aluminium

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Présentation

aluminium, élément métallique de symbole Al et de numéro atomique 13. L’aluminium appartient au groupe III A (colonne 13) du tableau périodique et son état d’oxydation le plus stable est + 3. C’est l’élément métallique le plus abondant dans la croûte terrestre.

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Historique

En 1825, le chimiste danois Hans Christian Ørsted isole pour la première fois l’aluminium par une réaction chimique impliquant un amalgame de potassium. Entre 1827 et 1845, le chimiste allemand Friedrich Wöhler améliore le procédé d’Ørsted en utilisant le potassium métallique. Il est le premier à mesurer la densité de l’aluminium et à montrer sa légèreté. En 1854, le chimiste français Henri Sainte-Claire-Deville obtient le métal en réduisant le chlorure d’aluminium par le sodium. Avec le soutien financier de Napoléon III, Sainte-Claire-Deville crée une usine expérimentale à grande échelle et expose l’aluminium pur à l’Exposition universelle de Paris en 1855.

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État naturel

L’abondance de l’aluminium dans la croûte terrestre vient au troisième rang, derrière l’oxygène et le silicium (éléments non métalliques) et au premier rang des métaux. Le principal minerai d’aluminium est la bauxite. On trouve couramment l’aluminium sous forme de silicate d’aluminium seul ou mélangé avec d’autres métaux, tels que le sodium, le potassium, le fer, le calcium et le magnésium, mais jamais à l’état libre.

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Préparation et obtention

Les silicates d’aluminium ne sont pas exploités comme minerais, car il est chimiquement difficile et donc cher d’en extraire le métal. La principale source commerciale de l’aluminium et de ses composés est la bauxite, minerai majoritairement constitué d’oxyde d’aluminium hydraté impur.

En 1886, Charles Martin Hall, aux États-Unis, et Paul L. T. Héroult, en France, découvrent indépendamment que l’oxyde d’aluminium (Al₂O₃), ou alumine, se dissout dans la cryolite (Na₃AlF₆) et peut ainsi être décomposé par électrolyse pour donner le métal brut en fusion (voir électrochimie). Cette méthode d’obtention d’aluminium brut porte le nom de procédé Hall-Héroult, en hommage à ses deux inventeurs, et est, encore aujourd’hui, la méthode fondamentale utilisée dans la production industrielle de l’aluminium, même si de nouvelles méthodes sont à l’étude. La pureté du produit obtenu atteint 99,5 p. 100 dans un lingot commercial d’aluminium, valeur qu’un raffinage ultérieur peut élever à 99,99 p. 100.

En 1995, la production mondiale d’aluminium s’élevait à 19,9 millions de t. Les États-Unis sont les plus gros producteurs d’aluminium dans le monde, avec 3,4 millions de t produites en 1995. Ils sont suivis par la Russie, le Canada et la Chine.