Alumiinin ja Charles Martin Hallin historia

Alumiini on maapallon kuoren runsas metallielementti, mutta sitä löytyy aina yhdisteestä kuin helposti puhdistettavasta malmista. Alum on yksi tällainen yhdiste. Tutkijat yrittivät kiusata metallia alunasta, mutta prosessi oli kallista vuoteen 2010 saakka Charles Martin Hall patentoi edullisen menetelmän alumiinin valmistukseen vuonna 1889.

Tanskalainen kemisti Hans Christian Oersted tuotti ensimmäisenä pieniä määriä alumiinia vuonna 1825, saksa kemisti Friedrich Wöhler kehitti menetelmän, joka tuotti tarpeeksi metallin perusominaisuuksien tutkimiseen 1845. Ranskalainen kemisti Henri Étienne Sainte-Claire Deville kehitti lopulta prosessin, joka sallii alumiinin kaupallisen tuotannon. Saatua metallia myytiin kuitenkin silti 40 dollarilla kilogrammalta vuonna 1859. Puhdas alumiini oli tuolloin niin harvinaista, että sitä pidettiin jalometallina.

Charles Martin Hall patentoi 2. huhtikuuta 1889 edullisen menetelmän alumiinin valmistukseen, mikä vei metallin laajaan kaupalliseen käyttöön.

Charles Martin Hall oli juuri valmistunut Oberlinin yliopistosta (sijaitsee Oberlinissä, Ohiossa) vuonna 1885 kemian kandidaatiksi, kun hän keksi menetelmänsä puhtaan alumiinin valmistukseen.

Charles Martin Hallin menetelmä metallimalmin käsittelemiseksi oli johtaa sähkövirta ei-metallisen johtimen (sula natriumfluoridi yhdistettä käytettiin) erittäin johtavan alumiinin erottamiseksi. Vuonna 1889 Charles Martin Hull sai Yhdysvaltain patentinumeron 400 666 prosessistaan.

Hänen patenttinsa oli ristiriidassa Paul L.T. Heroult, joka saapui samaan prosessiin itsenäisesti käytännössä samaan aikaan. Hallilla oli tarpeeksi todisteita päivämäärästä, jolloin hän löysi, että Yhdysvaltain patentti myönnettiin hänelle eikä Heroultille.

Vuonna 1888 yhdessä rahoittajan Alfred E. kanssa Hunt, Charles Martin Hall perusti Pittsburghin pelkistysyhtiön, joka tunnetaan nyt nimellä Aluminium Company of America (ALCOA). Vuoteen 1914 Charles Martin Hall oli laskenut alumiinin kustannukset 18 senttiin puntaan, ja sitä ei pidetty enää jalometallina. Löytönsä teki hänestä varakkaan miehen.

Hall sai useita uusia patentteja alumiinin tuotannon parantamiseksi. Hän sai Perkin-mitalin vuonna 1911 erinomaisesta saavutuksesta soveltavassa kemiassa. Hän oli Oberlin Collegen hallintoneuvostossa ja jätti heille 10 miljoonaa dollaria heidän lahjoituksilleen kuollessaan vuonna 1914.

Yksi toinen keksijä on huomattava, itävaltalainen kemisti Karl Joseph Bayer kehitti vuonna 1888 uuden prosessin, jolla voitaisiin saada halvalla alumiinioksidia bauksiitista. bauksiitti on malmi, joka sisältää suuren määrän alumiinihydroksidia (Al2O3 · 3H2O) yhdessä muiden yhdisteiden kanssa. Hall-Héroult- ja Bayer-menetelmiä käytetään edelleen nykyään lähes koko maailman alumiinin valmistukseen.

Metallikalvo on ollut olemassa jo vuosisatojen ajan. Kalvo on kiinteää metallia, joka on pelkistetty lehtimäiseksi ohuudeksi lyömällä tai valssaamalla. Ensimmäinen massavalmistettu ja laajalti käytetty folio valmistettiin tinalta. Tina korvattiin myöhemmin alumiinilla vuonna 1910, kun ensimmäinen alumiinifoliovalssaamo “Dr. Lauber, Neher & Cie., Emmishofen. ” avattiin Kreuzlingenissä, Sveitsissä.

J.G.: n omistama tehdas Neher & Sons (alumiinivalmistajat) aloitti vuonna 1886 Schaffhausenissa, Sveitsissä, Reinin putouksen juurella - sieppaamalla putouksen energiaa alumiinin tuottamiseksi. Neherin pojat yhdessä tohtori Lauberin kanssa löysivät loputtoman valssausprosessin ja alumiinifolion käytön suojaesteenä. Sieltä alkoi alumiinifolion laaja käyttö suklaapatukoiden ja tupakkatuotteiden pakkaamisessa. Prosesseihin kehitettiin sisällyttämään painatus, väri, lakka, laminaatti ja alumiinin kohokuviointi.