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Aluminium

DéfinitionClassé sous :chimie , tableau périodique des éléments , feu d'artifice
Ce profilé d'aluminium peut être utilisé pour la toiture, par exemple. La fine couche d'oxyde de l'aluminium le rend en effet résistant aux intempéries. © Rutger Middendorp, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

Des feuilles alimentaires aux cadres de certains vélos, l'aluminium est partout dans la vie quotidienne. C'est aussi le métal le plus abondant dans la croûte terrestre.

Généralités

  • Symbole : Al
  • Numéro atomique : 13
  • Électrons par niveau d'énergie : 2, 8, 3
  • Masse atomique : 26,98 u
  • Isotopes les plus stables : 27Al stable avec 14 neutrons (100 %)
  • Série : métal pauvre
  • Groupe, période, bloc : 13 (IIIA), 3, p
  • Densité : 2,7
  • Point de fusion : 660 °C
  • Point d'ébullition : 2.519 °C

Historique de l’aluminium

Les recherches d'Humphry Davy sur l'alun (alumen en latin) en 1807 lui font postuler la présence d'un métal autre que le sodium et le magnésium dans sa composition, qu'il baptise « aluminium ». Hans Christian Ørsted en isole une forme impure en 1825, puis Friedrich Wöhler l'isole sous forme de poussière grise. Il met aussi en évidence les propriétés de cet élément.

Propriétés de l’aluminium

Métal mou et léger, l'aluminium est néanmoins résistant avec un aspect gris mat. Celui-ci provient d'une mince couche d'oxydation (cinq à dix nanomètres) qui se forme spontanément quand il est exposé à l'air. Cette couche empêche la corrosion de progresser dans des conditions normales.

À la différence de la plupart des métaux, il est utilisable même s'il est oxydé en surface. D'ailleurs, sans cette couche d'oxyde, il serait inadapté à la plupart de ses applications. L'anodisation permet d'augmenter artificiellement l'épaisseur de cette couche d'oxydation, afin d'accroître la protection et de décorer les pièces (par coloration de la couche d'oxyde). Contrairement à l'aluminium qui est un très bon conducteur, l'oxyde d'aluminium est un excellent isolant.

La densité de l'aluminium est trois fois plus faible que celle de l'acier ou du cuivre. Deuxième métal le plus malléable et sixième plus ductile, l'aluminium est facilement usiné ou moulé. Il est paramagnétique et ne provoque pas d'étincelles. L'aluminium devient transparent dans les ultraviolets extrêmes quand il est bombardé par un laser à électrons libres.

Utilisation de l’aluminium

La légèreté et la bonne conductivité thermique et électrique de l'aluminium en font le deuxième métal le plus utilisé après le fer, aussi bien en tonnage qu'en valeur. On ajoute au métal pur fragile et mou d'autres éléments comme le cuivre ou le silicium pour former des alliages aux utilisations variées : automobile, emballage, construction, électronique, feux d'artifice, etc.

Aluminium et toxicité

L'aluminium peut s'avérer neurotoxique dans certaines situations. Les personnes exposées à l'aluminium, par exemple à la suite d'une dialyse, peuvent être sujettes notamment à des troubles du système nerveux central ou des troubles de la mémoire. On note aussi que les cellules cérébrales des patients atteints d'Alzheimer affichent une concentration en aluminium très supérieure à la normale.