铝是什么？
铝（符号Al）是元素周期表中的第13号元素，属于3周期13族的后过渡金属。 曾经比金更珍贵，如今是仅次于铁的使用量最大的金属——因为有人找到了廉价电解它的方法。 在室温下为固态。
背后的故事
铝是什么，以及我们如何发现它
铝是一种在短短100年间从贵金属变得无处不在的奇迹金属！它曾经比金还贵（拿破仑三世用铝制餐具招待最尊贵的客人，而地位较低的客人只能使用金制餐具）。如今，这种轻质金属十分常见，以至于我们会把它直接丢掉。华盛顿纪念碑的顶部覆盖着铝——1884年，铝是地球上最昂贵的金属！1886年，霍尔-埃鲁法改变了一切，使铝的提取变得经济可行，并开启了航空时代。飞机能够飞行，是因为铝既坚固，重量却只有钢的三分之一。你的止汗剂含有铝，用于阻塞汗腺；而厨房里的铝箔能反射95%的红外辐射。回收铝只需生产新铝所需能量的5%，因此汽水罐可以无限循环利用！
铝的发现
探寻地球上隐藏的金属
铝的发现历程跨越两千多年，从古代文明一直延续到19世纪的化学突破。这段历史涉及杰出人才、工业间谍活动，以及“国王的金属”向日常材料的转变。
古代基础
故事始于公元前400年左右的古罗马，当时“alumen”一词用来描述用于染色和鞣制的收敛性盐。罗马博物学家老普林尼（公元23—79年）在其百科全书《Naturalis Historia》中记录了明矾的性质，却在无意中描述了几个世纪以来一直被使用的铝化合物。
1761年，法国化学家Louis-Bernard Guyton de Morveau提出明矾中含有一种当时未知的金属，并为我们如今所称的氧化铝创造了“alumine”这一术语。这为最终分离出这种金属奠定了基础。
Sir Humphry Davy的尝试（1807—1812年）
英国化学家Sir Humphry Davy（1778—1829年）于1807年首次尝试通过电解分离铝。戴维使用自己新发明的电池，成功分离出了钾和钠，但面对氧化铝的高熔点（2,072°C）时遇到了困难。尽管未能分离出纯铝，戴维还是在1812年将这种假想中的金属命名为“aluminum”，后来为与其他以“-ium”结尾的元素名称相符而改为“aluminium”。
Hans Christian Ørsted的突破（1825年）
丹麦物理学家兼化学家Hans Christian Ørsted（1777—1851年）于1825年8月29日首次分离出铝。Ørsted使用钾汞齐还原氯化铝，制得了微小的金属小球。他的方法是在密闭管中用钾加热氯化铝，从而制成了已知最早的金属铝样品。
Friedrich Wöhler的改进（1827年）
德国化学家Friedrich Wöhler（1800—1882年）改进了Ørsted的方法，用金属钾代替了钾汞齐。1827年7月21日，Wöhler制得了铝粉和小铝珠，成为第一个观察到铝的关键性质的人：质轻、抗氧化和具有金属光泽。他曾著名地将铝描述为“具有锡的颜色和光泽”。
Henri Sainte-Claire Deville与奢华时代（1854—1886年）
法国化学家Henri Étienne Sainte-Claire Deville（1818—1881年）于1854年彻底改变了铝的生产方式。他采用以钠进行化学还原的方法，使铝首次具备商业可行性。Napoleon III of France资助了Deville的研究，希望为他的军队打造铝制盔甲和装备。
在这个时代，铝比金还要贵重。Napoleon III在国宴上展示铝制餐具，将其留给最尊贵的宾客，而其他人则使用金制餐具。华盛顿纪念碑于1884年完工，其顶石由100盎司铝制成，当时的价值相当于一名工人一年的工资。
Hall-Héroult革命（1886年）
两位杰出的年轻化学家独立发现了使铝走向大众化的电解工艺：
Charles Martin Hall（USA，1863—1914年）
22岁的Hall在俄亥俄州奥柏林自家木棚中工作时，于1886年2月23日发现了铝的电解方法。他使用妹妹Julia的铁煎锅和自制电池，将氧化铝溶解在熔融冰晶石中并通入电流，制得了纯铝液滴。
Paul Héroult（France，1863—1914年）
同样是22岁的Héroult仅两个月后便于1886年4月9日取得了相同的发现。Héroult在法国让蒂伊父亲的制革厂中工作时，独立开发出了完全相同的工艺。两人都出生于1863年，也都于1914年去世，这是科学史上非同寻常的巧合。
工业影响
Hall-Héroult工艺将铝的价格从每磅$545（19世纪50年代）降至每磅$0.68（1900年），降幅达99.8%！这一突破推动了现代铝工业的发展：
- 1888年：Hall共同创立Pittsburgh Reduction Company（后来成为Alcoa）
- 1889年：Héroult在瑞士建立了欧洲第一家铝厂
- 1896年：市场上出现了第一批铝制炊具
- 1903年：Wright Brothers在其历史性飞行中使用了铝制发动机部件
现代影响
如今，铝工业每年生产超过6500万吨铝，为现代航空、太空探索和可持续包装提供支持。Hall-Héroult工艺自1886年以来基本未变，至今仍是全球铝生产的基础——这证明了两位22岁化学家的卓越才智，他们改变了人类文明。