Алюминий является элементом третьей группы главной подгруппы третьего периода с атомным номеров 13 периодической системы химических элементов Менделеева. Алюминий обозначается символом Al (от латинского Aluminium) и относится к группе лёгким металлов. Один из самых распространённых металлов и занимает третью позицию (после кислорода и кремния) по распространённости химических элементов в земной коре. Простое вещество алюминий является лёгким, парамагнитным металлом серебристо-белого цвета. Он хорошо поддаётся литью, формовке и механической обработке. У алюминия высокая электро- и теплопроводность, он стоек к коррозии благодаря быстрым образованиям прочным оксидных плёнок, которые защищают его поверхность от последующего взаимодействия.

Алюминий впервые получил датский физик Ганс Эрстед в 1825 году, действуя амальгамой калия на хлорид алюминия с дальнейшей отгонкой ртути. Название этот металл получил от латинского слова aluminis, что означает квасцы. В настоящее время используют метод получения алюминия, разработанный французом Полем Эру и американцем Чарльзом Холлом в 1886 году. Он основан на растворении оксида алюминия в расплаве криолита с дальнейшим электролизом, при котором используются графитовые и коксовые электроды. Востребованным такой способ получения алюминия оказался только в XX столетии, так как он требует больших электроэнергетических затрат. Для производства 1 тонны чернового алюминия необходимо 35 килограммов фторида алюминия, 65 килограммов криолиты, 1920 килограммов глинозёма, 600 килограммов анодной массы и 17 000 кВт•ч электроэнергии. В лабораторных условиях в 1827 году Фридрих Вёлер получил алюминий так: AlCl3+3K → 3KCl + Al (только при нагревании). В древние времена можно было получить алюминий восстановлением углём из оксида при очень сильном нагреве.

Металл очень лёгкий, его плотность равна 2,7 г/см³. Технический алюминий плавится при температура 658 градусов Цельсия, а алюминий высокой чистоты при температуре 660 градусов Цельсия. Температура кипения алюминия равна 2500 градусов Цельсия. При удельной теплоте плавления в 390 кДж/кг удельная теплота испарения равна 10,53 МДж/кг. Твёрдость алюминия по Бринеллю – 24-32 кгс/мм². Модуль Юнга составляет 70 ГПа. Временное сопротивление деформируемого алюминия – 18-25 кг/мм², литого - 10-12 кг/мм², а сплавов - 38-42 кг/мм². У алюминия очень высокая пластичность: у чистого около 50%, у технического – 35%. Алюминий легко прокатывается в очень тонкий лист либо фольгу. У алюминия высокая теплопроводность - 203,5 Вт/(м•К), электропроводность 37•106 См/м и светоотражательная способность. Алюминий является слабым парамагнетиком и образует сплавы практически со всеми существующими металлами. Наиболее распространены сплавы с магнием и медью (получается дюралюминий) и кремнием (получается силумин).

В земной коре в процентном соотношении содержится от 7,45 до 8,14 процента алюминия от всей её массы. Алюминий в природе встречается только в виде соединений из-за высокой химической активности, среди которых: нефелины, бокситы, алуниты, глинозёмы, полевые шпаты, берилл, каолинит, корунд и хризоберилл. Однако в специфических восстановительных условиях образование самородного алюминия возможно. В природных водах этот металл содержится в виде химических малотоксичных соединений, к примеру, фторида алюминия. В нормальных условиях алюминий покрывает тонкая и прочная оксидная плёнка, которая не позволяет ему реагировать с классическими окислителями. Алюминий не подвержен коррозии, что позволило ему получить широкое применение в современной индустрии. Если же разрушить оксидную плёнку, алюминий выступает в роли активного металла-восстановителя.

По одной легенде к римскому императору Тиберию пришёл ювелир с небьющейся металлической тарелкой, якобы изготовленной из глинозёма. Блюдо блестело, как серебро. Все признаки говорили о том, что эта тарелка должна быть из алюминия. Ювелир при этом утверждал, что лишь богам известно, как этот металл получить из глины. Тиберий опасался, что алюминий сможет обесценить серебро и золото, и приказал отрубить ювелиру голову. И только спустя 2000 лет после этой истории, в 1825 году, физику из Дании Гансу Христиану Эрстеду удалось получить несколько миллиграммов алюминия. До XIX столетия алюминий в промышленных масштабах не производился. В России первый алюминиевый завод построили в Волхове в 1932 году. А в 1939 году металлургическая промышленность Советского союза произвела 47,7 тысячи тонн алюминия, а импортировала 2,2 тысячи тонн.

По данным на 2008 год всего в мире было произведено 39,7 миллиона тонн за год. Китаем было произведено 13,5 миллиона тонн алюминия, Россией – 4,2 миллиона тонн, а Канадой – 3,1 миллиона тонн. На четвёртом месте США – 2,64 миллиона тонн алюминия. Следом идёт Австралия – 1,96 миллиона тонн, Бразилия – 1,66 миллиона тонн. Индия на седьмом месте – 1,3 миллиона тонн, а Норвегия на восьмом – 1,1 миллиона тонн алюминия. Монополистом в России по производству алюминия сегодня является компания под названием «Российский алюминий». Порядка 13% мирового рынка этого металла приходится именно на неё.

Алюминий получил широкое применение в качестве конструкционного материала. Основными достоинствами алюминия являются; лёгкость, коррозионная стойкость, высокая тепло- и электропроводность, податливость штамповке, нетоксичность его соединения. Алюминий является популярным материалом для производства кухонной посуды, пищевой упаковки и фольги. Алюминий также используют в авиакосмической и авиационной промышленности. Основным недостатком этого метала является его невысокая прочность, поэтому для её увеличения алюминий сплавляют с малым количеством магния и меди. Сплав получил название дюралюминий. Алюминий получил широкое применение в электротехнике для производства проводов. Недостатком алюминия является наличие достаточно прочной оксидной плёнки, которая затрудняет пайку.

Алюминий часто используется в тепловом оборудовании, криогенной технике, для изготовления зеркал. Для производства строительных материалов алюминий служит газообразующим агентом. Стальным и другим сплава, например, клапанам поршневых двигателей, лопаткам турбин коррозионную стойкость придают с помощью алитирования. Сероводород изготавливают из сульфида алюминия. В настоящее время проводятся исследования по разработке и производству пенистого алюминия. Алюминий также используют для восстановления из оксидов редких металлов. В Японии алюминием часто заменяют серебро при изготовлении ювелирных изделий. Фосфат, фторид и оксид алюминия используется в стекловарении. Алюминий также используется в пищевой промышленности в качестве добавки Е173. Алюминий и его многочисленные соединения применяются в роли высокоэффективного ракетного горючего.

Алюминий обладает незначительным токсическим действием, однако большинство растворимых в воде неорганических соединений алюминия долгое время сохраняются в растворённом состоянии, что может оказать вредное воздействие на здоровье и человека, и теплокровных животных посредством питьевой воды. Для человека опасной является следующая доза алюминиевых соединений (мг/кг массы тела): алюминиевые квасцы – 2,9, гидроксид алюминия – 3,7-7,3, ацетат алюминия 0,2-0,4. В первую очередь воздействие идёт на центральную нервную систему. Однако механизм выведения алюминия из организма не позволяет ему накапливаться. В среднем с мочой выделяется до 15 мг элементов в сутки.