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アルミニウム
Al 13

アルミニウム Aluminium

アルミニウム(アルミニウム)は化学元素であり、元素記号 Al、原子番号 13 である。銀白色の後遷移金属で、密度は鋼の約 1/3、優れた電気伝導性と耐腐食性(表面に自然形成される緻密な酸化膜)を持つ。地殻の最も豊富な金属元素(約 8.2%)であり、世界生産量は鉄鋼に次いで第 2 位である。最大宗の用途は建築・交通の軽量化、飲料缶・食品包装、高圧送電線導体である。

後遷移金属 USGS 2025 銀灰色の金属
原子番号 13Z
原子量 26.982u
価電子 3
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
密度
2.7g/cm³
融点
660°C
地殻存在量
82300.0ppm
年間生産量
72000thousand metric tons unless otherwise specified
リサイクル率
75%(高いリサイクル率(~75%);アルミ飲料缶・スクラップは広くリサイクルされる

なぜ使われるか

アルミニウムは地球の地殻で最も豊富な金属(8.1%)であり、鉄に次いで2番目に広く使われる金属である。その高い強度対重量比(約2.7 g/cm³)、自然な自己修復酸化層、優れた導電性により、航空宇宙、包装、建設、送電産業全体にわたって世界中で不可欠となっている。

用途

Transportation
35%
Packaging
22%
Construction
14%
Electrical
9%
Consumer durables
8%
Machinery
8%
Other
4%

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

アルミニウムは地殻中で最も豊富に存在する金属であり、鉄鋼に次いで生産量第二位の金属で、現代生活のほぼ隅々にまで浸透している。建築・インフラは主要な用途であり、アルミ合金のサッシ、カーテンウォールパネル、天井下地、屋根システムは軽量で錆びにくく、高層ビルや橋梁に広く使われる。輸送はもうひとつの柱で、自転車フレーム、自動車ホイールやボディパネルから、都市鉄道や地下鉄車両の車体、さらには民間旅客機の外板や翼構造に至るまで、軽量化・省エネの要求がアルミ消費を押し上げ続けている。包装はほぼアルミが支配的であり、飲料缶、アルミ容器、医薬品ブリスター包装、食品フレキシブル包装は、アルミの無毒性、優れたバリア性、軽量、成形容易性を利用している。電力分野では、高圧送電線に鋼心アルミより線が使われ、同じ導電率なら銅よりはるかに軽く、鉄塔の径間を長くとれる。アルミの鍋、ラジエーター、コンピューターやLEDのヒートシンク、さらにアルミ合金自転車や登山用品は日常の例である。アルミがあらゆる場所に存在するのは、その豊富さだけでなく、表面に自然に緻密な酸化被膜を形成して耐食性を持ち、ダイカスト・押出・リサイクルが可能でリサイクル率が極めて高いことによる。

主な化合物とその用途

酸化アルミニウム(Al2O3)はコランダムの主成分で、単結晶はルビーとサファイアである。ダイヤモンドに次いで硬い鉱物であり、研磨材、サンドペーパー砥粒、セラミックバイトとして使われる。高純度超微粉アルミナはLEDの基板材料、リチウム電池セパレーターのコーティング、人工関節のバイオセラミックであり、電解アルミニウム製錬の直接原料でもある。水酸化アルミニウム(Al(OH)3)は加熱時に吸熱分解して水を失い、プラスチック・ゴム・電線・ケーブルに非常に広く使われる無機難燃剤・煙抑制剤である。また製紙用填料や制酸剤の成分にも使われる。ミョウバン(カリウムミョウバン KAl(SO4)2)は伝統的に浄水の凝集剤、食品膨張、皮革なめしに使われ、漢方では収斂薬として外用されてきた。現代の飲料水・排水処理でも硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウムの形で凝集剤として一般的に使われる。さらに高純度アルミナは研磨微粉や歯磨き粉中の中性研磨剤として使われ、水酸化アルミニウムゲルは胃酸過多症治療における一般的な制酸剤成分である。

元素小史

1825年にハンス・クリスティアン・エルステッドが塩化アルミニウムをアマルガムで還元して初めて単離した。純アルミニウムは1854年にアンリ・サン=クレール・ドヴィールにより得られた。工業生産は1886年に、ホール=エルー電解プロセス(米国とフランス)およびボーキサイトからアルミナを抽出するバイヤープロセスの発明と同時に開始された——どちらも今なお商業的に使用されている。

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関連元素

Ga · ガリウム In · インジウム Sn · スズ Tl · タリウム Pb · Bi · ビスマス Po · ポロニウム Fl · フレロビウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

アルミニウムの融点は何度ですか?
660 °C
アルミニウムの沸点は何度ですか?
2470 °C
アルミニウムの密度はどのくらいですか?
2.7 g/cm³
アルミニウムの原子番号と分類は何ですか?
13 · 後遷移金属
アルミニウムは主にどの鉱物から採取されますか?
ボーキサイト
アルミニウムの世界埋蔵量はどのくらいですか?
78400 thousand metric tons unless otherwise specified
アルミニウムの年間生産量はどのくらいですか?
72000 thousand metric tons unless otherwise specified
アルミニウムは主に何に使われますか?
アルミニウムは地球の地殻で最も豊富な金属(8.1%)であり、鉄に次いで2番目に広く使われる金属である。その高い強度対重量比(約2.7 g/cm³)、自然な自己修復酸化層、優れた導電性により、航空宇宙、包装、建設、送電産業全体にわたって世界中で不可欠となっている。
アルミニウムは誰がいつ発見しましたか?
ハンス・クリスティアン・エルステッド · 1825