In 1825 fizicianul danez Hans Oersted a reușit să obțină mai întâi de aluminiu metalic eliberat din oxidul său. Pentru etogoErsted în primul rând alumină amestecat cu cărbune, este roșu-fierbinte și amestecul a fost trecut prin acesta clor. Rezultatul a fost clorura de aluminiu (A1C13). In timp ce era cunoscut faptul că un metale active chimic poate deplasa dintr-o sare mai puțin active ale acestora. Oersted supus acțiunii clorurii de potasiu și aluminiu dizolvat în mercur (amalgam de potasiu) și poluchilamalgamu aluminiu (încălzire rapidă samalgamoy clorură de potasiu și aluminiu clorură de potasiu format, aluminiul lăsat în soluție). Supunând amestecul este distilat, Oersted alocat slitkialyuminiya mici. O serie de alte mijloace primite din aluminiu 1827 Wohler, un chimist german care a ratat pereche nadmetallicheskim clorură de potasiu și aluminiu (aici, ca și în reacția Oersted chimic boleeaktivny deplasând de potasiu și aluminiu și îmbinate în sine cu clor). Dar ambele metode nu pot fi aplicate în industrie, așa cum se utilizează pentru a vosstanovleniyaalyuminiya de potasiu foarte scump.
Ulterior, fizician francez Saint-Clair Deville a dezvoltat un proces chimic diferit de producere a aluminiului, înlocuind potasiu mai ieftin, dar chiar și așa destul de scumpă sodiu. (Esența acestei metode a fost că chtohloristy aluminiu încălzit cu sodiu, care dislocă aluminiu izsoli, determinându-l să stea în formă de granule mici.) In ultimele decenii protyazheniineskolkih aluminiu a fost preparat în această manieră. Prin examinarea proprietăților aluminiului, Deville ajuns la concluzia că acesta poate fi crucial în domeniu în viitor. În raportul său, el a scris Stiinte FrantsuzskoyAkademii: „Metalul este alb și strălucitor ca argintul, aerul necherneyuschy cedat la topire, forjare și desen cu o ușurință remarcabilă în afară, poate fi foarte util dacă am putea găsi o modalitate simplă de a obține. Dacă continuați să cred că acest metal este extrem de comun, care yavlyaetsyaglina minereu, putem dori doar că a fost utilizat pe scară largă“.First de lingouri din aluminiu produse Deville, a demonstrat navsemirnoy Expozitia de la Paris, în 1855, și a chemat la interesul său deosebit.
În 1856 frații fabrică Tissier din Rouen Deville a organizat prima uzină industrială pentru producerea aluminiului. Astfel stoimost1 kg de aluminiu inițial egală cu 300 de franci. Câțiva ani mai târziu udalossnizit prețul de 200 de franci de vânzare pe 1 kg, dar încă ea ostavalasisklyuchitelno ridicat. Aluminiu în acest moment a fost folosit ca metal semipretioasa pentru producerea unei varietăți de martisoare, pe care a dobândit în această formă, chiar și o oarecare popularitate datorită culorii sale albe ipriyatnogo strălucire. Cu toate acestea, cu îmbunătățirea prețului aluminiului metodovvydeleniya chimice a scăzut de-a lungul anilor. De exemplu, o instalație în Albury (Anglia), la mijlocul anilor '80. a produs până la 250 kg de aluminiu pe zi iprodaval-l la prețul de 30 kg shillingovza, cu alte cuvinte, prețul de el timp de 30 de ani a scăzut cu 25 de ori.
Deja în mijlocul secolului al XIX-lea, unii chimiști au subliniat, puteți obține putemelektroliza chtoalyuminy. În 1854 godu Bunsen primit de elektrolizarasplava clorură de aluminiu, aluminiu.
Aproape simultan cu electrolitică Bunzenompoluchil putemalyuminy Deville. Aparatură Devillyasostoyal P din creuzet de porțelan inserat într-un glinyanyytigel H poros și prevăzut cu un capac O, care a avut o fantă pentru intrare
La un electrod de platină și un orificiu mare pentru un vas poros de argilă baghetă de carbon K. a fost plasată în ultimul A este un electrod pozitiv. Vasul creuzet și lut umplut cu dublul odnogourovnya de aluminiu topit și clorură de sodiu (clorură dublă a fost preparată prin amestecarea uscată cele două părți de clorură de aluminiu ipovarennoy sare). După imersarea electrodului chiar cu un mic curent de clorură de vrasplave descompunere dublă a început, iar placa de platină a stat aluminiu metalic. Cu toate acestea, în timp ce era imposibil să se gândească la modul de a menține legături în stare topită, folosind numai căldura în timpul trecerii curentului. A fost necesar pentru a menține temperatura dorită într-un alt mod din exterior. Această situație, precum și faptul că energia electrică în acele zile a fost foarte scump, pentru a preveni răspândirea acestei metode de producție de aluminiu. Termenii dlyaego răspândire a apărut numai după apariția curentului generatorovpostoyannogo puternic.
In 1878, Siemens a inventat cuptorul cu arc electric, este utilizat în principal în topirea fierului. Acesta a constat dintr-un creuzet de carbon sau grafit, este un pol. A servit al doilea pol situat pe electrodul de carbon superior, care este deplasat în interiorul tiglyav plan vertical pentru a controla modul electric. creuzet Prizapolnenii și încărcătura este încălzit sau topit printr-un arc electric sau rezistența datorată se încărca în timp ce trece curent chereznee. Nici o sursă externă de căldură pentru cuptorul Siemens nu este necesară. Crearea acestui cuptor a fost un eveniment important nu numai pentru metale feroase, neferoase, dar idlya.
Acum, toate condițiile pentru producerea aluminiului electrolitic metoda au fost acolo. Cazul a fost dezvoltarea tehnologiei protsessa.Voobsche vorbind, aluminiul poate fi obținut direct din alumină, dar dificultatea a fost faptul că alumina este compus foarte refractar care devine lichid la o temperatură de okolo2050 grade. Pentru a încălzi argila la o temperatură și apoi să-l mențină în timpul reacției, a necesitat kolichestvoelektroenergii enormă. Deși această metodă părea exagerat de costisitoare. Chimiștii au căutat un alt mod de a încerca să extragă din aluminiu de la un alt material refractar mai puțin. În 1885, această sarcină drugot independent de alt permis francezul și Era Hall american.
Este curios faptul că atât la momentul în care au făcut descoperirea lor remarcabile, a fost de 22 de ani (ambii născuți în 1863). Era încă ani C15 după ce sa întâlnit cu o carte Deville, în mod constant de gândire obalyuminii. Principiile de bază ale electrolizei, el a dezvoltat în timp ce încă un student, de 20 de ani. În 1885, după moartea tatălui său a moștenit fabrica Era nebolshuyukozhevennuyu lângă Paris, și imediat a preluat experimente. Generator Gram Onpriobrel și încercat mai întâi să se descompună soluții electrocutării apoase de săruri de aluminiu. Având în acest fel
pas înapoi, el a decis să fie supus la electroliza criolit topit - mineral, care include aluminiu (formula chimică kriolitaNa3AlF6). Experimentele Era început în creuzetul de fier, care servește drept catod, aanodom a fost coborât în topitură tija de carbon. Inițial nichegone a promis succes. Când un curent este trecut creuzet de fier a intrat în criolit reaktsiyus, formând un aliaj de topire scăzut. Creuzetul este topit și conținutul său vărsat. Nr aluminiu Heroult în acest fel nu este poluchil.Odnako criolit a fost o materie primă foarte atractivă deoarece se topește la o temperatură de numai 950 de grade. Eru a avut ideea că rasplavetogo mineral