殻の下には、前の希ガスの電子配置があり、重い同族元素であるガリウム、インジウム、タリウム、ニホニウムでは充填されたd-サブシェルと時にはf-サブシェルも含まれます。その結果、アルミニウムの内殻電子はほとんど完全に価電子を遮蔽し、アルミニウムはその族で最も電気陽性の高い金属です。また、アルミニウムの水酸化物はガリウムのそれよりも実際には基本性が高いです。アルミニウムは同じ群のホウ素との小さな類似性も持ちます:AlX3化合物は価電子構造がBX3化合物に類似しており、両者ともルイス酸として振る舞い容易に付加体を形成します。さらに、ホウ素化学の主なモチーフの一つである正二十面体構造を形成し、アルミニウムも多くの正二十面体準結晶合金の重要な部分を形成します。アルミニウムは酸素に対する化学的親和性が高く、テルミット反応の還元剤として適しています。アルミニウムの微粉末は液体酸素と接触すると爆発的に反応しますが、通常の状態では薄い酸化被膜(室温で約5 nm)を形成し、酸素、水、希薄酸によるさらなる腐食から金属を保護します。この過程は不動態化と呼ばれます。この一般的な腐食耐性のため、アルミニウムは微粉末の形で銀色の反射性を保ち、銀色の塗料の重要な成分となります。酸化性酸には不動態化のため侵されません。これにより、アルミニウムは硝酸、濃硫酸、いくつかの有機酸のような試薬を保存するのに使用されます。高温の濃塩酸中では、水と反応して水素を発生し、室温の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液中ではアルミン酸塩を形成します。濃塩水でも溶解します。アルミニウムは溶解した塩化物(例えば塩化ナトリウム)に侵され、家庭用配管にはアルミニウムが使われません。水銀と接触することで酸化被膜が破壊され、亜鉛族金属の塩とも同様にアマルガム化や電気化学的反応が起こります。このため、最も強力なアルミニウム合金は、合金中の銅との電位差反応により腐食耐性が低くなり、アルミニウムの腐食耐性は異種金属が存在する条件下では特に減少します。アルミニウムは加熱によりほとんどの非金属と反応し、窒化アルミニウム(AlN)、硫化アルミニウム(Al2S3)、およびハロゲン化アルミニウム(AlX3)などの化合物を形成します。また、周期表の各群との広範な金属間化合物を形成します。

自然アルミニウムの語源

軽銀(けいぎん)、礬素(ばんそ)とも呼ばれる。軽銀は、軽いことと、外見が銀に似ていることにちなむ。礬素は、ミョウバン(明礬)にちなむ。 アルミニウムは、化合物のミョウバン(明礬、英: alum [ˈæləm])にちなむ。 アルミと略すことも多い。

他の人も聞くよくある質問

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