История алюминия

Алюминиевые заготовки, полученные экструзией, сложены перед заводом
Прессование алюминиевых заготовок в Югославии , 1968 год.

Алюминий (или алюминий ) металл очень редок в самородном виде , и процесс его очистки из руд сложен, поэтому на протяжении большей части человеческой истории он был неизвестен. Однако соединение квасцов было известно с V века до н. э. и широко использовалось древними для окрашивания . В Средние века его использование для окрашивания сделало его товаром международной торговли. Ученые эпохи Возрождения считали, что квасцы были солью новой земли ; в эпоху Просвещения было установлено, что эта земля, глинозем , была оксидом нового металла. Открытие этого металла было объявлено в 1825 году датским физиком Гансом Христианом Эрстедом , чья работа была расширена немецким химиком Фридрихом Вёлером .

Алюминий было трудно очищать, и поэтому он редко использовался в реальной жизни. Вскоре после его открытия цена на алюминий превысила цену на золото. Она снизилась только после начала первого промышленного производства французским химиком Анри Этьеном Сент-Клером Девилем в 1856 году. Алюминий стал гораздо более доступным для населения благодаря процессу Холла-Эру, разработанному независимо французским инженером Полем Эру и американским инженером Чарльзом Мартином Холлом в 1886 году, и процессу Байера, разработанному австрийским химиком Карлом Йозефом Байером в 1889 году. Эти процессы используются для производства алюминия вплоть до настоящего времени.

Внедрение этих методов массового производства алюминия привело к широкому использованию легкого, коррозионно-стойкого металла в промышленности и быту. Алюминий начал использоваться в машиностроении и строительстве. В Первой и Второй мировых войнах алюминий был важнейшим стратегическим ресурсом для авиации . Мировое производство металла выросло с 6800 метрических тонн в 1900 году до 2 810 000 метрических тонн в 1954 году, когда алюминий стал самым производимым цветным металлом , обогнав медь .

Во второй половине 20 века алюминий стал использоваться в транспортировке и упаковке. Производство алюминия стало предметом беспокойства из-за его воздействия на окружающую среду, и переработка алюминия получила распространение. Металл стал биржевым товаром в 1970-х годах. Производство начало перемещаться из развитых стран в развивающиеся ; к 2010 году Китай накопил особенно большую долю как в производстве, так и в потреблении алюминия. Мировое производство продолжало расти, достигнув 58 500 000 метрических тонн в 2015 году. Производство алюминия превышает производство всех других цветных металлов вместе взятых.

Ранняя история

« Сегодня я приношу вам победу над турками. Каждый год они выжимают из христиан более трехсот тысяч дукатов за квасцы, которыми мы красим шерсть. Ибо их нет у латинян, за исключением очень малого количества. [...] Но я нашел семь гор, настолько богатых этим материалом, что они могли бы снабжать семь миров. Если вы отдадите приказ нанять рабочих, построить печи и выплавить руду, вы снабдите всю Европу квасцами, а турки потеряют всю свою прибыль. Вместо этого они достанутся вам... »

—  Джованни да Кастро своему крестному отцу Папе Пию II в 1461 году после открытия богатого источника квасцов в Тольфе недалеко от Рима [1]
Белые кристаллы квасцов на стеклянной пластинке
Кристаллы квасцов , природная форма которых была известна еще древним.

История алюминия была сформирована использованием его соединения квасцов . Первое письменное упоминание об квасцах было в V веке до н. э. греческим историком Геродотом . [2] Древние использовали его в качестве красящей протравы , в медицине, при химическом измельчении и в качестве огнестойкого покрытия для древесины для защиты крепостей от вражеских поджогов. [3] Металлический алюминий был неизвестен. Римский писатель Петроний упоминает в своем романе «Сатирикон» , что необычное стекло было подарено императору: после того, как его бросили на мостовую, оно не разбилось, а только деформировалось. Ему вернули прежнюю форму с помощью молотка. Узнав от изобретателя, что никто другой не знает, как производить этот материал, император казнил изобретателя, чтобы это не снизило цену золота. [4] Вариации этой истории были кратко упомянуты в «Естественной истории» римского историка Плиния Старшего (который отметил, что история «была распространена из-за частого повторения, а не была подлинной») [5] и в «Римской истории» римского историка Диона Кассия . [4] Некоторые источники предполагают, что это стекло могло быть алюминиевым. [a] [b] Возможно, алюминийсодержащие сплавы производились в Китае во времена правления первой династии Цзинь (266–420). [c]

После крестовых походов квасцы стали товаром международной торговли; [9] они были незаменимы в европейской текстильной промышленности. [10] Небольшие квасцовые рудники разрабатывались в католической Европе, но большая часть квасцов поступала с Ближнего Востока. [11] Квасцы продолжали торговать через Средиземное море до середины 15-го века, когда османы значительно увеличили экспортные пошлины. Через несколько лет квасцы были обнаружены в большом количестве в Италии. Папа Пий II запретил весь импорт с востока, используя прибыль от торговли квасцами, чтобы начать войну с османами. [1] Эти недавно обнаруженные квасцы долгое время играли важную роль в европейской фармацевтике , но высокие цены, установленные папским правительством, в конечном итоге заставили другие государства начать собственное производство; крупномасштабная добыча квасцов пришла в другие регионы Европы в 16-м веке. [12]

Установление природы квасцов

Я думаю, не будет слишком рискованным предсказать, что наступит день, когда металлическая природа основы квасцов будет неоспоримо доказана.

—  Французский химик Теодор барон д'Энувиль в 1760 году в Парижской академии наук [13]
Портрет Антуана Лавуазье в лаборатории
Антуан Лавуазье установил, что глинозем представляет собой оксид неизвестного металла.

В начале эпохи Возрождения природа квасцов оставалась неизвестной. Около 1530 года швейцарский врач Парацельс выделил квасцы отдельно от купороса (сульфатов) и предположил, что это соль земли . [ 14] В 1595 году немецкий врач и химик Андреас Либавиус продемонстрировал, что квасцы, зеленый и синий купорос были образованы одной и той же кислотой, но разными землями; [15] для неоткрытой земли, которая образовала квасцы, он предложил название «глинозем». [14] Немецкий химик Георг Эрнст Шталь в 1702 году заявил, что неизвестная основа квасцов была родственна извести или мелу ; эту ошибочную точку зрения разделяли многие ученые в течение полувека. [16] В 1722 году немецкий химик Фридрих Гофман предположил, что основа квасцов была отдельной землей. [16] В 1728 году французский химик Этьен Жоффруа Сент-Илер утверждал, что квасцы были образованы неизвестной землей и серной кислотой ; [16] он ошибочно полагал, что при сжигании земли образуется кремний. [17] (Ошибка Жоффруа была исправлена ​​только в 1785 году немецким химиком и фармацевтом Иоганном Христианом Виглебом . Он определил, что квасцовую землю нельзя синтезировать из кремния и щелочей, вопреки современным представлениям.) [18] Французский химик Жан Желло доказал, что земля в глине и земля, полученная в результате реакции щелочи с квасцами, идентичны в 1739 году. [19] Немецкий химик Иоганн Генрих Потт в 1746 году показал, что осадок, полученный при выливании щелочи в раствор квасцов, отличается от извести и мела. [20]

Немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф синтезировал квасцовую землю, кипя глину в серной кислоте и добавляя поташ в 1754 году. [16] Он понял, что добавление соды, поташа или щелочи к раствору новой земли в серной кислоте дает квасцы. [21] Он описал землю как щелочную, так как обнаружил, что она растворяется в кислотах при высыхании. Маргграф также описал соли этой земли: хлорид , нитрат и ацетат . [19] В 1758 году французский химик Пьер Маккер написал, что глинозем [d] напоминает металлическую землю. [13] В 1760 году французский химик Теодор Барон д'Энувиль выразил уверенность, что глинозем является металлической землей. [13]

В 1767 году шведский химик Торберн Бергман синтезировал квасцы, кипя алунит в серной кислоте и добавляя к раствору поташ. Он также синтезировал квасцы как продукт реакции между сульфатами калия и алюмоземом, продемонстрировав, что квасцы являются двойной солью. [14] Шведский немецкий химик-фармацевт Карл Вильгельм Шееле в 1776 году продемонстрировал, что и квасцы, и кремний происходят из глины, а квасцы не содержат кремния . [22] В 1782 году французский химик Антуан Лавуазье считал глинозем оксидом металла со сродством к кислороду настолько сильным, что ни один известный восстановитель не мог его преодолеть. [23]

Шведский химик Йенс Якоб Берцелиус предложил [24] формулу AlO 3 для оксида алюминия в 1815 году. [25] Правильная формула, Al 2 O 3 , была установлена ​​немецким химиком Эйльхардом Митчерлихом в 1821 году; это помогло Берцелиусу определить правильный атомный вес металла, 27. [25]

Изоляция металла

Эта амальгама быстро разделяется на воздухе и при перегонке в инертной атмосфере дает кусок металла, по цвету и блеску несколько напоминающий олово.

—  Датский физик Ганс Христиан Эрстед в 1825 году, описывая изоляцию алюминия в Королевской датской академии наук и литературы [26]
Портрет Ганса Христиана Эрстеда крупным планом
Ганс Христиан Эрстед , первооткрыватель алюминия.

