《化学元素知识》元素的故事（13）铝元素：趣味科学小知识——铝：一种后来居上的金属元素
铝这种金属元素在地球上分布极广，储量极为丰富，但很晚才被人类发现并利用。人类发现铝很晚，炼铝技术成熟得更晚。如果倒退到18世纪中旬，你家的房子可能不如你家的窗户值钱——因为有一种金属，它的价格超过黄金。
——没错，就是铝。
为啥铝在那个时候这么贵呢？因为铝太难提取了！身为金属的铝，其实战斗力极弱，身上所带的几个电子很容易就被别的元素抢夺走了。到了中学，学了化学之后你就会知道，这个过程叫“氧化”。所以，虽然铝在地壳中含量排名第三，但基本上是以氧化物形式存在的。一直到1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通人氯气后加热得到一种氯化钠和氯化铝的复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，才得到了一种纯金属——铝。
这时的铝十分珍贵，据说在一次宴会上，法国皇帝拿破仑第三独自用铝制的刀叉，而其他人都用银制的餐具，这是他在得意洋洋地炫耀自己。泰国当时的国王曾用过铝制的表链；1855年巴黎国用博览会上，展出了一小块铝，标签上写到：“来自粘土的白银”，并将它放在最珍贵的珠宝旁边。1889年，俄国沙皇赐给门捷列夫铝制奖杯，以表彰其编制化学元素周期表的贡献。你看，铝最初的身价多高呀！
什么时候铝的身价一落千丈呢？
人们一开始用化学冶炼的方式提取铝，产量极低，因而铝很贵。1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。近一个世纪的历史进程中，铝的产量急剧上升，到了20世纪60年代，铝在全世界有色金属产量上超过了铜而位居首位，这时的铝已不单属于皇家贵族所有，它的用途涉及到许多领域，大至国防、航天、电力、通讯等，小到锅碗瓢盆等生活用品。可是，铝及铝制品有一个致命的弱点：它太软了，不够坚固。
在第一次世界大战的时候，德国军队就意识到，钢铁用于制作武器虽然坚固，但是太沉重了，不利于搬运或携带，必须寻找一种比钢铁轻但却跟钢铁一样坚固的材料替代它。他们将这一任务交给科学家维尔姆。维尔姆想，选择比重比钢铁小的铝是最适合的。因为电解炼铝法应用于生产后，铝的产量很高，况且铝不会生锈。可是，铝有一个致命的弱点：它太软了，不够坚固。
如何让铝硬起来呢? 很多金属自己的力学性能不好，但是一旦找到合适的元素，形成合金却坚硬无比。比如说：铁+碳=钢。维尔姆想到：合金钢那么硬，能不能像炼合金钢那样炼一种铝合金呢？于是，维尔姆将一种又一种的金属掺入铝中，可一次又一次地失败了。
一天，维尔姆在铝中添加少量的铜和镁。他像往常一样用锤子敲打新材料。“当”的一声，锤子反弹起来，可新材料上没有一点凹陷的痕迹。“会不会是我累得没力气了呢?”维尔姆再一次举起锤子，用尽吃奶的力气往新材料上敲，在听到巨大响声的同时，他觉到整个手臂被震得发麻。维尔姆精神为之一振，顾不得手臂疼痛，连忙拾起新材料。它，依然完好无损。
一种坚硬的铝合金终于诞生了!这种含少量铜和镁的铝合金，经过淬火，成了比钢铁轻但却与钢铁一样坚固的材料。你看，铝一旦找到了自己的小伙伴，而且不是一个，有镁，硅，铜等等……组成了“铝合金”MEN天团，铝立刻就从奶油小生变成了硬汉，从颜值派变成了实力派……不久，铝合金便被用于制造飞艇、飞机。直至今天，铝合金仍是制造飞机的主要原料。
铝合金有什么特点呢？硬：刀枪不入；轻：身轻如燕；耐腐蚀：百毒不侵；因此二战时，铝合金就被广泛应用于飞机材料上，在这之前，飞机是木头和钢铁做的。二战结束后，铝又被广泛应用于汽车车身和发动机制造上。铝材料使用之前，汽车主要使用钢材，自重很大，油耗和油费很高，这戳中了很多人的心。于是，汽车行业开始大规模使用铝合金材料来替代钢材——这大大降低了车身重量，降低油耗，可谓消费者的福音。
目前，铝合金是有色金属中使用量最大、应用面最广的金属材料，而且其应用范围还在不断扩大之中，这其中就包括航空、航天、汽车、消费电子、机械制造等，所以，我们家里的门窗也由以前的铁质边框变成了铝合金的喽！