文／穿山甲

鋁是一種銀白色的金屬，因有獨特的性質而被廣泛應用。重量輕盈且容易在表面形成緻密的氧化鋁薄膜，可防止內部氧化，具有極佳的抗腐蝕性。此外，鋁還是極佳的導電與導熱材料，廣泛用於電纜與散熱片。鋁的應用幾乎無處不在，從汽車與飛機的輕量化結構材料，到食品包裝的鋁箔，甚至建築的門窗框架都有它的身影。在現代工業與生活中占有舉足輕重的地位。

稀世珍品 變身平價

如此廣泛又容易使用的金屬，可想而知價格一定非常便宜。但在古時，鋁曾被視為稀世珍品，可是只有貴族才用得起，價格甚至比金銀製品還昂貴。19世紀初，法國皇帝拿破崙三世曾命人製作鋁質餐具，專供皇室使用，而其他賓客只能使用金銀質餐具，登基前也專門打造一頂鋁製皇冠，以此來展現財富。也曾為自己的皇太子製作了一支鋁製撥浪鼓。俄國沙皇為了表彰化學家門得列夫，編制化學元素週期表的貢獻，曾賜給他鋁製獎盃。1855年巴黎世界博覽會上，曾公開展示小鋁錠，並與昂貴珠寶放在一起，由於與銀極為相似，這種金屬被稱為「黏土中的銀」，吸引了大量的參觀者，象徵著科技的極致。美國建國百年紀念時，建造的華盛頓紀念碑，原本想用一整塊鋁製作尖頂，但預算不足，後來僅用鋁片覆蓋，鋁在當時幾乎與銀礦等值。以前的泰皇也非常鍾愛鋁製表鏈，在任何公開場合都會配戴。

純鋁提煉 歷史演進

雖然鋁是地殼中含量最豐富的金屬，且開採容易，但在自然界中，鋁總是與其他元素緊密結合，以化合物形式出現，形成礦物如：鋁礬土，這使得古人難以提煉純鋁。1825年丹麥化學家厄斯特嘗試以鉀汞齊將氯化鋁還原成鋁，得到的鋁純度不高。

1856年法國化學家德維爾發現用較便宜的鈉，也可以還原氯化鋁，即便如此得到的鋁，純度依舊不高，且成本還是非常昂貴，無法實現大規模生產。直至1886年美國工程師霍爾與法國科學家埃魯，幾乎同時間發現以電解的方式煉鋁，這種方法被稱之為「霍爾埃魯法」。這讓大規模生產鋁的可能性變高，自此鋁的地位徹底被改變，幾乎在一夕之間，鋁的價格突然暴跌，不再是富人獨有的昂貴金屬。該方法至今仍在使用，極大地降低了鋁的生產成本。

霍爾埃魯法是透過電解熔融的氧化鋁來進行，但氧化鋁的熔點極高，約2000℃。冰晶石可溶解在氧化鋁中，形成鈣鋁酸鹽等複合物，增加氧化鋁的晶格缺陷，從而降低氧化鋁的熔點。若是再加入氟化鋁，可以再次將整體的熔點降低至950℃〜980℃左右。此時透過電解方式，施加強大的直流電，即可將鋁分離到陰極沉積獲得純鋁。因為通的直流電非常大，會產生極強的磁場，在槽體外可以觀察到，連手工具都可以被立起來。

有趣的是，霍爾與埃魯不約而同地分別在美國與法國兩地申請專利，並且都獲得專利。後來因為專利的歸屬問題，雙雙鬧上法庭，為了專利打得不可開交。經法院仔細審理過後，判決兩人的專利同時有效。不打不相識的霍爾與埃魯兩人，後來成了莫逆之交。

鋁從稀世珍品變身為工業基石，鋁的故事既是一場技術革命，也是創新精神的體現。雖然鋁不再被視為奢侈品，但它的重要性卻絲毫未減，將繼續在我們的生活與科技中，發揮著至關重要的作用。