Alumiiniumi ja Charles Martin Halli ajalugu

Alumiinium on maapõue kõige rikkalikum metallielement, kuid seda leidub alati ühendis, mitte kergesti rafineeritavas maagis. Alum on üks selline ühend. Teadlased üritasid metalli kiusata alumiiniumist, kuid kuni selle ajani oli protsess kulukas Charles Martin Hall patenteeris odava meetodi alumiiniumi tootmiseks 1889. aastal.

Taani keemik Hans Christian Oersted tootis esimesena 1825. aastal saksa keeles väikeseid koguseid alumiiniumi keemik Friedrich Wöhler töötas välja meetodi, mis võimaldas uurida metalli põhiomadusi 1845. Prantsuse keemik Henri Étienne Sainte-Claire Deville töötas lõpuks välja protsessi, mis võimaldas alumiiniumi kaubanduslikku tootmist. Sellegipoolest müüs saadud metall 1859. aastal ikkagi 40 dollari eest kilogrammi. Puhas alumiinium oli sel ajal nii haruldane, et seda peeti väärismetalliks.

2. aprillil 1889 patenteeris Charles Martin Hall odava meetodi alumiiniumi tootmiseks, mis viis metalli laialdasele kaubanduslikule kasutamisele.

Charles Martin Hall oli just lõpetanud Oberlini kolledži (asub Ohio osariigis Oberlinis) 1885. aastal keemia bakalaureusekraadi, kui leiutas puhta alumiiniumi valmistamise meetodi.

Charles Martin Halli meetodiks metallimaakide töötlemiseks oli elektrivoolu juhtimine läbi mittemetallilise juhi (sulatatud naatriumfluoriid kasutati ühendit) väga juhtiva alumiiniumi eraldamiseks. 1889. aastal anti Charles Martin Hullile oma protsessi eest USA patent nr 400 666.

Tema patent oli vastuolus Paul L.T. Kangelane, kes saabus samasse protsessi iseseisvalt, praktiliselt samal ajal. Hallil oli tema avastuse kuupäeva kohta piisavalt tõendeid, et Ameerika Ühendriikide patent anti välja talle, mitte Heroult'ile.

1888. aastal koos finantseerija Alfred E-ga Hunt, Charles Martin Hall asutas Pittsburghi Reduction Company, mida nüüd tuntakse Ameerika alumiiniumiettevõttena (ALCOA). 1914. aastaks oli Charles Martin Hall alumiiniumi hinna langetanud 18 senti naela ja seda ei peetud enam väärismetalliks. Tema avastus tegi temast jõuka mehe.

Hall sai alumiiniumi tootmise parendamiseks veel mitu patenti. Ta sai Perkini medali 1911 silmapaistvate saavutuste eest rakenduskeemias. Ta oli Oberlini kolledži kuratooriumi koosseisus ja jättis neile 1914. aastal surma korral sihtkapitaliks 10 miljonit dollarit.

Tuleb märkida veel ühte leiutajat, Austria keemik Karl Joseph Bayer, kes töötas 1888. aastal välja uue protsessi, mis võimaldaks odavalt saada boksiidist alumiiniumoksiidi. Boksiit on maagi, mis sisaldab suures koguses alumiiniumhüdroksiidi (Al2O3 · 3H2O) koos teiste ühenditega. Peaaegu kogu maailma alumiiniumi tootmiseks kasutatakse tänapäevalgi Hall-Héroult ja Bayeri meetodeid.

Metallfoolium on olnud sajandeid. Foolium on tahke metall, mis on peksmise või rullimise teel vähendatud lehekujuliseks õhukeseks. Esimene massiliselt toodetud ja laialdaselt kasutatav foolium valmistati tinast. Tina asendas alumiinium hiljem 1910. aastal, kui esimene alumiiniumfooliumi valtsimistehas “Dr. Lauber, Neher & Cie., Emmishofen. ” avati Šveitsis Kreuzlingenis.

Tehas, mille omanik on J.G. Neher & Sons (alumiiniumitootjad) alustasid 1886. aastal Šveitsis Schaffhausenis Reini juga jalamil - hõivates kukkumiste energiat alumiiniumi tootmiseks. Neheri pojad koos dr Lauberiga avastasid lõputu valtsimisprotsessi ja alumiiniumfooliumi kasutamise kaitsebarjäärina. Sealt algas alumiiniumfooliumi laialdane kasutamine šokolaadibatoonide ja tubakatoodete pakendites. Protsesside väljatöötamisel on kasutatud trüki, värvi, laki, laminaadi kasutamist ja alumiiniumi kohrutamist.