poate fi utilizat pentru a dizolva sărurile de aluminiu-topire mai mare. A fost o idee foarte fructuoasă. Dar unele experimente de sare izbratdlya? Eru a decis să înceapă cu cel care a fost mult timp folosit ca producția de materii prime dlyahimicheskogo de aluminiu - cu clorură de inatriya dublu de aluminiu. Și apoi a apărut o eroare în timpul experimentului, care-l iprivela la o descoperire remarcabila. Criolit se topesc și adăugarea unui dublu de aluminiu și clorură de sodiu, Eru a observat în mod neașteptat că anodul de carbon a început să ardă repede. Explicația pentru acest lucru ar putea fi doar un singur
- oxigen în timpul electrolizei la anod a devenit eliberat reacționează cu carbon. Dar, în cazul în care ar putea lua de oxigen? Era de studiat cu atenție toți reactivii achiziționați și apoi a constatat că clorura dublă descompusă de umiditate și transformat în alumină. Apoi, tot evenimentul a devenit clar: oxid de aluminiu (alumină), dizolvată în criolit topit și molecula A12O3 este divizat în ioni de aluminiu și oxigen. Mai mult, în timpul electrolizei, ionii de oxigen incarcati negativ dat electroni la anod și recuperate în kislorod.No chimică într-un astfel de caz, o substanță este redusă la catod? Ei mogby numai din aluminiu. Realizând acest lucru, Era a adăugat în mod deliberat alumină și krasplavu criolit astfel obținut în partea de jos a creuzetului portocale sanguine aluminiu metalic. așa
Acesta a fost deschis pentru a aplica în continuare sposobpolucheniya izglinozema aluminiu vkriolite dizolvat. (Criolit nu este implicată în reacția chimică, cantitatea în hodeelektro
Lisa nu scade
- este folosit ca un sleduyuschimobrazom zdestolko rastvoritel.Protsess merge: la criolit topit, se adaugă în porțiuni de alumină; în
Desenul celulei al doilea brevet Eru. 1887.
Prima baie Heroult industriale pentru bronz cu aluminiu și aluminiu
prin electroliza la anod, oxigenul și catod - aluminiu) La două luni mai târziu exact aceeași metodă aluminiu deschis producere vo american Hall ..
Din moment ce nimeni în Franța nu a fost interesat de descoperirea lui, Era plecat în Elveția. In 1887, compania „Sons Neger“ a semnat un contract cu el privind punerea în aplicare a izo sale Bretenoux. A fost înființat în curând compania elvețiană metalurgice, care a lansat la uzina de Neygauzene prima producție de urlet bronz de aluminiu, și apoi din aluminiu pur.
Instalații industriale pentru electroliza aluminiului, precum vsyutehnologiyu Production dezvoltat Eru. Cuptorul a fost o cutie de fier, izolare stabilit pe sol. Suprafața din interiorul băii a fost acoperită cu plăci de carbon gros, care electrod yavlyalisotritsatelnym (catod). Deasupra băii coborâte electrod pozitiv (anod), care a fost un pachet de tije de carbon. Electroliza are loc la foarte curent (de ordinul a 4000 amperi) de mare, dar cu o mică tensiune (de 12-15 volți). Cea mai mare intensitate a curentului, După cum sa menționat deja în capitolele anterioare, a condus la o creștere considerabilă a temperaturii. Criolit topit repede și începe reacția de reducere electrochimică în care aluminiul metalic se întâmplă baia de podea cărbune.
Deja în 1890 fabrica din Neygauzene a primit mai mult de 40 de tone de aluminiu, avskore a început să producă 450 de tone de aluminiu pe an. Avansuri shveytsartsevvdohnovili industriași francezi. La Paris, compania electrică formată, care în 1889 a propus Era de a deveni director al topitor nou înființat. După câțiva ani Era bazată
ax în diferite părți ale Franței, în cazul în care a existat un cost redus de energie electrică, mai multe fabrici de aluminiu. prețurile de aluminiu a scăzut treptat, de zeci de ori. Încet, dar sigur acest metal minunat a câștigat locul în viața umană, și a fost făcută cât mai curând zheneobhodimym este cunoscut inca din cele mai vechi timpuri de fier și cupru.