В 1760 году барон де Хенувиль безуспешно пытался восстановить глинозем до металла. Он утверждал, что испробовал все известные в то время методы восстановления, хотя его методы не были опубликованы. Вероятно, он смешивал квасцы с углеродом или каким-либо органическим веществом, с солью или содой для флюса, и нагревал это на угольном огне. [13] Австрийские химики Антон Леопольд Рупрехт и Маттео Тонди повторили эксперименты барона в 1790 году, значительно увеличив температуру. Они обнаружили небольшие металлические частицы, которые, по их мнению, были искомым металлом; но более поздние эксперименты других химиков показали, что это был фосфид железа из примесей в угле и костной золе. Немецкий химик Мартин Генрих Клапрот впоследствии прокомментировал: «Если существует земля, которая была помещена в условия, в которых ее металлическая природа должна быть раскрыта, если она имела таковую, земля, подвергнутая экспериментам, подходящим для ее восстановления, испытанная в самых горячих огнях всеми видами методов, как в большом, так и в малом масштабе, эта земля, безусловно, является глиноземом, однако никто еще не заметил ее металлизации». [27] Лавуазье в 1794 году [28] и французский химик Луи-Бернар Гитон де Морво в 1795 году расплавили глинозем до белой эмали в огне древесного угля, питаемого чистым кислородом, но не обнаружили металла. [28] Американский химик Роберт Хэр расплавил глинозем с помощью кислородно-водородной паяльной трубки в 1802 году, также получив эмаль, но все еще не обнаружил металла. [27]

В 1807 году британский химик Хэмфри Дэви успешно провел электролиз глинозема с помощью щелочных батарей, но полученный сплав содержал калий и натрий , и у Дэви не было возможности отделить от них нужный металл. Затем он нагрел глинозем с калием, образовав оксид калия , но не смог получить искомый металл. [27] В 1808 году Дэви провел другой эксперимент по электролизу глинозема, установив, что глинозем разлагается в электрической дуге, но образует металл, сплавленный с железом ; он не смог разделить их. [29] Наконец, он провел еще один эксперимент по электролизу, пытаясь собрать металл на железе, но снова не смог отделить от него желанный металл. [27] Дэви предложил назвать металл alumium в 1808 году [30] и Aluminum в 1812 году, таким образом получив современное название. [29] Другие ученые использовали написание Aluminum ; прежнее написание вновь вошло в употребление в Соединенных Штатах в последующие десятилетия. [31]

Американский химик Бенджамин Силлиман повторил эксперимент Хэра в 1813 году и получил небольшие гранулы искомого металла, которые почти сразу же сгорели. [27]

В 1824 году датский физик Ганс Христиан Эрстед попытался получить металл. Он прореагировал безводным хлоридом алюминия с амальгамой калия , получив кусок металла, похожий на олово. [26] [32] [33] Он представил свои результаты и продемонстрировал образец нового металла в 1825 году. В 1826 году он написал: «Алюминий имеет металлический блеск и несколько сероватый цвет и очень медленно разлагает воду»; это говорит о том, что он получил сплав алюминия и калия, а не чистый алюминий. [34] Эрстед придал мало значения своему открытию. [35] Он не уведомил ни Дэви, ни Берцелиуса, которых он знал, и опубликовал свою работу в датском журнале, неизвестном европейской публике. [35] В результате его часто не считают первооткрывателем элемента; [36] некоторые более ранние источники утверждали, что Эрстед не выделил алюминий. [37]

Портрет Фридриха Вёлера крупным планом
Фридрих Вёлер , пионер-исследователь свойств алюминия.

Берцелиус попытался выделить металл в 1825 году, тщательно промывая калиевый аналог основной соли в криолите в тигле. До эксперимента он правильно определил формулу этой соли как K 3 AlF 6 . Он не нашел металла, но его эксперимент был очень близок к успеху и был успешно воспроизведен много раз позже. Ошибка Берцелиуса заключалась в использовании избытка калия, что сделало раствор слишком щелочным и растворило весь новообразованный алюминий. [38]

Немецкий химик Фридрих Вёлер посетил Эрстеда в 1827 году и получил явное разрешение продолжить исследования алюминия, на которые у Эрстеда «не было времени». [35] Вёлер повторил эксперименты Эрстеда, но не идентифицировал никакого алюминия. (Позже Вёлер написал Берцелиусу: «то, что Эрстед принял за кусок алюминия, было, безусловно, ничем иным, как содержащим алюминий калием».) [39] Он провел аналогичный эксперимент, смешав безводный хлорид алюминия с калием ( процесс Вёлера ), и получил порошок алюминия. [33] Услышав об этом, Эрстед предположил, что его собственный алюминий мог содержать калий. [35] Вёлер продолжил свои исследования и в 1845 году смог получить небольшие кусочки металла и описал некоторые из его физических свойств. Описание свойств Вёлером указывает на то, что он получил нечистый алюминий. [40] Другие ученые также не смогли воспроизвести эксперимент Эрстеда, [40] и Вёлеру приписывали звание первооткрывателя в течение многих лет. [41] Хотя Эрстеда не волновал приоритет открытия, [35] [e] некоторые датчане пытались продемонстрировать, что он получил алюминий. [35] В 1921 году причина несоответствия между экспериментами Эрстеда и Вёлера была обнаружена датским химиком Йоханом Фогом, который продемонстрировал, что эксперимент Эрстеда был успешным благодаря использованию большого количества избыточного хлорида алюминия и амальгамы с низким содержанием калия. [40] В 1936 году ученые из американской компании по производству алюминия Alcoa успешно воссоздали этот эксперимент. [42] Однако многие более поздние источники по-прежнему приписывают Вёлеру открытие алюминия, а также его успешное выделение в относительно чистой форме. [43]

