Когда алюминий перестал быть драгоценным металлом
Приветствую всех посетителей моего канала. В этом материале я расскажу об истории открытия алюминия, а также по какой причине изначально он стоил больше золота, и как независимое открытие двух ученых буквально обрушило цену на металл. Итак, приступим.
История открытия алюминия
Если бы вы оказались в далеком 19 веке с небольшим кусочком алюминиевого сплава в руках, то вы бы были богачом. Ведь в то время алюминий оценивался существенно дороже золота.
А все потому, что такой металл, как алюминий просто-напросто не существует в чистом виде. А вот в различных химических связях, его доля от общей массы земной коры составляет немалые 8%.
Так изначально двойные соли алюминия (или по-другому квасцы) использовались в самых разных областях. Так квасцы в те времена применяли в роли антисептиков, применяли в разрыхлителях, а также в лосьонах для бритья.
Также известен такой исторический факт:
Римский полководец Архелай во время активной войны с персидской армией отдал приказ покрыть все оборонительные деревянные конструкции квасцами.
Так вот за счет этого действия ни одна обработанная конструкция не пострадала от огня. Как видно, пока нет ни одного упоминания про алюминий. О чистом металле заговорили только в 1807 году благодаря Г. Дэви, оный утверждал, что в квасцах помимо солей также есть и металл.
Само наименование алюминий пошло от латинского слова «Alum», что в буквальном переводе означает «квасцы»
Сэр Гемфли Дэви. Автор картины: Филлипс, Томас - one or more third parties have made copyright claims against
Как был получен первый алюминий
Первый успешный опыт по получению такого металла, как алюминий состоялся в 1825 г, когда ученый Ганс Христиан Эрстед в собственной лаборатории произвел нагрев безводного хлорида калия и, убрав ртуть, смог получить первый в истории алюминий.
Хоть и полученный в результате опыта металл содержал большое число примесей, и его было очень мало, но этого вполне хватило, чтобы на практике подтвердить теорию Дэви.
Данный опыт считается первым в мире, и Эрстед дал название полученному металлу – «Алюминий», тем самым отдав дань уважения Гемфри Дэви.
Уже в 1827 году после череды опытов немецкому ученому Ф. Вёлеру удалось существенно усовершенствовать алгоритм получения алюминия. Ученому удалось получить металл в форме гранул во время нагрева хлорида алюминия с калием.
Так к 1854 г процесс получения алюминия удалось сильно упростить. Французский инженер Анри Сент-Клер Девилья в своих опытах для получения алюминия решил применять металлический натрий для вытеснения алюминия из двойного хлорида натрия и алюминия.
В ходе такого опыта ученому удалось создать пару килограмм металла за раз.
А в 1856 году этот же специалист получил алюминий с помощью электролиза расплава хлорида натрия алюминия.
На первых этапах алюминий воспринимался не более, чем декоративный металл для различных украшений. На это указывает такой исторический факт, как демонстрация 12 слитков алюминия, которая была инициирована в 1855 году самим Наполеоном III.
Алюминиевая посуда Наполеона III
Кроме этого, были предприняты попытки использовать алюминий в роли брони, но данные опыты завершились неудачей, и по личному распоряжению Наполеона III весь алюминий был переработан на столовые приборы.
Резкий закат Алюминия
Так столовыми приборами из алюминия могли похвастаться только королевские особы, а для посетителей двора предназначались приборы и посуда из золота или же серебра.
Такой расклад сохранялся до 1886 года. В этом году два ученых Поль-Луи-Туссен (Франция) и Ч. Мартин (США) полностью независимо друг от друга открыли способ получения алюминия в больших количествах.
И по сей день алгоритм получения алюминия носит имя «процесс Холла-Эру» – растворение оксида алюминия в расплаве криолита с последующим электролизом с использованием коксовых и графитовых анодных электродов.
По такому алгоритму и стали производить алюминий в 20 столетии в огромных масштабах.
