אלומיניום יקר יותר מזהב

האם ידעת שהחזקה של מוצר אלומיניום כלשהו, ​​כמו פרופיל, שרוול, כף או אלמנט אביזרים, במאה ה -19 כבר הייתה הופכת אותך לאדם עשיר למדי? כיום, כמובן, ידוע שאלומיניום נפוץ מאוד ברחבי העולם, אך לפני שהיה מוערך יותר מזהב. אבל העניין הוא שאין אלומיניום בצורת מתכת טהורה בקרום כדור הארץ, אם כי בצורת תרכובות כימיות הוא מהווה כמעט 8% מקרום כדור הארץ.

בימי קדם, מלחי אלומיניום כפולים (אז לא נקראו כך) - אלום - היו בשימוש נרחב כדי לפתור בעיות שונות, אם כי אלומיניום לא דובר ככזה. המתכת המשולשת שנמצאת במלחים אפשרה להשתמש באלום למטרות שונות, וגם כיום משמש אלום בסבון אנטיבקטריאלי, בקרמים לאחר גילוח, באבקת אפייה.

אלום אלומיניום-אשלגן שימש באופן נרחב בימי קדם כמורדנט וכאמצעי להפסקת הדימום. תמיסה של אלום אלומיניום-אשלגן הודפגה בעץ, מה שהפך אותו ללא דליק. סיפור היסטורי ידוע מעיד כיצד המפקד הרומי ארצ'לאוס, בתקופת המלחמה עם הפרסים, הורה למרוח את מגדלי מבני ההגנה באלום, שבגללו הפרסים, בכל הרצון, לא הצליחו להבעיר אותם ולא רק לשרוף אותם.

רק בשנת 1807 החל הכימאי, הפיזיקאי והגיאולוג האנגלי, סר האמפרי דייווי, לדבר ברצינות על אלומיניום הכלול באלום, והוא ציין כי בנוסף למלחים, היה גם מתכת כלשהי שנמצאה באלום. המפרי דייווי החליט לקרוא למתכת הזו "אלומיניום", מכיוון שהמילה "אלום" בלטינית היא אלום.

למען ההגינות, ראוי להזכיר שבצרפת, 29 שנה לפני דייוי, הכימאי אנטואן לבואהייה כבר ציין בעבודות הכימיה שלו על אלומינה, אותה כינה "אגריל", ובמקביל ציין כי חומר זה, כנראה יכול להתקיים בצורה מוצקה, כלומר בצורה של מתכת. אם כי מבחינה טכנולוגית באותן שנים עדיין לא ניתן היה להפריד אטומי חמצן חזקים ממולקולות תחמוצתיות.

ההצלחה הגדולה הראשונה הגיעה בשנת 1825 כאשר פיזיקאי ואלקטרומגנטיקאי דני, האנס כריסטיאן אורסטד, במעבדתו חימום אלומיניום כלוריד מים (שהושג על ידי העברת כלור דרך תערובת אדומה-חם של תחמוצת אלומיניום ופחם) עם אשלגן אשלגן, ואחרי שהבריח את הכספית, השיג אלומיניום למרות שהוא מזוהם מעט עם זיהומים, מאשר זאת, לעומת זאת, הרעיון החשוב ביסודו של דייווי.

לכבוד עמיתו של האנגלי שהעניק השראה ל Oersted לערוך ניסוי זה, אורסטד כינה את המתכת שהושגה מאלומיניום. אורסטד נחשב כיום למדען הראשון שקיבל אלומיניום במעבדה.

שנתיים לאחר הניסוי פיתח אורסטד, פיזיקאי ורופא גרמני, פרידריך ווהלר, שיטת מעבדה חדשה לייצור אלומיניום, תוך שיפור שיטת אורסטד. ווהלר הצליח להשיג אלומיניום בצורת אבקת גרגירים כתוצאה מחימום אלומיניום כלוריד עם אשלגן. באופן דומה ווהלר קיבל אז בריליום ויתריום.

במהלך 18 השנים הבאות, עד 1845, מדענים כבר ייצרו מספיק מתכת כדי לחקור את תכונותיה בפירוט. אבל ולר היה זה שציין את הקלילות הבלתי רגילה של האלומיניום לעומת מתכות אחרות.

תשע שנים לאחר מכן, כלומר, בשנת 1854, הצליח הפיזיקאי והכימאי הצרפתי אנרי סן קלייר דווי לפתח שיטה הרבה יותר פרקטית לייצור אלומיניום. הוא השתמש בנתרן מתכתי כדי להעביר אלומיניום מכמות נתרן כלוריד כפול ואלומיניום. זו הייתה שיטה שבאמצעותה ניתן היה להשיג כמה קילוגרמים של אלומיניום טהור בכל פעם. שנתיים לאחר מכן, אנרי סנט קלייר דוויל יהיה הראשון להשיג אלומיניום באמצעות אלקטרוליזה של נתרן כלוריד מותך.

