アルミニウム【Aluminium】

アルミニウムの基本情報

最終更新

2007-04-26T00:00:00+09:00

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https://www.7key.jp/data/science/element/al.html#basic

アルミニウムの一般特性

名称/記号/番号

アルミニウム / Al / 13

分類

金属

族/周期/ブロック

13（IIIB） / 3 / p

密度/硬度

2700kg・m^-3 / 2.75

単体の色

銀色

アルミニウムの原子特性

原子量

26.9815386amu

原子半径（計測値）

125（118）pm

共有結合半径

118pm

VDW半径

不明

電子配置

[Ne]3s² 3p¹

電子殻

2,8,3

酸化数（酸化物）

3（両性酸化物）

結晶構造

面心立方構造

アルミニウムの物理特性

相

固体（常磁性）

融点

933.47K（660.2℃/°F）

沸点

2792K（2060℃/°F）

モル体積

10.00×10^-3m³・mol^-1

気化熱

293.4kJ・mol^-1

融解熱

10.79kJ・mol^-1

蒸気圧

2.42×10^-6Pa

音の伝わる速さ

5100m・s^-1（933K）

その他

クラーク数

7.56%

電気陰性度

1.61（ポーリング）

比熱容量

900J・kg^-1・K^-1

導電率

37.7×10⁶m・Ω

熱伝導率

237W・m^-1・K^-1

イオン化エネルギー

第1イオン化エネルギー：577.5kJ・mol^-1/第2イオン化エネルギー：1816.7kJ・mol^-1/第3イオン化エネルギー：2744.8kJ・mol^-1/第4イオン化エネルギー：11577kJ・mol^-1/第5イオン化エネルギー：14842kJ・mol^-1/第6イオン化エネルギー：18379kJ・mol^-1/第7イオン化エネルギー：23326kJ・mol^-1/第8イオン化エネルギー：27465kJ・mol^-1/第9イオン化エネルギー：31853kJ・mol^-1/第10イオン化エネルギー：38473kJ・mol^-1

アルミニウムのその他情報

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アルミニウムの特徴

単体は常温常圧では良い熱伝導性・電気伝導性を持つ金属。酸やアルカリに侵されやすいが、空気中では表面に酸化膜（アルマイト）ができ内部は侵されにくくなる。両性金属で、酸にもアルカリにも溶解する。鉄の約35%の比重しかなく、金属の中でも軽量な方に属し展性に富む。純アルミニウムは強度は低いが、ジュラルミンなどのアルミニウム合金はその軽量さ、加工のしやすさを活かしつつ強度を飛躍的に改善しているため、様々な製品に採用され産業界で幅広く活躍している。アルミニウムはボーキサイトを原料としてホール・エルー法で生産されるのが一般的。

アルミニウムの歴史

1807年、イギリスのハンフリー・デービーは水素気流中で融解アルミナを電気分解する手法でアルミニウムと鉄の合金を得た。合金からアルミナを生成できたため、何らかの未知の元素の存在が確認できたことになる。デービーはアルミニウムの硫酸塩であるミョウバンを表すラテン語の単語「Alumen」から、未知の新元素を「Alumium」と名付けた。1825年、デンマークの物理学者エルステッドが、塩化アルミニウムをカリウムアマルガムにより還元し、世界で初めてアルミニウムの単離に成功。1827年、ヴェーラーが塩化アルミニウムをカリウムで還元して純粋なアルミニウムを得た。1846年、フランスの科学者ドビーユがエルステッドの手法を改良し、カリウムの代わりにナトリウムを用いる還元法を開発。1886年、フランスのエルーとホールがアルミナと氷晶石を用いた融解塩電解法を発明。これは今日利用されている手法である。20世紀中頃、大規模で効率的な発電所の建設が可能になり、大規模な電気精錬が行えるようになったため大量生産が可能となった。

アルミニウムの用途

• 軽く、軟らかくて展性も高いなどと加工が楽であり、さらに表面にできる酸化皮膜のため耐食性にも優れていることから、一円硬貨やアルミホイル、缶（アルミ缶）、鍋、窓枠（アルミサッシ）、エクステリア、建築物の外壁、道路標識、鉄道車両や自動車の車体、自転車のリム、パソコンや家電製品の筐体など、様々な用途に使用されている。大抵はアルミニウム合金であり、1円硬貨のようなアルミニウム100%のものはむしろ稀な存在。
• 主な合金にジュラルミンがある。ジュラルミンは航空機材料などに用いられている。
• 高圧送電線にもアルミニウム線が使用される。
• 真性半導体であるケイ素に微量のアルミニウムを添加することにより、P型半導体が得られる。
• 銀色の塗料にはアルミニウムの微粉末が顔料として加えられている。耐食性があるため、橋梁などの建築物によく使われた。

その他

ラテン語の「ミョウバン（alumen）」から命名。日本では、軽銀や略してアルミと称されることもある。アルミニウムを作るには大量の電力が消費されることから「電気の缶詰」と呼ばれることもある。