Ajaloolised faktid alumiiniumelemendi kohta?
Alumiinium ei olnud alati tavaline. Kunagi oli alumiinium väärtuslikum kui kuld, nüüd raamib see meie hooneid ja annab energiat meie nutitelefonidele.
Alumiiniumi ajalugu ulatub iidsetest ühenditest kuni 19. sajandi isolatsiooni ja 20. sajandi masstootmiseni.
Jälgime selle arengut väärismetallist tööstuslikuks kangelaseks.
Millal ja kus alumiinium esimest korda isoleeriti?
Enne kui inimesed teadsid alumiiniumi kui metalli, kasutasid nad selle ühendeid nagu leelismetallid värvainetes ja meditsiinis. Kuid puhta alumiiniumi isoleerimiseks kulus sajandeid keemia arengut.
Alumiiniumi isoleeris esmakordselt 1825. aastal Hans Christian ?rsted Taanis ja 1827. aastal Friedrich W?hler Saksamaal.
?rsted kasutas keemilist redutseerimisprotsessi, tootes ebapuhast alumiiniumi. W?hler täiustas seda tehnikat kaaliummetalliga, tootes metallipulbrit. Hiljem, 1854. aastal, kasutas Henri Sainte-Claire Deville naatriumi, et seda tõhusamalt eraldada.
Ajakava tabel: Varajane isolatsioon
| Aasta | Teadlane | Riik | Discovery |
|---|---|---|---|
| 5000 EKR. | Muistsed tsivilisatsioonid | Mesopotaamia | Kasutatud leelismass (ühend) tekstiilides |
| 1825 | Hans Christian ?rsted | Taani | Esimene isoleeritud ebapuhas alumiinium |
| 1827 | Friedrich W?hler | Saksamaa | Toodetud alumiiniumipulber |
| 1854 | Henri Deville | Prantsusmaa | Parem ekstraheerimine naatriumiga |
Alumiinium isoleeriti esmakordselt metallina 1820. aastatel.Tõsi
Hans Christian ?rsted isoleeris 1825. aastal ebapuhta alumiiniumi, mis tegi temast esimese metalli ekstraheerija.
Alumiiniumi on kasutatud metallidena juba ammustest aegadest alates.Vale
Muistsed inimesed kasutasid leeliseid (ühend), kuid puhast metalli ei eraldatud enne 19. sajandit.
Kuidas kujunesid ekstraheerimismeetodid?
Algusaegadel oli alumiinium nii haruldane, et seda peeti luksusmetalliks. Kuid tööstuslikud läbimurded muutsid seda.
Hall-Héroult' protsess (1886) ja Bayeri protsess (1887) võimaldasid alumiiniumi masstootmist boksiidist.
Charles Martin Hall (USA) ja Paul Héroult (Prantsusmaa) töötasid iseseisvalt välja elektrolüüsi sulatatud krüoliidis, et toota alumiiniumi odavalt. Varsti pärast seda leiutas Karl Bayer protsessi alumiiniumoksiidi tõhusaks kaevandamiseks boksiidimaagist.
Ekstraktsiooni arengutabeli tabel
| Ajavahemik | Meetod | Peamised uuendajad | Mõju |
|---|---|---|---|
| 1825-1856 | Kaaliumi/natriumi vähendamine | ?rsted, W?hler, Deville | Labori mastaabis, kallis |
| 1886 | Hall-Héroult (elektrolüüs) | Hall, Héroult | Oluline kulude langus, tööstuslik skaala |
| 1887-1889 | Bayeri protsess (alumiiniumoksiid) | Karl Bayer | Muutis boksiidi elujõuliseks tooraineks |
| 1900-ndatel - nüüd | Kombineeritud Bayer + Hall-Héroult | Ülemaailmsed tööstusharud | Suuremahuline tootmine kogu maailmas |
Hall-Héroult' protsess tegi alumiiniumi laialdaselt kättesaadavaks.Tõsi
Elektrolüütiline meetod võimaldas masstootmist, mis vähendas oluliselt kulusid.
