Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

История получения алюминия и развития алюминиевой промышленности.

Античная легенда

Первое упоминание о металлическом алюминии обнаружено в трудах First Century Roman. В знаменитой энциклопедии Плиния Младшего "Historia naturalis", опубликованной в 79 г., описана следующая история. Однажды римскому ювелиру позволили показать императору Тибериусу обеденную тарелку из нового металла. Тарелка была очень светлой и блестела, как серебро. Ювелир рассказал императору, что он добыл металл из обыкновенной глины. Он заверил императора, что только он и боги знают, как получить металл из глины. Император очень заинтересовался открытием ювелира. Однако он сразу понял, что вся его казна золота и серебра обесценится, если люди начнут производить этот светлый металл из глины. Поэтому, вместо ожидаемого ювелиром вознаграждения, он был обезглавлен.

Открытие алюминия Г. Эрстедом

Неизвестно, насколько правдива эта история, но описанные события происходили за 2000 лет до открытия человечеством способа производства алюминия. Это произошло в 1825 г., когда датский физик Г. Эрстед получил несколько миллиграммов металлического алюминия.

Латинское aluminium происходит от латинского же alumen, означающего квасцы (сульфат алюминия и калия KAl(SO4)2·(12H2O), которые издавна использовались при выделке кож и как вяжущее средство. Из-за высокой химической активности открытие и выделение чистого алюминия растянулось почти на 100 лет. Вывод о том, что из квасцов может быть получена «земля» (тугоплавкое вещество, по-современному — оксид алюминия) сделал еще в 1754 немецкий химик А. Маргграф. Позднее оказалось, что такая же «земля» может быть выделена из глины, и ее стали называть глиноземом.я термическим восстановлением хлорида алюминия калиевой амальгамой.

Трудности в получении алюминия

  1. Большое сродство алюминия к кислороду. Алюминий может быть восстановлен углеродом из оксида при температуреоколо 2000°С. Однако уже при 1500°С углерод взаимодействует с алюминием, давая карбид.
  2. Высокий электрохимический потенциал алюминия (-1,67 В). Из водных растворов получить алюминий невозможно, так как на катоде практически будет идти процесс выделения водорода (разложения воды).
  3. Высокая температура плавления глинозема (2050°С), что исключает возможность проведения электролиза расплавленного глинозема.

Начало промышленного производства

Промышленное производство алюминия связано с именем француза Анри Сент-Клер Девиля. Ему хорошо были известны эксперименты Г. Эрстеда и другого ученого — Ф. Велера, которому в 1827 г. удалось выделить крупинки алюминия. Причиной неудачи Ф. Велера было то, что эти крупинки на воздухе немедленно покрывались тончайшей пленкой оксида: алюминия.
Прежде всего А.С.-К. Девиль в процессе получения металла заменяет калий более дешевым натрием и проводит лабораторные опыты в крупном масштабе. Полученный хлорид алюминия загружался в большую стальную трубу, в которой на равном расстоянии друг от друга были расставлены сосуды, наполненные металлическим натрием. При нагреве происходило взаимодействие хлорида алюминия с натрием в газовой фазе и частицы алюминия оседали на дно трубы. Образованные в результате реакции зернышки тщательно собирали, плавили и получали слитки металла.

Новый способ производства алюминия оказался очень трудоемким. Кроме того, взаимодействие паров хлорида алюминия с натрием нередко протекает со взрывом. В лабораторных условиях это не представляло серьезной опасности, а в заводских условиях могло вызвать катастрофу. А.С.-К. Девиль заменил хлорид алюминия смесью AlС1

3 с NaCl. Теперь участники реакции находились в расплавленном состоянии. Взрывы прекратились, но, что самое главное, вместо небольших корольков металла, которые надо было собирать вручную, получали значительное количество жидкого алюминия.

Опыты на заводе Жавеля увенчались успехом. В 1855 г. был получен первый слиток металла массой 6—8 кг.

Эстафету производства алюминия химическим способом продолжил русский ученый Н.Н. Бекетов. Он проводил реакцию взаимодействия между криолитом (Na3AlF6) и магнием. Способ Н.Н. Бекетова мало чем отличался от метода А.С.-К. Девиля, но был проще. В немецком городе Гмелингеме в 1885 г. был построен завод, использующий способ Н.Н. Бекетова, где за пять лет было получено 58т алюминия — более четверти всего мирового производства металла химическим путем в период с 1854 по 1890г.

Получение алюминия химическим способом не могло обеспечить промышленность дешевым металлом. Он был малопроизводителен и не давал чистый без примесей алюминий.

Получение алюминия электролизом

Это заставило исследователей разных стран мира искать новые способы производства алюминия.
На помощь ученым пришел электрический ток. Еще в 1808 г. Г. Дэви пытался разложить глинозем с помощью мощной электрической батареи, но безуспешно. Спустя почти 50 лет Р. Бунзен и А.С.-К. Девиль независимо друг от друга провели электролиз смеси хлоридов алюминия и натрия. Они были удачливее своего предшественника и сумели получить маленькие капельки алюминия. Однако в те времена не было еще дешевых и достаточно мощных источников электроэнергии. Поэтому электролиз алюминия имел только чисто теоретический интерес.

В 1867 г. была изобретена динамо-машина, а вскоре электроэнергию научились передавать на большие расстояния. Электричество начало вторгаться в промышленность.

В 1886 г. П. Эру во Франции и Ч. Холл в США почти одновременно положили начало современному способу производства алюминия, предложив получать его электролизом глинозема, растворенного в расплавленном криолите (способ Холла — Эру). С этого момента новый способ производства алюминия начинает быстро развиваться, чему способствовали усовершенствование электротехники, а также разработка способов извлечения глинозема из алюминиевых руд. Значительный вклад в развитие производства глинозема внесли русские ученые К.И. Байер, Д.А. Пеняков, А.Н. Кузнецов, Е.И. Жуковский, А.А. Яковкин и др.

физические свойства, получение, применение, история :: ТОЧМЕХ

Физические свойства алюминия

Алюминий — мягкий, легкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью. Температура плавления 660°C.

По распространенности в земной коре алюминий занимает 3-е место после кислорода и кремния среди всех атомов и 1-е место — среди металлов.

К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см3), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов.

Алюминий и его сплавы делятся по способу получения на деформируемые, подвергаемые обработке давлением и литейные, используемые в виде фасонного литья; по применению термической обработки — на термически не упрочняемые и термически упрочняемые, а также по системам легирования.

Получение

Впервые алюминий был получен Гансом Эрстедом в 1825 году. Современный метод получения разработали независимо друг от друга американец Чарльз Холл и француз Поль Эру. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием графитовых электродов. Такой метод получения требует больших затрат электроэнергии, и поэтому оказался востребован только в XX веке.

Применение

Алюминий широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — легкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной пленкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки.

Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).

Электропроводность алюминия сравнима с медью, при этом алюминий дешевле. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Правда, у алюминия как электротехнического материала есть неприятное свойство — из-за прочной оксидной пленки его тяжело паять.

Благодаря комплексу свойств широко распространен в тепловом оборудовании.

Внедрение алюминиевых сплавов в строительстве уменьшает металлоемкость, повышает долговечность и надежность конструкций при эксплуатации их в экстремальных условиях (низкая температура, землетрясение и т.п.).

Алюминий находит широкое применение в различных видах транспорта. На современном этапе развития авиации алюминиевые сплавы являются основными конструкционными материалами в самолетостроении. Алюминий и сплавы на его основе находят все более широкое применение в судостроении. Из алюминиевых сплавов изготовляют корпусы судов, палубные надстройки, коммуникацию и различного рода судовое оборудование.

Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и легкого материала.

Драгоценный алюминий

В настоящее время алюминий является одним из самых популярных и нашедших широкое применение металлов. С самого момента открытия в середине XIX века его считали одним из ценнейших благодаря удивительным качествам: белый как серебро, легкий по весу и не подверженный воздействию окружающей среды. Стоимость его была выше цен на золото. Не удивительно, что в первую очередь алюминий нашел свое применение в создании ювелирных изделий и дорогих декоративных элементов.

В 1855 г. на Универсальной выставке в Париже алюминий был самой главной достопримечательностью. Изделия из алюминия располагались в витрине, соседствующей с бриллиантами французской короны. Постепенно зародилась определенная мода на алюминий. Его считали благородным малоизученным металлом, используемым исключительно для создания произведений искусства.

Наиболее часто алюминий использовали ювелиры. При помощи особой обработки поверхности ювелиры добивались наиболее светлого цвета металла, из-за чего его часто приравнивали к серебру. Но в сравнении с серебром, алюминий обладал более мягким блеском, чем обуславливалась еще большая любовь к нему ювелиров.

Так как химические и физические свойства алюминия сначала были слабо изучены, ювелиры сами изобретали новые техники его обработки. Алюминий технически легко обрабатывать, этот мягкий металл позволяет создавать отпечатки любых узоров, наносить рисунки и создавать желаемой формы изделия. Алюминий покрывался золотом, полировался и доводился до матовых оттенков.

Но со временем алюминий стал падать цене. Если в 1854-1856 годах стоимость одного килограмма алюминия составляла 3 тысячи старых франков, то в середине 1860-х годов за килограмм этого металла давали уже около ста старых франков. Впоследствии из-за низкой стоимости алюминий вышел из моды.

В настоящее время самые первые алюминиевые изделия представляют большую редкость. Большинство из них не пережило обесценивания металла и было заменено серебром, золотом и другими драгоценными металлами и сплавами. В последнее время вновь наблюдается повышенный интерес к алюминию у специалистов. Этот металл стал темой отдельной выставки , организованной в 2000 году Музеем Карнеги в Питсбурге. Во Франции расположен Институт истории алюминия, который в частности занимается исследованием первых ювелирных изделий из этого металла.

В Советском союзе из алюминия делали общепитовские приборы, чайники и т.д. И не только. Первый советский спутник был выполнен из алюминиевого сплава. Другой потребитель алюминия — электротехническая промышленность: из него делаются провода высоковольтных линий передач, обмотки моторов и трансформаторов, кабели, цоколи ламп, конденсаторы и многие другие изделия. Кроме того, порошок алюминия применяют во взрывчатых веществах и твердом топливе для ракет, используя его свойство быстро воспламеняться: если бы алюминий не покрывался тончайшей оксидной пленкой, то мог бы вспыхивать на воздухе.

Последнее изобретение — пеноалюминий, т.н. «металлический поролон», которому предсказывают большое будущее.

Алюминий – Власть – Коммерсантъ

Журнал "Коммерсантъ Власть" №49 от

&nbspАлюминий

Таблица 1
       Изменение производственной мощности алюминиевых заводов за 1990-1992 годы (по сравнению с концом 1989 г.)

       Страна +/- тыс. тонн Примечания
       Австрия -80 Остановлен завод в Ренсховене
       Бразилия +291 Расширение производств в Сан-Паулу, Алюмар Альборе
       Венесуэла +85 Расширение производства
       Германия -40 остановлено производство в Рейнфельдене и частично в Эссене
       Индия +25 Расширение производства
       Иран +30 Расширение производства
       Италия -62 Остановлены предприятия в Порто Маргера (-30 тыс. т) и Фусина (-32 тыс. т)
       Канада +825 Расширение производства, новые заводы в Бе-Коню, Алуете, Латерьере, Беканкуре, Дешамболте
       Норвегия +25 Расширение производства
       ОАЭ +75 Расширение производства
       США +10 Расширение производства
       Франция +126 Новый завод в Дюнкерке (+215 тыс. т), остановлены заводы в Ногере (-75 тыс. т), Риуперу (-14 тыс.т)
       Швейцария -12 Остановлен завод в Шипписе
       Итого: +1298
По данным концерна "Алюминий".
       
Таблица 2
       Ожидаемое использование производственной мощности алюминиевых заводов в 1993-1994 гг.
       Страна Местонахождение предприятия Изменения по сравнению с концом 1992 г. (тыс. тонн) Сроки Примечания
       Австралия Томато +140 начало 1993 Расширение
       Бахрейн Альба +235 1993 Расширение
       Бразилия Сан-Паулу, Валесу +74 1993 Расширение
       Катар Умм Саид +150 1993 Новый завод
       Норвегия Хуснес +32 1994 Расширение
       Франция Бентон -31 начало 1993 Закрытие
       Швейцария Штег -50 осень 1994 Закрытие
       Южная Африка Ричардз-Бей +40 1994 Расширение
По данным концерна "Алюминий".
       
Таблица 3
       Баланс мирового производства и потребления первичного алюминия
1988 1989 1990 1991 1992 Всего за 5 лет
Производство 18 574 19 112 19 350 19 673 19 438 +864*
        в том числе СССР 3487 3433 3513 3251 3201** -286
       Потребление 18 784 19 071 18 928 18 502 18 934 +150***
       Баланс по годам -210 +41 +422 +1171 +504 -
*В том числе азиатские страны — +300 тыс. т, Бразилия - +270 тыс. т, Венесуэла — +120 тыс. т, Канада — +440 тыс. т, Китай — +240 тыс. т.
**Страны, ранее входившие в состав СССР.
***Экспорт увеличили: Бразилия — на 340 тыс. т, страны бывшего СССР — на 540 тыс. т, Канада — на 450 тыс. т
По данным концерна "Алюминий".
       
Тяжело с самым легким железом...
       В конце ноября Комиссия ЕС продлила санкции, ограничивающие импорт российского алюминия в Европу. А на прошлой неделе было подписано постановление Совмина "О мерах по урегулированию торговых споров, возникающих в связи с экспортом российских товаров", которое предоставило МВЭС право устанавливать квоты и вводить лицензирование экспорта товаров, в отношении которых существует угроза введения антидемпинговых или иных ограничительных мер. Таким образом накануне визита Бориса Ельцина в Брюссель Россия продемонстрировала свою готовость соблюдать правила игры ЕС, как и антидемпингового кодекса ГАТТ.
       Однако, по мнению российской стороны, эта готовность не решит всех проблем мирового рынка по так называемым "чувствительным товарам" (термин КЕС), к числу которых относится алюминий. Выход из сложившейся ситуации в другом — продолжая переговоры с ЕС, попытаться договориться непосредственно с производителями и экспортерами алюминия о мерах по урегулированию рынка. Свою позицию Россия изложила на встрече представителей правительств Австралии, Канады, Норвегии, России, США и Европейского сообщества, которая состоялась 1-2 декабря этого года.
       
Россия ищет поле для маневра
       На первом этапе многосторонней встречи в ее работе, кроме официальных лиц, приняли участие представители промышленности этих стран совместно с Международным институтом первичного алюминия (IPAI). Присутствовавшие на ней сочли, что одновременное участие и чиновников, и производителей вызвано уникальным стечением обстоятельств на мировом рынке алюминия.
       На фоне общего спада в мировой экономике, в начале 90-х годов произошел массированный выброс алюминия на мировой рынок, и цены на металл упали до уровня восьмилетней давности. К настоящему времени перепроизводство (включая запасы) первичного алюминия в мире составляет в годовом исчислении 1,5-2 млн т. Хотя совещание не увенчалось подписанием какого-либо соглашения, его участники зафиксировали единую позицию и представили этот документ своим правительствам: ответственность за перепроизводство несут все и, соответственно, сокращение производства также должно производиться целым рядом стран.
       Представителям России не удалось добиться того, на что они рассчитывали — отмены санкций. Но надежда еще остается: итоговый документ содержит тезис о необходимости способствовать трансформации алюминиевой промышленности России и стран СНГ в отрасль с полной рыночной ориентацией, а также сохранению доступности западных рынков для значительных объемов алюминия из стран СНГ.
       
