الألومنيوم أغلى من الذهب

هل تعلم أن امتلاك أي منتج من الألومنيوم ، مثل ملف التعريف أو الأكمام أو الملعقة أو عنصر من الملحقات ، في القرن التاسع عشر كان من شأنه أن يجعلك بالفعل شخصًا ثريًا؟ اليوم ، بالطبع ، من المعروف أن الألومنيوم شائع للغاية في جميع أنحاء العالم ، ولكن قبل أن يتم تقديره أكثر من الذهب. ولكن الشيء هو أنه لا يوجد الألومنيوم في شكل معدن نقي في قشرة الأرض ، على الرغم من أنه في شكل مركبات كيميائية ، فإنه يشكل حوالي 8 ٪ من قشرة الأرض.

في العصور القديمة ، كانت أملاح الألومنيوم المزدوجة (التي لم تكن تسمى بذلك) - الشب - تُستخدم على نطاق واسع لحل المشكلات المختلفة ، على الرغم من أن الألومنيوم لم يناقش على هذا النحو. سمح المعدن ثلاثي التكافؤ الموجود في الأملاح باستخدام الشب لأغراض متعددة ، وحتى اليوم يستخدم الشب في صابون مضاد للجراثيم ، في مرطبات ما بعد الحلاقة ، في مسحوق الخبيز.

لقد كان شب ألوم - بوتاسيوم يستخدم على نطاق واسع في العصور القديمة باعتباره مرجعا ووسيلة لوقف النزيف. تم تشريب محلول شب البوتاسيوم بالخشب ، مما جعله غير قابل للاحتراق. تدل القصة التاريخية المعروفة على الكيفية التي أمر بها القائد الروماني أرشيلوس ، أثناء الحرب مع الفرس ، بتشويه أبراج الهياكل الدفاعية مع الشب ، والتي لم يتمكن الفرس ، بكل رغباتها ، من إشعال النار فيها ، وليس فقط لإحراقهم.

في عام 1807 فقط ، بدأ الكيميائي والفيزيائي والجيولوجي الإنجليزي ، السير همفري ديفي ، يتحدث بجدية عن الألمنيوم الموجود في الشب ، وأشار إلى أنه ، بالإضافة إلى الأملاح ، كانت بعض المعادن موجودة أيضًا في الشب. قرر همفري ديفي تسمية هذا المعدن "الألومنيوم" ، لأن كلمة "الشب" في اللاتينية هي الشبة.

في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أنه في فرنسا ، قبل 29 عامًا من ديفي ، أشار الكيميائي أنطوان لافوازييه بالفعل في أعماله الكيميائية على الألومينا ، والتي سماها "agril" ، وفي الوقت نفسه لاحظ أن هذه المادة ، ربما يمكن أن توجد في شكل صلب ، أي في شكل معدن. رغم أنه من الناحية التكنولوجية في تلك السنوات ، كان من المستحيل فصل ذرات الأكسجين القوية عن جزيئات الأكسيد.

جاء أول نجاح كبير في عام 1825 عندما قام الفيزيائي والكهرومغناطيسي الدنماركي ، هانز كريستيان أورستد ، في مختبره بتسخين كلوريد الألومنيوم اللامائي (الذي تم الحصول عليه عن طريق تمرير الكلور عبر خليط ساخن من أكسيد الألومنيوم والفحم) مع ملغم البوتاسيوم ، وبعد طرد الزئبق من الألمنيوم على الرغم من أنها ملوثة قليلاً بالشوائب ، إلا أنها تؤكد فكرة ديفي المهمة بشكل أساسي.

تكريما لزميل للرجل الإنجليزي الذي ألهم Oersted لإجراء هذه التجربة ، ودعا Oersted المعدن التي تم الحصول عليها الألومنيوم. يعتبر أورستد الآن أول عالم حصل على الألومنيوم في المختبر.

بعد عامين من التجربة ، طور فريدست فيلد ، عالم الفيزياء والطبيب الألماني ، فريدريش فولر ، طريقة مختبرية جديدة لإنتاج الألمنيوم ، مما يحسن طريقة أورستد. تمكنت Wöhler من الحصول على الألومنيوم على شكل مسحوق حبيبات ، نتيجة لتسخين كلوريد الألومنيوم بالبوتاسيوم. بطريقة مماثلة ، تلقى Wöhler البريليوم والإيتريوم.

على مدار الأعوام الثمانية عشر القادمة وحتى عام 1845 ، أنتج العلماء بالفعل ما يكفي من المعادن لدراسة خصائصه بالتفصيل. ولكن كان ويلر هو الذي أشار إلى خفة الألومنيوم غير العادية ، مقارنة بالمعادن الأخرى.

بعد تسع سنوات ، أي في عام 1854 ، تمكن الفيزيائي والكيميائي الفرنسي هنري سان كلير ديفيل من تطوير طريقة أكثر عملية لإنتاج الألمنيوم. لقد استخدم الصوديوم المعدني لإزاحة الألومنيوم من كلوريد الصوديوم المزدوج والألومنيوم. كانت طريقة تمكن من الحصول على عدة كيلوغرامات من الألمنيوم النقي في وقت واحد. بعد عامين ، سيكون هنري سانت كلير ديفيل أول من يحصل على الألومنيوم عن طريق التحليل الكهربائي لألومنيوم كلوريد الصوديوم المنصهر.

حقيقة تاريخية مثيرة للاهتمام.في عام 1855 ، نظم نابليون الثالث معرضًا لسبائك الألومنيوم. أثارت 12 سبيكة مصغرة ضيوف المعرض ببراعة ، بينما كانت خفيفة للغاية.

لذلك أصبح الألومنيوم معدنًا مثاليًا لإنتاج المجوهرات ومواد مختلفة من الملابس ، على سبيل المثال ، الأبازيم ، ولم يكن لفترة طويلة آخر المعروضات في المتحف. أغضبت هذه الحقيقة هنري - لا ينبغي أن تقتصر قيمة الألومنيوم على الحلي.

أعرب الإمبراطور ، الذي رعى الباحث في عمله ، عن أمله في أن الأسلحة والدروع يمكن أن تكون مصنوعة من الألومنيوم ، وحتى عدة خوذات صنعت ، ونتيجة لذلك ، كان هناك خيبة أمل في خصائص المعدن. أمر نابليون الثالث بمعالجة جميع الألومنيوم الذي تم الحصول عليه لإنتاج أدوات المائدة.

تم استخدام أدوات المائدة هذه من قِبل أشخاص كبار فقط ، بما في ذلك الإمبراطور نفسه ، بينما لم يُمنح الضيوف سوى الملاعق والشوك الذهبية. في تلك الأيام ، كان الحصول على الألمونيوم أكثر صعوبة من الذهب ، وبالتالي كان سعره أعلى كثيرًا من الذهب.

في عام 1886 ، تغير الوضع. تم اكتشاف طريقة الإنتاج الصناعي للألمنيوم بواسطة التحليل الكهربائي. تم الاكتشاف المتزامن ، بشكل مستقل عن بعضهما البعض ، من قبل المهندس الكيميائي الفرنسي بول لويس توسن إيرو والأميركية تشارلز مارتن هول ، وهو مهندس كيميائي أيضًا. من المعروف أن هول فوجئ في البداية عندما اكتشف لويحات من الألمنيوم النقي في أسفل السفينة.

حتى يومنا هذا ، تحمل هذه الطريقة اسم مخترعيها - عملية Hall - Eru - إذابة أكسيد الألومنيوم في ذوبان الكريوليت ، تليها التحليل الكهربائي باستخدام أقطاب الكوك أو أنود الجرافيت المستهلكة. في القرن العشرين ، تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي للألمنيوم.

بشكل عام ، بعد عامين فقط من افتتاح Hall and Eru ، اقترح الكيميائي الروسي من أصل نمساوي ، كارل Iosifovich Bayer ، الحصول على الألومينا من البوكسيت بثمن بخس للحصول على أكسيد الألومنيوم.

لذلك انخفض سعر الألومنيوم خمس مرات في ليلة واحدة. في النهاية ، إذا كانت قيمة كل كيلوجرام من الألومنيوم في عام 1852 تبلغ 1200 دولار ، ثم بحلول بداية القرن العشرين ، كان الكيلوغرام بالفعل أقل من دولار. واليوم ، منتجات الألمنيوم عموما ليست مكلفة للغاية.

كان المعدن الناتج جيدًا للجميع باستثناء القوة اللازمة في الصناعة. ولكن تم حل هذه المشكلة في وقت لاحق. في عام 1903 ، وجد المهندس المعدني الألماني ألفريد ويلم أن سبائك الألومنيوم مع إضافة 4 ٪ من النحاس بعد التبريد (درجة حرارة التبريد 500 درجة مئوية) ، التي كانت في درجة حرارة الغرفة لمدة 4-5 أيام ، يصبح تدريجيا أكثر قوة وأقوى ، دون أن تفقد مع اللدونة.

في عام 1909 ، تقدم Wilm بطلب للحصول على براءة اختراع "طريقة لتحسين سبائك الألومنيوم التي تحتوي على المغنيسيوم." على المستوى الصناعي ، بدأوا في الحصول على سبائك الألومنيوم دائم في عام 1911 في مدينة دورين الألمانية ، وتكريما لهذه السبائك تسمى "duralumin".

Comments

[#1 فلاديمير]

مثيرة جدا للاهتمام ، شكرا!

[#2 الشورى]

عدم الدقة في المقال: قوة الشد للألومنيوم قابلة للمقارنة مع قوة الشد للصلب ، بل إنها أعلى في قوة الغلة. انها مجرد أن الألومنيوم لديه معامل استطالة عالية (ثلاث مرات). يخلط الناس بين هذه المفاهيم. لذلك يبدو لهم أن الفولاذ أقوى.