Введение

Алюминий (Aluminum в Северной Америке) — химический элемент с символом Al и атомным номером 13. Плотность алюминия ниже, чем у других распространенных металлов, примерно в три раза меньше, чем у стали. Он обладает высоким сродством к кислороду, образуя защитный слой оксида на поверхности при контакте с воздухом. Визуально алюминий напоминает серебро как по цвету, так и по высокой отражающей способности. Он мягкий, немагнитный и ковкий. Алюминий имеет один стабильный изотоп, 27Al, который широко распространен, что делает его двенадцатым по распространенности элементом во Вселенной. Радиоактивность 26Al, менее стабильного изотопа, используется для радиометрического датирования. Химически алюминий является постпереходным металлом в борной группе; как и другие элементы этой группы, он образует соединения преимущественно в степени окисления +3. Алюминиевый катион Al3+ мал и имеет высокий заряд, что придает ему высокую поляризующую способность, а связи, образованные алюминием, обладают более выраженным ковалентным характером. Высокое сродство алюминия к кислороду обуславливает широкую распространенность его оксидов в природе. На Земле алюминий в основном встречается в горных породах земной коры, где он является третьим по распространенности элементом после кислорода и кремния, а не в мантии, и практически никогда не встречается в свободном состоянии. Промышленное получение алюминия осуществляется путем добычи боксита — осадочной породы, богатой минералами алюминия. Открытие алюминия было объявлено в 1825 году датским физиком Хансом Кристианом Эрстедом. Первое промышленное производство алюминия было начато французским химиком Анри Этьеном Сент-Клер Девиллем в 1856 году. Алюминий стал более доступным благодаря процессу Холла — Эру, разработанному независимо французским инженером Полем Эру и американским инженером Чарльзом Мартином Холлом в 1886 году, а его массовое производство привело к широкому применению в промышленности и повседневной жизни. В годы Первой и Второй мировых войн алюминий был важнейшим стратегическим ресурсом для авиационной промышленности. В 1954 году алюминий стал самым производимым цветным металлом, обогнав медь. В XXI веке большая часть производимого алюминия используется в транспортном машиностроении, строительстве и для упаковки в Соединенных Штатах, Западной Европе и Японии. Несмотря на его распространенность в окружающей среде, ни один известный живой организм не способен метаболизировать соли алюминия, однако растения и животные хорошо переносят его присутствие. В связи с обильным содержанием этих солей, потенциальная биологическая роль алюминия представляет интерес, и исследования в этой области продолжаются.

Изотопы

Из изотопов алюминия стабилен только один. Эта ситуация типична для элементов с нечётным атомным номером. Нет элементов с нечётными атомными номерами, имеющих более двух стабильных изотопов; элементы с чётными атомными номерами имеют несколько стабильных изотопов, причём олово (элемент 50) обладает наибольшим количеством стабильных изотопов среди всех элементов – десять. Единственным исключением является бериллий, который имеет чётный атомный номер, но только один стабильный изотоп. Однако, незначительное количество 26Al образуется из аргона в атмосфере в результате отщепления, вызванного протонами космических лучей. Отношение 26Al к 10Be используется для радиода́тирования геологических процессов в масштабе времени от 10⁵ до 10⁶ лет, в частности, для определения времени переноса, осаждения, накопления отложений, захоронения и эрозии. Большинство исследователей метеоритов полагают, что энергия, выделяемая при распаде 26Al, была причиной плавления и дифференциации некоторых астероидов после их формирования 4,55 миллиарда лет назад. Все остальные изотопы алюминия, с массовыми числами от 22 до 43, имеют период полураспада менее часа. Известны три метастабильных состояния, все с периодом полураспада менее минуты.

Электронная оболочка

Атом алюминия содержит 13 электронов, расположенных в электронной конфигурации , с тремя электронами сверх стабильной конфигурации благородного газа. Соответственно, суммарные первые три энергии ионизации алюминия значительно ниже, чем только четвертая энергия ионизации. Такая электронная конфигурация характерна и для других хорошо изученных элементов его группы – бора, галлия, индия и таллия; она также предполагается для нихония. Алюминий может отдавать свои три внешних электрона во многих химических реакциях (см. ниже). Электроотрицательность алюминия равна 1,61 (по шкале Полинга). Радиус свободного атома алюминия составляет 143 пм. После удаления трех самых внешних электронов радиус уменьшается до 39 пм для атома с координационным числом 4 или до 53,5 пм для атома с координационным числом 6. При нормальной температуре и давлении атомы алюминия (в отсутствие влияния атомов других элементов) образуют гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку, связанную металлической связью, обеспечиваемой валентными электронами атомов; таким образом, алюминий (при этих условиях) является металлом. Однако эта структура не свойственна другим элементам его группы: у бора слишком высокая энергия ионизации для образования металла, у таллия – гексагональная плотноупакованная структура, а у галлия и индия – необычные структуры, не являющиеся плотноупакованными, как у алюминия и таллия. Небольшое количество электронов, доступных для металлической связи в алюминии, вероятно, является причиной его мягкости, низкой температуры плавления и низкого электрического сопротивления.

В объеме

Алюминий имеет внешний вид от серебристо-белого до тускло-серого цвета в зависимости от шероховатости поверхности. Алюминиевые зеркала – самые отражающие из всех металлических зеркал в диапазоне ближнего ультрафиолета и дальнего инфракрасного излучения. Он также один из наиболее отражающих металлов в видимом спектре, почти не уступающий в этом отношении серебру, поэтому они выглядят схожими. Алюминий хорошо отражает солнечное излучение, однако длительное воздействие солнечного света на воздухе приводит к износу поверхности металла; этого можно избежать, анодируя алюминий, что создает защитный оксидный слой. Плотность алюминия составляет 2,70 г/см³, примерно в 1/3 раза меньше, чем у стали, и значительно ниже, чем у большинства других распространенных металлов, что позволяет легко идентифицировать детали из алюминия по их легкости. Низкая плотность алюминия по сравнению с большинством других металлов объясняется тем, что его ядра значительно легче, в то время как разница в размере элементарной ячейки не компенсирует эту разницу. Более легкими металлами являются только металлы 1 и 2 групп, которые, за исключением бериллия и магния, слишком реакционноспособны для конструкционного применения (а бериллий очень токсичен). Алюминий не такой прочный и жесткий, как сталь, но его низкая плотность компенсирует это в аэрокосмической промышленности и во многих других областях, где важны малый вес и относительно высокая прочность. Чистый алюминий достаточно мягок и не обладает высокой прочностью. В большинстве случаев вместо него используются различные алюминиевые сплавы из-за их большей прочности и твердости. Предел текучести чистого алюминия составляет 7–11 МПа, в то время как у алюминиевых сплавов он варьируется от 200 до 600 МПа. Алюминий пластичен, с относительным удлинением 50–70%, и ковкий, что позволяет легко вытягивать и экструдировать его. Он также легко поддается механической обработке и литью. Алюминий – отличный тепло- и электропроводник, обладающий примерно 60% проводимости меди как по теплу, так и по электричеству, при этом его плотность составляет всего 30% от плотности меди. Алюминий способен к сверхпроводимости, с критической температурой сверхпроводимости 1,2 кельвина и критическим магнитным полем около 100 гаусс (10 миллитесла). Он парамагнетик и, следовательно, практически не подвержен воздействию статических магнитных полей. Однако высокая электропроводность означает, что он сильно подвержен воздействию переменных магнитных полей из-за индукции вихревых токов.

Соединения органоалюминия и связанные с ними гидриды

Существует множество соединений с эмпирической формулой AlR3 и AlR1.5Cl1.5. Алюминиевые триалкилы и триарилы являются реакционноспособными, летучими и бесцветными жидкостями или твердыми веществами с низкой температурой плавления. Они самовоспламеняются на воздухе и реагируют с водой, что требует соблюдения мер предосторожности при работе с ними. В отличие от своих аналогов бора, они часто образуют димеры, но эта тенденция уменьшается для алкилов с разветвленной цепью (например, Pri, Bui, Me3CCH2); например, триизобутилалюминий существует как равновесная смесь мономера и димера. Эти димеры, такие как триметилалюминий (Al2Me6), обычно содержат тетраэдрические центры алюминия, образованные димеризацией с некоторыми алкильными группами, служащими мостиком между атомами алюминия. Они являются сильными кислотами Льюиса и легко реагируют с лигандами, образуя аддукты. В промышленности они в основном используются в реакциях внедрения алкенов, открытых Карлом Зиглером, в частности, в "реакциях роста", приводящих к образованию длинноцепочечных неразветвленных первичных алкенов и спиртов, а также в полимеризации этилена и пропена при низком давлении. Существуют также некоторые гетероциклические и кластерные органоалюминиевые соединения, содержащие связи Al–N. Наиболее важным в промышленности гидридом алюминия является гидрид лития и алюминия (LiAlH4), используемый в качестве восстановителя в органической химии. Его можно получить из гидрида лития и трихлорида алюминия. Самый простой гидрид, гидрид алюминия или алан, менее значим. Это полимер с формулой (AlH3)n, в отличие от соответствующего гидрида бора, который является димером с формулой (BH3)2.

Пространство

Содержание алюминия в Солнечной системе составляет 3,15 ppm (частей на миллион). Это двенадцатый по распространенности элемент и третий по распространенности среди элементов с нечетным атомным номером после водорода и азота. В отличие от 27Al, основным источником 26Al является ядерный синтез водорода, при котором этот нуклид образуется, когда ядро 25Mg захватывает протон. Однако, незначительные количества существующего 26Al являются наиболее распространенным источником гамма-излучения в межзвездном газе; алюминий встречается в земной коре в большей пропорции, чем во Вселенной в целом. Это объясняется тем, что алюминий легко образует оксид, включается в состав горных пород и остается в земной коре, в то время как менее активные металлы опускаются к ядру. Значительное количество силикатов в земной коре содержит алюминий. В то же время, мантия Земли содержит всего 2,38% алюминия по массе. Алюминий также присутствует в морской воде в концентрации 2 мкг/кг. Примеси в Al2O3, такие как хром и железо, обуславливают образование драгоценных камней рубина и сапфира соответственно. Самородный алюминий встречается крайне редко и может быть обнаружен лишь в виде незначительной фазы в средах с низкой фугитивностью кислорода, например, во внутренних частях некоторых вулканов. О наличии самородного алюминия сообщалось в холодных просачиваниях на северо-восточном континентальном склоне Южно-Китайского моря. Предполагается, что эти отложения образовались в результате бактериального восстановления тетрагидроксоалюмината Al(OH)4−. Несмотря на то, что алюминий является распространенным и широко распространенным элементом, не все алюминиевые минералы являются экономически выгодными источниками металла. Почти весь металлический алюминий получают из бокситовой руды (AlOx(OH)3–2x). Боксит образуется как продукт выветривания пород с низким содержанием железа и кремнезема в тропическом климате. В 2017 году основная добыча бокситов велась в Австралии, Китае, Гвинее и Индии.

История

История алюминия тесно связана с использованием алюма. Первое письменное упоминание об алуме, сделанное греческим историком Геродотом, датируется V веком до н.э. Древние использовали алум в качестве морданта для крашения тканей и для обороны городов. После крестовых походов алум, незаменимый товар в европейской текстильной промышленности, стал предметом международной торговли; он импортировался в Европу из восточного Средиземноморья до середины XV века. Природа алюма оставалась неизвестной. Около 1530 года швейцарский врач Парацельс предположил, что алум является солью земли алюма. В 1595 году немецкий врач и химик Андреас Либавий экспериментально подтвердил это. В 1722 году немецкий химик Фридрих Хоффманн заявил о своей уверенности в том, что основа алюма – это отдельная земля. В 1754 году немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф синтезировал оксид алюминия, прокипятив глину в серной кислоте и затем добавив поташ. Попытки получения алюминия предпринимались начиная с 1760 года. Однако первая успешная попытка была предпринята в 1824 году датским физиком и химиком Хансом Кристианом Эрстедом. Он прореагировал безводный хлорид алюминия с калиевой амальгамой, получив кусок металла, напоминающий олово. Он представил свои результаты и продемонстрировал образец нового металла в 1825 году. В 1827 году немецкий химик Фридрих Вёлер повторил эксперименты Эрстеда, но не выделил алюминий. (Причина этой несовместимости была установлена лишь в 1921 году.) В том же году он провел аналогичный эксперимент, смешав безводный хлорид алюминия с калием, и получил порошок алюминия. Поскольку метод Вёлера не позволял получать большие количества алюминия, металл оставался редким; его стоимость превышала стоимость золота. Даже тогда алюминий был недостаточно чистым, и свойства полученного алюминия варьировались от образца к образцу. Благодаря своей электропроводности алюминий использовался в качестве навершия Монумента Вашингтона, завершенного в 1885 году. Самое высокое здание в мире в то время, не подвергающаяся коррозии металлическая крышка предназначалась для использования в качестве громоотвода. Первый промышленный крупномасштабный метод производства был независимо разработан в 1886 году французским инженером Полем Эру и американским инженером Чарльзом Мартином Холлом; он известен как процесс Холла-Эру. Процесс Холла-Эру преобразует оксид алюминия в металл. Австрийский химик Карл Йозеф Байер открыл способ очистки бокситов для получения оксида алюминия, ныне известный как процесс Байера, в 1889 году. Современное производство алюминия основано на процессах Байера и Холла-Эру. С развитием крупномасштабного производства цены на алюминий снизились, и металл стал широко использоваться в ювелирных изделиях, оправах для очков, оптических приборах, посуде, фольге и других предметах повседневного обихода в 1890-х и начале XX века. Способность алюминия образовывать твердые, но легкие сплавы с другими металлами обеспечила ему широкое применение в то время. Во время Первой мировой войны крупные государства требовали больших поставок алюминия для легких и прочных авиационных конструкций; во время Второй мировой войны спрос со стороны правительств на авиационную технику был еще выше. К середине XX века алюминий стал неотъемлемой частью повседневной жизни и важным компонентом бытовых изделий. В 1954 году производство алюминия превысило производство меди, исторически уступавшей по объемам производства только железу, что сделало его самым производимым цветным металлом. В середине XX века алюминий стал использоваться в качестве строительного материала, как для базового строительства, так и для внутренней отделки, и все чаще применялся в военной технике, для самолетов и двигателей бронетехники. Первый искусственный спутник Земли, запущенный в 1957 году, состоял из двух отдельных полусфер, соединенных алюминиевыми элементами, и все последующие космические аппараты в той или иной степени использовали алюминий. В 1970-х годах возросший спрос на алюминий превратил его в биршевой товар; в 1978 году он вошел в Лондонскую металлическую биржу, старейшую в мире промышленную биржу металлов.

