中國古代為何很少聽說有鋁器?

黎佩敏


人類對鋁最早的認識,是在在古代,人類在染色時會用到明礬,而明礬裡面就有金屬鋁的存在。明礬無色無味的晶體,很難發現裡面有金屬鋁。1807年,英國化學家戴維想要分離礬土,礬土的主要構成就有鋁的存在,沒有把氧化鋁變成液體,最終與鋁失之交臂。1825年,丹麥物理學家奧斯特提到自己發現了一種神秘金屬-鋁。至此,鋁開始被大量使用。

古代的科技並沒有那麼發達,很難提取鋁這種東西,鋁曾經被當時的人稱為是最難提取的物質。就連古代的皇帝都未必用得上,據說當時只有在歐洲有這種東西,而且也是極為珍貴的,只有像拿破崙這樣身份地位的人才有資格享用,當時拿破崙桌子上放的水杯便是用鋁做的,而他手下的大臣們最高也只能用黃金來做杯子。




逍遙李樹


這是個很有趣的提問,相信很多朋友有這樣的疑惑,作為曾是冶金專業科班出身的,我來回答一下。

一,一種金屬的出現與否與當時的冶煉技術密切相關。我們可以這樣取理解冶煉技術,比如鍊鐵,冶煉的過程實際上是由鐵礦石變成純鐵的過程,學過化學的朋友知道,這是一個還原反應。簡單理解就是鐵礦是一種複雜氧化物(FexOy),而鐵(Fe)是一種純金屬的單質,從化學就看出來了,由FexOy變成Fe,必須要把氧元素(O)脫掉,這個過程就成為還原反應。由此,我們不難得出,如果一種金屬在由其相關礦石變成金屬單質的過程越簡單,那麼這種金屬就越容易冶煉,也就越早出現應用。回顧歷史,我們知道,石器時代之後古代最早用的是青銅器,然後才是鐵器,這說明我國古代的先人是先掌握鍊銅技術,才是鍊鐵技術,用到現在的觀點解釋,那就是銅比鐵更容易還原。那可時候人們就開始採掘露天銅礦,並用獲取的銅製造武器、工具和其他器皿。

相反,如果一種金屬特別容易被氧化生成氧化物,你想這種金屬單質一接觸到空氣就被氧化了,你說要用到它的金屬單質製品得多難啊,比如活潑的鋰、鈉、稀土元素等。


二,前面講述了從冶煉難以程度來理解各種器皿出現的時代先後,再來看看鋁的產生。細心的朋友發現日常生活中的鋁製品耐腐蝕性比較好,不像鐵等容易生鏽,這實際不是說鋁不容易被氧化,這裡面涉及到其表面氧化後表層形成緻密氧化膜的問題。我們知道地殼中的元素含量排序是:氧、硅、鋁、鐵。鋁是地殼中含量最多的金屬元素,按理說它的利用應該更早更廣泛啊,實際上不是這樣的。這是因為自然界存在的鋁礦石中,鋁化合物的氧化性很弱,用高溫的冶煉灼燒還原仍無濟於事,鋁不易從其化合物中被還原出來,因而遲遲不能分離出金屬鋁。直至近代意大利物理學家伏打發明電池後,戴維試圖利用電流從礬土中分離出金屬鋁,都沒有成功。後來,1886年,美國的豪爾和法國的海朗特,分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石(Na3AlF6)的混合物製得了金屬鋁,奠定了今後大規模生產鋁的基礎。要用到電解法才能分離出來,想想這種的分離是多麼艱難,在古代沒能應用也就可想而知了。


三,說到鋁,現在已經應用非常廣泛了,鋁的價格也便宜。但是在一百多年前,所謂物以稀為貴,鋁可是比黃金還貴,被視為貴族用品。例如法國皇帝拿破崙三世在宴會上使用過鋁製叉子;泰國國王使用過鋁製錶鏈。1855年在巴黎博覽會上,它與王冠上的寶石一起展出,標籤上註明“來自黏土的白銀”。1889年,門捷列夫還曾得到倫敦化學會贈送的鋁合金製成的花瓶和杯子。到19世紀末,鋁的價格發生了成千倍的跌落。首先是由於19世紀70年代西門子改進了發電機後,有了廉價的電力;其次是由於法國的Heroult和美國的C. M. Hall於1886年分別發展了將氧化鋁溶解在冰晶石(Na3AlF6)中電解的方法。這項創舉使鋁以大規模生產,奠定了今天世界電解鋁的工業方法。


最後總結,一種金屬的出現與使用:一是與自身的化學穩定性有關,凡是越活潑的金屬,它的分離必定是困難的,反映到應用上自然會更晚;二是與當時的社會生產力發展有關,比如煤炭工業的發展,為鍊鐵鍊鋼發展帶來了巨大動力,再如電力的迅猛發展,為電解鋁的大規模生產奠定了基礎,這些必然帶來相應產品的大量出現了。


士說心語


這麼簡單的問題!

中國古代根本就沒有過鋁製品,如何能聽說呢?

鋁屬於活潑金屬。

古人只會熱還原法和熱分解法和置換法冶煉金屬。鍊銅有熱法和溼法,就是熱還原法和置換法。水銀,黃金和白銀用的是熱分解法。鐵是熱還原法。

古人要鍊鋁,只能用還原法。

丹麥化學家奧斯特利是人類第一個提煉出鋁的人,且還是不純的鋁!直到1854年,德國化學家德維爾利提煉出人類歷史上第一塊純鋁錠。

還原法鍊鋁成本非常高,用此方法煉的鋁比黃金還貴。所以當時人們以擁有鋁製品為榮,國王貴族富豪都爭相購買鋁製品[大笑][大笑]其中就產生了“拿破倫的碗”的典故。貴為法國皇帝的拿破崙,就以使用鋁餐具來顯示尊貴!

十九世紀七十年代,西門子改進了發電機,人類因此而獲得了廉價的電力資源。中國第一座水電站,位於雲南昆明的石龍壩水電站,用的就是西門子發電機。

1886年,美國人C.M.Hall,法國人heroult分別同時發明了電解鋁技術。正是由於電解法制鋁的成功,貴金屬鋁就成了普通金屬了!

中國古人根本不知道鋁這種金屬,自然就更談不上會有鋁製品了!

我們雖然是文明古國,但是在近現代文明發展史中,中國基本上只能算是一個看客!不要以為我們的古人無所不能!





分享到:


相關文章: