Якщо покопатися трохи в статистичних довідниках, то можна знайти, що в наш час світове виробництво алюмінію перевалило за десяток мільйонів тонн на рік. Неспеціалісту ця цифра здасться неймовірно великий, а в дійсності це лише одна сходинка крутих сходів, по якій підіймається зараз виробництво алюмінію. Починаючи з 1910 р виробництво алюмінію кожні сім-вісім років подвоюється. Темпи зростання виробництва алюмінію вище темпів зростання виробництва сталі. Якщо в 1956 р на кожну тонну сталі в світі виплавлялось 11,4 кг алюмінію, то в 1966 р - вже 16 кг.
Та й в майбутні роки немає підстав очікувати, що зростання виробництва алюмінію сповільниться. Настільки швидке зростання пояснюється надзвичайно широким застосуванням алюмінію в самих різних сферах. Багатогранна "діяльність" білого металу пояснюється в першу чергу його малої щільністю, хорошими механічними, хімічними і електричними властивостями. Все це дозволяє успішно використовувати алюміній в транспортному машинобудуванні, судно- і авіабудуванні. Завдяки хорошій механічної міцності алюміній знайшов застосування в хімічному машинобудуванні і при спорудженні великих резервуарів. Важко довелося б і електротехнікам, якби у них не було більш дешевого, ніж мідь, алюмінію. Кожен з нас, проходячи сьогодні за новими кварталами, бачить, як часто і успішно застосовують алюміній сучасні архітектори для будівництва будівель. А адже це далеко не всі можливості застосування чудового металу алюмінію, який трохи більше сотні років тому коштував дорожче золота.
Свою назву алюміній отримав від латинського слова "Алюмен", що означає галун. Саме в квасцах в 1754 р німецький хімік Маргграф
т Г
10qqoo
$ 0006
-
1695 1900 1905 1е10 1915
1920 1930 1940 1950 1е60 1970 1980
Світове виробництво алюмінію (пунктирна крива - фактичний рівень виробництва)
Ганс Християн Ерстед
відкрив квасцовую землю ", тобто окис алюмінію Al2O3. Він же отримав і глинозем з глини і сланців різних видів. Але пройшло кілька десятиліть, I I 1Шр | рр поки деяким дослідникам уда-
* 4 <~ 2 * 4 ^ SML ^ iIlK лось виділити "радикал глинозему" в * ^ # більш-менш чистому вигляді. Так, в
1808 р Деві після своїх електрохімічних дослідів по отриманню натрію і калію, а також лужноземельних КЧь У / Ян | ^^ металів - від магнію до барію - по-
'* ^^^ ІнШ1Ш? <Намагався вьщелить алюміній шляхом електролізу розплавленої суміші глинозему з їдким калі. При цьому, безсумнівно, вийшов алюміній, але Деві не вдалося виділити його з суміші металів.
Значно більшого успіху досяг датчанин Ганс Християн Ерстед (1777-1851 рр.), Який в 1825 р, змішав безводний хлорид алюмінію AlCl3 з амальгамою калію. Утворилася амальгама алюмінію, дуже швидко окислюється на повітрі. Після відгону ртуті залишився алюміній. Ерстед описав отриманий метал, порівнявши його за кольором і блиску з оловом. Від подальших дослідів від відмовився і повідомив про свої результати німецькому хіміку Фрідріху Велер, який і зайнявся з дозволу Ерстеда виділенням алюмінію.
Ф.Вёлер (1800-1882 рр.) Народився в Ешерсгейме поблизу Франкфурта-на-
Майні. Ще не досягнувши 20-річного віку, він почав вивчати медицину в Марбургськом університеті, а в 23 роки отримав лікарське звання в Гейдельберзькому університеті. Всілякими хімічними дослідами Be-лер захоплювався ще в шкільні роки; коли він став студентом, то цього свого "хобі" він не залишив. Саме тому молодий Велер охоче послухався поради одного свого батька, професора хімії Леопольда Гмелина, спеціалізуватися в області хімії. Рік Велер пропрацював в лабораторії Берцеліуса в Стокгольмі. Тут він вивчив, за його словами "тисячу простих прийомів, що полегшують роботу і глибокі аналітичні методи, які Берцеліус відкрив і застосовував з разючою майстерністю".
