アルミニウム Al

発見の歴史

アルミニウムを含む複硫酸塩であるミョウバンは、古代から染料の定着や止血に使われていました。18世紀末には、ミョウバンに含まれる土であるアルミナが未知の金属の酸化物ではないかと化学者たちは考えていましたが、どんな方法でも還元できませんでした。

デンマークの物理学者 ハンス・クリスティアン・エルステッド は 1825年、塩化アルミニウムをカリウムアマルガムと反応させて、少量の不純な試料をつくりました。フリードリヒ・ヴェーラー は1827年にこの方法を改良し、のちにこの金属の性質を記述しました。1850年代にはフランスのアンリ・サント=クレール・ドビーユがナトリウムを使う方法を開発し、アルミニウムを棒状で入手できるようにしましたが、依然として非常に高価で、王冠の宝石と並べて展示されるほどでした。1884年にはワシントン記念塔の頂上にアルミニウムのピラミッドが据えられました。

転機は 1886年 に訪れました。アメリカのチャールズ・マーチン・ホールとフランスのポール・エルーが、それぞれ独立に、融解した氷晶石に溶かしたアルミナを電気分解する方法を発明したのです。1888年のカール・ヨーゼフ・バイヤーによるボーキサイト精製法と組み合わさって価格は暴落し、アルミニウムは大量生産される金属になりました。

名前の由来

名前はミョウバンを意味するラテン語 alumen に由来します。ハンフリー・デービーは最初 alumium、次いで aluminum を提案しましたが、ナトリウム(sodium)やカリウム(potassium)などとそろえて aluminium を好む人もいました。IUPACは aluminium を使い、アメリカ英語では今も aluminum が標準です。元素記号は Al です。日本語ではかつて「礬土(ばんど)」の金属という意味で「礬素」と呼ばれたこともあります。

主な用途

• 輸送: 航空機、高速鉄道、自動車の車体、自転車は、軽量化のためにアルミニウム合金を使っています。
• 包装: 飲料缶、アルミホイル、食品容器。
• 建築: 窓枠、外装材、屋根材。
• 電気: アルミニウムは重さの割に電気をよく通すため、架空送電線に使われます。
• 家庭用品と化学: 調理器具のほか、アルミニウム化合物が水処理や制汗剤に使われます。

同位体

アルミニウムの安定同位体は アルミニウム27 ただ一つです。放射性の アルミニウム26 は半減期が約 71万7,000年 です。岩石中や大気中で宇宙線によってつくられ、地質学者はこれをベリリウム10と組み合わせて、堆積物が埋まってからの期間を測定します。初期の太陽系ではアルミニウム26が若い小惑星を温めるほど豊富にあり、その崩壊生成物であるマグネシウム26は、最古の隕石粒子の年代測定に使われています。

身近なところで

アルミニウムの表面には目に見えない薄い酸化皮膜が瞬時にでき、それ以上の腐食を防ぎます。アルミニウム製品がさびないのはこのためです。アルミニウムのリサイクルには、鉱石から新しい金属をつくるのに必要なエネルギーの約5%しかかからないため、缶は最もよくリサイクルされる製品の一つです。

アルミニウムが体内で果たす役割は知られていません。日常的な曝露量では毒性が低いと考えられていますが、重い腎臓病の人は摂取を制限する必要があります。