Концерн "Алюминий": санкции КЕС — дурное лекарство
       С просьбой прокомментировать происходящее Ъ обратился к президенту АО "Алюминий" Игорю Прокопову, который участвовал в совещании в Вашингтоне, представляя интересы российских производителей и экспортеров.
       По его словам, позиция российской стороны основана на реальных фактах. А они таковы. За последние 10 лет производство алюминия в мире возросло на 4,3 млн т. Россия за этот же период увеличила свое производство лишь на 200 тыс. т. Тяжелое положение на мировом рынке алюминия вызвано не только залповым выбросом его из стран СНГ, но и практически беспрепятственным проникновением дешевого алюминия из Бразилии, Венесуэлы, Австралии и Канады, что стало возможным в силу активного участия ряда европейских и японских фирм в инвестировании в алюминиевые заводы в этих странах. Именно там и произошел основной прирост производства алюминия (см. таблицы 1-3).
       — Мы категорически не можем согласиться с протекционистскими попытками решить проблему мирового рынка алюминия только за счет России, как это пытается сделать Комиссия ЕС, — сказал г-н Прокопов. — Во-первых, ответственность за плохой рынок должны разделить все, кто причастен к такому его состоянию, в том числе и фирмы Западной Европы.
       Во-вторых, само это решение — ошибочное, бесперспективное, приносящее вред прежде всего производителям металла. Оно не привело и не приведет к подъему цен: это решение, как дурное лекарство, делает болезнь рынка алюминия еще более запущенной. Цены продолжают падать, меняются экспортные потоки — все мы теряем дополнительные средства на транспорт и другие услуги.
       В-третьих, решить общую проблему только за счет России в принципе невозможно, так как в этом случае следовало бы чуть ли не полностью остановить работу ее алюминиевой промышленности. Со своей стороны, мы готовы к конструктивной работе: в этом году в СНГ уже приостановлены мощности по производству алюминия в объеме 600 тыс. т, в том числе в России — в объеме 300 тыс. т. Мы готовы рассмотреть и возможность дальнейшего ограничения производства на какую-то приемлемую величину при условии, что то же самое сделают все крупные производители.
       Что касается российского экспорта, то, как видно из графика, из общего объема производства 1600-1700 тыс. т объем прямого экспорта в текущем году составит 500-600 тыс. т. Остальная часть будет поставлена в счет так называемых толлинговых операций. Толлинг, заключающийся в переработке сырья заказчика, позволяет российским предприятиям, с одной стороны, загрузить имеющиеся мощности, с другой — получить необходимые оборотные средства, т. к. осуществляется на условиях предоплаты. По действующим правилам мировой торговли, даже если заказчиком выступает иностранная фирма, санкции за рост объемов экспорта, приведшему к падению цен, все равно налагаются на страну-производителя. Однако г-н Прокопов считает это спорным моментом: будучи собственностью заказчика, продукт переработки сырья затем ему и возвращается и поэтому, на его взгляд, вообще не должен считаться частью российского экспорта.
       По словам президента концерна "Алюминий", Россия также не может принять обвинения в наличии каких-то льготных условий, созданных для алюминиевой промышленности, чтобы искусственно сделать ее конкурентоспособной. Российская алюминиевая промышленность в значительной мере интегрирована в мировую: более 60% глинозема и большое количество углеродного сырья закупается на свободном рынке (в 1993 году на эти цели будет израсходовано около $1 млрд), при этом затраты на транспортировку сырья достаточно велики.
       Второй фактор снижения цен — дешевизна рабочей силы — практически не влияет на себестоимость металла, поскольку ее стоимость составляет лишь 5-8% от общих затрат производства.
       Наконец, главные обвинения — в искусственном занижении цены металла за счет низких тарифов на электроэнергию — президент концерна также считает необоснованными. По его словам, тарифы на электроэнергию для производителей металла на Урале и в Центральной России равны европейским. Сибиряки в среднем платят за электроэнергию больше, чем канадские производители (где существуют специальные понижающие коэффициенты к тарифам на электроэнергию для алюминиевой промышленности), хотя меньше, чем в Европе и США. Последнее же объясняется тем, что 80% алюминия в России делается сегодня на дешевой по своей себестоимости электроэнергии крупных гидроэлектростанций.
       По словам г-на Прокопова, государство не оказывает никакой финансовой поддержки алюминиевым предприятиям, не регулирует и не контролирует их деятельность иначе, как стандартными методами — налогами, квотами, выдачей лицензий.
       
Внутреннее потребление как способ решения внешних проблем
       Фактическое наращивание экспорта алюминия российского происхождения, которое на самом деле приводит к перегрузкам на мировом рынке, специалисты объясняют прежде всего сокращением внутреннего потребления металла в России. Оно и в лучшие для экономики годы не соответствовало уровню развития алюминиевой промышленности, а в последнее время еще и постоянно падает: ВПК — главный потребитель алюминия — в кризисе.
       Если бы тенденцию падения внутреннего потребления удалось переломить, многие проблемы с экспортом отпали бы сами собой. Игорь Прокопов напрямую связывает рост внутреннего потребления алюминия с объемом иностранных инвестиций, которые могут быть в эту отрасль направлены. Он отметил, что алюминий — едва ли не единственная отрасль, уже сейчас готовая к тому, чтобы эти инвестиции воспринять: "Мы — единственные, кто за эти годы перестроек и переходных периодов не только не развалились, но поддерживаем производство на стабильном уровне".
       Выступая в Вашингтоне, президент концерна отметил, что при наличии средств часть мощностей отрасли была бы остановлена на реконструкцию, а значит объем производства неминуемо сократился бы. Инвестиции могли бы быть направлены на создание новых производств, потребляющих металл, что также способствовало бы снижению объемов экспорта. По имеющимся расчетам, создание производств тароупаковки и строительных конструкций могло бы увеличить внутреннее потребление на 300-400 тыс. т в год.
       Такой подход встретил понимание на совещании в Вашингтоне, где в итоге была достигнута договоренность, что общая стратегия должна включать в себя на данном этапе помимо регулирования объемов производства (для всех) и открытости рыночной информации, еще и реконструкцию российской алюминиевой промышленности и стимуляцию внутреннего спроса на алюминиевую продукцию в России.
       
Нам бы год простоять да два продержаться
       По мнению г-на Прокопова, обязательным условием для реального улучшения ситуации на рынке алюминия является принятие решения о существенном ограничении его мирового производства на ближайшие год-два. При этом такое решение может быть принято только в рамках многостороннего соглашения с участием всех основных стран-производителей этого металла. "Во всяком случае, как один из крупнейших производителей алюминия мы будем активно отстаивать свое место на рынке, — заявил он. — Вместе с тем, мы готовы с согласия правительства приступить к выработке мер по временному самоограничению производства алюминия".
       Необходимость координации сохранится при этом и в дальнейшем, когда после рассасывания скопившихся товарных излишков встанет вопрос расконсервирования мощностей, но тогда главным регулятором производства сможет выступить сам рынок, и производителям металла с наиболее высокими издержками все равно придется ограничивать свое производство.
       Пока же основные надежды связываются с итоговым раундом многостороннего совещания по алюминию, который будет проходить 18-19 января 1994 года в Брюсселе.
       НИКОЛАЙ Ъ-АРУТЮНОВ
       
       
       
       
       
       
       

Комментарии

Алюминий как химический элемент таблицы Менделеева

А Алюминий является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 13 и обозначением Al. Алюминий представляет собой серебристо-белый мягкий немагнитный пластичный металл.

Как был открыт Алюминий

История такого химического элемента как алюминий напрямую связано с использованием так называемых «квасцов». Квасцы представляют собой алюминиевую соль, записи о которых впервые были обнаружены еще в V веке до нашей эры. Об этом химическом соединении алюминия впервые сделал заметки греческий историк Геродот. В те времена этот минерал был довольно популярен. Его в своей основе использовали в качестве красящего вещества, но природа его оставалась неизвестной. В 15 веках его широко использовали в текстильной промышленности. На сегодняшний день точно неизвестно когда начались попытки выделить чистый алюминий. Известно, что в 1754 году немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф  получил из «квасцов» так называемый «глинозем», который стал началом истории открытия алюминия.

Первые попытки производства металлического алюминия датируются 1760 годом. В 1782 году Антуан Лавуазье заподозрил, что «глинозем» полученный Маргграфом является оксидом нового химического элемента. Еще до  получения нового химического элемента в 1807 Хэмфри Дэви предложил название aluminium, которое закрепилось и по сегодняшний день. Получить чистый аллюминий удалось только в 1824 году датскиму физику и химику Хансу Кристиану Эрстеду. Он проводил опыты над безводным хлоридом алюминия с амальгамой калия. В результате химической реакции образовался металлический порошок, который сегодня известен как алюминий. Более чистый алюминий был получен в 1827 году немецким химиком Фридрихом Веллером. Он использовал тот же метод что и Эрстед, но использовал металлический калий в качестве восстановителя.

Где и как добывают Алюминий

На сегодняшний день добыча алюминия является очень энергоемким процессом. Производство большей части алюминия осуществляется методом очистки бокситов. Боксит представляет собой алюминиевую руду состоящую из оксидов алюминия, железа, кремния — сырья для получения глинозема. Содержание промышленного глинозема в бокситах составляет от 40 до 60 процентов.

 

Первый промышленный метод крупномасштабного производства алюминия был открыт в 1886 году. В этом году французский инженер Пол Эрульт и американский химик Мартин Холл (отдельно друг от друга) разработали новый метод электролиза для получения алюминия. Сегодня этот метод известен в научном окружении как метод Холла–Эрульта. Этот процесс заключается в переработке глинозема в алюминий. Чуть позже, а именно в 1889 году, австрийский химик Карл Джозеф Байер открыл способ очистки боксита для получения глинозема. Этот метод сейчас известен как метод Байера. Современное производство алюминия основывается на извлечении глинозема из бокситов методом Байера и дальнейшей переработкой его в алюминий методом Холла–Эрульта.

Так как выплавка алюминия является очень энергозатратным производством заводы производители размещают в местах где есть недорогое электричество или имеется поддержка государства. Главными производителями алюминия в мире являются Китай, Россия, Индия, Канада и ОАЭ. При всем этом Китай производит больше 65% от всего алюминия производимого в мире. Годовой выход алюминия из Китая составляет около 32 000 тонн. В то время как Россия производит около 3500 тонн в год. Цена за тонну алюминия составляет около 2300$ США.

Распространенность Алюминия

Алюминий является довольно распространенным элементом как во Вселенной так и на Земле. В солнечной системе содержание алюминия составляет 3,15 частей на миллион. Он является 12 по распространенности елементом из всех известных и 3 из элементов с нечетными номерами после водорода и азота. Единственный стабильный изотоп алюминия с атомной массой 27  является восемнадцатым по распространенности ядром во Вселенной. Он создается почти сразу после слияния водорода в массивных звездах, которые затем преобразуются в сверхновые второго типа.

На Земле алюминий так же является довольно распространенным элементом. Соотношение его частей на Земле на порядок выше чем во Вселенной. От общей массы Земли масса алюминия составляет около 1.6%. Это делает этот химический элемент седьмым по распространенности на Земле из всех и первым среди металлов. Что же касается земной коры то аллюминий занимает почетное 3 место после кислорода и кремния. Соответственно он так же является самым распространенным металлом с процентом от общей массы в 8.3%, что согласитесь в масштабах нашей планеты немало. В земной коре большое количество силикатов содержит алюминий. В тоже время в мантии Земли алюминия содержится всего 2.38%, что значительно меньше в отношении земной коры.

Применение Алюминия

Алюминий является очень широкоприменяемым цветным металлом. Ежегодное производство алюминия составляет около 60 млн тонн. Он занимает второе место по производству среди металлов после железа. Основными областями применения алюминия являются машиностроение и транспорт, строительство, упаковка и электрика, а так же в различных бытовых приборах, медицина и ветеринария. Вообще нашу повседневную жизнь сложно представить без алюминия. Конечно он применяется не в  чистом виде, а в качестве сплавов и соединений.

В современных легковых автомобилях около 20% частей состоят из алюминиевых сплавов. В электротехнике проводниковые элементы, трансформаторы, конденсаторы изготавливаются с применением алюминия. Что же касается упаковочной структуры, то тут можно отметить алюминиевую фольгу, алюминиевые банки из под напитков. Если брать строительство, то тут каркасы, кровля, сайдинг, различного рода заклепки. Алюминий используется в случаях когда важны легкость, корозийная прочность и многие другие техгические характеристики. Многие бытовые предметы имеют в своем составе алюминий, который обеспечивает пригодный внешний вид и заданые характеристики предметов. Фосфат алюминия применяется при изготовлении целлюлозы, бумаги, лаков красок, стекла, керамики и многого другого.

Подведя итог стоит заметить, что из-за низкой стоимости алюминия и физических свойств его применение очень широко и разнообразно почти во всех сферах жизнедеятельности человека.

Интересные факты

Интересных фактов связанных с алюминием очень много. Стоит начать с того, что в период от его открытия и до начала ено масштабного производства, был период времени когда алюминий стоил дороже золота. Даже в 1900 году стоимость тонны алюминия оценивалась в 14000$ в то время как сейчас его стоимость около 2300$ за тонну. Стоит отметить еще и дороговизну электроэнергии для изготовления этого металла. Стоимость затраченного электричества для изготовления алюминия составляет от 20 до 40% от стоимости металла. В США к примеру для изготовления этого материала используется 5% от общего количества электроэнергии.

Стоит заметить еще и то что ионы алюминия в значительных количествах содержатся в продуктах питания. Согласно исследованию ученых, взрослый европеец ежедневно вместе с пищей потребляет до 13 мг алюминия. Европейский орган по безопасности пищевых продуктов задает максимальную недельную дозу для человека 1 мг на 1 кг веса.  Вообще, вопрос токсичности алюминия для организма человека является очень спорным. Сейчас ученые спорят о причастности ионов алюминия к таким болезням как Альцгеймер и Паркинсон.

Что же касается воздействия на живую природу, то тут можно заметить тот факт, что ионы алюминия снижают скорость роста растений в кислых почвах. Этот химический элемент в небольших количествах содержится в воздухе и вместе с осадками способен выпадать на землю. Наибольшее количество алюминия в воздухе обнаруживается возле мест добычи, угольных шахт и электростанций. Осадки в таких местах называются кислотными из-за химических реакций алюминия и могут оказывать пагубное воздействие на человека.

История гальванотехники. Кем изобретена и как развивается

• 1800 г. - П.А.Вольта создал источник тока "Вольтов столб".

 

• 1805 г. - Основание электрохимии Луиджи Бругателли.

  

• 1837 г. - Основание гальванотехники Б.С.Якоби.
Основоположником гальванотехники является Борис Семенович Якоби (Мориц Герман) - член Российской академий наук.

  

В 1836 г. Якоби разработал медно-цинковый гальванический элемент. В катод (медный цилиндр) наливался раствор медного купороса. Конструкция оборачивалась бычьим пузырем и погружалась в раствор хлористого натрия с цинковым анодом. Цинк растворялся, а медь восстанавливалась на катоде. Оказалось, что побочным эффектом работы элемента являлось нарастание медной фольги на катод. В дальнейшем плотный медный осадок легко отделялся.

 

   

Изначально, получив результаты испытаний, Якоби подумал, что медный цилиндр просто был изготовлен из некачественной меди, слои которой отслаиваются друг от друга. Но его подчиненный, поставляющий медь, выразил протест и заверил, что медь хорошего качества. Тогда Якоби заинтересовало происхождение медного осадка. Он начал сравнивать внутреннюю поверхность осадка с внешней поверхностью цилиндра и увидел микроцарапины на внутренней и внешней поверхностях, абсолютно идентичные друг другу. Так была изобретена гальванопластика.

 
Про отложение меди при пропускании электрического тока 3 февраля 1837 года Якоби написал письмо академику Ленцу. А уже 5 октября 1838 года изобретение представили на заседании Санкт-Петербургской Академии наук. К письму в Академию Якоби приложил гальванопластическую копию гравировальной доски с изображением двуглавого орла. Рядом с орлом жена ученого – Анна оставила надпись: «Великое великим парит и осеняет».

 
Не все эксперименты Якоби оказывались удачными. В письме в Академию он уточнял, что иногда испытывал трудности с отделением нарощенного осадка от гравировальной медной пластины - копия ломалась на осколки, одновременно приводя в негодность основу. Якоби обращал внимание Академии на то, что пластинка, от которой нельзя отделить медь представляет огромный научный интерес, т.к. металл невозможно оторвать. Он сравнивал такое сцепление металлов между собой со сплавкой.

 
Наблюдение Якоби имело исключительное значение, т.к. на его основании было заложено целое направление – гальваностегия, т.е нанесение металлических покрытий. Гальванопластика и гальваностегия произвели фурор в научном сообществе.
 
1839 г. - Первое широкое применение гальванопластики.
Первое широкое применение гальванопластики произошло в Гальванопластическом отделении «Экспедиции заготовления государственных бумаг» (ЭЗГБ) для копирования медных стереотипов. Это позволило в кратчайшие сроки провести денежную реформу в стране - уже ко 2 января 1840 г. Тогда же началось активное применение гальванопластики в художественных целях. За первые 20 лет работы в ЭЗГБ было осаждено около 10 т. меди.

  

1842 г. - Первое упоминание о бронзовом покрытии.

Первое упоминание о бронзовом покрытии в литературе относится к ванне, содержащей медь в виде цианистого комплекса вместе со станнатом калия. Состав был разработан Руольцем и был аналогичен современному. Другие ранние исследователи экспериментировали с ваннами, содержащими хлориды, тартраты и карбонаты меди и олова с различной степенью успеха.

 

1843 г. - Разработка первого состава для никелирования Боттгером.

В 1843 г. Боттгер разработал первую практически применимую ванну никелирования на основе  сульфата никеля и сульфата аммония. Существуют и более ранние ссылки на никелирование. Так, Берд, по-видимому, осаждал никель на платиновом электроде в 1837 году из раствора хлорида или сульфата никеля, а Шор запатентовал раствор на основе нитрата никеля в 1840 году. Однако разработанное Боттгером решение оставалось в коммерческом использовании в течение 70 лет, и он признан основоположником гальванического никелирования.

  

40-50-е годы XIX века - Гальванопластические монументальные скульптуры.
Гальванопластическая медная скульптура, как направление, занимает значительное место наряду с медночеканной, изготовленной из листовой меди. Примерами выдающихся скульптур были: Аполлон, Силен с Дионисом, Венера с амуром, Венера Таврическая, Римский оратор и другие.

 

 


  

1844 г. - Открытие первого гальванического завода в России. Разработка процесса латунирования. Первые упоминания о никелировании в России.
Был открыт первый гальванический завод в России. Основателям стал последователь Якоби герцог М.Лейхтенбергский. Завод назывался «Гальванопластическое, литейное и художественной бронзы механическое заведение». Впервые широкое применение обрели процессы осаждения золота, серебра и меди. На заводе ежемесячно золотили до 400 квадратных метров поверхностей и осаждали до 30 килограмм серебра. Уже в сорок седьмом году здесь имелись 3 ванны золочения с цианистым электролитом объемами по 1400, 1400 и 2700 литров. При строительстве храма Христа Спасителя на заводе золотили купола и крышу храма. На это было потрачено более 400 кг золота.

 
Рецептура и режим электролиза подбирались, как правило, эмпирически без учета неизвестных в то время особенностей процесса. Удовлетворительные по качеству осадки получали только при очень малых скоростях процесса (при плотностях тока на катоде 0,05-0,3 А/дм2) и толщине слоя, не превышающего 5 мкм.
  
В этом же году Якоби разработал "золочение без золота", т.е. латунирование. Применение этого процесса началось в 1882 г.

  

Также, в 1844 году в России в научных статьях появляются первые упоминания о никелировании.
  

1856 г. - Первая информация о процессе хромирования из раствора хромовой кислоты.

Однако, из-за низкой воспроизводимости его широкое внедрение началось лишь с 1920 г.

  

1867 г. - Разработка процесса лужения.
Процесс лужения изобрели в 1867г, но начали применять только 1882 г. из-за дефицита в стране олова.

 

1869 г. - Начало монополии Адамса на никелирование в США. Дальнейшее развитие процесса никелирования. Первое фосфатирование стали.

Доктор Айзек Адамс-младший, был одним из первых, кто коммерциализировал никелирование в Соединенных Штатах. Его патент создал для его же компании виртуальную монополию  на никелирование с 1869 по 1886 год. В патенте указывалось на использование чистого сульфата никеля и сульфата аммоония. Решение Адамса было похоже на решение Боттгера, но имело акцент на работе ванны при нейтральном рН.

 
У Боттгера чрезмерное количество аммиака приводило к охрупчиванию осадка. Благодаря Адамсу, никелирование стало известно во всем мире, и к 1886 году ежегодное потребление никеля для покрытия выросло примерно до 135 тонн.

 

Ремингтон в 1868 г. предложил заменить сульфаты на хлориды в ванне Адамса. Но, возможно, более важное значение имели его попытки использовать небольшие кусочки электролитического никеля в качестве анодного материала в платиновой анодной корзине. Уэстон ввел использование борной кислоты. Банкрофт был одним из первых, кто понял, что хлориды необходимы для обеспечения эффективного растворения никелевых анодов.

  

В 1869 году было впервые выполнено фосфатирование раскаленной стали погружением в фосфорную кислоту.

  

1879 г. - Первое применение цинкования и никелирования в России.
Полковник Ковако начал применять цинкование стали в целях защиты от коррозии. Также им начинает применяться никелирование.

 

1906 г. - Установлено влияние сульфатов на процесс хромирования. Впервые выполнено фосфатирование без нагрева стали.

Карвет и Карры впервые показали положительное влияние сульфатов на процесс хромирования. В дальнейшем, в 1909-1914 гг. Сарджент провел широкие исследования хромирования из раствора хромовой кислоты с сульфатами. Независимо от него идентичные работы выполнял в Германии Либрейх. С тех пор десятки ученых продолжали изучать хромирование.

  

В этом же году было впервые выполнено фосфатирование холодной стали.

 

• 1908г. - Первый патент на анодирование алюмния.

Получение первого патента на процесс анодного окисления алюминия получен в Великобритании.

 

1914 г. - Первые научные исследования процесса бронзирования.

Первые детальные научные исследования процесса бронзирования были проведены в 1914-1915 гг. Тредвеллом и Беком, а также Кременном и его коллегами. Они изучили несколько видов ванн, которые в основном представляли собой цианистые ванны с добавлением солей олова, таких как тартраты и сульфостаннаты. После этих исследований появились первые патенты по бронзированию.

 

1914 - 1922 гг. - Первая мировая и гражданская война.
До 1910 годов в России направление гальванопластики быстро развивалось, однако крупных гальванических заводов было мало. Их заменяли небольшие мастерские для декоративных покрытий. Машино- и автомобилестроение, в отличие от Европы, было развито слабо. К тому же первая мировая и гражданские войны сильно остановили развитие науки. Исследования возобновили в 1916 году, а к 1933 году значительно ускорили.

 

1916 г. - Создание электролита Уоттса.

Профессор Оливер П. Уоттс из Висконсинского университета, зная о большинстве этих разработок, в 1916 году сформулировал электролит, который объединил сульфат никеля, хлорид никеля и борную кислоту и оптимизировал состав раствора для гальванического покрытия никеля. Их ванна получила название электролита Уоттса. Преимущества его горячей, высокоскоростной ванны стали известными и окончательно привели к исключению сульфата аммония из состава. Сегодня электролит Уоттса - самый применяемый электролит в никелировании.

  

Эволюция электролита Уоттса проявилась в использовании органических добавок и некоторых солей.

  

Альтернативой электролиту Уоттса в будущем выступили только сульфаминовые ванны. Чаще всего они применялись для гальванопластики.

 

20-е годы XX века - Начало повсеместного создания гальванических производств в России.

Активное участие в этом принимали Н.Т.Кудрявцев и В.И.Лайнер.

 

 

 
• 1924 - Начало развития процесса хроматирования цинковых покрытий.

В 1924 году было произведено хроматирование магния, послужившее началу развития хроматных обработок металлов, в частности - цинка. Хроматные пленки того времени были коричневого цвета.

 

30-40 е годы XX века - Развитие хромирования и лужения. Разработки в области нестационарных режимов электролиза, пред- и постобработки покрытий, контроля качества.
В 30-х годах огромной популярностью пользовались хромовые покрытия, особенно в -тракторо, -авиа и судостроении, а так же в изготовлении режущего инструмента. Произошло внедрение защитно-декоративного хромирования в промышленность.

 
Тогда же было установлено, что свыше половины (т.е. 3000 тонн) всего олова в СССР  использовалось при горячем лужении жести (производство белой жести). Сэкономить олово пытались с помощью уменьшения слоя покрытия. Так, около 150 тонн олова в год можно было сэкономить за счет уменьшения толщины слоя полуды. и усовершенствования технологии. Однако наиболее перспективным оказалось коренное изменение самого способа нанесения металла - с горячего на гальванический.

 
По всей стране проводились исследования по осаждению металлов с наложением переменного тока на постоянный, осаждению металлов на предварительно запассивированную поверхность, изучались специальные методы обработки покрытий после их нанесения, разрабатывались методы контроля электролитов и качества покрытий.

 
К началу 1940-х гг. в СССР запустил мощные цеха с высокой производительностью, оснащенные современным оборудованием. Гальванические цеха Горьковского автозавода и ЗИСа по качеству выпускаемой продукции и модернизации оборудования считались одними из лучших в Европе.

 

1932-1933 гг. Разработка скоростного электролита цинкования ленты и проволоки.
Работа была проведена Н.Т. Кудрявцевым, Д. В. Степановым и Б. Н. Кабановым. Созданные ими установки гальванического цинкования увеличили производительность процесса в 100-200 раз, при этом почти в 2 раза уменьшился расход цинка по сравнению с горячим методом. Широкое внедрение установок началось в 1935 году.

  

1934 г. - Создание электролита блестящего никелирования.

Шлоттер выпустил на рынок электролит блестящего никелирования. Первыми добавками были бензол и нафталин ди- и трисульфоновые кислоты.

  

1936 г. - Написание руководства "Основы гальваностегии". Запатентован процесс хроматирования цинка "Кронак".

Данная фундаментальная книга, написанная Н.Т.Кудрявцевым и В.И.Лайнером, трижды переиздавалась, была переведена на английский, румынский, польский и китайский языки.

 

В этом же году запатентован процесс хроматирования цинка "Кронак" в растворе бихромата и серной кислоты. Хроматные пленки на цинке и кадмии, полученные в этом растворе, были радужно-желтыми. Во время Второй мировой войны радужные пленки были усовершенствованы - впервые начали применять толстые оливковые пленки. После этого появились разработки, связанные с электрохимическим хроматированием, но широкого применения не получили.

 

1940-1941 гг. Замена цианистых растворов цинкования на цинкатные.
22-25 мая 1940 г. прошло Всесоюзное научно-техническое совещание Научного Инженерно-Техническтого Общества (ЛенНИТО) на тему: "Цинк и кадмий в технике защиты от коррозии". На нем было объявлено направление по поиску альтернативы вредным и дорогим цианидным растворам цинкования. Н.Т. Кудрявцевым и А.А. Никифоровой было предложено заменить их на  дешевые щелочные цинкатные. Но после подробной всесторонней проверки предложенных электролитов был сделан вывод об их непригодности к промышленному их использованию в связи с невозможностью осаждения компактного осадка на любой плотности тока.

 

Практически одновременно с этим на основе запатентованной в 1942 г. году ванны Кутцельнига в Европе был разработан процесс щелочного бесцианистого цинкования. Покрытия из первых цинкатных растворов получались губчатыми и изначально новый процесс не нашел своего практического применения. К его использованию вернутся позже, после открытия органических добавок, улучшающих качество осадков.

 

В СССР изучение добавок для цинкатного электролита активно шло во второй половине XX века. Самая эффективная была предложена Н.Т.Кудрявцевым и процесс цинкования с ней был внедрен на автомобильном заводе им. Ленинского комсомола (АЗЛК).

  

40-е года XX века - Начало индустриализации, развитие применения гальваники в СССР. Создание первых отечественных электролитов блестящего никелирования и меднения.
В тот период для страны особенно необходимо было развивать тяжелую промышленность. Необходимо было создавать машины и оборудование, а не импортировать их из-за границы. Открывались тысячи машиностроительных заводов. В первую пятилетку продукция машиностроения возросла почти в 5 раз. Страна была лидером по производству чугуна и стали. Во второй половине 40-х годов широко внедрялись новые технологические процессы на машиностроительных производствах. Главное для страны в то время – борьба за качество и сокращение потерь.

 
Несмотря на высокий уровень металлургической промышленности и тяжелого машиностроения, уровень развития цветной металлургии был недостаточен. Многие цветные металлы вместо добычи оставались предметом импорта. Особенные трудности обстояли с алюминием, никелем, магнием и оловом.

 
Для гальванических производств в СССР важной задачей становится защита металлов от коррозии и экономное использование цветного металла.

 
Был разработан план по снижению потребления дефицитных цветных металлов. Везде, где было возможно, эти металлы заменялись на простую углеродистую сталь. Чтобы эти замены не сказывались на качестве советской продукции, предусматривалось широкое применение гальванических покрытия, обладающих необходимыми эксплуатационными характеристиками, например, износостойкостью, твердостью или химической стойкостью. Часто применялись никелевые, хромовые, свинцовые покрытия или специальная обработка стали для изменения ее характеристик, как например азотирование.

 
В целях экономии расхода олова, горячее лужение при производстве жести заменялось на гальваническое.

  

В эти же года под руководством Н.Т.Кудрявцева были разработаны первые отечественные электролиты блестящего никелирования и меднения.

  

1943 г. - Изобретение пористого хромирования.
В 1943 году академик М.Б. Черкез изобрел способ пористого хромирования, сразу получивший признание по всей Европе.

  

1945 г. - Создание процесса полублестящего никелирования.

Разработка в 1945 г. ДюРоузом кумаринсодержащих электролитов полублестящего никелирования  явилось крупным вкладом, поскольку впоследствии привело к созданию двух- и трехслойных никелевых покрытий. Его электролит позволил сохранить использование блестящего никеля в автомобилестроении в многослойном исполнении, т.к однослойные покрытия не обладали достаточной коррозионной стойкостью.

  

1946 г.- Разработка зеркального бронзирования.

После Байера и Макнотона Angelesetal провел эксперименты с получением зеркальной бронзы.