Фрідріх Велер
Після повернення до Німеччини Велер випала нагода працювати в недавно заснованої Берлінської міській школі ремесел викладачем хімії. Він відмовився від своїх планів отримати місце преват-доцен-та в Гейдельберзькому університеті і в 1825 р переїхав до Берліна. У новій школі він знайшов скромну лабораторію, яка незабаром стала місцем фундаментальних відкриттів. Одним з них було виділення чистого алюмінію. Продовжуючи досліди Ерстеда, Велер встановив, що отриманий данцем алюміній сильно забруднений калієм. Восени 1827 р Велер відновлював калієм безводний хлорид алюмінію. Реакція протікала дуже бурхливо, і Велер був змушений дещо змінити дослідне обладнання. Перші експерименти він проводив в скляній трубці, куди поміщав маленький шматочок хлористого алюмінію з калієм і нагрівав їх разом. При цьому трубка розжарюється і лопалася. Тоді хімік переніс досліди в платиновий тигель, а й тут реакція протікала так бурхливо, що кришку тигля довелося прикручувати дротом - інакше її могло зірвати. Щоб напевно уникнути можливої домішки платини в алюмінії, Велер використовував в кінці кінців фарфоровий тигель.
Про результати дослідів Велер писав: "Отримана маса повністю розплавлена і має темно-сірий колір. Охолоджений тигель поміщають у велику посудину з водою, щоб розчинилася соляна маса. При цьому осідає сірий порошок, який при найближчому розгляді, особливо на сонячному світлі, виявляється що складається їх чистих дрібних металевих блискіток. Після того як порошок осідає, його переносять на фільтр, промивають холодною водою і сушать. Це і є алюміній ".
Велер ретельно, досліджував хімічні властивості алюмінію. Коли сьогодні читаєш його роботи, залишається тільки дивуватися тим значних результатів, які він отримав і які стали основою хімії алюмінію.
Виділити алюміній у вигляді чистого металу Велер вдалося тільки в 1845 р Він отримав кульки алюмінію розміром з шпилькову головку.
У Франції виділенням чистого алюмінію займався хімік Анрі Сент-Клер Девіль (1818-1881 рр.), Який почав свої досліди пізніше Веле-ра - в 1854 р Для відновлення алюмінію він використовував замість дорогого калію натрій, процес отримання якого він істотно удосконалив і тим самим знизив його вартість. Завдяки роботам Девіль вартість алюмінію впала з 2000 до 200 марок за кілограм. Через рік після початку дослідів французький хімік представив на Паризькій всесвітній виставці невеликі злитки алюмінію, що викликали загальний інтерес. Цей експонат називали "сріблом з глини".
Ще в 1854 р Р.Бунзен в Гейдельберзі і незалежно від нього Девіль встановили, що металевий алюміній можна отримувати і електролізом легкоплавку солі - натрійалюмініевого хлориду NaCl-AlCl3. Через п'ять років французький хімік запропонував отримувати алюміній електролізом суміші натрійалюмініевого хлориду з кріоліту Na3AlF6. Дедеіль спостерігав також розчинення алюмінію в розплавлених фторидах. Це і стало ключем до відкриття промислового способу електролітичного виробництва алюмінію.
Але в той час про отримання алюмінію в промислових масштабах при тодішньої дорожнечею електроенергії не можна було й думати. Тільки з винаходом динамо-машини (генератора постійного струму) в 1867 р стало можливим отримання дешевого алюмінію. Технологію виробництва алюмінію електролізом розплаву розробили в 1884 р незалежно один від одного 21-річний американський студент Чарлз Мартін Холл (1863-1914 рр.) І його ровесник у Франції Поль-Луї Еру (1863-1914 рр.).
Хол проводив свої досліди з допомогою побудованої їм самим електричної батареї в дерев'яному сараї. Перші зразки отриманого ним 23 лютого 1886 р алюмінію називають "коштовності корони" і зберігають до сих пір в музеї фірми "Алю-миниум компані оф Америка" в Пітсбурзі. Через два роки після цих лабораторних дослідів Хол почав промислове виробництво алюмінію.
В кінці XIX століття алюміній виробляли в промислових масштабах і в Європі. Еру працював над отриманням алюмінієвої бронзи (сплаву міді з алюмінієм) і ферроалюмінія. Хімік з Вюрцбурга М.Кіліані розробив спосіб отримання чистого алюмінію.
Наступними найважливішими етапами в історії алюмінію були 1906, коли німецький хімік А.Вільм знайшов перший самотвердіючий алюмінієвий сплав дуралюмин, і 1919 року, коли американець Хупес винайшов тришарове електролітичне рафінування алюмінію і отримав цим способом чистий алюмінії (чистота 99,99% і більше). Такий алюміній застосовується, зокрема, в електротехніці, хімічній і харчовій промисловості.
Ви знаходитесь на сайті Xenoid v2.0:
якщо вам потрібно швидко, докладно і недорого
вирішити контрольну - звертайтеся. можливі консультації
онлайн. Див. Розділ "Рішення задач".
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Використання матеріалів сайту можливе за умови вказівки активного посилання
Хімія: рішення задач