Данное открытие спровоцировало резкое снижение стоимости алюминия. Так всего за сутки металл подешевел в пять раз. И если в 1852 году за один килограмм металла готовы были платить 1200 $ США, то уже в начале 20-го столетия за все тот же килограмм платили меньше одного бакса.
Так полученный таким вариантом алюминий обладал всего одним существенным недостатком – он был хрупок. Но и этот недостаток исправили в 1903 г. Специалист из Германии А. Вильям в процессе многочисленных опытов установил, если в сплав алюминия добавить порядка 4% меди и подвергнуть его резкому охлаждению до 500 градусов по Цельсию, а затем выдержать заготовку 5 суток при комнатной температуре, то металл становится существенно тверже, при этом сохраняя свою первоначальную гибкость.
Так модернизированный алюминий в больших объемах стали выплавлять в 1911 году в городе Дюрене. В честь этого такой сплав и стали называть – «дюралюминий».
Вот она краткая история получения такого привычного для нас металла как алюминий. Понравился материал? Тогда подписываемся на канал. Спасибо за ваше внимание!
Алюминий – золото прошлого
В XIX веке алюминий стоил дороже золота. Но потом в одночасье он практически обесценился. Почему так произошло и какое открытие уравновесило соотношение драгоценных металлов, расскажем в нашем материале.
Алюминий – 13-й элемент периодической таблицы Менделеева. Это легкий парамагнитный металл, который считается наиболее распространенным в своем роде, а также третьим по распространенности среди химических элементов в земной коре. Массовая концентрация алюминия в ней достигает 8%. Серебристо-белый, легко поддается формировке, литью и механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, а также стойкостью к коррозии благодаря быстрому образованию прочных оксидных пленок, защищающих поверхность. Алюминий образует сплавы практически со всеми металлами. Наиболее известны сочетания с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).
Физические свойства:
- серебристо-белый цвет
- плотность — 2712 кг/м³
- удельная теплота плавления — 390 кДж/кг
- температура кипения — 2518,8 °C
- удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг
- удельная теплоёмкость — 897 Дж/кг·K
- обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью и светоотражательной способностью.
- слабый парамагнетик.
- Твёрдость по Моосу — 2,75
Микроструктура алюминия на протравленной поверхности слитка
Химические свойства:
- не реагирует с классическими окислителями
- легко реагирует с HCl и H2SO4 (разбавленный)
- практически не подвержен коррозии
(широко востребован в современной промышленности)
- выступает как активный металл-восстановитель
- легко реагирует с простыми веществами
Лабораторный эксперимент: получение огня из йода и алюминия
Не за этот ли набор удивительных качеств в XIX веке алюминий оценивали дороже золота? Яркий тому исторический пример подарок британцев русскому химику Дмитрию Ивановичу Менделееву. В 1889 году они презентовали ему аналитические весы, чашки которых были изготовлены из золота и алюминия, что по тем временам считалось невероятной роскошью.
Игрушка в виде скипетра, изготовленная по заказу французского императорского двора для наследного принца
Элитный металл прошлого
Из первого алюминия изготавливали редкие изделия для французского императорского двора. Известным любителем этого металла считается Наполеон III. Есть легенда, что, желая показать свое могущество, император заказал себе камзол для приемов дипломатов с невероятно дорогими по тем временам алюминиевыми пуговицами. При нем была изготовлена первая алюминиевая игрушка для наследного принца, инкрустированная бриллиантами, изумрудами и кораллами.
Также в обиход императорской семьи вошли алюминиевые сервизы и столовые приборы. Право есть алюминиевой ложкой для знати предоставлялось как знак особого императорского внимания и покровительства. Наполеон III заменил даже бронзовые скульптуры орлов над императорскими знаменами на алюминиевые. Но тут решающим фактором стала не только дороговизна материала, но и его удивительная легкость: фигурка стала весить 900 граммов вместо 2,5 килограммов.