Раннее промышленное производство

Первой моей мыслью было, что я заполучил этот промежуточный металл, который найдет свое место в человеческом хозяйстве и его нуждах, когда мы найдем способ извлечь его из химических лабораторий и внедрить в промышленность.

—  Предисловие к книге «Алюминий, его свойства, производство и применение» , написанной французским химиком Анри Этьеном Сент-Клером Девилем в 1859 году [44]
Гравюра на дереве с портретом Анри Этьена Сент-Клера Девиля
Анри Этьен Сент-Клер Девиль был первым, кто разработал метод производства алюминия.

Поскольку метод Вёлера не мог дать больших объемов алюминия, металл оставался редким; его стоимость [f] превысила стоимость золота, прежде чем был изобретен новый метод. В 1852 году алюминий продавался по 34 доллара США за унцию. [45] Для сравнения, цена золота в то время составляла 19 долларов США за унцию. [46]

Французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль объявил о промышленном методе производства алюминия в 1854 году в Парижской академии наук . [47] Хлорид алюминия можно было восстановить натрием, металлом более удобным и менее дорогим, чем калий, используемый Вёлером. [48] Девиль смог получить слиток металла. [49] Наполеон III Французский обещал Девилю неограниченную субсидию на исследования алюминия; в общей сложности Девиль потратил 36 000 французских франков — в 20 раз больше годового дохода обычной семьи. [50] Интерес Наполеона к алюминию заключался в его потенциальном военном использовании: он хотел, чтобы оружие, шлемы, доспехи и другое снаряжение для французской армии могли быть сделаны из нового легкого, блестящего металла. [50] Хотя металл все еще не был представлен публике, Наполеон, как говорят, устроил банкет, на котором самым почетным гостям подали алюминиевую посуду, в то время как другие обходились золотом. [51]

Двенадцать небольших слитков алюминия были позже впервые выставлены публике на Всемирной выставке 1855 года . [50] Металл был представлен как «серебро из глины» (алюминий очень похож на серебро визуально), и это название вскоре стало широко использоваться. [50] Он привлек всеобщее внимание; было предложено использовать алюминий в искусстве, музыке, медицине, кулинарии и столовых приборах. [52] Металл заметили авангардные писатели того времени — Чарльз Диккенс , Николай Чернышевский и Жюль Верн , — которые предвидели его использование в будущем. [53] Однако не все внимание было благоприятным. Газеты писали: «Парижская выставка положила конец сказке о серебре из глины», заявляя, что многое из того, что было сказано о металле, было преувеличено, если не неправдой, и что количество представленного металла — около килограмма — контрастировало с тем, что ожидалось, и было «не так уж много для открытия, которое, как говорили, перевернуло мир с ног на голову». [50] В целом, ярмарка привела к окончательной коммерциализации металла. [53] В том же году алюминий был выставлен на рынок по цене 300 франков за килограмм. [54] На следующей ярмарке в Париже в 1867 году посетителям были представлены алюминиевая проволока и фольга, а также новый сплав — алюминиевая бронза , отличавшаяся низкой себестоимостью производства, высокой устойчивостью к коррозии и желаемыми механическими свойствами. [55]

Лицевая и оборотная стороны блестящей серебряной монеты, на лицевой стороне изображение бородатого мужчины, на обороте номинал и дата, окруженные венком из листьев.
Алюминиевая монета достоинством 20 французских франков 1857 года с портретом Наполеона III, короля Франции , покровителя исследований в области производства алюминия.

Производители не хотели отвлекать ресурсы от производства известных (и востребованных) металлов, таких как железо и бронза , на эксперименты с новым; кроме того, произведенный алюминий все еще не был высокой чистоты и различался по свойствам в зависимости от образца. Это привело к первоначальному общему нежеланию производить новый металл. [50] Девиль и партнеры основали первое в мире промышленное производство алюминия на плавильном заводе в Руане в 1856 году. [47] В том же году плавильный завод Девиля переехал в Ла-Гласьер, затем в Нантер , а в 1857 году в Салиндрес . Для завода в Нантере был зафиксирован выпуск 2 килограммов алюминия в день, [56] с чистотой 98%. [57] Первоначально производство началось с синтеза чистого глинозема, который получали путем прокаливания аммиачных квасцов. В 1858 году Девиль познакомился с бокситами и в сотрудничестве с Луи Ле Шателье вскоре разработал то, что стало известно как процесс Девиля-Пешини , используя минерал в качестве источника для производства глинозема. [58] [59] : 122  В 1860 году Девиль продал свои алюминиевые активы Анри Мерлю , основателю Compagnie d'Alais et de la Camargue; эта компания доминировала на рынке алюминия во Франции десятилетия спустя. [60]

