alumínium elektrolízissel
1825-ben a dán fizikus Hans Oersted első sikerült megszerezni alumínium fém felszabadítjuk-oxid. A etogoErsted elsődlegesen alumínium-oxidot összekeverjük a szén, vörös-meleg és az elegyet áramoltatunk rajta keresztül klór. Az eredmény az volt, alumínium-klorid (A1C13). Míg ismert volt, hogy egy kémiailag aktív fémek kiszoríthatja egy kevésbé aktív sói. Oe hatásának tesszük ki a kálium-alumínium-klorid higany (kálium-amalgám) és alumínium poluchilamalgamu (gyors fűtési samalgamoy kálium-alumínium-klorid képződött kálium-klorid, az alumínium marad oldatban). A keveréket desztilláljuk, Oe kiosztott kis slitkialyuminiya. Számos más módon kapott alumínium 1827 Wohler, egy német kémikus, aki nem fogadott pár nadmetallicheskim kálium-alumínium-kloridot (itt, mint a reakció Oe kémiailag boleeaktivny elmozdításával kálium-alumínium és a csatlakozott magát a klór). De mindkét módszer nem alkalmazható az iparban, hiszen használt vosstanovleniyaalyuminiya nagyon drága kálium.
Később, a francia fizikus Saint-Clair Deville kifejlesztett különböző kémiai előállítási eljárás alumínium helyett kálium olcsóbb, de még így is elég drága nátrium. (Ennek lényege az a módszer az volt, hogy az alumínium chtohloristy melegítjük nátrium-, amely kiszorítja izsoli alumínium, emiatt kiemelkedik a gyöngyök formájában kisebb.) In protyazheniineskolkih évtizedekben alumínium állítjuk elő ezen a módon. Megvizsgálva a tulajdonságait alumínium, Deville következtetésre jutott, hogy ő is a jövőben is kulcsfontosságú, hogy a szakterületen. A jelentésben azt írta FrantsuzskoyAkademii Sciences: „A fém fehér és fényes, mint ezüst, necherneyuschy levegő támadható kohászat, kovácsolás és a rajz egy mellett figyelemre méltó a könnyű, nagyon hasznos lehet, ha találnánk egy egyszerű módja is. Ha továbbra is úgy gondolja, hogy ez a fém rendkívül gyakori, hogy yavlyaetsyaglina érc, akkor csak szeretnék, hogy széles körben használják”.First alumínium tuskók Deville bizonyította navsemirnoy a párizsi világkiállításon 1855-ben, és felszólította, hogy az ő élénk érdeklődést.
1856-ban a gyár testvérek Tissier Rouen Deville szervezte meg az első ipari üzem termelése az alumínium. Így stoimost1 kg alumínium kezdetben egyenlő 300 frank. Néhány évvel később udalossnizit eladási ára 200 frank 1 kg, de még mindig magas ostavalasisklyuchitelno. Alumínium ebben az időben használták, mint a semi-nemesfém előállítására különböző csecsebecsékkel, ami szerzett ebben a formában még néhány népszerűsége miatt fehér színű ipriyatnogo fényét. Azonban a javulás a kémiai metodovvydeleniya alumínium ára csökkent az elmúlt években. Például egy növény Albury (Anglia) a 80. gyártott 250 kg alumínium naponta iprodaval ez az ára 30 kg shillingovza, más szóval, az ár a vele 30 éve csökkent 25 alkalommal.
Már a közepén a XIX században, néhány kémikus rámutattak, akkor kap chtoalyuminy putemelektroliza. 1854-ben godu Bunsen által kapott elektrolizarasplava alumínium-klorid, az alumínium.
Szinte egy időben az elektrolitikus Bunzenompoluchil putemalyuminy Deville. Készülék Devillyasostoyal P porcelánból tégelyt illeszteni egy porózus glinyanyytigel H és fedéllel van ellátva O, amelyek egy nyílás bemeneti
Ahhoz, hogy egy platina elektród és egy nagy lyuk egy porózus agyag edénybe K. karbon rudat helyeztünk az utolsó A pozitív elektród. A tégelyt és a cserépedénybe töltött megduplázódik odnogourovnya olvadt alumínium és nátrium-kloridot (kettős-kloridot úgy állítjuk elő, szárazon összekeverjük a két rész alumínium-klorid-só ipovarennoy). Bemerítése után az elektróda még egy kis áram vrasplave klorid kettős bomlás kezdődött, és a platina-lemez állt fém alumínium. Azonban, míg lehetetlen volt gondolkodni, hogyan lehet fenntartani kapcsolatok olvadt állapotban, kizárólag a hőt a folyosón a jelenlegi. Szükséges volt, hogy fenntartsák a kívánt hőmérsékletet más módon kívülről. Ez a körülmény, valamint az a tény, hogy a villamos energia akkoriban nagyon drága volt, terjedésének megelőzésére ezt a módszert alumíniumgyártás. Feltételek dlyaego terjedését tették fel a megjelenése után a hatalmas generatorovpostoyannogo áram.
1878-ban, a Siemens feltalálták az elektromos ívkemence, főleg a vasat olvasztás. Ez állt egy szén vagy grafit tégelyben, az egyik pólus. Kiszolgált második pólus tetején található szén elektród, amely belsejében mozog tiglyav függőleges sík szabályozására az elektromos üzemmódban. Prizapolnenii tégelyt, illetve a töltés melegített vagy megolvasztott elektromos ív vagy ellenállás miatt töltse magát, miközben halad chereznee aktuális. Nincs szükség külső hőforrás a kemence Siemens nem szükséges. Egy ilyen kemence volt egy fontos esemény nem csak a vas, színesfémek, de idlya.
Most minden a feltételeket a termelés alumínium elektrolitikus eljárásokkal, ott voltak. Az eset volt, a technológiai fejlődés protsessa.Voobsche elmondható, alumínium lehet közvetlenül nyert alumínium-oxid, de a nehézség volt az a tény, hogy az alumínium-oxid nagyon tűzálló vegyület, amely válik hőmérsékleten cseppfolyós halmazállapotú okolo2050 fok. Annak érdekében, hogy a hő a agyag olyan hőmérsékletre, majd fenntartani azt a reakció során, szükséges hatalmas kolichestvoelektroenergii. Bár ez a módszer tűnt indokolatlanul drága. Vegyészek keresett egy másik módja, hogy megpróbáljuk kivonat alumínium néhány más, kevésbé tűzálló anyagból. 1885-ben ezt a feladatot önállóan drugot más tette a francia és az amerikai Era terem.
Érdekes, hogy mind az idő, amikor elkészítették méltó felfedezés, ez volt 22 év (mindkettő született 1863-ban). Era még c15 évvel azután, hogy találkozott egy könyvet Deville, állandóan gondolkodni obalyuminii. Az alapelvek elektrolízis fejlesztett miközben még tanuló, 20 éves. 1885-ben, halála után apja örökölte Era nebolshuyukozhevennuyu gyári Párizs közelében, és azonnal felvette a kísérletekben. Gram Onpriobrel generátor és az első próbálta lebomlanak áramütés vizes oldatai alumíniumsók. Miután ily módon
visszaesés, úgy döntött, hogy kell alávetni elektrolízis olvadt kriolit - ásványi, amely magában foglalja az alumínium (a kémiai képlete kriolitaNa3AlF6). Kísérletek Era kezdődött a vas tégelyt, amely arra szolgál, mint a katód, aanodom-ra csökkentjük a szén-rúd olvadék. Kezdetben nichegone ígért siker. Amikor áramot vezetjük vas tégelyt lépett reaktsiyus kriolit, amely egy alacsony olvadáspontú ötvözet. A tégely megolvasztjuk, és annak tartalmát ömlött ki. Nem Heroult alumínium ezen a módon nem poluchil.Odnako kriolit volt nagyon vonzó nyersanyag, mivel hőmérsékleten megolvasztunk