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コラム

アルミニウムとは・・・

  • 2018.05.16
  • カテゴリ: 知識|Knowledge

|アルミの物理的性質

アルミニウムは一般には省略されて「アルミ」と呼ばれることが多い金属です。

 

我々の身の回りに多く目にするアルミですがその歴史は浅く、純粋なアルミニウム単体の発見は1827年と言われています。

 

この金属の精錬方法である電気分解による「ホール・エルー法」が利用され始めたのは1886年ですが、銅が使われ始めたのは紀元前3500年頃と言われていますので、アルミは銅と比べると非常に若い金属と言えます。

 

その物理定数は左図のようになっています、銅管との違いを確認して下さい。

 

①アルミは銅に比べて原子番号(原子核の中にある陽子の個数を表した番号)が小さいにも関わらず、原子半径が銅より大きい事が比重の小さい理由です。

②標準電極電位を見ればアルミは非常に卑な金属であることがわかります(ガルバニック腐食に注意が必要です)。

③融点が低いために溶けやすく、ロー付けが難しい金属と言われています。

➃この表からは分かりませんがアルミはステンレスと同様に、大気中において表面に不動態皮膜を形成し、非常に高い耐食性を示します。不動態皮膜の厚さは10Å程度で非常に緻密な構造であり、万が一傷ついて破壊されも大気中の酸素とすぐに結合し再生成されます。

注:Å(オングストローム)=100億分の1m=0.1nm(ナノメートル)

 

|アルミの正体

アルミは地球の地殻を構成する全元素の中で酸素・ケイ素に次いで第3位であり、我々の生活に欠かせない鉄は第4位です。また、アルミと鉄の埋蔵量の差は2倍もの開きがあります。

これまでの占有率を誇るアルミの発見はなぜ遅れたのでしょうか?

 

それは、前述にある原子半径が大きいために、最外殻電子(アルミの場合原子核の周りを、三重の軌道で電子が運動しています、その最も外側を回っている電子)に及ぼす原子核の引力の影響が少なく、容易に他の元素と化合物を作るという性質を持っているからです。

 

つまり、自然界にはアルミ単体で存在することは非常に稀なために発見が遅れたのです。この事は言い換えると、色々な合金を作りやすいという事です。

 

金属としてのアルミの歴史は短いのですが、アルミ化合物とは知らずに紀元前より人類が使用してきたものに「明礬(ミョウバン)」があります。これは皮革のなめし剤、日干し煉瓦の材料(固くて強い)、染色剤への添加物(色が鮮やかになる)、目薬等々に使用されていました。

 

明礬がアルミの化合物と明らかになったことで、明礬の名称がalum(アルム)であることから「Aluminium」と銘々されました。

それまでは「粘土から作られた銀」と呼ばれていました。(その理由は次回「アルミの歴史・実績」で解説します。)

 

 

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Hajime Sakayoshi


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