Верхняя часть монумента Вашингтона
2,85-килограммовый (6,3 фунта) замковый камень памятника Вашингтону (Вашингтон, округ Колумбия) был изготовлен из алюминия в 1884 году. На тот момент это был самый большой кусок алюминия, когда-либо отлитый. [61]

Некоторые химики, включая Девиля, пытались использовать криолит в качестве исходной руды, но без особого успеха. [62] Британский инженер Уильям Герхард построил завод с криолитом в качестве основного сырья в Баттерси, Лондон, в 1856 году, но технические и финансовые трудности вынудили закрыть завод через три года. [57] Британский металлург Айзек Лоутиан Белл производил алюминий с 1860 по 1874 год. Во время открытия своего завода он помахал толпе уникальным и дорогим алюминиевым цилиндром . [63] Статистические данные об этом производстве восстановить невозможно, но оно «не может быть очень высоким». [64] Производство Девиля выросло до 1 метрической тонны в год в 1860 году; 1,7 метрической тонны в 1867 году; и 1,8 метрических тонн в 1872 году. [64] В то время спрос на алюминий был низким: например, продажи алюминия Девиля его британскими агентами составили 15 килограммов в 1872 году. [57] В то время алюминий часто сравнивали с серебром; как и серебро, он оказался подходящим для изготовления ювелирных изделий и предметов искусства . [55] Цена на алюминий неуклонно снижалась до 240 F в 1859 году; 200 F в 1862 году; 120 F в 1867 году. [65]

Другие производственные площадки начали появляться в 1880-х годах. Британский инженер Джеймс Ферн Вебстер запустил промышленное производство алюминия путем восстановления натрием в 1882 году; его алюминий был намного чище, чем у Девиля (он содержал 0,8% примесей, тогда как у Девиля обычно содержалось 2%). [66] Мировое производство алюминия в 1884 году составило 3,6 метрических тонны. [67] В 1884 году американский архитектор Уильям Фришмут объединил производство натрия, глинозема и алюминия в один технологический процесс; это контрастировало с предыдущей необходимостью собирать натрий, который сгорает в воде, а иногда и на воздухе; [68] его себестоимость производства алюминия составляла около 16 долларов за фунт (сравните со стоимостью серебра в 19 долларов за фунт или французской ценой, эквивалентной 12 долларам за фунт). [69] В 1885 году в Хемелингене начала производство компания Aluminium- und Magnesiumfabrik . [70] Его производственные показатели значительно превышали показатели завода в Салиндресе, но завод остановил производство в 1888 году. [71] В 1886 году американский инженер Гамильтон Кастнер разработал метод более дешевого производства натрия, который снизил себестоимость производства алюминия до 8 долларов за фунт, но у него не было достаточно капитала, чтобы построить большой завод, такой как у Девиля. [72] В 1887 году он построил завод в Олдбери ; Вебстер построил завод неподалеку и купил натрий Кастнера, чтобы использовать его в собственном производстве алюминия. [66] В 1889 году немецкий металлург Курт Нетто запустил метод восстановления криолита натрием, который производил алюминий, содержащий 0,5–1,0% примесей. [73]

Электролитическое производство и коммерциализация

Я выбираю этот металл.

—  Предположительно, американский студент Чарльз Мартин Холл в 1880 году, услышав от своего профессора химии, что промышленное производство алюминия было бы большим благом для человечества и источником богатства для первооткрывателя [67]
Обложка патента Холла на электролитическое производство алюминия
Обложка патента, выданного Чарльзу Мартину Холлу за его процесс восстановления алюминия электролизом. Холл подал заявку на патент через два месяца после Эру; в результате ему потребовалось почти три года, чтобы доказать оригинальность своего метода, и патент был выдан только в 1889 году. [74]

Алюминий был впервые получен независимо с помощью электролиза в 1854 году немецким химиком Робертом Вильгельмом Бунзеном и Девилем. Их методы не стали основой для промышленного производства алюминия, поскольку электроснабжение в то время было неэффективным. Это изменилось только с изобретением бельгийским инженером Зенобом-Теофилем Граммом динамо-машины в 1870 году, что сделало возможным создание большого количества электроэнергии. Изобретение трехфазного тока русским инженером Михаилом Доливо-Добровольским в 1889 году сделало передачу этого электричества на большие расстояния достижимой. [75] Вскоре после своего открытия Бунзен перешел к другим областям интересов, в то время как работа Девиля была замечена Наполеоном III; это было причиной того, что были начаты финансируемые Наполеоном исследования Девиля по производству алюминия. Девиль быстро понял, что электролитическое производство в то время было непрактичным, и перешел к химическим методам, представив результаты позже в том же году. [67] [76]

