关于铝的发现过程与实际应用的研究论文（5篇模版）
第一篇：关于铝的发现过程与实际应用的研究论文
vaccine关于铝的发现过程及实际应用的研究
12300290001 陈弘翰
一、摘要
铝是生活中常见的一种金属，它经历了复杂而艰难的1000多年的发现历史，它的独特性质使其及其合金、化合物在生活中有广泛的用途，在应用它的同时，我们同时需要对其进行全面了解，作为一种中度毒性和具有慢性毒性的物质，人们需要了解其毒性和危险性，从而能扬长避短，实现对其利用和开发的最大化。
二、关键词
铝，人类，应用，发现史
三、正文 1.铝的基本性质
铝，英文名称为Aluminum或Aluminium，元素序号为13，是元素周期表中第3周期第ⅢA族，相对原子质量为26.98，原子体积为10.0cm3/mol，密度为2.702g/cm3，熔点为660℃，沸点为2327℃，燃点为550℃热导率为：237W/(m·K)，比热容为880J/(kg·K)。其主要价态为+3、0，核外电子排布为2、8、3，最高价氧化物为Al2O3。铝元素在太阳中的含量为60ppm，元素在海水中的含量（太平洋表面）为0.00013ppm，地壳中含量为82000ppm。铝的外形为银白色，属于轻金属，有一定延性和展性。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水。铝只有27Al一种能长期稳定存在的同位素。2.铝的发现史
爸爸我们去哪儿韩国版古代，人们曾用一种称为明矾（alumien意思是结合）的矿物作染色固定剂。有国家生产明矾的年代可追溯到八至九世纪。而来到中世纪，在欧洲有许多生产明矾的作坊，此时人们已经在不知不觉地在生活中应用铝的化合物，此时可以视为铝为人使用的开端。
历史学家Paracelsus（帕拉塞斯）在铝的发展史上写下了新的一页。他研究了明矾（硫酸铝），证实它们是“某种矾土盐”。这种矾土盐的一种成分是当时还不知道的一种金属氧化物，后来将其称为氧化铝。
754年，德国化学家Margrave（马格拉夫）最终分离出了“矾土”，它正是Paracelsus提到过的那种物质。1800年意大利物理学家伏特发明电池后，英国化学家戴维才把明矾中所含有的金属分离出来，即用电解法发现了钾、钠，但由于氧化铝单独非常难以电解，所以没能够制得单质铝。瑞典化学家贝采尼乌斯进行了类似的实验，也失败了。不过，科学家还是给这种难以分离的金属取了一个名字。开始时贝采尼乌斯称其为“铝土”（alumien）。后来，戴维又改称它为铝（aluminum）。在化学界中，这是一个奇怪的现象，在没提炼出纯铝时，铝就有了自己的名字。可见铝的存在早在其被分离之前就因其独特的性质而被确定了下来，1825年，丹麦科学家奥斯特发表文章称他提炼出一块颜色和光泽有点像锡的金属。他通过将氯气通过红热的木炭和铝土（氧化铝）的混合物制得了氯化铝，然后用钾汞齐（钾汞合金）与氯化铝作用，得到了铝汞齐（铝汞合金）。将铝汞齐中的汞在隔绝空气的情况下蒸掉，就“得到了一种金属”。现在看来，他所得到的是一种不纯的金属铝，钾汞齐不能与氯化铝完全反应，因此所得物含有钾，可能是钾铝合金。因文章不出名，奥斯特又忙于自己的物理研究，这个实验便被忽视了。
1827年，Wohler（维勒）最终提炼出铝。奥斯特与维勒是朋友，他把制备金属铝的实验过程和结果告诉维勒，并说打算不再继续做提炼铝的实验。而维勒却很感兴趣。他开始重复
奥斯特的实验，发现钾汞齐与氯化铝反应以后，能形成一种灰色的熔渣。当将熔渣中所含的汞蒸去后，得到了一种与铁颜色相近的金属块。这种金属块加热时能产生钾燃烧时的烟雾（意味着这种方法所提炼出的铝含杂质钾）。维勒把一切写信给了贝采里乌斯，告知通过奥斯特的实验难以制出纯金属铝。于是，维勒从头做起，自己设计提炼铝的方法。他将热碳酸钾与沸腾的明矾溶液作用，将所得的氢氧化铝经过洗涤和干燥后，与木炭粉、糖、油等混合调成糊状，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。将烧结物加热到红热的程度，通入干燥氯气，得到了无水氯化铝。然后将少量金属钾置于铂制坩埚中，在上面覆盖一层过量无水氯化铝，并用坩埚盖盖住反应物。坩埚加热后很快达到白热的程度，待反应完成后，把坩埚放入水中冷却，发现坩埚中的混合物不与水发生反应，水溶液不显碱性，可见坩埚中除氯化铝之外的反应物──金属钾，已经完全反应完了。剩下的混合物是一种灰色粉末，它就是金属铝。1827年末，维勒发表文章介绍了自己提炼铝的方法。当时，他提炼出来的铝是颗粒状的，大小不超过10μm。但他坚持把实验进行下去，终于提炼出了一块致密的铝块，这个实验耗去了他十八年，并且在实验的过程中发现了铝的许多化学和物理性质。
1850年Henri和Deville等人用金属钠代替钾，以复氯化铝（复合聚氯化铝？？）作原料，
衣架英文
mingle使用钠作还原剂，成功制得成块的金属铝。但由于当时钠的价格昂贵，用钠还原铝方法生产铝的成本比黄金还贵得多（因此有了拿破仑的铝制皇冠，铝制餐具，以及后来的颁发给门捷列夫的铝制奖杯）。Deville实现了铝的工业化生产，后来倾其所有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贡献。Deville将这枚勋章送给维勒以表示敬意，后来二人成为挚友，成为铝的发现史上的一段佳话。
1885年美国Cowle兄弟首次用电解法生产出含铜和铁的铝合金，从此拉开了电解铝的序幕。1886年美国的C.H.Hall和法国的P.Herouit发明了从氟化铝和熔融冰晶石（AlF3.3NaF）中电解铝，并申请了专利，这一方法仍为现代工业制备铝所使用。至此，现代铝制备方法已经基本发展完毕，铝的发现史也划上了句号。由此我们可见铝的发现经历了许多周折，由于铝的活泼性强，不易被还原，因而它被发现的过程较长，真正的大规模制备也难以提升效率，因而铝在批量制备和获取方法方面仍有较大的开发潜力，值得人们去探索。3.铝与人类的关系
在铝能大量生产之后，甚至早在之前，人类已经开始对铝、其合金以及含铝化合物进行了
大量的应用。利用铝的前期，人们在不知不觉中收到了铝的毒害。但是，避免它的负面效应后，铝为人类的发展和进步创造了很多。（1）铝的毒性及其认知历史咖啡培训
20世纪70年代以前，人们错误地认为铝元素不经胃肠道吸收，所以铝盐就被广泛用于食品加工的添加剂、水处理剂、药物金属。铝被广泛用于制作餐炊具，因而大量的铝随食品、饮水、药物进入人体。随着科技的发展，人们逐渐发现铝还有生物毒性效应，并且人并不能严格控制铝的吸收，吸收后也难以迅速地将其从体内排出，结果会引起血液及身体组织内铝含量上升。人体摄入过多的铝，会引起多种疾病。铝对人体的负面效应： ①老年性痴呆患者的特征性病理改变，加重未患病人群老年性痴呆症的发病率，使长期用大剂量铝抗酸剂治疗慢性肾病的透析性脑病患者出现和老年性痴呆同样的病变，同时伴有视觉、记忆、注意力下降等神经功能障碍。
②摄入铝超过正常量的5倍以上时，可抑制消化道对磷的吸收，使老年人骨质疏松，易于骨折；铝沉积在脑组织神经元中，使神经出现病变，记忆力和智力减退，易产生精神异常和患痴呆症，加速人的衰老。
休格兰特女儿③促进自由基产生及氧化损伤，从而损害神经系统的功能。
④通过抑制突触小体对儿茶酚胺类神经递质的摄取、干扰谷氨酸神经递质的正常代谢进而增强谷氨酸介导的兴奋性神经毒性。
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⑤通过与钙调蛋白结合而抑制其生物活性，并竞争性地抑制细胞膜对钙离子摄取，从而影响细胞内外钙浓度的稳定。
⑥铝可以增强铁催化的活性氧类自由基的生成、脂质过氧化过程，从而对细胞产生毒性作用。iperf
⑦铝能使肝细胞、肾近曲小管的对代谢有重要作用的ATP唬拍酸脱氢酶的活性发生变化，严重干扰三羧酸循环的进行，进而导致肝、肾细胞内线粒体出现蜻断裂、溶解、崩溃。
⑧抑制Na+、K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶酶的活性抑制神经细胞内蛋白激酶A和C的活性，从而导致能量代谢、蛋白质合成及其功能障碍。
⑨铝能动员骨钙，使骨脱钙，血清铝升高，抑制甲状旁腺的作用，铝沉积在类骨质中，从而置换出钙。
新gre考试⑩铝直接抑制人淋巴细胞的生长及合成分泌肿瘤坏死因子
⑾小于生理浓度的铝对DNA和蛋白质的合成有促进作用，超过后则抑制，与其它有毒微量元素相似
⑿Al3+能置换出含铜酶内的Cu，使之灭活，Al3+也抑制铜蓝蛋白的活性。综上所述，摄入过量的铝对人体有百害而无一利。所以世界卫生组织和联合国粮农组织，织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制。（2）铝的应用
①由于铝的密度很小，仅为2.7g/cm，虽然它比较软，但通过将其制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等，便能使其发挥其特长。铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。
②铝的导电性仅次于银、铜，它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半（但损耗更大）。铝表面的氧化膜耐腐蚀且绝缘，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
③铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上用铝制造各种热交换器、散热材料，生活中用铝制造炊具，但现在已经很少使用。
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④铝有较好的延展性(仅次于金和银)，在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔。铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还能作为中间产品制成铝丝、铝条，并轧制各种铝制品，进而实现进一步利用。