עובדה היסטורית מעניינת.בשנת 1855 אירגן נפוליאון השלישי תערוכה של מטילי אלומיניום. 12 מטילים מיניאטוריים הרשימו את אורחי התערוכה בברק שלהם, תוך שהם קלילים מאוד.

אז אלומיניום הפך למתכת אידיאלית לייצור תכשיטים ופריטי לבוש שונים, כמו למשל אבזמים, ובמשך זמן רב לא היה האחרון בתערוכות המוזיאון. עובדה זו הרתיחה את אנרי - אין להגביל את ערך האלומיניום לתכשיטים זולים.

הקיסר, שהעניק חסות לחוקר בעבודתו, קיווה שאפשר לייצר כלי נשק ושריון מאלומיניום, ואף נעשו כמה קסדות, וכתוצאה מכך הייתה אכזבה בתכונות המתכת. נפוליאון השלישי הורה לעבד את כל האלומיניום שהושג לייצור סכו"ם.

סכו"ם זה שימש רק אנשים גבוהים יותר, כולל הקיסר עצמו, ואילו לאורחים ניתנו רק כפות ומזלגות מוזהבים. בימים ההם היה קשה להשיג אלומיניום מאשר זהב, ולכן מחירו היה גבוה פי כמה מזהב.

בשנת 1886 המצב השתנה. התגלה שיטת הייצור התעשייתי של אלומיניום על ידי אלקטרוליזה. התגלית בו זמנית, ללא תלות זו בזו, נעשתה על ידי המהנדס הכימיקלי הצרפתי פול-לואי-טוסין ארו והצ'ארלס מרטין הול האמריקאי, אף הוא מהנדס כימיה. ידוע כי הול הופתע בהתחלה מאוד כאשר גילה לוחות אלומיניום טהור בתחתית הכלי.

עד היום, שיטה זו נושאת את שמו של הממציאים שלה - תהליך Hall - Eru - פירוק אלומינה בתמיסה קריוליטית, ואחריה אלקטרוליזה באמצעות אלקטרודות קולה מתכלה או אלקטרודות אנודה גרפיט. במאה ה -20, שיטה זו שימשה באופן נרחב לייצור תעשייתי של אלומיניום.

באופן כללי, שנתיים בלבד לאחר פתיחת הול וארו, כימאי רוסי ממוצא אוסטרי, קארל יוסיפוביץ 'באייר, הציע לייצר זול תחמוצת אלומיניום מבוקסיט כדי להשיג תחמוצת אלומיניום.

אז מחיר האלומיניום ירד חמש פעמים בלילה אחד. בסופו של דבר, אם בשנת 1852 קילוגרם מאלומיניום היה שווה 1,200 דולר, אז כבר בתחילת המאה העשרים, קילוגרם כבר היה שווה פחות מדולר. והיום, מוצרי אלומיניום הם בדרך כלל לא יקרים במיוחד.

המתכת שהתקבלה הייתה טובה לכולם מלבד הכוח הדרוש כל כך בתעשייה. אולם מאוחר יותר נפתרה בעיה זו. בשנת 1903 מצא המהנדס המתכות הגרמני אלפרד וילם כי סגסוגת אלומיניום בתוספת נחושת של 4% לאחר ההתרסקות (טמפרטורת מרווה 500 מעלות צלזיוס), שנמצאת בטמפרטורת החדר למשך 4-5 ימים, הופכת בהדרגה לחזקה יותר, מבלי לאבד עם פלסטיות.

בשנת 1909 הגיש וילם בקשה לפטנט "שיטה לשיפור סגסוגות אלומיניום המכילות מגנזיום." בקנה מידה תעשייתי, הם החלו להשיג סגסוגת אלומיניום עמידה בשנת 1911 בעיירה Düren הגרמנית, לכבודה נקראה סגסוגת זו "דורליומין".

Comments

[#1 ולדימיר]

מעניין מאוד, תודה!

[#2 שורא]

אי דיוק במאמר: חוזק מתיחה של אלומיניום דומה לחוזק מתיחה של פלדה, והוא אף גבוה יותר בחוזק התשואה. זה פשוט שלאלומיניום יש מקדם התארכות גבוה (שלוש פעמים). אנשים מבלבלים בין המושגים האלה. אז נראה להם שהפלדה חזקה יותר.