Электролитическое массовое производство оставалось сложным, поскольку электролитические ванны не выдерживали длительного контакта с расплавленными солями, поддаваясь коррозии. Первая попытка преодолеть это для производства алюминия была предпринята американским инженером Чарльзом Брэдли в 1883 году. Брэдли нагревал алюминиевые соли изнутри: самая высокая температура была внутри ванны, а самая низкая — на ее стенках, где соли затвердевали и защищали ванну. Затем Брэдли продал свой патент братьям Альфреду и Юджину Коулзам, которые использовали его на плавильном заводе в Локпорте , а затем в Сток-апон-Тренте, но метод был изменен для получения сплавов, а не чистого алюминия. [77] Брэдли подал заявку на патент в 1883 году; из-за его широких формулировок она была отклонена как состоящая из предшествующего уровня техники . После необходимого двухлетнего перерыва он подал заявку повторно. Этот процесс длился шесть лет, поскольку патентное бюро сомневалось в оригинальности идей Брэдли. [78] Когда Брэдли получил патент, электролитическое производство алюминия уже существовало несколько лет. [79]

Первый метод крупномасштабного производства был независимо разработан французским инженером Полем Эру и американским инженером Чарльзом Мартином Холлом в 1886 году; теперь он известен как процесс Холла–Эру . Электролиз чистого глинозема нецелесообразен, учитывая его очень высокую температуру плавления; и Эру, и Холл поняли, что ее можно значительно снизить за счет присутствия расплавленного криолита. [g] Эру получил патент во Франции в апреле [81] , а затем и в нескольких других европейских странах; [82] он также подал заявку на патент в США в мае. [81] Получив патент, Эру не смог найти интереса к своему изобретению. Когда он обратился за советом к профессионалам, ему сказали, что на алюминий нет спроса, но есть спрос на алюминиевую бронзу. Завод в Салиндресе не хотел улучшать свой процесс. В 1888 году Эру и его компаньоны основали Aluminium Industrie Aktiengesellschaft и начали промышленное производство алюминиевой бронзы в Нойхаузене-ам-Райнфалль . Затем в Париже было основано Société électrométallurgique française. Они убедили Эру вернуться во Францию, купили его патенты и назначили его директором плавильного завода в Изере , который сначала производил алюминиевую бронзу в больших масштабах, а через несколько месяцев — чистый алюминий. [83] [84]

Статуя Антероса, греческого бога взаимной любви, на площади Пикадилли в Лондоне
Статуя Антероса , греческого бога взаимной любви, на площади Пикадилли в Лондоне . Эта статуя была воздвигнута в 1893 году и считается первой крупной работой из алюминия. [85]

В то же время Холл производил алюминий тем же способом у себя дома в Оберлине . [86] В июле он подал заявку на патент, и патентное бюро уведомило Холла о «вмешательстве» в заявку Эру. Братья Коулз предложили юридическую поддержку. К тому времени Холлу не удалось разработать коммерческий процесс для своих первых инвесторов, и он обратился к экспериментам на плавильном заводе Коулза в Локпорте. Он экспериментировал в течение года без особого успеха, но привлек внимание инвесторов. [h] В 1888 году Холл стал соучредителем Pittsburgh Reduction Company и начал производство алюминия. [88] Патент Холла был выдан в 1889 году. [74] [i] В 1889 году производство Холла начало использовать принцип внутреннего нагрева. [j] К сентябрю 1889 года производство Холла выросло до 385 фунтов (175 килограммов) при себестоимости 0,65 доллара за фунт. [91] К 1890 году компания Холла все еще испытывала недостаток в капитале и не выплачивала дивиденды ; Холлу пришлось продать часть своих акций, чтобы привлечь инвестиции. [92] В том же году был построен новый завод в Патрикрофте . [93] Плавильный завод в Локпорте не выдержал конкуренции и был закрыт к 1892 году. [94]

Процесс Холла-Эру преобразует глинозем в металл. Австрийский химик Карл Йозеф Байер открыл способ очистки боксита для получения глинозема в 1888 году на текстильной фабрике в Санкт-Петербурге и получил патент в том же году; [95] теперь это известно как процесс Байера . Байер спекал боксит со щелочью и выщелачивал его водой; после перемешивания раствора и введения в него затравочного агента он обнаружил осадок чистого гидроксида алюминия, который разлагался до глинозема при нагревании. В 1892 году, работая на химическом заводе в Елабуге , он обнаружил, что алюминий, содержащийся в боксите, растворяется в щелочном остатке от выделения твердых частиц глинозема; это имело решающее значение для промышленного использования этого метода. В том же году он получил патент. [95] [96]

Мировое производство алюминия с 1885 по 1899 год.

