Волшебный алюминий: история появления металла – от микрочастиц до спутников

05.11.2021, 23:08 •

3174

Алюминий – металл, который стал основой для создания множества полезных вещей. Открыл способ его получения ученый Ганс-Христиан Эрстед в 1825 году. Он нагрел глинозем, амальгаму калия и получил алюминий. Однако после этого успешного химик не проводил дальнейших исследований и не развивал свое открытие.

Работу Эрстеда продолжил Веллер. Немецкий ученый в течение 18 лет искал способ получения не микроскопических частиц, а целых слитков алюминия. К тому времени уже были выявлены бокситы – красноватая глина, в которой в больших количествах содержится алюминий.

Ганс-Христиан Эрстед, химик

Также в те времена человечество было знакомо с «квасцами» - двойными соединениями солей некоторых металлов. Этими квасцами пользовались в фармацевтике, красильной и дубильной сферах деятельности.

После этого за поиск способа выплавки алюминия взялся французский ученый Сент-Клер Девиль. Он усовершенствовал метод своего немецкого коллеги. Благодаря этому он представил на Парижской выставке в 1855 году первый слиток этого легкого металла. Однако применение нового металла пока оставалось тайной. В те времена выплавка алюминия была дорогостоящим процессом, поэтому слиток по цене можно было сравнивать с золотом или другим драгоценным металлом. Именно по этой причине алюминий попытались использовать ювелиры.

Изделия из этого металла появились в императорском дворце. Наполеон III приобрел украшения и целы сервизы, а также столовые приборы. Из этой посуды принимали пищу только приближенные королевской особы, а гости попроще кушали из золотых и серебряных блюд и посуды.

Со временем стало понятно, металл теряет свой блеск и «товарный вид». На нем появляются вмятины и царапины, черные пятна. После этого о нем на время забыли, так как из-за своей дороговизны возможности его использования были ограничены.

Ситуация изменилась в 1866 году, когда сразу два ученых Поль Эру и студент-химик Чарльз Холл сделали одновременно и независимо друг от друга открытие – метод электролиза криолитно-глиноземного расплава. Это обвалило стоимость алюминия и сделало его дешевым материалом. Карл-Йозеф Байер усовершенствовал технологию выплавки и сделал металл еще дешевле. Он изменил рецепт приготовления глинозема.

Ученый Поль Эру и студент-химик Чарльз Холл

Единственной проблемой остался высокий расход электроэнергии, которая требовалась для создания металла. Все заводы по его выплавке строили близко от источников энергии. Изменили ситуацию все те же Холл и Эру. Они создали электродуговую печь для выплавки металла. Это устройство позволило производить алюминий в неограниченных количествах. После этого алюминий стали использовать повсеместно.

Эру подарил катер с алюминиевым корпусом Альфреду Нобелю в 1891 году, а три года спустя из этого металла построили торпедный катер. Алюминий пришелся по вкусу кораблестроителям, производителям железнодорожных вагонов, а затем и создатели первых автомобилей. Металл активно использовался в производстве двигателей.

20 век ознаменовался развитием авиастроения. Здесь также был задействован алюминий, но его ломкость задала задачу, которую решили, добавив в сплав марганец, магний и медь. В результате получился дюралюминий, который оказался прочнее своего собрата.

С 1930-х годов алюминий стали активно применять в пищевой промышленности. Появились первые банки для напитков, столовые приборы. Первые банки весили почти килограмм и состояли из трех кусков металла, но к 1975 году технология достигла совершенства и банки для напитков стали легкими и мягкими.

Без этого металла уже не обходилось строительство зданий – знаменитое здание Эмпайр Стейт Билдинг. А затем он перекочевал в космическую отрасль. Первый искусственный спутник Земли был произведен из алюминия.

Теги:
  • алюминий
  • химия
  • металл