Этимология

Названия алюминий и алюминий происходят от слова алюмин, устаревшего термина для оксида алюминия, природного соединения. Алюмин был заимствован из французского языка, который, в свою очередь, получил его от alumen – классического латинского названия квасцов, минерала, из которого его добывали. Латинское слово alumen восходит к протоиндоевропейскому корню *alu, означающему "горький" или "пиво".

Происхождение

Британский химик Хамфри Дэви, проведший ряд экспериментов, направленных на выделение металла, считается автором названия этого элемента. Первым предложенным названием для металла, который должен был быть выделен из квасцов, было alumium, которое Дэви предложил в статье 1808 года о своих электрохимических исследованиях, опубликованной в Philosophical Transactions of the Royal Society. По-видимому, название было образовано от английского слова alum и латинского суффикса -ium; однако в то время было принято давать элементам названия, имеющие латинское происхождение, поэтому это название не получило широкого распространения. Это название подверглось критике со стороны современных химиков из Франции, Германии и Швеции, которые настаивали на том, чтобы металл был назван в честь оксида, глинозёма, из которого он должен был быть выделен. Английское название alum не происходит непосредственно от латинского языка, в то время как глинозём/глинозмы очевидно происходят от латинского слова alumen (при склонении alumen меняется на alumin). Примером является «Essai sur la Nomenclature chimique» (июль 1811), написанный на французском языке шведским химиком Йёнсом Якобом Берцелиусом, в котором элементу, который должен был быть синтезирован из квасцов, дано название алюминий. (В другой статье того же выпуска журнала также упоминается металл, оксид которого является основой сапфира, то есть тот же металл, как алюминий.) В январском выпуске 1811 года резюме одной из лекций Дэви в Королевском обществе упоминало название алюминий как возможный вариант. В следующем году Дэви опубликовал учебник химии, в котором использовал написание aluminum. С тех пор обе орфографии сосуществуют. В настоящее время их использование носит региональный характер: aluminum преобладает в Соединенных Штатах и Канаде, а aluminium – в остальном англоязычном мире.

Орфография

В 1812 году британский ученый Томас Янг написал анонимный обзор книги Дэви, в котором предложил название алюминий вместо алюминия, полагая, что у него "менее классическое звучание". Это название закрепилось: хотя в Великобритании время от времени использовалось написание "um", американский научный язык с самого начала использовал "ium". В 1830-х годах написание "um" получило распространение в Соединенных Штатах; к 1860-м годам оно стало более распространенным там за пределами науки. В 1892 году Холл использовал написание "um" в своей рекламной листовке для нового электролитического метода производства металла, несмотря на то, что постоянно использовал написание "ium" во всех патентах, поданных им с 1886 по 1903 год: неизвестно, было ли это написание допущено по ошибке или намеренно; однако Холл предпочитал алюминий с момента его появления, поскольку оно напоминало платину – название престижного металла. К 1890 году оба написания были распространены в Соединенных Штатах, при этом написание "ium" было немного более употребительным; к 1895 году ситуация изменилась; к 1900 году алюминий стал использоваться в два раза чаще, чем алюминий; в следующее десятилетие написание "um" стало доминирующим в американском языке. В 1925 году Американское химическое общество утвердило это написание. Последнее издание 2005 года номенклатуры IUPAC по неорганической химии также признает это написание. В официальных публикациях IUPAC в качестве основного используется написание "ium", и оба варианта указываются там, где это уместно.

Процесс Байера

Боксит перерабатывается в глинозем с помощью процесса Байера. Боксит смешивают для обеспечения однородного состава, а затем измельчают. Полученная суспензия смешивается с горячим раствором гидроксида натрия; затем смесь обрабатывается в автоклаве при давлении, значительно превышающем атмосферное, что приводит к растворению гидроксида алюминия, содержащегося в боксите, и преобразованию примесей в относительно нерастворимые соединения.

Процесс Холл-Эро

Преобразование оксида алюминия в алюминий достигается с помощью процесса Холла — Эру. В этом энергоемком процессе раствор оксида алюминия в расплавленной смеси криолита (Na3AlF6) с фторидом кальция подвергается электролизу для получения металлического алюминия. Жидкий алюминий оседает на дно раствора и сливается, а затем обычно отливается в крупные блоки, называемые алюминиевыми заготовками, для дальнейшей обработки. Электроэнергия составляет примерно 20–40% стоимости производства алюминия, в зависимости от местоположения плавильного завода. Производство алюминия потребляет около 5% электроэнергии, вырабатываемой в Соединенных Штатах. Переработка включает плавление лома, процесс, требующий всего 5% энергии, затрачиваемой на производство алюминия из руды, хотя значительная часть (до 15% исходного материала) теряется в виде шлака (оксидная пыль). Алюминиевая печь для переплавки лома производит значительно меньше шлака, с показателями ниже 1%. Белый шлак, образующийся при производстве первичного алюминия и вторичной переработке, все еще содержит полезное количество алюминия, которое может быть извлечено в промышленных масштабах. В результате процесса получаются алюминиевые заготовки вместе со сложным отходным материалом. Этот отход трудно утилизировать. Он реагирует с водой, выделяя смесь газов (включая, в частности, водород, ацетилен и аммиак), которые самовоспламеняются при контакте с воздухом; контакт с влажным воздухом приводит к выделению большого количества аммиачного газа. Несмотря на эти трудности, отход используется в качестве наполнителя в асфальте и бетоне.

Соединения

Большая часть (около 90%) оксида алюминия превращается в металлический алюминий. Оксид алюминия (алюмина) широко используется в качестве абразива; благодаря своей исключительной химической инертности, он полезен в высокореактивных средах, таких как лампы натрия высокого давления. Оксид алюминия обычно используется в качестве катализатора для промышленных процессов; многие промышленные катализаторы наносятся на носитель из оксида алюминия, что означает, что дорогостоящий каталитический материал диспергирован по поверхности инертного оксида алюминия. Другое основное применение – в качестве осушителя или абсорбента. Ряд сульфатов алюминия находит промышленное и коммерческое применение. Сульфат алюминия (в гидратированной форме) производится в годовом объеме в несколько миллионов метрических тонн. Около двух третей расходуется на очистку воды. Алюминийфосфат используется в производстве стекла, керамики, целлюлозы и бумаги, косметики, красок, лаков и стоматологического цемента. Гидроксид алюминия используется как антацид и мордант; он также применяется в очистке воды, производстве стекла и керамики, а также для водоотталкивающей обработки тканей. Гидрид лития и алюминия – мощный восстановитель, используемый в органической химии. Органоалюминиевые соединения используются в качестве кислот Льюиса и сокатализаторов. Метилалуминоксан является сокатализатором полимеризации олефинов по Циглеру-Натте для получения виниловых полимеров, таких как полиэтилен. Водные ионы алюминия (например, водный сульфат алюминия) используются для лечения рыбных паразитов, таких как Gyrodactylus salaris. Во многих вакцинах определенные соли алюминия служат иммунным адъювантом (усилителем иммунного ответа), позволяя белку в вакцине достичь достаточной эффективности в качестве иммуностимулятора. До 2004 года большинство адъювантов, используемых в вакцинах, были адъювантами на основе алюминия.

Биология

Несмотря на его широкое распространение в земной коре, алюминий не имеет известной биологической роли. LD50 сульфата алюминия составляет 6207 мг/кг (перорально, мышь), что соответствует 435 граммам (около одного фунта) для человека. В обзоре, опубликованном в 1988 году, отмечалось, что существует мало доказательств риска для здоровых взрослых при нормальном воздействии алюминия, а многоэлементный токсикологический обзор 2014 года не выявил вредных эффектов от потребления алюминия в количестве не более 40 мг/день на килограмм массы тела. Тем не менее, некоторая часть алюминия проникает через гематоэнцефалический барьер и избирательно накапливается в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Данные, опубликованные в 1989 году, свидетельствуют о том, что у пациентов с болезнью Альцгеймера алюминий может действовать, электростатически сшивая белки, тем самым подавляя экспрессию генов в верхней височной извилине.

Эффекты

Алюминий, хотя и редко, может вызывать витамин-D-резистентную остеомаляцию, эритропоэтин-резистентную микроцитарную анемию и изменения в центральной нервной системе. Особенно подвержены риску люди с почечной недостаточностью. Алюминий подозревается как возможная причина болезни Альцгеймера, но исследования, проводившиеся более 40 лет, по состоянию на 2018 год, не выявили убедительных доказательств причинно-следственной связи. Алюминий повышает экспрессию генов, связанных с эстрогенами, в культивируемых в лаборатории клетках рака молочной железы человека. В очень высоких дозах алюминий связан с нарушением функции гематоэнцефалического барьера. Небольшой процент людей имеет контактную аллергию на алюминий, проявляющуюся зудом, красной сыпью, головной болью, мышечной болью, болью в суставах, ухудшением памяти, бессонницей, депрессией, астмой, синдромом раздраженного кишечника или другими симптомами при контакте с продуктами, содержащими алюминий. Воздействие порошкообразного алюминия или паров алюминиевой сварки может привести к фиброзу легких. Мелкодисперсный алюминиевый порошок может воспламеняться или взрываться, представляя дополнительную опасность на рабочем месте.

Пути воздействия

Основным источником алюминия является пища. Питьевая вода содержит больше алюминия, чем твердая пища; основные источники перорального поступления алюминия в организм человека включают пищу (вследствие его использования в пищевых добавках, упаковке продуктов питания и напитков, а также кухонной утвари), питьевую воду (вследствие его использования в муниципальной очистке воды) и лекарственные препараты, содержащие алюминий (особенно антациды/противоязвенные средства и буферизированные аспириновые препараты). Средняя диетическая экспозиция у европейцев составляет 0,2–1,5 мг/кг в неделю, но может достигать 2,3 мг/кг в неделю. Употребление антацидов, антиперспирантов, вакцин и косметических средств может приводить к воздействию алюминия. Употребление кислых продуктов или жидкостей вместе с алюминием усиливает его всасывание, а мальтол способствует увеличению накопления алюминия в нервной и костной тканях.

Лечение

В случае подозрения на внезапное поступление большого количества алюминия, единственным методом лечения является мезилат дефероксамина, который может быть использован для выведения алюминия из организма посредством хелатирования. Однако это следует применять с осторожностью, поскольку это снижает уровень не только алюминия в организме, но и других металлов, таких как медь или железо. Основной причиной присутствия алюминия в соленой и пресной воде являются промышленные процессы, которые также приводят к выбросу алюминия в атмосферу, вызывая потерю плазменных и гемолимфоидных ионов и, как следствие, осморегуляторную недостаточность. Пшеница выработала устойчивость к алюминию, выделяя органические соединения, связывающие вредные катионы алюминия. Предполагается, что сорго обладает аналогичным механизмом устойчивости. Производство алюминия связано с экологическими проблемами на каждом этапе производственного процесса, при этом основной проблемой являются выбросы парниковых газов. Гриб Geotrichum candidum способен потреблять алюминий, содержащийся в компакт-дисках. Бактерия Pseudomonas aeruginosa и гриб Cladosporium resinae часто обнаруживаются в топливных баках самолетов, использующих керосин (а не авиабензин), а лабораторные культуры способны разлагать алюминий.