Общее количество нелегированного алюминия, произведенного с использованием химического метода Девиля с 1856 по 1889 год, составило 200 метрических тонн. [47] Производство только в 1890 году составило 175 метрических тонн. Оно выросло до 715 метрических тонн в 1893 году и до 4034 метрических тонн в 1898 году. [71] Цена упала до 2 долларов за фунт в 1889 году и до 0,5 долларов за фунт в 1894 году. [97]

К концу 1889 года была достигнута стабильно высокая чистота алюминия, производимого электролизом. [98] В 1890 году завод Вебстера устарел после открытия электролизного завода в Англии. [68] Главное преимущество Нетто, высокая чистота получаемого алюминия, уступала электролитическому алюминию, и его компания закрылась в следующем году. [98] Compagnie d'Alais et de la Camargue также решила перейти на электролитическое производство, и их первый завод, использующий этот метод, был открыт в 1895 году. [74]

Современное производство алюминия основано на процессах Байера и Холла-Эру. В 1920 году он был усовершенствован группой под руководством шведского химика Карла Вильгельма Сёдерберга. Ранее анодные электроды изготавливались из предварительно обожженных угольных блоков, которые быстро портились и требовали замены; группа внедрила непрерывные электроды, изготовленные из кокса и смоляной пасты в восстановительной камере. Это достижение значительно увеличило мировое производство алюминия. [99]

Массовое использование

Дайте нам алюминий в нужном количестве, и мы сможем бороться еще четыре года.

—  Советский лидер Иосиф Сталин Гарри Гопкинсу , личному представителю президента США Франклина Д. Рузвельта , в августе 1941 года [100]
График, показывающий номинальные (в современных долларах США) и реальные (в долларах США 1998 года) цены на алюминий с 1900 года.
Номинальные (в современных долларах США, синим цветом) и реальные (в долларах США 1998 года, красным цветом) цены на алюминий с 1900 года.

Цены на алюминий снизились, и к началу 1890-х годов металл стал широко использоваться в ювелирных изделиях, оправах для очков, оптических приборах и многих предметах повседневного обихода. Алюминиевая посуда начала производиться в конце 19 века и постепенно вытеснила медную и чугунную посуду в первые десятилетия 20 века. В то время была популярна алюминиевая фольга . Алюминий мягкий и легкий, но вскоре было обнаружено, что легирование его другими металлами может повысить его твердость, сохранив при этом его низкую плотность. Алюминиевые сплавы нашли множество применений в конце 19 и начале 20 веков. Например, алюминиевая бронза применяется для изготовления гибких лент, листов и проволоки и широко используется в судостроении и авиационной промышленности. [101] В авиации использовался новый алюминиевый сплав, дюралюминий , изобретенный в 1903 году. [102] Переработка алюминия началась в начале 1900-х годов и широко применялась с тех пор, [103] поскольку алюминий не портится при переработке и, таким образом, может быть переработан повторно. [104] На этом этапе перерабатывался только тот металл, который не использовался конечными потребителями. [105] Во время Первой мировой войны правительства крупных стран требовали больших партий алюминия для легких прочных планеров самолетов. Они часто субсидировали заводы и необходимые системы электроснабжения. [106] [107] Общее производство алюминия достигло пика во время войны: мировое производство алюминия в 1900 году составило 6800 метрических тонн; в 1916 году годовое производство превысило 100 000 метрических тонн. [105] Война создала больший спрос на алюминий, который растущее первичное производство не могло полностью удовлетворить, и переработка также интенсивно росла. [103] За пиком производства последовал спад, а затем быстрый рост. [105]

Первый полет братьев Райт
Первый авиационный полет был совершен братьями Райт в 1903 году. Для двигателя самолета Райт требовался прочный легкий материал ; для прочности был использован легкий алюминий, легированный медью. [108]

В течение первой половины 20-го века реальная цена на алюминий непрерывно падала с 14 000 долларов за метрическую тонну в 1900 году до 2 340 долларов в 1948 году (в долларах США 1998 года). Были некоторые исключения, такие как резкий рост цен во время Первой мировой войны. [105] Алюминия было много, и в 1919 году Германия начала заменять свои серебряные монеты алюминиевыми; все больше и больше номиналов переходили на алюминиевые монеты по мере того, как в стране прогрессировала гиперинфляция . [109] К середине 20-го века алюминий стал частью повседневной жизни, став неотъемлемым компонентом предметов домашнего обихода. [110] Алюминиевые грузовые вагоны впервые появились в 1931 году. Их меньшая масса позволяла им перевозить больше груза. [107] В 1930-х годах алюминий появился как материал для гражданского строительства, используемый как в основных конструкциях, так и в интерьерах зданий. [111] Его применение в военной технике, как для самолетов, так и для танковых двигателей, развивалось. [112]