Bayeri protsessis toodetakse metallilist alumiiniumi otse.Vale
Bayeri protsess rafineerib boksiidi alumiiniumoksiidiks; elektrolüüs teeb metalli.
Millised peamised kasutusalad tekkisid varases tööstuses?
Alumiiniumi varased kasutusviisid olid pigem sümboolsed kui konstruktsioonilised. Kuid tootmise odavnemisega ilmnesid selle tõelised võimalused.
Varakult kasutati seda lauanõudena, ehetena, mälestusmütsidena ning 1900. aastatel ka lennukite, elektriliinide ja laevade valmistamiseks.
1855. aastal lasi Napoleon III kuulsalt valmistada alumiiniumist söögiriistad VIP-kohtadele. 1884. aastal valati Washingtoni monumendi kate alumiiniumist - see oli siis sama väärtuslik kui hõbe.
Varajase kasutamise tabel
| Aasta | Toode | Märkused |
|---|---|---|
| 1855 | Lauanõud, ehted | Luksuskaubad Pariisi näitusel |
| 1884 | Washingtoni monumendi müts | Näidatakse kui rahvusliku uhkuse materjali |
| 1890s | Fotovarustus, tarbeesemed | Nüüd taskukohane keskklassile |
| 1900-ndad maailmasõda | Õhusõidukite osad, kaablid | Kerge alternatiiv terasele/vaskele |
Teise maailmasõja ajal oli alumiinium oluline lennukitootmises, radarisüsteemides ja sõjavarustuses. Selle kerge kaal ja roostekindlus muutsid selle ideaalseks.
Kuidas muutus hinnakujundus aastakümnete jooksul?
Kui alumiinium esmakordselt turule tuli, oli selle hind nagu väärismetall. Kuid innovatsioon muutis kõike.
1850. aastatel oli alumiinium kallim kui kuld. Aastaks 1900 langesid hinnad üle 95%, muutes selle taskukohaseks tööstuslikuks metalliks.
1850. aastatel maksis see umbes \$500 eurot naela kohta (tänapäeva dollarites). Aastaks 1900 oli see tänu Hall-Héroult' protsessile alla \$1/lb. Tänapäeval maksab ringlussevõetud alumiinium tänu energiasäästule veelgi vähem.
Hinnatrendide tabel
| Aasta | Ligikaudne hind/paun | Märkused |
|---|---|---|
| 1850s | \$500+ | Kallim kui kuld |
| 1880s | \$17 | Deville'i protsess vähendas kulusid |
| 1890s | \$1.00 | Hall-Héroult kaubanduslik kasutamine |
| 1950s | \$0,30-0,50 | Laialdaselt vastu võetud tööstuslik metall |
| 2000-ndate-now | \$0.70-1.20 | Turukõikumised + ringlussevõtt |
Alumiiniumi taaskasutamine säästab 95% energiat võrreldes uue metalli tootmisega, hoides kulud madalad ja stabiilsed.
Alumiinium oli kunagi kõige kallim metall Maal.Tõsi
Enne 1886. aastat oli alumiinium piiratud kaevandamismeetodite tõttu väärtuslikum kui kuld.
Alumiiniumi hinnad on alati olnud madalad, kuna seda on palju.Vale
Varajane alumiinium oli haruldane ja kallis; alles uuendused tegid selle taskukohaseks.
Kokkuvõte
Alumiiniumi ajalugu on lugu innovatsioonist.
Alates iidsetest ühenditest kuni tänapäevaste sulamiteni jälgib selle lugu inimkonna arengut.
Kunagi haruldane, nüüd hädavajalik - see annab energiat lennukitele, raamib hooneid ja pakendab toitu.
Tänu 1800ndatel aastatel tehtud olulistele läbimurretele arenes alumiinium laboratoorsest kurioossusest kaasaegse tööstuse aluseks.