  

В целом, бронзовое покрытие стало более важным с коммерческой точки зрения как после Второй мировой войны, так и после Корейской войны из-за нехватки никеля. Это привело к бронзовому покрытию стали как для декоративных, так и для коррозионных целей, а также в качестве подложек для хромирования.

  

50-60-е годы XX века - В СССР создается новое направление электролитов.

Под руководством Н.Т.Кудрявцева создаются электролиты, в которых применяются одновременно блескообразующие и выравнивающие добавки. Необходимость полировки покрытий после этого практически отпала.

  

Настоящее время...

В настоящее время перед гальванотехниками стоят новые задачи. Наряду с покрытиями, имеющими улучшенные антикоррозионные и механические свойства, требуются покрытия с высокими оптическими (блеск) и особыми магнитными свойствами, повышенной электропроводностью, жаростойкостью, способностью сохранять паяемость после длительного хранения на воздухе и др. Необходимы также интенсификация и автоматическое регулирование процесса, автоматизация управления и контроля электролитических процессов и т. д.

 

Уже достигнуты большие успехи в области изучения механизма электродных процессов, особенно в работах российских ученых. Исследования в этом направлении дали возможность не только установить основные закономерности электроосаждения металлов, но и более правильно и обоснованно подойти к разработке технологических процессов покрытия изделий, что особенно актуально в настоящее время.

   

Большой вклад в развитие отечественной гальванотехники внесли М.А.Шлугер, В.Н.Кудрявцев, А.Т.Ваграмян, К.М.Горбунова и многие другие.

  

  

Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия" Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс "Оригинальные тексты"

О компании САНТО-КОМ в Новосибирске

Комфорт вашего дома вместе с «Санто-КОМ»

Компания «Санто-КОМ» рада приветствовать ВАС на нашем сайте! Основная специализация нашей компании это продажа систем отопления, водоснабжения и канализации.  У нас представлены радиаторы алюминиевые, радиаторы биметаллические, радиаторы чугунные, котлы газовые, котлы твердотопливные, котлы электрические.

Немного о радиаторах

Радиаторы произведенные в Китае ничем не отличаются произведённых в Европе  так как выпушенные на фабриках оборудованными такими же станками и пресс-формами  как и в Европе, а радиаторы чугунные современного дизайна произведенного в Китае  по доступной цене на Российском рынке вы не найдете. Хотелось бы обратить внимание на наименование  радиатора их много, но не забывайте вы покупаете  радиатор.

В выборе радиатора отопления Вам помогу наши менеджеры, а для самостоятельного выбора вам нужно знать некоторые параметры системы отопления в вашем доме или квартиры. Немного простых советов, если у вас центральное отопление и вы живете в большом городе,  у вас свой дом или коттедж со  своим газовым или любым другим котлом,  то достаточно выбрать алюминиевый радиатор, если у вас например центральное отопление но вы знаете что вас отапливает небольшая не очень новая котельная  то выбирать нужно биметаллические радиаторы или немного дороже чугунные радиаторы.  Большое  значение для алюминиевого радиатора имеет  вода  которая  будет использоваться для отопления. Когда заканчивается отопительный сезон, при эксплуатации алюминиевого радиатора в центральных систем отопления нужно  обязательно, чтобы верхний кран был открыт, а нижний закрыт или открыть кран маевского. Чугунный  радиаторставится в тех местах, где вода не позволяет ставить алюминий. Но всегда выбор остаётся за Вами, мы лишь вам можем предложить то, что есть у нас.

3D модель алюминиевого радиатора отопления
3D модель биметаллического радиатора отопления
3D модель чугунного радиатора отопления

Теперь про трубопроводы.

По выбору их несколько, полипропиленметаллопластик, сшитый полиэтилен, трубы  из меди и оцинковки. Полипропиленовые трубы по простоте монтажа, надежности и цене в  не конкуренции. Можно конечно спорить до без конечности о  преимуществе того или иного материала, но  выбор всегда за вами.

О газовых котлах.

У нас представлены настенные газовые котлы, тех производителей, у которых в нашем городе есть  хорошая сервисная служба и склад запчастей. При выборе моделей мы обращали внимание на простоту эксплуатации, надежность в наших сибирских условиях для этого  провели большое время на различных интернет форумах, опросах монтажников с кем сотрудничаем, с торгующими фирмами  и выбрали для вас линейку оптимальных газовых котлов которые представлены в магазине. В подборе вам всегда помогут наши менеджеры.    

Твердотопливные котлы.

У нас небольшой выбор твердотопливных котлов но самый оптимальные и надежный . Мы сотрудничаем с Новосибирскими производителями которые делают качественные и надежные котлы.

Для Вас у нас всегда есть доставка, вам только позвонить или сделать заявку из того перечня товаров, что у нас есть, а мы расскажем, покажем, привезём.  Наша задача чтобы были довольны нашей работой и надеемся, что ВЫ о нас расскажите соседям, знакомым, друзьям.

С уважением наш коллектив.

АЛЮМИНИЙ . Популярная библиотека химических элементов. Книга первая. Водород — палладий

Около 100 лет назад Николаи Гаврилович Чернышевский сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий — металл социализма. Он оказался провидцем: в XX в. элемент № 13 алюминий стал основой многих конструкционных материалов.

Любопытно проследить динамику производства алюминия за полтора столетия, прошедших с тех пор, как человек впервые (впервые ли? — см. заметку на с. 197) взял в руки кусочек легкого серебристого металла.

За первые 30 лет, с 1825 по 1855 г., точных цифр пет. Промышленных способов получения алюминия не существовало, в лабораториях же его получали в лучшем случае килограммами, а скорее — граммами. Когда в 1855 г. на Всемирной парижской выставке впервые был выставлен алюминиевый слиток, на него смотрели как на редчайшую драгоценность. А появился он на выставке потому, что как раз в 1855 г. французский химик Анри Этьенн Сент-Клер Девиль разработал первый промышленный способ получения алюминия, основанный на вытеснении элемента № 13 металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl?AlCl3.

За 36 лет, с 1855 по 1890 г., способом Сент-Клер Девиля было получено 200 т металлического алюминия.

В последнее десятилетие XIX в. (уже по новому способу) в мире получили 28 тыс. т алюминия.

В 1930 г. мировая выплавка этого металла составила 300 тыс. т.

Спустя еще пол столетия — в 1980 г. — только в капиталистических и развивающихся странах мира выплавлено 12,6 млн. т алюминия. Это почти в два раза больше, чем меди, почти втрое больше, чем цинка и свинца. Алюминий в наши дни — самый крупнотоннажный продукт цветной металлургии.

Столь же поразительны перемены и в стоимости алюминия. В 1825 г. он стоил в 1500 раз дороже железа, в наши дни — лишь втрое. Сегодня алюминий дороже простой углеродистой стали, но дешевле нержавеющей. Если рассчитывать стоимость алюминиевых и стальных изделий с учетом их массы и относительной устойчивости к коррозии, то оказывается, что в наши дни во многих случаях значительно выгоднее применять алюминий, чем многие марки стали.

Ганс Христиан Эрстед (1777–1851) — датский физик, известный работами и области электромагнетизма. В 1820 г. открыл воздействие электрического тока на магнитную стрелку. Он же был первым ученым, сумевшим получить металлический алюминий

C&EN: ЭТО ЭЛЕМЕНТ: ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА

I

АЛЮМИНИЙ

ГРЕГОРИЙ Х. РОБИНСОН , УНИВЕРСИТЕТ ГРУЗИИ

P Возможно, 13-й элемент периодической таблицы в большей степени, чем все остальные, является одним из самых контрастных. Хотя когда-то он высоко ценился как «драгоценный металл», сегодня цена килограмма этого элемента значительно ниже утренней чашки изысканного кофе; сплавы этого элемента часто бывают плотными и прочными, но чистый элемент - это легкий и мягкий металл; Хотя этот элемент достаточно реактивен, он также легко пассивируется, что делает его устойчивым к коррозии.

Даже его положение в периодической таблице - изящно расположенное между единственным неметаллическим элементом группы 13, бором, и странно ртутным металлом галлия - возможно, свидетельствует о том, насколько необычным является элемент 13. Нет даже полного согласия по написанию и произношению: американцы обычно используют aluminium , в то время как значительная часть остального англоязычного мира предпочитает aluminium . У алюминия, как и у большинства других элементов, есть ряд интересных мелочей: например, цифра 2.73-килограммовая пирамида из «драгоценного» алюминия 1884 года находится на вершине монумента Вашингтона.

ОБЗОР АЛЮМИНИЯ
Название: От латинского alumen, alum.
Атомная масса: 26.98.
История: Обнаружен в 1825 году датским химиком Гансом Кристианом Эрстедом.
Происхождение: Алюминий - самый распространенный металл в земной коре, но в природе он не встречается в свободном виде. Сегодня почти весь алюминий в мире получают путем выделения из оксида алюминия, полученного из бокситовой руды.
Внешний вид: Серебристо-белый, легкий металл.
Поведение: Мягкое, немагнитное и неискрящее. Чистый алюминий легко формовать, подвергать механической обработке и литью, а также его можно легировать различными металлами.Это также хороший проводник электричества и отличный отражатель излучения. Металл, как правило, нетоксичен, но может быть опасен при проглатывании.
Использование: Используется для изготовления банок, бочонков, оберточной фольги и домашней утвари. Он имеет множество применений в автомобильной, авиационной и строительной отраслях.
УДЕРЖАНИЕ Прочные, но легкие алюминиевые сплавы используются в строительстве, например, в строительных лесах для реконструкции памятника Вашингтону в 1999 году.
NOAA ФОТО
В то время как Ганс Христиан Эрстед признан первым, кто выделил алюминий в 1825 году в Копенгагене, Дания, выдающийся немецкий химик Фридрих Велер обычно считается первым, кто получил чистый образец этого элемента путем химического восстановления в 1827 году. Открытие экономичного производства алюминия независимо двумя молодыми людьми, американцем Чарльзом М. Холлом и французом Полем Л. Т. Эру, посредством электролиза глинозема, растворенного в криолите, хорошо задокументировано.Несомненно, алюминиевая промышленность в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, возникла благодаря творческому гению Холла и Эру. Однако мое увлечение алюминием связано не столько с самим элементом, сколько с отношениями между Фрэнком Фаннингом Джеветтом и Холлом.

Джеветт, получивший образование в Йельском университете в области химии и минералогии, страстно любил путешествия. Действительно, он недолго учился в Университете Геттингена, проводя время в лаборатории Вёлера. В 1880 году 36-летний Джуэтт был назначен профессором химии и минералогии в Оберлин-колледже.Таким образом, была подготовлена ​​почва для много путешествовавшего профессора и выдающегося студента. Джеветт - (чаще всего) анонимный «профессор» в Оберлине, который на своем уроке химии, где присутствовал Холл, высказал мнение, что большие финансовые награды ожидают человека, который сможет изобрести экономичный способ производства металлического алюминия из его повсеместно распространенной руды. Роль Джеветта в жизни Холла оказалась решающей в том открытии, которое в конечном итоге привело к созданию американской алюминиевой компании Alcoa (выручка в 2002 году составила 20 долларов.3 миллиарда) и мировой алюминиевой промышленности.

Инициатива и напор Холла остаются впечатляющими. Для любительского ученом упорно продолжать научную проблему такого масштаба, и в конечном итоге добиться успеха в таком начинании, почти невозможно представить. Записи показывают, что Джуэтт был советником, наставником, советником и другом Холла. Кроме того, Джуэтт часто предоставлял начинающему предпринимателю материалы и помещения для лаборатории. Джеветт, по общему мнению, скромный человек, очевидно, не был заинтересован в том, чтобы делиться похвалами, славой или финансовыми наградами, которые вскоре выпадут на долю его ученика.Как элегантно заявил Норман К. Крейг из Оберлинского колледжа, Джуэтт «был доволен тем, что сообщил одноклассникам из Йельского университета, что его величайшим открытием было открытие человека - Чарльза Холла» [ Chem. Heritage, 15, 36 (1997)].

На мой взгляд, отношения Джеветта и Холла олицетворяют идиллическую динамику профессор-студент. Именно такие отношения я представляю, когда работаю со студентами: синергетическое стремление к научному неизвестному. Безусловно, в моей повседневной борьбе в лаборатории ставки намного ниже.Проблемы, с которыми сталкиваются мои ученики и я, намного меньше по размеру, и любое возможное немедленное воздействие часто неоднозначно.

Тем не менее, отношения Джеветт-Холл побуждают меня вести себя странно личным образом, поскольку я стремлюсь улучшить свои педагогические навыки и отточить свои исследовательские способности. Может ли моя точка зрения на эти отношения быть довольно наивной интерпретацией? Почти наверняка. Является ли это просто устаревшим комментарием к современной динамике профессор-студент? Наиболее ясно. Может ли все это быть не более чем «непрофессиональной» тратой времени? Точно нет! Динамика профессор-студент представляет собой многое из того, что я считаю уникально привлекательным в академических кругах.Я наблюдал параллели с отношениями Джеветта и Холла в легкой атлетике: в теннисе это тот идеально выполненный ас в центре корта; в баскетболе - это изящный выпад из угла, который попадает «только в сетку»; В гольфе это тот великолепный удар с ти на пар 5, 18-я лунка - вы знаете, тот единственный удар, который снова и снова возвращает вас назад.


Грегори Х. Робинсон - выдающийся профессор химии в Университете Джорджии.Его исследовательские интересы - металлоорганическая химия металлов основной группы - сдерживаются его недавней одержимостью гольфом. Автор благодарит Нормана К. Крейга (Оберлинский колледж) и Ричарда К. Хилла (Университет Джорджии) за любезную помощь в написании этого эссе.

Верх

Новости химии и машиностроения
Copyright © 2003 Американское химическое общество

Алюминий - экспертная письменная, удобная информация по элементам

Химический элемент алюминий классифицируется как другой металл.Он был открыт в 1750-х годах Андреасом Маргграфом.

Зона данных

Классификация: Алюминий - это «другой металл»
Цвет: серебристый
Атомный вес: 26,98 154 г / моль
Состояние: цельный
Температура плавления: 660,32 o C, 933,57 K
Температура кипения: 2466.85 o C, 2740,00 K
Электронов: 13
Протонов: 13
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 14
Электронные оболочки: 2,8,3
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
Плотность при 20 o C: 2.702 г / см 3
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления,
реакций, соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 9,98 см 3 / моль
Состав: fcc: гранецентрированный кубический
Твердость: 2,8 МОС
Удельная теплоемкость 0,90 Дж г -1 K -1
Теплота плавления 10.790 кДж моль -1
Теплота распыления 326 кДж моль -1
Теплота испарения 293,40 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 577,6 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1816,6 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2744.7 кДж моль -1
Сродство к электрону 42,6 кДж моль -1
Минимальная степень окисления 0
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 3
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,61
Объем поляризуемости 8.3 Å 3
Реакция с воздухом легкая, без воды ⇒ Al 2 O 3
Реакция с 15 M HNO 3 пассивированный
Реакция с 6 M HCl мягкий, ⇒ H 2 , AlCl 3
Реакция с 6 М NaOH мягкий, ⇒ H 2 , [Al (OH) 4 ] -
Оксид (оксиды) Al 2 O 3
Гидрид (ы) AlH 3
Хлорид (ы) AlCl 3 и Al 2 Класс 6
Атомный радиус 125 часов
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов) 53.17:00
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 237 Вт м -1 K -1
Электропроводность 37,6676 x 10 6 S м -1
Температура замерзания / плавления: 660.32 o С, 933,57 К

Луи де Морво считал, что в оксиде алюминия можно обнаружить новый металл. Он был прав, но не смог изолировать это. Де Морво изобрел первый систематический метод присвоения имен химическим веществам, и, как мы видим, он был пионером в области воздухоплавания.

