第 13 號元素:鋁Al · Aluminum

鋁ㄌㄩˇ(三聲)Aluminum

注音 ㄌㄩˇ(三聲)·音同「呂」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬

鋁(Aluminum):鋁塊
鋁塊照片:Unknown authorUnknown author · CC BY 3.0 · Wikimedia Commons
原子序
13
元素符號
Al
標準原子量
26.982± 0.001
週期
3
族
13
區塊
p 區

電子排布

[Ne]3s23p1

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=33

簡介

地殼中含量最多的金屬元素,質輕且表面氧化層使其耐腐蝕。廣泛用於飲料罐、建材、交通工具與包裝材料。

位於過渡金屬右側的 p 區金屬,質地通常較軟、熔點較低。

元素科學故事 · 鋁(Al)

曾經昂貴的金屬

已對照來源· 版本 2026-10-18

地殼中最多的金屬且約 8%(Jefferson Lab 8.2%、LANL 8.1%)、不以單質存在、1852 年每公斤約 1200 美元與 1859 年約 40 美元、Deville 1854 年改良、1886 年 Hall 與 Héroult、1888 年 Bayer 製程且至今生產幾乎所有的鋁(Jefferson Lab)、alumen 字源、1825 年 Ørsted 製得不純鋁、1827 年 Wöhler(CIAAW、LANL)、導電性約為銅的 60% 而用於輸電線、飛機火箭合金(LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。

鋁是地殼中含量最多的金屬,約占地殼的 8%,卻從不以單質存在。十九世紀中葉,一公斤鋁要價約 1200 美元。

從明礬到金屬

鋁的名稱來自拉丁文 alumen,指明礬。1825 年,丹麥的 Hans Christian Ørsted 製得不純的鋁,兩年後德國化學家 Friedrich Wöhler 以不同方法取得了鋁。1854 年,法國化學家 Henri Sainte-Claire Deville 改良製程,讓鋁價從 1852 年的每公斤約 1200 美元降到 1859 年的約 40 美元,但仍然貴得無法普及。

便宜鋁的時代

1886 年,美國的 Charles Martin Hall 與法國的 Paul Héroult 各自發明了電解氧化鋁製鋁的方法;1888 年,奧地利化學家 Karl Joseph Bayer 又發明了從鋁土礦便宜取得氧化鋁的製程。這兩種方法至今仍生產全世界幾乎所有的鋁。

又輕又耐用

鋁的導電性只有銅的約 60%,但因為很輕,被用在輸電線上。鋁合金則是現代飛機與火箭的重要材料。

延伸思考鋁在地殼中含量最多,為什麼直到十九世紀末才變得便宜?可以從鋁與氧結合得有多牢固想一想。

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參考來源

  1. PubChem Element: Aluminum(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18