История открытия
Алюминиевая посуда Наполеона III
Название элемента пошло от латинского слова «alumen», что переводится как «квасцы». Загадка невероятной популярности алюминия имеет достаточно прозаичный ответ – его практически нет в чистом виде в природе. Низкое содержание самородного алюминия в чистом виде можно встретить в жерле вулкана или природных водах, но концентрация его все же предельно мала. Все дело в том, что в природе он встречается в основном в виде соединений. Например, бокситы (Al2O3 · H2O) с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3 или корунд (Al2O3).
Соединения алюминия, такие как: двойная соль алюминия и калия — квасцы KAl (SO4)2 • 12H2O известны с глубокой древности. Древнегреческий историк Геродот упоминает египетские квасцы в качестве ценного товара. На острове Лесбос квасцы производили из алунита. Подробное описание вещества, называемого алуменом можно найти в «Естественной истории» римского Плиния Старшего. Он сообщает, что форма алюминия естественным образом обнаружена в земле, и называет ее salsugoterrae. Также Плиний отметил, что под названием alumen числятся разные вещества, но все они характеризуются определенной степенью терпкости и используются в крашении и медицине. Сегодня нам также знакомо понятие «жженых квасцов». Это современный фармацевтический препарат – присыпка, которая используется в дерматологии.
Впервые алюминий синтезировали в 1825 году в Дании. Физик Ганс Эрстед восстановил хлорид этого элемента амальгамой калия при нагревании и выделил металл. Позже этот способ усовершенствовал немецкий химик Фридрих Вёлер. Он восстановил хлорид алюминия до металла с помощью чистого металлического калия и первым описал свойства новоиспеченного алюминия. Ажиотаж наших предков вокруг этого металла вполне объясним, это была редкость, которую удалось получить путем экспериментов и опытов.
В 1854 году алюминий удалось получить полупромышленным способом. Сент-Клер Девиль воспользовался методом Вёлера, но заменил кали на натрий, что сделало процесс выработки более безопасным. В 1855 году на Парижской выставке ученый представил готовый слиток металла. Но нет предела совершенству и в 1856 году он же улучшил свой метод, получив алюминий электролизом расплава двойной соли хлорида алюминия-натрия.
Однако несмотря на разнообразие способов получения алюминия до появления промышленного электролитического способа он все еще считался дороже золота. В России его называли «серебром из глины», так как в составе превалировал глинозём Al2O3. Промышленный способ выработки алюминия появился лишь в 1886 году. Ч. Холл и П. Эру разработали независимо друг от друга способ выделения алюминия посредством электролиза расплава Al2O3 в криолите. С этих пор невероятная популярность алюминия как редкого и драгоценного металла постепенно стала сходить на нет. И сегодня мы используем его в быту совершенно спокойно.
Современное производство алюминия
Применение
Сегодня алюминий используется в разных областях тяжелой и легкой промышленности:
- восстановитель редких металлов из их оксидов или галогенидов;
- при производстве сталей как сильный раскислитель;
- как добавка в другие сплавы;
- ювелирное дело;
- столовые приборы;
- пищевая промышленность (пищевая добавка Е173);
- военная промышленность;
- ракетная техника.
Интересно, что несмотря на распространённость в природе и земной коре в частности, животные не используют алюминий в метаболизме. Он считается «мёртвым» металлом. И несмотря на то, что его токсическое воздействие не велико, неорганические соединения алюминия сохраняются в растворённом состоянии длительное время и могут навредить человеку и теплокровным животным. В том числе через питьевую воду.
Когда и почему алюминий перестал быть драгоценным металлом?
По приказу Наполеона III были изготовлены алюминиевые столовые приборы, которые подавались на торжественных обедах ему и самым почётным гостям. Другие гости при этом пользовались приборами из золота и серебра
Менделееву в 1889 г. были подарены весы с чашами из золота и алюминия.
Это произошло после открытия молодого американского исследователя Чарльза Холла (1863 - 1914). Еще в школе он услышал от преподавателя об алюминии и о том, что это очень дорогой металл. И если кто-нибудь найдет способ сделать его дешевым, тот заслужит всемирную славу. И Холл решил это сделать! В сарае своего дома он устроил лабораторию, в которой впервые смог электролизом выделить из алюминиевой руды блестящий легкий металл. А ведь тогда единственным источником тока были самодельные гальванические элементы! Дата открытия известна точно: оно произошло 23 февраля 1886 года. Чуть позже этот же изобретение независимо сделал во Франции Поль Эру. В результате за короткий срок мировое производство алюминия увеличилось в тысячи раз, и он перестал быть экзотическим и очень дорогим металлом.
Сережки это ежедневное обязательное мое украшение (на ночь их снимаю утром одеваю, какие одеть, выбираю под одежду или под настроение их у меня очень много).
Летом обожаю носить золотой браслет, но только летом, когда руки открыты и нет одежды с длинным рукавом.
Кольца терпеть не могу одеваю только по определенным случаям, исключение - обручальное кольцо, которое ношу ежедневно, но на ночь его снимаю.
Цепочка есть, но цепочки я не люблю, не одевала цепочку наверное года 2-3 уже, на шею люблю какие-то другие украшения (но это уже не драгоценности, а бижутерия).
Больше никаких драгоценностей не приемлю.
Распространенность элементов в земной коре палладия немного выше платины, но ниже золота. Скопления палладия и других платиновых металлов очень редки. Количество платины в подобных россыпях (аналогичных золотым) обычно бывает гораздо больше, чем остальных металлов платиновой группы. Ежегодная мировая добыча этих металлов составляет 25 т. Значительные количества палладия получают не из платиновых месторождений, а как побочный продукт при переработке никелевых руд. Отделение этих металлов от платины и друг от друга представляют значительные трудности, чем отчасти и обусловлена высокая стоимость. Палладий в отличие от других металлов платиновой группы обладает очень ценным свойством: он способен поглощать большие количества водорода. Это свойство палладия находит широкое применение в новых технологиях. Поэтому цена его будет расти, но насколько- покажет время.
Существует. Называется LME (London Metal Exchange - Лондонская биржа металлов).
Объективной шкалы "ценности металлов" не существует и не может существовать. Ценность любой вещи измеряется её нужностью и тем, сколь сложно эту вещь заполучить, а нужность - понятие субъективное. Скажем, золото испокон веку ценилось не потому, что оно химически стойкое и обладает целой совокупностью полезных для электроники свойств, а чисто потому что так условились считать. Красиво - раз, и редкость - два. А раз красиво и редко, то сразу появляется подход "у меня есть, а у других - нету!" А вот платина, которая сейчас ценнится почти как золото, поначалу считалась бросовым, ни на что не годным металлом, хуже серебра. И только потом, по прошествии времени, стала "драгоценным металлом", а в нынешнее времяценность платины не столько в том, что это "драгоценность", сколько в том, что это металл с потрясающей каталитической активность. Основное потребление платины - катализаторы.
Поэтому и нужны человечеству биржи: на них формируется шкала ценности товаров. Шкала, отражающая их ценность на данное время, а не "вообще". Современный мер вообще держится не на золоте, а на кремнии, меди, железе и алюминии. Плюс легирующие добавки, в число которых золото почти никогда не входит.
Самые дорогие металлы в мире определяются как и частотой встречаемости их в природе, так и их свойствами. Вопреки ошибочному мнению многих людей, платины и золота нет в тройке самых дорогих металлов. Лидируют в этом списке 252 изотоп калифорния, 187 изотоп осмия и родий. И лишь потом идет платина и золото, замыкая пятёрку самых дорогих металлов. А потом уже идут обычный осмий, иридий, рутений, палладий и, наконец, серебро.
Для сравнения: цена за грамм калифорния 252 будет около 10 миллионов долларов, в то время как за грамм серебра дают чуть больше доллара.
В всеми любимой "царице полей" - кукурузе и содержится очень ценный металл - золото. Кукуруза, насколько я знаю, единственное сельскохозяйственное растение, которое содержит золото. А полезна она не только этим, в ней повышенное содержание микроэлементов и пищевых волокон. В общем, золотой продукт во всех смыслах.
masterok
В 1852 году килограмм алюминия стоил 1200 долларов США, а килограмм золота – около 600 долларов за кг.