Периодическая таблица алюминия
Окрестности

Открытие алюминия

Доктор Дуг Стюарт

Люди использовали квасцы с древних времен для окрашивания, дубления и остановки кровотечений.Квасцы - это сульфат алюминия калия.

В 1750-х годах немецкий химик Андреас Маргграф обнаружил, что может использовать раствор щелочи для осаждения нового вещества из квасцов. Маргграф был первым человеком, выделившим цинк в 1746 году.

Вещество Маргграф, полученное из квасцов, было названо глиноземом французским химиком Луи де Морво в 1760 году. Теперь мы знаем, что глинозем - это оксид алюминия - химическая формула Al 2 O 3 .

Де Морво полагал, что оксид алюминия содержит новый металлический элемент, но, как и Маргграф, он не смог извлечь этот металл из его оксида. (1), (2)

В 1807 или 1808 годах английский химик Хамфри Дэви разложил глинозем в электрической дуге, чтобы получить металл. Металл был не чистым алюминием, а сплавом алюминия и железа.

Дэви назвал новый металл алюминием, а затем переименовал его в алюминий. (3)

Алюминий был впервые выделен в 1825 году Гансом Кристианом Эрстедом (Эрстед) в Копенгагене, Дания, который сообщил, что «кусок металла, который по цвету и блеску несколько напоминает олово».

Эрстед производил алюминий путем восстановления хлорида алюминия с помощью калийно-ртутной амальгамы.Ртуть удаляли нагреванием, чтобы остался алюминий.

Немецкий химик Фридрих Велер (Велер) повторил эксперимент Эрстеда, но обнаружил, что он дал только металлический калий. Двумя годами позже Велер разработал этот метод, введя в реакцию улетучившийся трихлорид алюминия с калием с образованием небольших количеств алюминия. (1)

В 1856 г. Берцелиус заявил, что в 1827 г. преуспел Вёлер. Поэтому открытие обычно приписывают Вёлеру.

Совсем недавно Фог повторил первоначальные эксперименты и показал, что метод Эрстеда может дать удовлетворительные результаты.

Это укрепило приоритет оригинальной работы Орстеда и его позицию первооткрывателя алюминия. (4)

В течение почти трех десятилетий алюминий оставался новинкой, дорогим в производстве и более ценным, чем золото, пока в 1854 году Анри Сен-Клер Девиль в Париже, Франция, не нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. Затем алюминий стал более популярным, но, поскольку он все еще был довольно дорогим, использовался в декоративных, а не практических ситуациях.

Наконец, в 1886 году американский химик Чарльз Мартин Холл и французский химик Поль Эру независимо друг от друга изобрели процесс Холла-Эру, который недорого изолирует металлический алюминий от его оксида электролитическим способом.

Алюминий и сегодня производится по технологии Холла-Эру.

Интересные факты об алюминии

  • Производство алюминия требует много энергии - 17,4 мегаватт-часов электроэнергии для производства одной метрической тонны алюминия; это в три раза больше энергии, чем требуется для производства метрической тонны стали. (5)
  • Алюминий - отличный металл для вторичной переработки. Переработка использует только 5% энергии, необходимой для производства алюминия из руды бокситов. (6)
  • Алюминий не прилипает к магнитам при нормальных условиях.
  • В земной коре алюминия больше, чем любого другого металла. Алюминий, составляющий около 8 процентов, является третьим по распространенности элементом в коре нашей планеты после кислорода и кремния.
  • Несмотря на его большое количество, в 1850-х годах алюминий был дороже золота.В 1852 году алюминий стоил 1200 долларов за килограмм, а золото - 664 доллара за килограмм.
  • Цены на алюминий иллюстрируют опасность финансовых спекуляций: в 1854 году Сен-Клер Девиль нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. К 1859 году алюминий стоил 37 долларов за кг; его цена упала на 97% всего за пять лет.
  • Если предыдущий пункт подчеркивает опасность спекуляций, этот пункт подчеркивает один из триумфов химии: электролитический процесс Холла-Эру был открыт в 1886 году.К 1895 году цена на алюминий упала до 1,20 доллара за кг.
  • Рубин представляет собой в основном оксид алюминия, в котором небольшое количество ионов алюминия заменено ионами хрома.
  • Алюминий образуется при ядерном пожаре тяжелых звезд, когда протон присоединяется к магнию. (Магний сам образуется в звездах путем ядерного синтеза двух атомов углерода.) (7)

Алюминий - самый распространенный металл в коре нашей планеты: больше только кислорода и кремния.Изображение предоставлено USGS.

Алюминиевый коллектор от космического корабля Genesis. В алюминии накапливаются быстро движущиеся частицы благородного газа солнечного ветра; эти виды врезались в металл и застревали в нем. Космический корабль вернулся на Землю, и благородные газы были проанализированы, чтобы узнать о происхождении Солнечной системы. Изображение NASA / JSC.

Заливка расплавленного алюминия.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Нет подтвержденных проблем; проглатывание может вызвать болезнь Альцгеймера

Характеристики:

Алюминий - серебристо-белый металл.Он не прилипает к магнитам (он парамагнитен, поэтому его магнетизм в нормальных условиях очень и очень слабый). Это отличный электрический проводник. Он имеет низкую плотность и высокую пластичность. Он слишком реактивен, чтобы его можно было найти в качестве металла, хотя, очень редко, можно найти самородный металл. (8)

Внешний вид алюминия тусклый, а его реакционная способность пассивируется пленкой оксида алюминия, которая естественным образом образуется на поверхности металла при нормальных условиях.Оксидная пленка дает материал, устойчивый к коррозии. Пленку можно утолщать с помощью электролиза или окислителей, и алюминий в этой форме будет противостоять воздействию разбавленных кислот, разбавленных щелочей и концентрированной азотной кислоты.

Алюминий находится достаточно далеко в правой части периодической таблицы Менделеева, что показывает некоторые намеки на неметаллическое поведение, реагируя с горячими щелочами с образованием алюминатных ионов [Al (OH) 4 ] -, а также на более типичную реакцию металлов. с кислотами для выделения газообразного водорода и образования положительно заряженного иона металла Al 3+ .т.е. алюминий амфотерный.

Чистый алюминий довольно мягкий и недостаточно прочный. Алюминий, используемый в коммерческих целях, содержит небольшое количество кремния и железа (менее 1%), что приводит к значительному повышению прочности и твердости.

Применение алюминия

Благодаря низкой плотности, низкой стоимости и коррозионной стойкости алюминий широко используется во всем мире.

Он используется в широком спектре товаров: от банок для напитков до оконных рам, от лодок до самолетов.Боинг 747-400 содержит 147 000 фунтов (66 150 кг) высокопрочного алюминия.

В отличие от некоторых металлов, алюминий не имеет запаха, поэтому его широко используют в упаковке пищевых продуктов и в кастрюлях для приготовления пищи.

Алюминий не так хорош, как серебро или медь, но является отличным проводником электричества. Кроме того, он значительно дешевле и легче этих металлов, поэтому широко используется в воздушных линиях электропередачи.

Из всех металлов только железо используется более широко, чем алюминий.

Численность и изотопы

Обилие земной коры: 8.23% по массе, 6,32% по моль

Изобилие солнечной системы: 56 частей на миллион по весу, 2,7 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 15,72 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: 0,20 доллара за 100 г

Источник: Алюминий - самый распространенный металл в земной коре и третий по содержанию элемент в земной коре после кислорода и кремния. Алюминий слишком реактивен, чтобы его можно было найти в чистом виде. Бокситы (в основном оксид алюминия) - самая важная руда.

Изотопов: 15, период полураспада которых известен, массовые числа от 22 до 35.Из них только два встречаются в природе: 27 Al, который является стабильным, и 26 Al, который является радиоактивным с периодом полураспада 7,17 x 10 5 лет. 26 Al образуется в результате бомбардировки аргона космическими лучами в атмосфере Земли.

Список литературы
  1. Ян Макнил, Энциклопедия истории технологии. (1996) стр.102. Рутледж
  2. Дэвид Р. Лид, Справочник CRC по химии и физике. (2007) 4-3. CRC
  3. Халвор Кванде, Двести лет алюминия… или это алюминий?, Журнал Общества минералов, металлов и материалов, (2008) том 60, номер 8: стр. 23-24.
  4. http://www.nature.com/nature/journal/v135/n3417/abs/135638b0.html
  5. Китайская алюминиевая фольга, Wall Street Journal
  6. Паоло Вентура, Роберта Карини, Франческа Д’Антона, Глубокое понимание нуклеосинтеза Mg-Al в массивных AGBs и звездах SAGB., Mon. Нет. R. Astron. Soc., 2002.
  7. .
  8. Берроуз и др., Chemistry 3 , (2009) Oxford University Press, p1201.
  9. Деков и др., American Mineralogist. (2009) 94: p1283-1286.
Цитируйте эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  алюминий 
 

или

  Факты об алюминиевых элементах 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Алюминий». Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 26 июля 2014 г. Интернет.
. 

Алюминий: обычный металл, необычное прошлое

В середине 1800-х годов алюминий был дороже золота.Самым важным гостям Наполеона III были вручены алюминиевые столовые приборы, а менее достойным - простое серебро; модные и богатые женщины носили украшения из алюминия. Сегодня алюминий является важнейшим компонентом современной жизни, он используется в самолетах, автомобилях, банках для безалкогольных напитков, строительных материалах, кухонном оборудовании, ограждениях и бесчисленном множестве других товаров. Разница между дефицитом и изобилием (а также между неизвестностью и повсеместностью) этого металла зависела исключительно от способности ученых найти способ высвободить его - третий по весу элемент земной коры - из руды.

Самая известная история о первой добыче алюминия состоит в том, что молодой житель штата Огайо Чарльз Мартин Холл разработал процесс электролитической экстракции алюминия в сарае своей семьи в 1886 году, запатентовал изобретение, помог основать компанию, которая позже стала Alcoa, и умер богатым человеком. . Более сложная версия показывает, что Поль Эру разработал аналогичный процесс во Франции в то же время. На самом деле и Эру, и Холл были участниками гораздо более обширной программы исследований алюминия, которая началась в 1850-х годах и продолжалась до 1903 года, когда был урегулирован последний крупный патентный спор.К тому времени Alcoa была бесспорным мировым лидером в производстве алюминия, а сам Холл был мультимиллионером. Но ни Холл, ни Эру не действовали в вакууме - их почти одновременное открытие процесса извлечения алюминия основано на электрохимии, накопленной за несколько десятилетий, и, действительно, на знаниях о природе металлов, накопленных веками.

Ранняя история

Хотя металлический алюминий является недавним открытием, его соединения были довольно распространены в различных отраслях промышленности на протяжении всей истории.Квасцы (сульфат алюминия-калия, KAl (SO 4 ) 2 ) были наиболее известны как фиксаторы красителей (или протравы), впервые разработанные в Египте более 5000 лет назад, а глины, содержащие силикаты алюминия, по-видимому, были одобрены современными людьми. Персидские гончары за их силу. Безводный сульфат алюминия (Al 2 (SO 4 ) 3 ) использовался древними греками в качестве вяжущего средства для заживления ран - и по сей день применяется в кровоостанавливающих карандашах.

Электролиз, процесс, занимающий центральное место в современной истории алюминия, берет свое начало в начале 19 века.В 1800 году итальянец Алессандро Вольта изобрел батарею типа «куча», которая стала источником накопленной энергии, которую англичане-первопроходцы Уильям Николсон и Энтони Карлайл использовали для разрушения соединения (воды) на составляющие элементы посредством процесса, известного как электролиз. Обычно определяется, что процесс включает применение электродов под напряжением к жидкости, содержащей соединение, подлежащее электролизу. Отрицательный электрод при электролизе, катод, естественным образом притягивает положительные ионы, которые захватывают электроны; положительный электрод, анод, притягивает отрицательно заряженные ионы.Когда вода подвергается электролизу, на катоде выделяется газообразный водород, а на аноде выделяется кислород.

Замечательный химик из Корнуолла Хамфри Дэви также начал эксперименты по электролизу в 1800 году. Он изо всех сил пытался изолировать металлы, пропуская ток через растворы их щелочных солей, которые не производили ничего, кроме свободного водорода. Но он добился гораздо лучших результатов, когда начал электролиз расплавленных соединений, впервые выделив калий из поташа и натрий из поваренной соли в 1807 году.В следующем году Дэви использовал электролиз для получения элементарного кальция, стронция, бария и магния, прежде чем завершить свою замечательную цепочку успехов идентификацией и наименованием алюминия. На самом деле он не изолировал алюминий; скорее, как объясняет Норман К. Крейг, заслуженный профессор химии в Оберлин-колледже, «Дэви достаточно узнал о соединениях других металлов, чтобы сделать вывод из состава соединений алюминия, что они содержат новый металл, алюминий». Он сначала назвал металл алюминием , хотя в большинстве англоязычных стран он превратился в алюминий , и в алюминий, в США.Один из настоящих гениев ранней химии, Дэви был посвящен в рыцари и получил титул баронета в 1812 году и стал президентом Королевского общества в 1820 году (с 1877 года общество награждало его ежегодной «медалью Дэви»). До его смерти в 1829 году изолировать алюминиевый металл безуспешно.

Вместо этого честь первым произвести элементарный алюминий достался Гансу Кристиану Орстеду, профессору Копенгагенского университета, который в 1825 году произвел небольшое количество металла путем быстрого нагрева хлорида алюминия (AlCl 3 ) с амальгамой калия (сплав калия и ртути), а затем отгонкой ртути.К сожалению, процесс Эрстеда произвел слишком мало алюминия для выполнения даже самого элементарного анализа, и его эксперимент было трудно воспроизвести. Немецкий химик Фридрих Велер повторил попытку в 1827 году, за год до того, как он стал пионером в области органической химии, синтезируя мочевину. Хотя его эксперимент с алюминием не дал желаемого кускового металла, он все же получил нечистый алюминиевый порошок после замены калиевой амальгамы Эрстеда металлическим калием. Так продолжалось до 1845 года, когда Велер произвел «серый металлический порошок».. . [с] маленькими оловянно-белыми глобулами [алюминия], некоторые размером с головку булавок », путем нагревания хлорида калия и алюминия вместе в замкнутой системе, тем самым исключая влагу, которая превращала алюминий в гидроксид алюминия (Al (OH ) 3 ).

К электролизу и обратно

К середине 1850-х годов аккумуляторная технология улучшилась по производительности и надежности до такой степени, что стало возможным первое электролитическое производство алюминия. Благодаря этому прогрессу и предвещая двойное открытие Холла и Эру, одновременное открытие 32 года спустя, первый электролиз алюминия также был разработан независимо двумя сторонами.

Первым исследователем, заявившим о получении элементарного алюминия электролизом, был немец Роберт Вильгельм фон Бунзен, который по совпадению занял место Велера в качестве учителя химии в Высшей политехнической школе в Касселе в 1836 году. Человек широкого круга интересов, Бунзен в конечном итоге прославился разработкой спектроскопа и использованием гидрата оксида железа в качестве противоядия от отравления мышьяком. (Любопытно, что он не , а изобрел горелку, носящую его имя; это была работа его помощника Питера Десаги, который усовершенствовал конструкцию Майкла Фарадея.В 1841 году Бунзен усовершенствовал батарею 1839 года, разработанную Уильямом Робертом Гроувом, который несколько лет спустя также произвел первый водородно-кислородный топливный элемент. Бунзен снизил стоимость батареи Гроув, заменив платиновый катод на более экономичный углеродный внутри самой батареи. С этими батареями он начал экспериментировать с электролизом, производя чистый хром, магний, марганец, натрий, барий, кальций и литий в дополнение к очень небольшим количествам того, что он считал алюминием в 1854 году.Но затем он перешел к другим интересным областям, опубликовав свою важную статью по эмиссионной спектроскопии в 1860 году.

Вторым человеком, экспериментально восстановившим ионы алюминия до металла с помощью электролиза, был француз Анри Сент-Клер Девиль, родившийся на Антильских островах, который представил свои открытия по электролитическому производству Французской Академии наук в 1854 году, через неделю после того, как Бунзен опубликовал свои результаты. Его работа привлекла внимание Наполеона III, тогда называемого «Императором Франции», который интересовался металлом как источником военной брони.Получив полномочия Наполеона III, Девиль быстро понял, что стоимость цинка для анодов в ячейках Бунзена, которые он использовал, слишком высока для эффективного производства алюминия электролизом. Вместо этого он снизил стоимость, вернувшись к химическим методам, заменив калий Велера натрием, то есть AlCl 3 + 3Na → Al + 3NaCl. Благодаря этому процессу он смог получить достаточно алюминия, чтобы производить капли размером с мрамор. В 1855 году он продемонстрировал слиток сравнительно чистого алюминия на Всемирной выставке в Париже, вызвав большой интерес.Поскольку процесс Девиля был признан «достаточно хорошим», большинство ученых отложили эксперименты по электролитическому производству алюминия.

Девиль хорошо использовал деньги Наполеона III в течение следующих нескольких лет, основав предприятие по производству алюминия в Париже в 1856 году, а затем переместив его в Нантер в 1857 году. В 1858 году он запатентовал метод извлечения глинозема (Al 2 O 3 ) из ​​минерального боксита более экономично. Эти усилия представили алюминий миру, снизив его цену до уровня, который позволял обычным людям позволить себе ювелирные изделия из алюминия.(Цена фунта алюминия в 1859 году составляла около 17 долларов, примерно столько же, сколько у серебра.) Его книга 1859 года, De l'Aluminium, ses Propriétés, sa Fabrication et ses Applications ( Об алюминии, его свойствах, производстве, и его приложения ), был первым, кто полностью описал металл, что послужило толчком к исследованиям, которые привели к знаменитым открытиям Холла и Эру.

Алюминий в основном оставался диковинкой в ​​течение следующих 20 лет, отчасти потому, что с металлом, полученным с помощью процесса Девиля, было заведомо трудно работать.Типичный образец имел чистоту только около 97%, при этом по крайней мере по 1% железа и кремния вносились примесями в аппарате и исходных материалах. При низком спросе не было экономических причин для строительства алюминиевых заводов. Мировое производство в 1869 году составляло всего около 2 метрических тонн. Пятнадцать лет спустя, когда на монумент Вашингтона была поставлена ​​6-фунтовая алюминиевая крышка, мировое производство выросло до 3,6 метрических тонн - по сравнению с 2 834 метрическими тоннами серебра, произведенными в том году.Всего 112 фунтов алюминия было произведено в Соединенных Штатах, практически все иммигрантом из Филадельфии по имени Уильям Фришмут, который учился у Велера в Германии. Большая часть остального прибыла из Франции, Германии и Англии.

Большим препятствием на пути к более дешевому производству алюминия было отсутствие хорошего источника энергии. Даже если кто-то разработает выгодную электрохимическую реакцию, она должна быть достаточно сильной, устойчивой и экономичной. Рост надежных коммерческих электрических динамо-машин в последней трети XIX века означал, что надежная электроэнергия будет доступна везде, где есть механическая энергия, и вновь обратил внимание на возможности экономичного процесса электролиза алюминия.Усовершенствования, продемонстрированные Зенобом Граммом в 1871 году, увеличили напряжение динамо-машины и сделали ток более стабильным и предсказуемым.

Это был мир, в котором Чарльз Холл поступил на второй курс Оберлинского колледжа, а француз Поль Луи-Туссен Эру поступил в подготовительную школу перед тем, как поступить в горный колледж. Обоим в 1881 году было по 18 лет. Хотя в конечном итоге они разделяли одну и ту же идею, эти двое сильно отличались друг от друга.

Чарльз Мартин Холл

Чарльз Мартин Холл родился 6 декабря 1863 года в Томпсоне, штат Огайо, где его отец был служителем Конгрегации.Когда ему было девять лет, они переехали на 75 миль в Оберлин, штат Огайо, город, известный своим колледжем, музыкальной консерваторией и статусом конечной остановки подземной железной дороги. Его мать и отец окончили Оберлинский колледж, который, в свою очередь, окончили он и его шесть братьев и сестер.

Холл рано проявил интерес к химии, в юные годы экспериментируя с минералами и химическими веществами в доме своей семьи, а затем поступил в колледж, чтобы продолжить учебу. Его профессором химии был Фрэнк Джеветт, который, будучи студентом в Германии в начале 1870-х годов, заинтересовался алюминием в ходе дискуссий с Фридрихом Вёлером.Легенда гласит, что Джуэтт, которого назвали профессором химии и минералогии в Оберлине в 1880 году, передал в классе кусок алюминия, заявив, что «любой человек, открывший процесс, с помощью которого алюминий можно производить в промышленных масштабах, благословит человечности и заработал себе состояние ». Холл, который интересовался алюминием еще до поступления в колледж, якобы сказал однокласснику: «Я собираюсь купить этот металл».

Холл выполнил это обещание вскоре после окончания учебы, работая частично в лаборатории колледжа Джеветта, а частично в сарае его семьи.Как и многие ученые XIX века, он изготовил большую часть своего собственного оборудования и синтезировал некоторые из своих собственных химических веществ. Когда его первые попытки создать улучшенный химический процесс для извлечения алюминия потерпели неудачу, Холлу пришлось использовать многочисленные батареи Бунзена с угольными катодами для проведения электролиза. Но сначала ему нужно было найти подходящие исходные материалы.

В качестве источника алюминия он осаждал глинозем, смешивая обычные квасцы бытовых продуктов с промывочной содой (карбонат натрия, Na 2 CO 3 ) и сушив отфильтрованные результаты.Найти растворитель, который разжижает смесь и делает ее более податливой для электролиза, оказалось немного сложнее. Холл пробовал плавиковый шпат (фторид кальция), фторид калия, фторид натрия, фторид магния и фторид алюминия, но безрезультатно. Затем 9 февраля 1886 года Холл обнаружил, что криолит (гексафторалюминат натрия, Na 3 AlF 6 ), однажды нагретый до температуры плавления более 1000 ° C в его бензиновой печи, растворяет глинозем, как сахар в кофе.

Отсюда эксперименты проводились молниеносно. Через неделю после того, как первые попытки электролита Холла потерпели неудачу (вероятно, из-за загрязнения силикатами в глиняном тигле), он произвел свои первые куски металлического алюминия 23 февраля 1886 года и подал заявку на патент 9 июля, используя следующую реакцию:

2Al 2 O 3 + 3C → 4Al + 3CO 2
Где на катоде имеем: Al 3 + (расплав) + 3e - → Al (l)
А при анод: 2O 2 - (расплав) + C (s) → CO 2 (г) + 4e -

Поль Эру

Французский коллега Холла, Поль Луи-Туссен Эру, родился 10 апреля 1863 года в небольшом нормандском городке Тюри-Харкорт.В самом деле, эти двое представляли собой исследование контрастов. В то время как Холл был ребенком образованных родителей с высшим образованием, отец Эру управлял кожевенным заводом и одно время работал рабочим на алюминиевом заводе в Девиле; в то время как Холл был известен как тихий, послушный и прилежный ребенок, Эру отправили в несколько школ-интернатов, возможно, отчасти для того, чтобы укротить его бунтарство. Он прочитал знаменитую книгу Девиля об алюминии в Академии Сент-Барбе в Жантийи (недалеко от Парижа) и стал одержим этой темой.

В 1882 году Эру поступил в Горную школу в Париже. Но там он, по-видимому, пренебрегал другими занятиями, преследуя свои алюминиевые мечты, потому что он не успевал учиться, и его попросили уйти всего через несколько месяцев. (Сам Эру позже утверждал, что его выгнали из-за того, что он бросил мокрую губку, попавшую в декана.) Итак, пока Холл продолжал обучение у профессора Джеветта, Эру находился в армии до своего почетного увольнения в 1884 году.

Отец Эру внезапно скончался в 1885 году, оставив 22-летнему Полю семейный кожевенный завод, в том числе паровой двигатель.Поль воспользовался возможностью продолжить свои эксперименты с алюминием и убедил нескольких друзей из Горной школы присоединиться к нему. Но сначала он убедил свою мать дать ему 50 000 франков за динамо-машину на 400 ампер и 30 вольт - немалую сумму в то время, когда килограмм мяса стоил 2 франка, а красное вино - полфранка за литр. Как и Холл, он в конечном итоге выбрал расплавленный криолит в качестве растворителя и произвел свою первую экстракцию в неустановленную дату. Но известны две даты: Эру опередил Холла в подаче патента 23 апреля 1886 года во Франции и 22 мая 1886 года в Соединенных Штатах.

Делиться достижением

К счастью, два новатора в конечном итоге смогли прийти к дружескому взаимопониманию; Эру владел более ранним патентом, но поскольку Холл продемонстрировал свой процесс в феврале 1886 года в Оберлине, работа Холла имела приоритет. Сегодня их изобретение известно как процесс Холла-Эру, и они были достаточно дружелюбны, чтобы Эру произнес теплую речь о вкладе Холла на церемонии, на которой последний получил свою медаль Перкина в 1911 году.

В конце концов, именно предпринимательский дух Чарльза Холла в сочетании с настойчивостью и некоторыми удачными случаями сделали его большим победителем в игре с алюминием. Его первые, неудачные попытки коммерциализировать свой процесс включали в себя ограничение на Локпорте, Нью-Йорке, завод в Коулзе электроплавильной и алюминиевой компании, которая впоследствии приведет к спорному патентному спору. В конце концов Холл нашел покровителя в лице капитана Альфреда Эфера Ханта (не имеющего отношения к современному основателю Bethlehem Steel Corporation Альфреду Ханту), который с соинвесторами выделил 20 000 долларов на строительство экспериментального завода в Питтсбурге.Это партнерство привело к образованию компании Pittsburgh Reduction Company, которая в 1907 году стала американской алюминиевой компанией и под своим нынешним названием Alcoa является крупнейшим производителем алюминия в мире.

Жизнь Эру после открытия продолжала контрастировать с жизнью Холла. В то время как Холл целиком и полностью посвятил себя алюминиевой промышленности, Эру больше интересовались алюминиевыми сплавами и в конце концов перешел на другие отрасли. В отличие от Холла, который оставался одиноким и бездетным до самой смерти, Эру дважды женился и родил пятерых детей.В то время как основными развлечениями Холла за пределами лаборатории были чтение, игра на пианино, его семья и колледж Оберлин, Эру любил руководить грандиозными инженерными задачами. Дальнейшие патенты Холла касались производства алюминия, но Эру разработал несколько изобретений, не связанных с алюминием, таких как прототип вертолета и «гидроспулька, своего рода лодка на полозьях, поднимаемая с помощью четырех движущихся лопастей», разработанная совместно с американским изобретателем Купером Хьюитт. Сегодня он, пожалуй, наиболее известен тем, что изобрел электродуговую печь, которая до сих пор используется для переработки стали.Холл умер от лейкемии во Флориде; Эру умер от брюшного тифа и цирроза печени вскоре после переезда на 100-футовую яхту в Средиземном море. И так же, как у них был общий год рождения и год открытия, они соединились вместе в год своей смерти - 1914 год. Эру прожил всего на восемь дней дольше, чем Холл.

Наследие алюминиевых инноваций

Во время инновации Холла и Эру цена алюминия упала до менее чем 6 долларов за фунт, отчасти благодаря усовершенствованному электролитическому процессу Гамильтона Кастнера 1884 года для производства натрия, необходимого для процесса Девиля.Но при такой цене алюминий был все еще слишком дорог, чтобы его можно было рассматривать в тех областях применения, для которых мы теперь его знаем. Компания, которую помог найти Холл, снизила цену до уровня ниже 1 доллара за фунт к 1891 году, и когда легкий алюминиевый картер для их двигателя позволил братьям Райт совершить свой знаменитый первый полет, металл стоил около 0,30 доллара за фунт.

История алюминия показывает, как одно научное усовершенствование делает возможным другое, которое делает возможным другое, продолжаясь в цепочке до тех пор, пока открытие, подобное процессу Холла-Эру, не станет неизбежным.Бунзен мог успешно использовать электролиз для производства алюминия более 40 лет назад; в конце концов, Холл использовал тот же основной источник энергии, что и Бунзен. Но до тех пор, пока химический процесс Девиля не доказал наличие рынка, и электрические динамо-машины открыли путь к коммерциализации, с экономической точки зрения производство алюминия казалось безумием. Тот факт, что криолит растворяет глинозем, на самом деле был открыт Девилем в 1859 году, но другие подробности, например, о нагревании смеси и конструкции реактивного электрода, появились позже.

Можно только задаться вопросом, какой кусок, который сейчас отсутствует в мировом арсенале технологий и материалов, откроет новую золотую жилу - и тем, кто считает, что таких богатств не осталось, достаточно взглянуть на сравнительно недавний образец титана для доказательства, иначе: металл был Впервые извлечен в 1910 году, коммерциализирован в 1946 году и получил широкое распространение только благодаря процессу, разработанному в 1996 году. На примере успеха алюминия важно отметить, что Холл и Эру не гении-одиночки, какими бы популярными ни были его изображения.Скорее история алюминия учит нас тому, что успех зависит от неудач и что ранее отвергнутые идеи могут привести к новым открытиям - например, свинцу в золото.

Автор благодарит Нормана К. Крейга за помощь в написании этой статьи.

Краткая история алюминия, от драгоценных металлов до пивной банки: короткая волна: NPR

Алюминиевые слитки сложены штабелями на складе в порту Нового Орлеана в прошлом году. Блумберг через Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Блумберг через Getty Images

алюминиевых слитка сложены штабелями на складе в порту Нового Орлеана в прошлом году.

Блумберг через Getty Images

Алюминий используется везде, от газировки до космических капсул, но так было не всегда.

Short Wave празднует 150-летие периодической таблицы Менделеева с профилями некоторых из ее любимых элементов. Вот несколько вещей, которые вы могли не знать об алюминии.

Алюминий - самый распространенный металл на Земле и один из самых дешевых для покупки. Но раньше он был дороже золота.

Алюминий - третий по распространенности элемент в земной коре, но он также легко связывается с другими элементами. Это означает, что он не встречается в природе в чистом виде.

В течение десятилетий после того, как он был впервые идентифицирован британским химиком сэром Хэмфри Дэви в начале 1800-х годов, ученые и мастера пытались, и в основном безуспешно, найти хороший метод отделения алюминия от всего остального, что прилипало к нему.

Император Франции Наполеон III был одним из первых сторонников алюминия. Он надеялся, что из легкого металла можно будет производить оружие и доспехи, что даст его солдатам преимущество в бою.Император профинансировал работу Анри Сент-Клер Девиля, который нашел химический метод получения чистого алюминия, но это все еще был медленный процесс. Часто повторяется история о том, что Наполеон III, разочарованный прогрессом в производстве алюминия, расплавил большую часть французских запасов и превратил их в столовые приборы. Он и его почетные гости использовали алюминиевую посуду, а все остальные за императорским обеденным столом обходились золотом.

Алюминиевый наконечник помещен на монумент Вашингтона 7 декабря.6, 1884 г., как показано на современной иллюстрации. Служба национальных парков скрыть подпись

переключить подпись Служба национальных парков

В 1884 году, когда памятник Вашингтону был завершен, он был покрыт большой алюминиевой отливкой.Согласно статье 1995 года, опубликованной в журнале Общества минералов, металлов и материалов, церемония закрытия и освящение памятника "получила широкую огласку в национальных газетах, а алюминиевая точка или вершина были достойно описаны". «Сотни тысяч, возможно, миллионы людей, которые никогда раньше даже не слышали об алюминии, теперь знают, что это такое».

В то время фунт алюминия стоил 16 долларов (419 долларов в сегодняшних долларах).

Два года спустя был открыт коммерчески жизнеспособный метод извлечения алюминия из руды, и к 1889 году цена упала до 2 долларов за фунт.За 10 лет промышленной переработки он упал до 50 центов за фунт.

Современный метод получения алюминия был открыт одновременно двумя молодыми учеными, независимо работающими на разных континентах.

В 1886 году двое мужчин, обоим по 22 года, один из которых работал в Огайо, а другой на северо-западе Франции, разработали современный метод производства металлического алюминия.

Американец Чарльз Мартин Холл приступил к работе после того, как его вдохновила лекция в Оберлин-колледже, в которой его профессор химии заявил, что изобретатель практического способа производства алюминия «благословит человечество и сделает состояние для себя.«

Молодой американский химик Чарльз Мартин Холл на фотографии, сделанной в феврале 1886 года, примерно в то же время, когда он сделал новаторское открытие эффективного и недорогого процесса производства алюминия. Беттманн Архив скрыть подпись

переключить подпись Беттманн Архив

Молодой американский химик Чарльз Мартин Холл на фотографии, сделанной в феврале 1886 года, примерно в то же время, когда он совершил революционное открытие эффективного и недорогого процесса производства алюминия.

Беттманн Архив

Француз Поль Эру работал над той же проблемой.

Почти в то же время двое мужчин нашли один и тот же ответ: электричество и много электричества.

По-прежнему используется сегодня, вот как работает их метод: глинозем из боксита растворяется в другом минерале, криолите, при температуре 1832 градуса по Фаренгейту. Расплавленная смесь переливается в чан специальной конструкции, и через него проходит огромное количество электричества.В результате металлический алюминий конденсируется на дне чана.

Поль Эру, работающий во Франции, разработал тот же метод производства дешевого алюминия, что и Холл. Это фото было сделано в 1900 году. Keystone-France / Gamma-Keystone через Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Keystone-France / Gamma-Keystone через Getty Images

Поль Эру, работая во Франции, разработал тот же метод, что и Холл, для производства дешевого алюминия.Это фото было сделано в 1900 году.

Keystone-France / Gamma-Keystone через Getty Images

Двое мужчин боролись за право собственности на процесс плавки алюминия из бокситовой руды. Эру подал заявку на патент за шесть недель до Холла, но американец смог доказать (возможно, благодаря записям его сестры Джулии Брейнерд Холл), что он действительно сделал открытие на несколько недель раньше своего соперника. В конце концов, двое мужчин уладили свой спор и стали друзьями.

В 1888 году Холл стал соучредителем компании Pittsburgh Reduction Co. по производству алюминия. Позже компания стала алюминиевым гигантом Alcoa. В следующем году Эру расширил этот процесс во Франции.

Двое мужчин умерли в один и тот же год, в 1914 году, оба в возрасте 51 года.

Развитие процесса Холла-Эру, как его стали называть, стало важной вехой в промышленной революции. Но это также повлекло за собой экологические издержки: необходимое электричество производит большое количество парниковых газов.По оценкам, только на производство алюминия приходится около 1% мировых выбросов.

Доступность алюминия на рубеже 20-го века подтолкнула эру полетов и космическую эру.

Орвилл Райт, лежащий за штурвалом на нижнем крыле, пилотирует «Райт Флайер» в первом полете на самолете тяжелее воздуха 17 декабря 1903 года в Китти Хок, Северная Каролина. Джон Т.Дэниэлс / AP скрыть подпись

переключить подпись Джон Т. Дэниэлс / AP

Орвилл Райт, лежащий за штурвалом на нижнем крыле, пилотирует «Райт Флайер» в первом полете на самолете тяжелее воздуха 17 декабря 1903 года в Китти Хок, Северная Каролина

. Джон Т.Дэниэлс / AP

В 1903 году Уилбур и Орвилл Райт боролись с дизайном своего летчика Райта, который вошел в историю.

«Несомненно, они знали, что им нужно что-то легкое, иначе отношение тяги к массе не было бы достаточно высоким», - говорит Дональд Садоуей, профессор химии материалов в Массачусетском технологическом институте.

Чарльз Тейлор, «механик» соратник Райтов, первым предложил использовать сплав алюминия и меди для блока их примитивного четырехцилиндрового бензинового двигателя.Это была новая идея уменьшить общий вес их самолета.

«В лучшем случае это был очень скромный самолет», - говорит Роберт ван дер Линден, куратор Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики. «Так что ему понадобилась каждая унция силы и каждая унция сэкономленного веса, чтобы поднять эту штуку в воздух».

180-фунтовый двигатель - на 20 фунтов легче, чем предполагалось, благодаря алюминию - превзошел ожидания и позволил Wright Flyer взлететь.

Хотя остальная часть самолета была сделана из дерева и ткани, к концу 1920-х годов все более быстрые самолеты сделали алюминий очевидным выбором для фюзеляжа.

«До этого бипланы, обтянутые тканью, были просто прекрасны», - говорит ван дер Линден. «Но если вы разгонитесь быстрее, чем примерно 150 миль в час ... вам понадобится более прочный материал».

И снова алюминий был ключевым. Он стал доминирующим металлом в авиации.

Переработка была дешевле и требовала меньше времени, чем переработка руды. Поэтому во время Второй мировой войны американцев поощряли сдавать свои алюминиевые кастрюли и даже алюминиевую фольгу от оберток от жевательной резинки и пачек сигарет, чтобы помочь в военных действиях.

НАСА также обратилось к алюминиевым сплавам для Apollo по той же причине, по которой они были так необходимы для самолетов - веса и прочности.

Капсула Orion следующего поколения поднимается и соединяется с испытательным стендом для проверки давления внутри Космического центра Кеннеди во Флориде. Ким Шифлетт / НАСА скрыть подпись

переключить подпись Ким Шифлетт / НАСА

Капсула Orion следующего поколения поднимается для соединения с испытательным стендом для проверки давления внутри Космического центра Кеннеди во Флориде.

Ким Шифлетт / НАСА

Космическая капсула "Орион" следующего поколения изготавливается в основном из алюминиево-литиевого сплава.

Когда дело доходит до космических полетов, «вес - это все», - говорит ван дер Линден. «Алюминиевые сплавы идеально подходят для этого».

Где были бы современная авиация и космические полеты без алюминия?

«Я не вижу этого, потому что на самом деле нет другого металла или любого другого материала, который мог бы сделать то, что сделали алюминиевые сплавы», - говорит он.

Алюминиевая банка для напитков была представлена ​​в 1959 году.

Пивовар Coors был первым, кто использовал алюминиевую банку для напитков.

До этого «упаковкой в ​​основном для всех напитков служили стальные банки и бутылки», - говорит Хейди Харрис, архивариус Coors.

«Стальные банки с пивом особенно не годились», - говорит она. По словам Харриса, сталь оставила забавный привкус.

Пивные банки перемещаются по производственной линии на консервном заводе пивоварни в Мариетте, штат Джорджия., прошедший год. Джонни Кларк / AP скрыть подпись

переключить подпись Джонни Кларк / AP

Пивные банки перемещаются по производственной линии на консервном заводе пивоварни в Мариетте, штат Джорджия, в прошлом году.

Джонни Кларк / AP

Но было еще одно соображение.Билл Корс, в то время генеральный директор компании, был недоволен тем, что стальные банки «валяются повсюду», - говорит Харрис.

«Он хотел создать банку, в которой потребители могли бы одну, переработать и две, чтобы пиво оставалось с хорошим вкусом в течение более длительных периодов времени», - говорит она.

Поначалу холодное пиво в алюминиевых банках было теплым. Однако к середине 1960-х годов новая банка действительно начала завоевывать популярность даже среди конкурентов Coors.

Компания Novelis из Атланты, которая на сегодняшний день является крупнейшим производителем листового алюминия для банок, заявляет, что более 60% производимого ею алюминия перерабатывается - и большая часть из них поступает из банок и возвращается в них.«На переработку алюминия уходит всего около 5% энергии, используемой для производства нового металла», - говорит Тодд Самм, главный директор по исследованиям и разработкам в Novelis.

Это означает, что углеродный след от банки из-под пива или газировки меньше, чем если бы алюминий пришел свежим с земли.

«Банка для напитков, сделанная из алюминия, является наиболее пригодной для вторичной переработки [и] наиболее экологичной упаковкой, и она постоянно подвергается вторичной переработке», - говорит Самме.

Это алюминий или алюминий?

Дэви, первооткрыватель элемента, несет большую долю вины за всю эту путаницу вокруг U.С. и британское написание и произношение слова.

Сначала он назвал свой новый элемент «алюминий», но, несмотря на ранее обнаруженные три других элемента, которым он дал суффикс «-ium» (калий, натрий и магний), он необъяснимым образом изменил его на «алюминий» в своем 1812 году. книга, Элементы химической философии .

Другие ученые того времени, казалось, предпочитали «алюминий», и это правописание и произношение, используемые сегодня британцами.

Америка пошла с «алюминием Дэви»."Это было указано как предпочтительное написание в The Century Dictionary (опубликовано в Нью-Йорке) в 1889 году и как единственное написание в Webster Unabridged Dictionary за 1913 год.

Американское химическое общество изначально было на стороне научного сообщества и назвал его «алюминием». Но к 1925 году, когда в США все чаще использовался легкий металл, общество смягчилось и переключилось на «алюминий».

Этот эпизод был спродюсирован Ребеккой Рамирес и отредактирован Вьет Ле.

алюминий | Использование, свойства и соединения

Алюминий (Al) , также пишется алюминий , химический элемент, легкий серебристо-белый металл основной группы 13 (IIIa, или группа бора) периодической таблицы. Алюминий - самый распространенный металлический элемент в земной коре и наиболее широко используемый цветной металл. Из-за своей химической активности алюминий никогда не встречается в природе в металлической форме, но его соединения в большей или меньшей степени присутствуют почти во всех породах, растительности и животных.Алюминий сосредоточен во внешних 16 км (10 милях) земной коры, из которых он составляет около 8 процентов по весу; по количеству его превосходят только кислород и кремний. Название алюминия происходит от латинского слова alumen , используемого для описания калийных квасцов или сульфата алюминия-калия, KAl (SO 4 ) 2 ∙ 12H 2 O.

aluminium

Aluminium.

Британская энциклопедия, Inc.

Британская викторина

118 Названия и символы таблицы Менделеева

Периодическая таблица Менделеева состоит из 118 элементов.Насколько хорошо вы знаете их символы? В этой викторине вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

4473 ° F)
Свойства элемента
атомный номер 13
атомный вес 26.9815384
точка плавления 660 ° C (1,220 ° F)
точка кипения
удельный вес 2.70 (при 20 ° C [68 ° F])
валентность 3
электронная конфигурация 1 с 2 2 с 2 2 p 6 3 s 2 3 p 1

Возникновение и история

Алюминий встречается в магматических породах главным образом в виде алюмосиликатов в полевых шпатах, полевых шпатах и ​​слюдах; в почве, полученной из них в виде глины; а при дальнейшем выветривании - боксит и богатый железом латерит.Боксит, смесь гидратированных оксидов алюминия, является основной алюминиевой рудой. Кристаллический оксид алюминия (наждак, корунд), который встречается в некоторых магматических породах, добывается как природный абразив или в его более мелких разновидностях, таких как рубины и сапфиры. Алюминий присутствует в других драгоценных камнях, таких как топаз, гранат и хризоберилл. Из многих других минералов алюминия алунит и криолит имеют некоторое коммерческое значение.

До 5000 г. до н. Э. Люди в Месопотамии изготавливали прекрасную керамику из глины, которая в основном состояла из соединения алюминия, а почти 4000 лет назад египтяне и вавилоняне использовали соединения алюминия в различных химических веществах и лекарствах.Плиний относится к алюминию, ныне известному как квасцы, соединению алюминия, широко используемому в древнем и средневековом мире для фиксации красителей в текстильных изделиях. Во второй половине 18 века химики, такие как Антуан Лавуазье, признали глинозем в качестве потенциального источника металла.

Сырой алюминий был выделен (1825 г.) датским физиком Гансом Кристианом Эрстедом путем восстановления хлорида алюминия амальгамой калия. Британский химик сэр Хамфри Дэви (1809 г.) приготовил железо-алюминиевый сплав путем электролиза плавленого оксида алюминия (оксида алюминия) и уже назвал этот элемент алюминием; позже это слово было изменено на алюминий в Англии и некоторых других европейских странах.Немецкий химик Фридрих Велер, используя металлический калий в качестве восстановителя, произвел алюминиевый порошок (1827 г.) и небольшие шарики металла (1845 г.), по которым он смог определить некоторые из его свойств.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Новый металл был представлен публике (1855 г.) на Парижской выставке примерно в то время, когда он стал доступен (в небольших количествах за большие деньги) за счет восстановления расплавленного хлорида алюминия натрием посредством процесса Девиля.Когда электроэнергия стала относительно обильной и дешевой, почти одновременно Чарльз Мартин Холл в США и Поль-Луи-Туссен Эру во Франции открыли (1886 г.) современный метод промышленного производства алюминия: электролиз очищенного глинозема (Al 2 O ). 3 ), растворенный в расплавленном криолите (Na 3 AlF 6 ). В 60-е годы алюминий вышел на первое место, опередив медь, в мировом производстве цветных металлов. Для получения более подробной информации о добыче, рафинировании и производстве алюминия, см. обработка алюминия.

Области применения и свойства

Алюминий добавляется в небольших количествах к некоторым металлам для улучшения их свойств для конкретных целей, например, в алюминиевых бронзах и большинстве сплавов на основе магния; или, для сплавов на основе алюминия, к алюминию добавляются умеренные количества других металлов и кремния. Металл и его сплавы широко используются в авиастроении, строительных материалах, товарах длительного пользования (холодильники, кондиционеры, кухонная утварь), электрических проводниках, химическом и пищевом оборудовании.

Чистый алюминий (99,996%) довольно мягкий и непрочный; Технический алюминий (чистота от 99 до 99,6%) с небольшим содержанием кремния и железа тверд и прочен. Пластичный и очень ковкий алюминий можно растянуть в проволоку или свернуть в тонкую фольгу. Металл примерно на треть меньше по плотности, чем железо или медь. Хотя алюминий химически активен, он, тем не менее, очень устойчив к коррозии, потому что на воздухе на его поверхности образуется твердая, прочная оксидная пленка.

Алюминий отлично проводит тепло и электричество.Его теплопроводность примерно вдвое меньше, чем у меди; его электропроводность - около двух третей. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической структуре. Весь природный алюминий представляет собой стабильный изотоп алюминия-27. Металлический алюминий, его оксид и гидроксид нетоксичны.

Алюминий медленно разрушается большинством разбавленных кислот и быстро растворяется в концентрированной соляной кислоте. Однако концентрированную азотную кислоту можно перевозить в алюминиевых цистернах, поскольку она делает металл пассивным.Даже очень чистый алюминий интенсивно подвергается действию щелочей, таких как гидроксид натрия и калия, с образованием водорода и алюминат-иона. Из-за своего большого сродства к кислороду тонкодисперсный алюминий при воспламенении будет гореть в оксиде углерода или диоксиде углерода с образованием оксида и карбида алюминия, но при температурах до красного каления алюминий инертен по отношению к сере.

Алюминий может быть обнаружен с помощью эмиссионной спектроскопии в концентрациях от одной части на миллион.Алюминий может быть количественно проанализирован как оксид (формула Al 2 O 3 ) или как производное органического соединения азота 8-гидроксихинолина. Производное имеет молекулярную формулу Al (C 9 H 6 ON) 3 .

Соединения

Обычно алюминий трехвалентен. Однако при повышенных температурах было получено несколько газообразных одновалентных и двухвалентных соединений (AlCl, Al 2 O, AlO). В алюминии конфигурация трех внешних электронов такова, что в некоторых соединениях (например.например, кристаллический фторид алюминия [AlF 3 ] и хлорид алюминия [AlCl 3 ]), как известно, возникает чистый ион, Al 3+ , образованный в результате потери этих электронов. Однако энергия, необходимая для образования иона Al 3+ , очень высока, и в большинстве случаев для атома алюминия энергетически более выгодно образовывать ковалентные соединения посредством гибридизации sp 2 , как бор. Ион Al 3+ может быть стабилизирован путем гидратации, а октаэдрический ион [Al (H 2 O) 6 ] 3+ находится как в водном растворе, так и в нескольких солях.

Ряд соединений алюминия имеет важное промышленное применение. Оксид алюминия, который встречается в природе в виде корунда, также готовится в больших количествах в промышленных масштабах для использования в производстве металлического алюминия и изготовления изоляторов, свечей зажигания и различных других продуктов. При нагревании оксид алюминия приобретает пористую структуру, которая позволяет ему адсорбировать водяной пар. Эта форма оксида алюминия, известная как активированный оксид алюминия, используется для сушки газов и некоторых жидкостей.Он также служит носителем для катализаторов различных химических реакций.

Анодный оксид алюминия (AAO), обычно получаемый путем электрохимического окисления алюминия, представляет собой наноструктурированный материал на основе алюминия с очень уникальной структурой. AAO содержит цилиндрические поры, которые позволяют использовать его в самых разных целях. Это термически и механически стабильный состав, при этом он оптически прозрачен и является электрическим изолятором. Размер пор и толщину AAO можно легко адаптировать к определенным приложениям, включая использование в качестве шаблона для синтеза материалов в нанотрубки и наностержни.

Еще одним важным соединением является сульфат алюминия, бесцветная соль, полученная действием серной кислоты на гидратированный оксид алюминия. Коммерческая форма представляет собой гидратированное кристаллическое твердое вещество с химической формулой Al 2 (SO 4 ) 3 . Он широко используется в производстве бумаги как связующее для красителей и как поверхностный наполнитель. Сульфат алюминия соединяется с сульфатами одновалентных металлов с образованием гидратированных двойных сульфатов, называемых квасцами. Квасцы, двойные соли формулы MAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O (где M - однозарядный катион, такой как K + ), также содержат ион Al 3+ ; M может быть катионом натрия, калия, рубидия, цезия, аммония или таллия, а алюминий может быть заменен множеством других ионов M 3+ - e.например, галлий, индий, титан, ванадий, хром, марганец, железо или кобальт. Наиболее важной из таких солей является сульфат алюминия-калия, также известный как квасцы калия или квасцы поташа. Эти квасцы находят множество применений, особенно в производстве лекарств, текстиля и красок.

При реакции газообразного хлора с расплавленным металлическим алюминием образуется хлорид алюминия; последний является наиболее часто используемым катализатором в реакциях Фриделя-Крафтса, то есть в синтетических органических реакциях, участвующих в получении широкого спектра соединений, включая ароматические кетоны и антрохинон и его производные.Гидратированный хлорид алюминия, широко известный как хлоргидрат алюминия, AlCl 3 ∙ H 2 O, используется в качестве местного антиперспиранта или дезодоранта для тела, который сужает поры. Это одна из нескольких солей алюминия, используемых в косметической промышленности.

Гидроксид алюминия, Al (OH) 3 , используется для водонепроницаемости тканей и для производства ряда других соединений алюминия, включая соли, называемые алюминатами, которые содержат группу AlO - 2 .С водородом алюминий образует гидрид алюминия AlH 3 , твердое полимерное вещество, из которого получают тетрогидроалюминаты (важные восстановители). Литийалюминийгидрид (LiAlH 4 ), образованный реакцией хлорида алюминия с гидридом лития, широко используется в органической химии, например, для восстановления альдегидов и кетонов до первичных и вторичных спиртов соответственно.

Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​старшим редактором Эриком Грегерсеном.

Подробнее читайте в связанных статьях Britannica:

  • Элемент группы бора

    - это бор (B), алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl) и нихоний (Nh).Они характеризуются как группа наличием трех электронов во внешних частях их атомной структуры. Бор самый легкий…

  • Материаловедение: Алюминий

    Поскольку плотность алюминия составляет примерно одну треть от плотности стали, его замена стали в автомобилях может показаться разумным подходом к снижению веса и, таким образом, к увеличению экономии топлива и сокращению вредных выбросов.Однако такие замены не могут быть произведены без учета…

  • химическая промышленность: рафинирование алюминия

    Фтористая промышленность тесно связана с производством алюминия. Глинозем (оксид алюминия, Al 2 O 3 ) может быть восстановлен до металлического алюминия путем электролиза при сплавлении с флюсом, состоящим из фторалюмината натрия (Na 3 AlF 6 ), обычно называемого криолитом.После запуска процесса криолит составляет…

обработка алюминия | История, горное дело, переработка и факты

Обработка алюминия , подготовка руды для использования в различных продуктах.

Алюминий, или алюминий (Al), представляет собой серебристо-белый металл с температурой плавления 660 ° C (1220 ° F) и плотностью 2,7 грамма на кубический см. Самый распространенный металлический элемент, он составляет 8,1% земной коры.В природе он химически соединен с кислородом и другими элементами. В чистом виде он мягкий и пластичный, но может быть легирован многими другими элементами для повышения прочности и обеспечения ряда полезных свойств. Сплавы алюминия легкие, прочные и поддаются формовке практически всеми известными процессами обработки металлов. Их можно отливать, соединять разными способами и легко обрабатывать, и они допускают широкий спектр отделок.

Помимо низкой плотности, многие области применения алюминия и его сплавов основаны на его высокой электрической и теплопроводности, высокой отражательной способности и устойчивости к коррозии.Своей коррозионной стойкостью он обязан сплошной пленке оксида алюминия, которая быстро растет на возникающей поверхности алюминия, подверженной воздействию воздуха.

История

Раннее использование и извлечение

До 5000 г. до н. Э. Люди в Месопотамии изготавливали прекрасную керамику из глины, которая в основном состояла из соединения алюминия, а почти 4000 лет назад египтяне и вавилоняне использовали соединения алюминия в различных химических веществах и лекарствах. Плиний ссылается на alumen , известный сейчас как квасцы, соединение алюминия, широко используемое в древнем и средневековом мире для фиксации красителей в текстильных изделиях.К 18 веку глинозем на основе земли был признан потенциальным источником металла.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Английский химик Хамфри Дэви в 1807 году попытался извлечь металл. Несмотря на неудачу, он убедился, что оксид алюминия имеет металлическую основу, которую он назвал алюминий , а позже заменил на алюминий . Название было сохранено в Соединенных Штатах, но изменено на алюминий во многих других странах.

Датский физик и химик Ганс Кристиан Эрстед в 1825 году наконец произвел алюминий. «Он образует, - сообщил Эрстед, - кусок металла, который по цвету и блеску несколько напоминает олово».

Несколько лет спустя Фридрих Велер, немецкий химик из Геттингенского университета, создал металлический алюминий в виде частиц размером с булавочную головку и впервые определил следующие свойства алюминия: удельный вес, пластичность, цвет и стабильность на воздухе.

Алюминий оставался лабораторной диковинкой до тех пор, пока французский ученый Анри Сент-Клер Девиль не объявил о значительном усовершенствовании метода Веллера, которое позволило «булавочным головкам» Велера сливаться в комки размером с мрамор.Процесс Девиля стал основой алюминиевой промышленности. Алюминиевые слитки, изготовленные на Javel Chemical Works и выставленные в 1855 году на Парижской выставке Universelle, представили публике новый металл.

Хотя тогда о свойствах алюминия было известно достаточно, чтобы указать на многообещающее будущее, стоимость химического процесса производства металла была слишком высока, чтобы обеспечить широкое использование. Но важные улучшения в настоящее время привели к прорывам на двух фронтах: во-первых, был улучшен процесс Девиля; и, во-вторых, разработка динамо-машины сделала доступным большой источник энергии для электролиза, который оказался весьма успешным в отделении металла от его соединений.

Работа Холла и Эру

Современный электролитический метод производства алюминия был открыт почти одновременно и совершенно независимо Чарльзом Мартином Холлом из Соединенных Штатов и Полем-Луи-Туссеном Эру из Франции в 1886 году. (По странному совпадению, оба они родились в 1863 году и оба умерли в 1914 году.) Основы процессов Холла-Эру были идентичны и остаются основой сегодняшней алюминиевой промышленности. Очищенный оксид алюминия растворяют в расплавленном криолите и подвергают электролизу постоянным током.Под действием тока кислород оксида алюминия откладывается на углеродном аноде и выделяется в виде диоксида углерода, в то время как свободный расплавленный алюминий, который тяжелее электролита, откладывается на углеродной футеровке на дне электролизера.

Холл сразу осознал ценность своего открытия. 9 июля 1886 года он подал заявку на патент США и энергично работал над разработкой этого процесса. С другой стороны, Эру, хотя он подал заявку на патенты несколькими месяцами ранее, по-видимому, не осознавал значение этого процесса.Он продолжил работу над вторым успешным процессом, позволившим получить сплав алюминия и меди. К счастью, в 1888 году австрийский химик Карл Йозеф Байер открыл улучшенный метод получения чистого глинозема из бокситовых руд с низким содержанием кремния.

Холл и группа бизнесменов основали Pittsburgh Reduction Company в 1888 году в Питтсбурге. Первый слиток был разлит в ноябре того же года. Спрос на алюминий вырос, и к 1894 году в Нью-Кенсингтоне, штат Пенсильвания, был построен более крупный завод по переработке алюминия, который использовал паровую электроэнергию для производства одной тонны алюминия в день.Потребность в дешевой гидроэлектроэнергии в изобилии привела молодую компанию к Ниагарскому водопаду, где в 1895 году она стала первым заказчиком строительства нового Ниагарского водопада.

За короткое время спрос на алюминий превзошел самые оптимистичные ожидания Холла. В 1907 году компания сменила название на Aluminium Company of America (Alcoa). До Второй мировой войны он оставался единственным производителем первичного алюминия в США, но в течение полувека в Соединенных Штатах было 15 первичных производителей.

Европейская промышленность

Нойхаузен, Швейцария, является «рассадником» европейской алюминиевой промышленности. Там, чтобы воспользоваться гидроэнергией, получаемой от водопадов Рейна, Эру построил свой первый завод по производству алюминия и бронзы, который позже стал алюминиевым-индустриальным-актиен-гезельшафт. British Aluminium Company Limited, организованная в 1894 году, вскоре осознала богатство дешевой электроэнергии, доступной в Норвегии, и сыграла важную роль в строительстве алюминиевого завода в Стонг-фьорде в 1907 году, а затем и в Вигеланде.Во Франции Société Électrométallurgique Française, также основанное на патенте Эру, было основано около Гренобля около 1888 года. В 1899 году в Ленде, Австрия, был запущен алюминиевый завод. спрос, и несколько плавильных заводов начали производство с использованием электроэнергии, произведенной с помощью пара. Позже СССР начал производить значительное количество алюминия на уральском промышленном комплексе, и к 1990 году первичный металл производился в 41 стране мира.Крупнейший в мире алюминиевый завод (мощность один миллион тонн в год) расположен в сибирском городе Братск.

№ 1087: Алюминий

Сегодня мы пытаемся извлечь серебро из глины. В Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наши цивилизация бежит, а люди, чья изобретательность создал их.

Вы когда-нибудь задумывались, почему англичане говорят алюминий вместо алюминий ? Когда сэр Хэмфри Дэви идентифицировал материал в 1809 году он назвал это алюминий по родству с калием квасцы.Это слово вскоре превратилось в алюминий . Затем, чтобы получить слово, звучащее по-латыни, англичане положили в дополнительном письме I . Они позвонили это алюминий с тех пор.

Чистый алюминий в природе не встречается. Это химически связаны с другими элементами. Оксид алюминия, или боксит, является наиболее распространенным источником.Это очень сложно отделить алюминий от кислорода. Не до 1845 г. немецкий химик выделил точечный образец алюминий.

В 1854 году французский химик Анри Девиль изобрел коммерческий процесс извлечения алюминия из боксит. Но его алюминий по-прежнему был очень дорогим - практически новый драгоценный металл.Наполеон III заказал нагрудник, ложки для банкетов, и детская погремушка - все из алюминия.

Но все должно было измениться: юная Джулия Холл поступил в Оберлинский колледж в 1880 году. Два года спустя ее младший брат Чарльз присоединился к ней. Они узнали про алюминий и про электричество. Чарльз прочитал Расстраивающее замечание Девиля о том, что "каждая глиняная банка это рудник алюминия, а металл стоит дорого, так как серебро."В свой 21 день рождения в 1884 году в газете появилась статья о 100 унциях алюминиевая пирамида, которая могла бы сформировать вершину Монумент Вашингтона. Он был выставлен на выставке в Tiffany's до того, как он был установлен.

Итак, Чарльз приступил к работе с помощью Джулии. Может быть электролиз сделает то, что химическое разделение не было.Для проведения электролиза при высоких температурах он натолкнулся на идею растворения оксида алюминия в плавленый криолит вместо воды. Затем он запустил электрический ток через него.

Процесс сработал 23 февраля 1886 г. Он поставил ток батареи через горячую смесь, и он осажденные кусочки алюминия размером с мрамор. Два года спустя Холл присоединился к группе, чтобы сформировать Питтсбургская алюминиевая компания.

Пока Чарльз и Джулия Холл были в своих мастерской французского изобретателя - Поля Эру. развитие того же процесса во Франции. Но самый важной проблемой, стоящей перед новой отраслью, не было возникший в результате патентный конфликт. Это было отсутствие любой существующий рынок тонны дешевого алюминия.

Наконец, в 1893 году алюминиевые чайники появились на рынок, и игра шла полным ходом.Постепенно это дешевый, легкий металл находит применение повсюду. В 1907 Компания Чарльза Холла сменила название на The Алюминиевая компания Америки - сокращенно Алкоа.

Чарльз умер мультимиллионером, когда ему было всего 51. Он оставил небольшой сундук в «Алкоа». Компания. В нем на войлочной основе разбросаны горсть алюминиевых гранул, произведенных в 1886 г. Первый успех Залов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *