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L'aluminium
Al L'aluminium (symbole : Al) est un métal léger et malléable qui est largement utilisé dans diverses applications industrielles, commerciales et domestiques. Il s'agit du métal le plus abondant dans la croûte terrestre et constitue environ 8% de la masse totale de la lithosphère. Son numéro atomique est 13 dans le tableau périodique.

L'aluminium a été découvert relativement tardivement dans l'histoire, au début du XIXe siècle, et sa production industrielle à grande échelle a commencé peu de temps après. Depuis lors, il est devenu un matériau essentiel dans de nombreuses industries en raison notamment sa légèreté, sa résistance à la corrosion et sa conductivité électrique élevée. Quelques-unes de ses principales utilisations :

• Industrie de l'emballage. - L'aluminium est largement utilisé dans la fabrication de canettes, de feuilles d'emballage, de boîtes et de récipients en raison de sa légèreté, de sa malléabilité et de sa résistance à la corrosion. 

• Construction. - L'aluminium est utilisé dans la construction de structures légères telles que les cadres de fenêtres, les portes, les revêtements de façade, les toitures et les éléments structurels.

• Transports. - L'aluminium est utilisé dans la fabrication de pièces automobiles, de carrosseries de véhicules, de trains, d'avions et de navires, ce qui contribue à réduire la consommation de carburant et à améliorer l'efficacité énergétique.

• Électrotechnique. - L'aluminium est utilisé dans les câbles électriques, les transformateurs et les composants électroniques en raison de sa conductivité électrique élevée.

• Technologie militaire et défense. - L'aluminium est également utilisé dans l'industrie de la défense pour la fabrication de véhicules militaires, d'avions, de navires et de munitions.

On doit aussi noter que l'aluminium est un matériau recyclable à 100%, ce qui en fait une ressource précieuse dans une économie circulaire.
 
Numéro atomique
Masse atomique
Point d'ébullition (°C)*
Point de fusion (°C)
Masse volumique (g/cm3)*
Structure électronique*
Degrés d'oxydation
13
26,9815
2450*
660
2,7*
(Ne)3s23p2
3
 
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Les minerais d'aluminium.
L'aluminium est présent dans la nature sous forme de minerai, principalement sous forme d'alumino-silicates. Exemples :
• Bauxite. - La bauxite est la principale source commerciale d'aluminium. Elle est composée principalement d'oxydes d'aluminium, tels que la gibbsite [Al(OH)3] et la boehmite [AlO(OH)], ainsi que d'autres minéraux tels que la goethite, l'hématite, la kaolinite et la silice. La bauxite est extraite dans des mines à ciel ouvert et est le matériau de base pour la production d'aluminium métallique.

• Cryolite. - Le cryolite est un minerai rare d'aluminium qui se trouve principalement dans des dépôts spécifiques au Groenland. Il est utilisé comme fondant dans le procédé d'électrolyse pour la production d'aluminium.

• Népheline. - La népheline est un autre minéral contenant de l'aluminium, souvent trouvé dans des roches ignées telles que les syénites et les néphélinites. Bien qu'elle ne soit pas directement utilisée pour produire de l'aluminium, elle peut parfois contenir de l'alumine qui peut être exploitée pour produire de l'aluminium.

Ces minerais sont extraits dans diverses régions du monde, principalement dans des gisements situés en Australie, en Guinée, au Brésil, au Canada, aux Etats-Unis,  en Chine, en Inde et en Russie. La bauxite, en particulier, est la principale source d'aluminium dans le monde et est transformée en alumine par un procédé appelé le procédé Bayer. L'alumine est ensuite électrolytiquement réduite pour produire de l'aluminium métallique.

Les principaux composés de l'aluminium. 
L'aluminium forme de nombreux composés chimiques, bien que le plus courant soit l'oxyde d'aluminium, également connu sous le nom d'alumine. Quelques-uns des principaux composés de l'aluminium :

• L'oxyde d'aluminium (Al2O3) ) (= alumine) est l'un des composés les plus courants de l'aluminium. Il est utilisé dans la production de céramiques, de verres, de catalyseurs, d'abrasifs et comme matériau de support dans certaines applications chimiques et industrielles.

• L'hydroxyde d'aluminium (Al(OH)3) est utilisé dans la fabrication de produits pharmaceutiques, de produits cosmétiques, de matériaux de revêtement, de retardateurs de flamme et comme agent de remplissage dans certains plastiques.

• Le sulfate d'aluminium (Al2(SO4)3) est utilisé comme coagulant dans le traitement de l'eau potable et des eaux usées pour éliminer les impuretés en suspension. Il est également utilisé dans la fabrication de papier, dans les procédés de tannage du cuir et comme adjuvant dans certains produits chimiques.

• Le chlorure d'aluminium (AlCl3) est un composé utilisé dans la production d'alumine, dans la polymérisation de certains composés organiques et comme catalyseur dans certaines réactions chimiques, telles que la réaction de Friedel-Crafts.

• L'acétate d'aluminium (Al(CH3COO)3) est utilisé dans certains produits pharmaceutiques, dans la teinture et dans le traitement du cuir.

• Le fluorure d'aluminium (AlF3) est utilisé comme additif dans la production d'aluminium par électrolyse, dans la production d'aluminium métallique et dans certains processus de raffinage des métaux.

L'industrie de l'aluminium et son histoire.
L'histoire de l'aluminium commence véritablement au XIXe siècle, lorsque ce métal passe du statut de curiosité de laboratoire à celui de matériau industriel. En 1825, le physicien Hans Christian Ørsted parvient à isoler pour la première fois de l'aluminium métallique, bien que sous une forme encore impure. Peu après, en 1827, le chimiste Friedrich Wöhler améliore ce procédé et obtient le métal sous forme de poudre, ce qui lui vaut souvent la paternité officielle de sa découverte. C'est cependant Henri Sainte-Claire Deville qui, en 1854, met au point un procédé chimique permettant une production à plus grande échelle, bien que le métal reste extrêmement coûteux et réservé à une élite, au point d'être parfois considéré comme plus précieux que l'or. Napoléon III l'utilise ainsi pour sa vaisselle d'apparat, et la pointe du monument de Washington est coiffée d'une petite pyramide en aluminium en 1884.

Le tournant décisif de l'industrie survient en 1886, année où Charles Martin Hall et Paul Héroult découvrent indépendamment le même procédé électrolytique, aujourd'hui universellement connu sous le nom de procédé Hall-Héroult. Cette innovation révolutionnaire permet d'extraire l'aluminium de l'alumine dissoute dans de la cryolite fondue par l'action d'un courant électrique, ce qui rend enfin possible une production de masse à un coût considérablement réduit. L'industrie naissante s'implante alors stratégiquement à proximité des sources d'énergie hydroélectrique abondante et bon marché, comme en Haute-Savoie en France ou à Shawinigan au Québec dès 1901. Des groupes industriels majeurs, tels qu'Alcoa aux États-Unis, Pechiney en France et Alcan au Canada, structurent progressivement le marché mondial autour de cette nouvelle filière intégrée.

La matière première de cette industrie est la bauxite, un minerai découvert en France en 1821, dont l'extraction devient rapidement un enjeu économique majeur. L'industrie de l'aluminium trouve dans les conflits mondiaux du XXe siècle un catalyseur puissant de son développement. Durant la Première et surtout la Seconde Guerre mondiale, l'aluminium s'impose comme une ressource stratégique essentielle pour l'industrie aéronautique et l'armement. La production mondiale s'envole pour répondre à la fabrication d'avions, de blindés et de navires; aux États-Unis par exemple, la production passe de 164 000 tonnes en 1939 à un pic de 1,25 million de tonnes en 1944. Le contrôle des gisements de bauxite et des capacités de fusion devient alors un objectif géopolitique central pour les belligérants.

Après 1945, la demande civile explose, portée par les secteurs de l'emballage, de la construction automobile et du bâtiment. L'industrie se mondialise davantage et les gisements européens s'effacent progressivement au profit de nouvelles régions minières. L'extraction de la bauxite se déplace massivement vers l'Australie, le Brésil, la Jamaïque et surtout la Guinée, qui possède aujourd'hui les plus grandes réserves économiques mondiales de ce minerai. La chaîne de valeur se fragmente : la bauxite est ordinairement raffinée en alumine dans les pays producteurs ou dans des nations disposant d'une énergie abondante, tandis que la fusion de l'aluminium primaire migre vers des régions offrant une électricité à bas coût, comme l'Islande, le Canada ou certains pays du Moyen-Orient.

À partir des années 2000, la Chine transforme radicalement la géographie mondiale de l'aluminium en devenant le premier producteur et consommateur de la planète. Le pays absorbe désormais une part massive des importations mondiales de bauxite et d'alumine. Cette domination s'accompagne d'une prise de conscience croissante des défis environnementaux liés à cette industrie, notamment la forte consommation énergétique de l'électrolyse et la génération de résidus toxiques, les "boues rouges", lors du raffinage de l'alumine. En réponse, le recyclage de l'aluminium s'impose comme un pilier central de l'économie circulaire moderne, car il ne nécessite qu'environ 5 % de l'énergie requise pour la production primaire tout en conservant toutes les propriétés du métal. Aujourd'hui, l'industrie mondiale de l'aluminium se réinvente en investissant dans des procédés de décarbonation, comme l'électrolyse à anode inerte, afin de rester un matériau indispensable à la transition énergétique, notamment pour la fabrication de véhicules électriques et d'infrastructures renouvelables.

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