Владельцы алюминиевой посуды или столовых приборов в прошлом считались самыми настоящими богачами. В чем заключалась ценность этого металла, и почему он стал гораздо дешевле сейчас?
Квасцы или, если говорить современным языком, двойные соли алюминия, часто применялись в древности. Металл, который содержится в квасцах, использовался для разнообразных целей и в современном мире он нашел себе место, например, в антибактериальном мыле, разрыхлителях, лосьонах и т.д.
Квасцы, содержащие в себе алюминий и калий, когда-то использовались в медицинских целях или в качестве протравы (закрепителя краски). Из раствора алюмокалиевых квасцов делали пропитку для древесины, чтобы та была меньше подвержена возгоранию.
Интересный факт: алюминия нет в земной коре в чистом виде. Он присутствует только в качестве химсоединений с массовой концентрацией около 8%. Это самый распространенный металл и 3-й по частоте химический элемент.
О наличии алюминия в квасцах впервые заявил в 1807 г. Гефри Дэви – английский физик, геолог и химик. Он отметил, что, помимо солей, в них также есть какой-то металл и назвал его «алюминием», ведь с латинского языка слово «alum» обозначает «квасцы».
Но стоит сказать, что еще до Дэви (примерно за 29 лет) Антуан Лавуазье, французский химик, указывал на оксид алюминия – «агрилл». Ученый отмечал, что этот «агрилл», возможно, встречается в твердом виде. Подтвердить предположения Дэви смог в 1825 г. датский исследователь Ганс Эрстед. Он выделил практически чистый алюминий, нагрев амальгаму калия, а также безводный хлорид алюминия.
Фридрих Велер, врач и физик из Германии создал новый способ добычи алюминия, н основе метода Ганса Эрстеда. Велер нагревал калий и хлорид алюминия, получая гранулированный порошок. В 1854 году француз Анри Девиль применил металлический натрий, чтобы получить алюминий, вытеснив его из общей структуры материала. Спустя 9 лет, Девиль стал первым, кто смог добыть алюминий при помощи электролиза.
В 1886 г. открыли способ промышленного получения алюминия при помощи того же электролиза. Сделали это одновременно и независимо друг от друга француз Поль Эру и американец Чарльз Холл. Даже сейчас этот метод называется «процессом Холла-Эру». Удешевил технологию производства химик из России Карл Байер – он внес предложение использовать боксит для получения оксида алюминия.
Металл был хорошего качества, но не имел достаточной прочности. В 1903 г. немец Альфред Вильм укрепил его. Он добавил 4% меди и подверг вещество резкому охлаждению, после чего выдержал при комнатной температуре около 5 дней. Алюминий остался таким же пластичным, но стал более прочным.
Интересный факт: улучшенный алюминий с повышенными прочностными характеристиками начали производить в Дюрене (Германия). Сплав назвали в честь города, и до сих пор он остается «дюралюминием».
Почему раньше алюминий был дороже золота?
В старину алюминий считался чрезвычайно дорогим материалом, так как его было сложнее получить, чем золото. В чистом виде не встречается, а производство алюминия в больших количествах с учетом прежних технологий было делом затратным. Металл играл роль декоративного материала, из которого делали украшения. К примеру, в 1855 г. Наполеон III организовал выставку, на которой были представлены слитки этого металла. Блестящие и необычные – они очень понравились посетителям.
Традиционные японские украшения изготавливаются из алюминия вместо серебра:
Пытались даже делать алюминиевую броню, но безуспешно. Наполеон III также дал распоряжение изготавливать столовые приборы из алюминия – ели ими исключительно богатые люди, а простой народ использовал золото и серебро.
В 1852 году килограмм алюминия стоил 1200 долларов США (золото – около 600 долларов за кг), но с применением нового способа получения этого металла (процесс Холла-Эру) к концу 20-го века он уже стоил меньше доллара за килограмм. В России 1852 г. стоимость алюминия составляла 2200 рублей, 1890 г. – 9,5 рублей, 1900 г. – около 1 рубля за килограмм.
Posts from This Journal by “Интересно” Tag
Край, где с неба падают ракеты
Жители алтайского края могут наблюдать невероятную красоту каждый день — это и могущественные горные вершины, припорошенные снегом, и густые…
Нецензурная брань может уменьшить боль
Представьте себе: идёте вы спокойно по своему дому, и тут бац — ударяетесь мизинчиком о тумбочку! На язык сами собой просятся всякие неприличные…
Почему у врачей неразборчивый почерк?
Конечно же есть врачи с отличным или просто понятным почерком. Но давайте честно, это очень небольшой процент. В основном же уже притча во языцех…
Информация об этом журнале
- Цена размещения 200 жетонов
- Социальный капитал 37 042
- В друзьях у 2 500+
- Длительность 2 часа
- Минимальная ставка 200 жетонов
Эволюционный Марш как проверка Хазина и "Авроры" на сислибность
1. Хахин обвиняет радио "Аврора" в том, что там его перестали слушать - что редакция взяла курс на открытый антипутинизм. Я об этом уже писал - о том, что "Аврора" стала трибуной для таких ярых антипутинистов, как Дёмушкин, Платошкин, Квачков и т.д.:
https://evolution-march.livejournal.com/2054770.html
В ответ Хазину главный редактор "Авроры" начал вешать лапшу на уши - мол, ничего подобного, это обычный плюрализм и т.д. В общем, вопрос остался подвешенным.
2. Моя версия:
а) Хазин - подлинный руководитель "Авроры". Но неформальный - чтобы легче было вести антипутинскую линию исподтишка, в чём я Хазина давно уже обвиняю:
https://evolution-march.livejournal.com/1897837.html
б) По ходу этого хазинского "хитрого плана" "Аврора" перегнула палку - слишком яро стала антипутинствовать.
в) Хазин спохватился, боясь (на фоне волны гонений на радикальную оппозицию), что сислибы (его кураторы) посчитают это фальстартом и не станут защищать "Аврору" (да и Хазина лично) от путинских репрессий.
3. Скорее всего, "Аврора" смягчит свою антипутинскую линию, но не отменит. То есть, продолжится режим "фиги в кармане" Путину под прикрытием хазинского запутинства. Которое превратилось в такое постыдное холуйство, что трудно удержаться от насмешек - и их полно в последнее время на "Авроре", за что Хазин также ей обидчиво пеняет. Обидчиво - в формате капризного ребёнка, что хорошо показано на этом видео (по контрасту с ироничным оппонентом Хазина).
4. Если бы Хазин не был сислибным проектом, то он выбрал бы один из двух вариантов:
а) Вмешался бы непосредственно в дела "Авроры" и произвёл бы там чистку кадров и смену курса. Так, чтобы не было возможности вести антипутинскую линию не только открыто, но и исподтишка.
б) Если "Аврора" действительно отбилась от рук и не подчинилась бы ему - то пошёл бы на разрыв с нею и объявил бы ей бойкот.
Гав-гаврора майданной зари
От рук отбилась так "Аврора",
Что Хазин мелко задрожал -
Ведь этак же закроет скоро
Проект системный либерал!
А там и Хазина до кучи
В утиль отправит и найдёт
Кого-то хваткою покруче,
Чтоб с ним уже не знать забот -
Чтоб больше не было фальстарта,
Чтоб антипутинский шалман
Уже без лишнего азарта
Пропагандировал Майдан!
А вдруг возможно всё же чудо,
И Хазин всё же патриот,
А не блудливая паскуда,
Что тем и этим отсосёт?
Проверить способ есть отличный:
"Авроре" - или новый курс,
Или бойкот категоричный,
Простой и чёткий, словно ПТУРС!
А новый курс - настолько новый,
Что все шаблоны - в мелкий фарш:
Всем крайностям даст бой суровый -
Лишь Эволюционный Марш!
Читайте также: