Módjai termelő alumínium, acél, és az összes acél
1865 N.N.Beketov vette a széket a kémia, a University of Harkov. Azokban az években Beketov tanulmányozta a képességét, bizonyos elemek kiszorítják másikat a vegyületek. Ennek alapján a kísérlet után elérte az asztal, mely segítségével lehetővé vált, hogy pontosan megjósolni a sorrendet, amelyben az egyik elem helyettesíti egymást.
Átadás hidrogénatom keresztül oldatai sók különböző fémek, azt találta, hogy a hidrogén redukáló számának soraiban mögött ólom és visszanyeri fémek mögötte: réz, higany, ezüst, palládium, arany, platina. Átjutás egyik kísérletben egy másik, meg kell jegyezni, hogy az alumínium fém reagáltatva bárium-oxid válik a helyén. Más szóval, az alumínium visszaállítja bárium.
Ez a tapasztalat arra késztette a tudós azt sugallják, hogy az alumínium kell visszaállítani az összes alkálifémek a vegyületeik és oxidok.
\ „Ha az agyag (akkor ismert, mint az alumínium -. BR) helyreáll bárium-oxid, arra lehet számítani, és hasonló a hatása a kálium-oxid \” - Beketov írta 1865-ben.
Hogy ellenőrizze a helyességét feltételezve, tett egy nagyon ügyes kísérletet. Az ívelt fegyvercső fektették néhány darab kálium-hidroxid és fémes alumínium. A hordó melegítjük fel magas hőmérséklet. Melegítés hatására a kálium elkülönített párok, amelyek mélyült a hideg része a hordó. Együtt kálium megkülönböztetett és hidrogén. Beketov és kísérletek a helyreállítására kriolit - kettős-fluorid-sók az alumínium és nátrium.
Ezt követően, hogy már az alapja egy ipari folyamat alumínium termelés. Tervezte magyar tudós módszer különbözik legnagyobb egyszerűség. A grafit tégely öntjük zúzott kriolit, amelyet ezután nagy mennyiségben a grönlandi, és a darab fém magnézium. A tégelyt szorosan lezárjuk, és egy kokszolókemence egy és másfél-két óra hosszat. Amikor izzott izzó tégelyt, azt a kemencéből kivesszük. Lehűlés után a tégelyt eltávolítjuk belőle fényes alumínium gyöngyök, amelyeket azután újra megolvasztottuk a bugák, és a lemezt.
Amint az a következő rövid leírás, a módszer Beketova kissé eltér az alumínium, Deville fejlesztett. Ezek alapján az azonos elv - alumínium-vegyületek elmozdulása a több aktív fém. De ahogy a magyar kémikus sokkal könnyebb. A fő előnye a módszernek - a képesség, hogy a természetes ásványi kriolit helyett specifikusan készít-klorid kettős só az alumínium és a nátrium.
A német város Gmelingene-ben épült 1885-ben Az üzem, amely szerint az eljárás Beketov 58 tonna alumínium került elő öt év - több mint negyede a globális termelés alumínium vegyi úton az időszakban 1854-1890.
Mégis megszerzése alumínium kémiai eszközökkel nem nyújt olcsó fémiparban. Voltak nem hatékony, nem teszi lehetővé a tiszta, szennyeződések nélkül az alumínium, és ebből következően, a termelés növelésére jelentősen.
Mindez arra kényszerítette a kutatók a világ minden tájáról, hogy új módon, más módon alumínium termelés nagyipari méretekben.
A fő feladat az volt, hogy \ „Megvan \„térfogat (felszabadítani alumínium \”börtön \" - !. Wrest a szívós oxigén átfogja annak oxid 203 vagy halogénnel klórvegyületekkel volt helyreállításához szükséges alumínium, forgatva ion A13 + szabad fém.
Ez volt akkor, és jön a támogatás a tudósok elektromos áram, mert a legerősebb redukálószer - elektron. Vissza 1808 Gemfri Devi próbálta bővíteni a timföld egy erőteljes elektromos akkumulátor, de mindhiába. Közel ötven év Robert Bunzen, Henri St. Clair Deville függetlenül hajtjuk elektrolízis keverékét alumínium-klorid és nátrium. Ők szerencsésebbek voltak, mint elődje, és sikerült kis cseppek a folyékony fém.
Azonban azokban a napokban nem volt még elég olcsó és hatékony energiaforrások. Ezért előkészítése alumínium elektrolízissel képviselt tisztán elméleti érdeke.
1867-ben találta fel a dinamót, és hamar megtanulta az elektromos áram továbbítását nagy távolságokra. Elektromosság kezdődő hatóság beavatkozni az iparban.
alumínium gőzök azonnal kapcsolódni az oxigénnel és fehér lesz a por alumínium-oxid. És nincs változás elektrolízis feltételek - áram, feszültség, elektróda anyaga - nem tud segíteni, hogy a tiszta alumínium alumínium-oxid.
Önkéntelenül következtetés az, hogy az ipari termelés az alumínium elégtelen teljesítményű áramforrás, kell még egy hasonló eszközzel. De mi?
Ez a kérdés hamarosan reagált fia egy amerikai tartományi Pastor Charlz Holl. 22 évvel később, miután a Sainte-Kler ördög tette a párizsi Tudományos Akadémia, szenzációs riport egy új termelési eljárás alumínium, egy tizenhárom éves középiskolás diák a vidéki városban Oberlin talált apja a régi könyvek, a kémia tankönyv.
A könyv nem volt kötelező érvényű, és címoldalon, hogy bár ideges kíváncsi fiú, de nem akadályozta meg abban, hogy elolvassa, hogy részletesen. Ezt a megállapítást nagyban meghatározza az egész életét és a jövőbeli tevékenységek kezdete volt a lelkesedés Charles kémia.
Egy régi könyv, Charles hallott először a alumínium és figyelemre méltó tulajdonságait.
\ „A fém megolvad magasabb hőmérsékleten, mint az öntöttvas, - írták a könyvet - és ebben az állapotban egy elektromos vezető; Hideg ugyanolyan állapotban ezek a tulajdonságok nem jelenne \”. Érdeklődjön a Hall tovább fokozza az érkezés a berlini akadémia. Ez az intézmény jól szállított tanítása az ősi nyelv, a teológia és a zene.
Milyen csábító kilátásokat nyitott neki, ha megtanulta, hogyan lehet egy olcsó alumínium. Végtére is, ez a fém a rendeltetése, hogy egy ragyogó jövő!
Lenyűgözött ez az ötlet, tizennyolc éves fiú boldog kis torony fölé emelkedik a kétszintes ház az ő apja, az \ „laboratóriumi \”. Ott keveredik szénnel agyag, és néha a kalcium-klorid és ezek keveréke felmelegszik faszén és folyékony üzemanyag.
\ „Természetesen, nem én nem kap alumíniumból, - írja majd később emlékirataiban. - Akkor én még mindig túl keveset tudunk, szükséges volt, hogy tanulmányozzák kemény \”. Egy fiatal terem még nem volt, hogy keresni egy darab kenyér: a lelkész családja, kivéve Charles volt hat gyermeke. A fiatalember nem megvetés bármilyen munkát. Tavasszal és nyáron, ő bérelte kaszálni a füvet a gazdag polgárok, gondozása virágok, gyom ágy.
Télen világos hó az utcán, és a bíróságokon. Úgy alakult, hogy egy eladónak könyvet ... és stovemaker. De ha egyszer megadta szabad pillanatot Hall futott az ő \ „laboratóriumi \”. Ott összekeverjük timföld pedig az összes reagens, amelyek a birtokában. A kapott elegyet egy kemencében. De nem kell sietni, ne várja meg, amíg a tégely teljesen lehűtjük, dömpingelt annak tartalmát egy vas serpenyőbe.
Tehát áhított ezüst fém cseppeket sosem sütött alján a tégelybe. Miután Charles megpróbálta elvégzésére elektrolízise vizes alumínium-sót. Talán ha ő ismeri a műveit a magyar kémikus N.N.Beketova, akkor nem tenne ilyet. Miután az összes alumínium az elektrokémiai sorban marad hidrogén, és a katód áthaladása során átfolyó áram a vizes alumínium-só oldatot mindig állni hidrogénatom. Mi már jól ismert, hogy minden iskolás, akkor nem mindenki által ismert tudósok.
Elmulasztása idéz Hali nem költenek többet fut vakon, de előbb megtanulják termokémia. Felfegyverkezve új ismeretek, arra a következtetésre jut, hogy ha a víz - illékony oldószer (amely maga is lebomlik hatására elektromos áram), ki kell cserélni egy kémiailag ellenállóbb. Miért nem próbálja meg feloldani timföld némi sót és lefolytatására elektrolízis olvadék?
Majdnem egy évvel ment sikertelen keresés. Fáradhatatlanul tesztelték különböző fluorid sók. És a kutatók úgy érzi, hogy nem csalt. A legjobb oldószert kettős-fluorid-só, és a nátrium-alumínium - kriolit. Hogy ez a \ „jég kő \”, \ „fia Greenland felszín alatti \”, ahonnan Beketov elmozdításával magnézium és alumínium, amelyek Deville hozzá kell adni a keveréket alumínium-klorid és a nátrium. \ „White alumíniumoxid port feloldjuk olvadt kriolit olyan könnyen, mint a cukor forró vízben, - írta később terem. - az olvadék hőmérséklete csak mintegy 1000 ° C \”.
Az esetek felében készült. Most volt szükség annak bizonyítására, hogy az elektrolízis timföld oldjuk kriolit lehetőséget nyújt, hogy egy olcsó alumínium. Charles beszerzett laboratóriumi Oberlin College régi kívánt eszközöket. Wit és találékonyság segített neki \ „a különböző ételek faszénnel darab \” építeni elektromos akkumulátorok és szerezzen áram, amely szükséges volt a kísérletek.
És végül minden készen áll a döntő kísérlet. Egy agyag tégelyt megolvasztjuk egy kis jégkő. Ezután tudós benne oldott alumínium-oxid és a megolvadt masszát az elektromos áram körülbelül két órán át. És mikor öntötte az olvadt masszát, majd ... nem fordult alumínium. A sikertelenség nem törni, nem csökkent az elhatározását, hogy a célok elérése érdekében. Csarnok szilárdan hitte, hogy a helyes úton. Ismét szellemileg ismétli tapasztalat. Súly olvasztva oldott timföldet sok elemes folyamatosan, mi a baj?
\ „Kaptam az ötletet, hogy ez a művelet zavarhatja idegen anyagokat, főleg szilícium felszabadul az agyag tégelyben. Aztán úgy döntött, hogy a tégelyeket szén \”- mondta Hall-barátok.
Két évvel zaklatta terem irodákban és az irodák, ipari főnököket a különböző amerikai városban, forró festés előnye az ő találmánya. Próbálok érdeklődés iparosok, akik beleegyeztek, hogy finanszírozza azt ígérte nekik a nagy nyereség. De minden próbálkozása eredménytelen volt. Úgy tűnt, hogy nincs remény, hogy észre a találmányát.
De ha egyszer ő vezette be egy üzletember Pittsburgh - Alfred Henty. Egy tapasztalt üzletember, aki azonnal látta, mi óriási lehetőséget rejt magában egy új módja annak, hogy az alumínium. Gyorsan összeesküdött terem és erőteljesen vette fel az építési és szervezetét a növény.
Alumínium megszűnt, hogy egy félig-nemesfém. Alacsony ár megnyitotta az utat neki a különböző iparágakban és a mezőgazdaság. A növekedés az alumíniumgyártás az üzem \ „Pitts burgskoy csökkentve a cég \„kiszélesedett köszönöm Charles Hall. És, mint mindig, most is irigy. Testvérek voltak és Coles, egy évvel megnyitása előtt a terem szerveződik Lockport termelés alumínium bronz. Ebben ötvözet, réz és alumínium nem volt több, mint az utolsó 10 - 20%.
Attól tartva, hogy végül az alumínium a Hall-módszer marketing megfosztja a termékek, elkezdték termelni tiszta alumínium, titokban használja ... terem találmány. Ugyanakkor, a \ „kill \” a rivális, Coles cég beperelte őt a bíróság, mondván, hogy prioritást e Eljárás alumínium.
A tárgyalás tartott tizenhárom éven ügyes pettifoggers - Coles - megkeresi az összes új és új nyomokat, hogy késleltesse a döntést. De nem szivárog, és ravasz szélhámos kereskedők nem tudták rázni az igazság.
A döntés, amely természetesen készült javára Hall, azt mondták:
\ „Csarnok folyamat - egy új találmány. Ez egy határozott előrelépést jelent az alumínium. Terem - úttörő ebben a szakmában, és ő jogosult minden előnyét a törvény által biztosított szabadalmakkal kapcsolatos \”. Coles nem tudta elérni a saját, de még mindig okozott sok gondot Hall, aki lelassult az építkezés egy növény Pittsburgh-ben.
Mégis, a tenyér a létrehozását elektrolitikus Eljárás alumínium Charles Hall kellett osztani a francia Paul Héroult. Az életét ezeknek a tehetséges feltalálók - egy ritka példája egy csodálatos véletlen. Mindkét született ugyanabban az évben - 1863. ERU korán megmutatkozott hajlam a természettudományok. Tizenöt évesen, valamint Hall, Deville olvassa el a könyvet \ „alumínium \” és a hozzá hasonló, tervezik, hogy a forradalom az alumínium.
A örökségét apja, aki meghalt, amikor Paul még diák, aki elment egy kis bőrgyár. Azonban ahelyett, hogy vegyenek részt a termelés bőr. A korszak értékesítése az olcsó gépek.
A pénz, amit vásárol egy dinamó, és elkezdi, hogy végezzen kísérleteket az elektrolízis timföld. Először ismétli Hall-hibák elektrolízis vizes oldata alumínium-vegyületek. De miután sok kudarcok, kitartó keresés, és mélyreható tanulmányt a kémia ő kapja a helyes útra ... és átadja elektromos áram segítségével a keveréket az alumínium és a kriolit. 1886-ban, húszéves diák lehet izolálni fém alumínium.
És még egy véletlen egybeesés. Amikor megpróbál eljárás végrehajtására, az iparban Era szembe ugyanezzel a nehézségeket, mint a Hall-ban. Alumínium senki szükséges nagy mennyiségben, különösen Franciaországban - a hazája az ipari termelés ez a fém. A tanácsot az egyik gyártó Era elfogadott módszer kidolgozása előállítására alumínium bronz, amelyeket széles körben használnak különböző célokra majd. Szabadalmi oltalmat kapott az új találmány, ő eladta egy svájci cég, mint Franciaországban, nem akarta megvenni.
\ „Félretéve a termelés a tiszta alumínium, kezdtem egy új sorozat a kísérletek és kapott alumínium ötvözetek. Azt kérte a gyáriparosok és a kapitalisták pénzügyi támogatást. Franciaországban azonban senki sem akart segíteni \ „- írta később keserűen.
Csak három évvel később a szabadalmi Era érdekelt Franciaország - megbízásából növény, melynek igazgatója lett ő maga 1889-ben. A következő évtizedekben számos területen prialpiyskih alumínium elektrolízis üzem épült, amely dolgozott az alkalmazott módszert és az Era olcsó vízenergia hegyi folyók.
Egy álom vált valóra Charza csarnoka és a jólét.
Nem csoda, Era, beszélt 1911-ben egy banketten tiszteletére Hall, azt mondta: \ „Úgy tűnik, hogy tíz év vagy tizenöt alumínium fogyasztás egyenlő a fogyasztás a réz és arany, évszázadok múltán, a Stone, bronz- és vaskori jön Alumínium \”.
Meg kell mondani, körülbelül egy fantasztikus egybeesés a Hall Életrajz és Era - mind a feltaláló 1914-ben meghalt.