csak 950 fok. ERU az az ötlete támadt, hogy az ásványi rasplavetogo lehet használni, hogy oldja a magasabb olvadáspontú alumínium-sókat. Ez egy nagyon gyümölcsöző ötlet. De egy kis sót izbratdlya kísérletek? ERU úgy döntött, hogy az egyik, hogy már régóta használják nyersanyagként dlyahimicheskogo termelés alumínium - dupla alumínium-klorid inatriya. És akkor hiba történt a kísérlet során, amely iprivela neki, hogy egy figyelemre méltó felfedezés. Kriolit olvadék és hozzá egy dupla alumínium és nátrium-klorid, ERU váratlanul észrevette, hogy a szén-dioxid-anód induláshoz gyorsan égnek. Ennek magyarázata lehet az egyetlen
- az elektrolízis során az anódon vált felszabadult oxigén reagál a szén. De hol lehet venni az oxigén? Era gondosan tanulmányozta a beszerzett reagensekkel, majd megállapította, hogy a kettős-klorid elbomlik a nedvesség és vált alumínium-oxid. Ezután az összes esemény világossá vált: alumínium-oxid (timföld), oldjuk, az olvadt kriolit és A12O3 molekula van osztva ionokat alumínium és oxigén. Továbbá, az elektrolízis során, a negatív töltésű oxigén ionokat adta elektronokat az anód és a visszanyert a kémiai kislorod.No ilyen esetben, egy anyagot csökkentett a katódon? Ezek mogby csak alumínium. Felismerve ezt, Era szándékosan hozzáadott alumínium-oxid és a kriolit krasplavu így kapott alján a tégely vérnarancsot fém alumínium. így
Azért nyitották, hogy alkalmazni még sposobpolucheniya alumínium izglinozema oldott vkriolite. (Kriolit nem vesz részt a kémiai reakcióban, az összeg hodeelektro
Lisa nem csökken
- használják, mint egy zdestolko rastvoritel.Protsess sleduyuschimobrazom megy: az olvadt kriolit részletekben hozzáadunk alumínium-oxid; -ban
A rajz a sejt a második szabadalom ERU. 1887.
Az első ipari Heroult fürdőben alumínium bronz és alumínium
elektrolízissel az anódon, oxigén, és a katód - alumínium) Két hónappal később pontosan ugyanazt a módszert manufactur va alumínium nyitott American Hall-..
Mivel Franciaországban senki nem érdekli a felfedezés, Era ment Svájcba. 1887-ben, a cég „Sons Neger” szerződést vele a végrehajtását iso Bretenoux. Hamar alakult svájci kohászati társaság, amely elindította az üzem Neygauzene első gyártási alumínium bronz üvöltés, majd a tiszta alumínium.
Ipari üzemek elektrolízis alumínium, valamint vsyutehnologiyu Production kifejlesztett ERU. A sütő volt vas doboz, elszigetelten meg a földön. A felület belsejében fürdőt borítja vastag szén lemez, amely yavlyalisotritsatelnym elektród (katód). A fürdő felett csökkentette a pozitív elektród (anód), ami egy csomagot a szén rudak. Az elektrolízis fordul elő nagyon nagy áram (nagyságrendileg 4000 amper), de egy kis feszültség (12-15 volt). A legtöbb jelenlegi erőssége, mint azt már az előző fejezetekben leírt, ahhoz vezetett, hogy jelentős hőmérséklet-emelkedés. Kriolit elolvadt gyorsan, és elindítja az elektrokémiai redukciós reakció, amelyben az alumínium a fém folyik a szén padlón fürdőben.
Már 1890-ben a gyár Neygauzene kapott több mint 40 tonna alumínium, avskore kezdett termelni 450 tonna alumínium évente. Az előleget shveytsartsevvdohnovili francia iparosok. Párizsban alakult villamossági vállalat, amely 1889-ben javasolta, hogy legyen Era igazgatója az újonnan alapított kohó. Néhány év múlva alapú Era
tengely különböző részein Franciaországban, ahol nem volt egy olcsó villamos energia, több alumínium kohók. Alumínium árak fokozatosan csökkentek tucatszor. Lassan, de biztosan ez a csodálatos fém óta egyre helyét az emberi élet, és tette, amint zheneobhodimym ismert, ősidők óta a vas és a réz.