铝的分布

时间:2023-11-16 15:19:03

有些铝硅酸盐分布得很广,就比如长石,地壳中一半以上的矿物都是长石。花岗岩、片麻岩和其他某些岩石中都有长石的存在,这些岩石就像石头甲胄似的覆盖在地球表面,而且还在某些地方隆起了高大的山脉。因为随着时间的流逝,长石会不断地风化,因此地面上渐渐堆积起了大量的黏土,铝在黏土中含量高达15%~20%。

铝的分布

长石和钠沸石骨架结构的投影

地面上处处有黏土,而铝又是从黏土中发现的,所以有一段时间称铝为“黏土素”。黏土成分复杂,从其中提取铝是很困难的。后来发现矾土是铝和氧的天然化合物,所以将“黏土素”这个名称改了一下,称氧化铝为矾土。

氧化铝在自然界中有多种形态。不同矾土的透明度不同,这是因为矾土中除了含铝、氧之外还混有极微量的带色元素——铬、铁、钛,这类有色矾土都是非常漂亮的宝石。看看那些色彩鲜艳的红宝石和蓝宝石,从很久之前就使人类迷恋。

关于这些宝石,产生了不少的神话。自然界中有一种无水氧化铝(Al2O3),这种矿物叫刚玉。硬度只比金刚石低一点儿,有的刚玉色彩很美丽。其实,人们很早就会使用不纯净的、褐色的、灰色的、浅绿色的、浅红色的刚玉晶体了。利用刚玉可以加工各种坚硬材料,包括刀具、武器、机床和各种闪亮的钢。在刚玉晶体中掺杂一些磁铁矿或其他矿物就变成了大家很熟悉的“金刚砂”。

从刚玉中提取金属铝很方便,但刚玉价格太高产量又低,所以从刚玉中提炼铝成本太高。从石器时代到现在,人们一直在使用花岗岩、玄武岩、斑石以及其他硅铝酸盐岩石,利用它们建造房子、制造艺术品和器皿、烧制陶器。但几千年来,人们从来没意识到这些石头中藏着的金属铝,也没想到铝所具有的奇异性质。因为在自然界中铝总是以化合态的形式存在,从来没有出现过单质铝,而且这些铝化合物的性质和形态与单质铝完全不同。