Алюминий, полученный в результате переработки, считался хуже первичного алюминия из-за более слабого химического контроля, а также плохого удаления окалины и шлаков . Переработка в целом росла, но в значительной степени зависела от выхода первичного производства: например, когда цены на электроэнергию в Соединенных Штатах снизились в конце 1930-х годов, больше первичного алюминия можно было производить с использованием энергозатратного процесса Холла-Эру. Это сделало переработку менее необходимой, и, таким образом, темпы переработки алюминия снизились. [103] К 1940 году началась массовая переработка алюминия, бывшего в употреблении. [105]

Мешки с алюминием сложены перед тележками с алюминием
Во время Второй мировой войны британцы собирали алюминиевую утварь из домов. Алюминий использовался для производства самолетов. [113]

Во время Второй мировой войны производство снова достигло пика, впервые превысив 1 000 000 метрических тонн в 1941 году. [105] Алюминий активно использовался в производстве самолетов и был стратегическим материалом чрезвычайной важности; настолько, что когда Alcoa (преемник компании Hall's Pittsburgh Reduction Company и монополист по производству алюминия в Соединенных Штатах в то время) не расширила свое производство, министр внутренних дел Соединенных Штатов провозгласил в 1941 году: «Если Америка проиграет войну, она может поблагодарить Aluminum Corporation of America». [114] В 1939 году Германия была ведущим мировым производителем алюминия; таким образом, немцы видели в алюминии свое преимущество в войне. Алюминиевые монеты продолжали использоваться, но, хотя они символизировали упадок при их введении, к 1939 году они стали олицетворять власть. [115] (В 1941 году их начали изымать из обращения, чтобы сохранить металл для военных нужд.) [116] После того, как в 1940 году на Соединенное Королевство было совершено нападение, оно начало амбициозную программу переработки алюминия; недавно назначенный министр авиастроения обратился к общественности с просьбой пожертвовать любой бытовой алюминий для строительства самолетов. [113] [k] Советский Союз получил 328 100 метрических тонн алюминия от своих соратников с 1941 по 1945 год; [121] этот алюминий использовался в двигателях самолетов и танков. [122] Без этих поставок объем производства советской авиационной промышленности сократился бы более чем вдвое. [123]

После пика военного времени мировое производство упало на три года в конце войны и после войны, но затем вновь начало быстро расти. [105] В 1954 году мировое производство составило 2 810 000 метрических тонн; [105] это производство превзошло производство меди , [l] исторически второе по производству после железа, [125] [126] сделав ее самым производимым цветным металлом .

Алюминиевый век

Ничто не останавливает время. Одна эпоха сменяет другую, и порой мы этого даже не замечаем. Каменный век... Бронзовый век... Железный век... [...] Однако можно утверждать, что именно сейчас мы стоим на пороге Алюминиевого века.

—  Российская алюминиевая компания «РУСАЛ» в своей книге «Алюминий: тринадцатый элемент» в 2007 году [127]
Алюминиевая банка
Алюминиевая банка .

Первый искусственный спутник Земли , запущенный в 1957 году, состоял из двух соединенных алюминиевых полусфер. Все последующие космические аппараты в той или иной степени использовали алюминий. [99] Алюминиевая банка была впервые изготовлена ​​в 1956 году и использовалась в качестве контейнера для напитков в 1958 году. [128] В 1960-х годах алюминий использовался для производства проводов и кабелей . [129] С 1970-х годов высокоскоростные поезда обычно использовали алюминий из-за его высокого соотношения прочности к весу. По той же причине растет содержание алюминия в автомобилях. [107]

К 1955 году на мировом рынке [м] доминировали шесть основных компаний: Alcoa, Alcan (возникла как часть Alcoa), Reynolds , Kaiser , Pechiney (слияние Compagnie d'Alais et de la Camargue, которая купила плавильный завод Девиля, и Société électrométallurgique française, которая наняла Эру), и Alusuisse (преемник Aluminium Industrie Aktien Gesellschaft Эру); их совокупная доля рынка составила 86%. [130] С 1945 года потребление алюминия росло почти на 10% каждый год в течение почти трех десятилетий, набирая обороты в строительстве, электрических кабелях, базовой фольге и авиационной промышленности. В начале 1970-х годов дополнительный импульс пришел с разработкой алюминиевых банок для напитков. [131] Реальная цена снижалась до начала 1970-х годов; [132] в 1973 году реальная цена составила 2130 долларов за метрическую тонну (в долларах США 1998 года). [105] Основными факторами падения цены стали снижение затрат на добычу и переработку, технологический прогресс и рост производства алюминия, [132] которое впервые превысило 10 000 000 метрических тонн в 1971 году. [105]

Опалубка на станции метро «Волоколамская» Московского метрополитена
Опалубка на станции метро «Волоколамская» Московского метрополитена .

В конце 1960-х годов правительствам стало известно об отходах промышленного производства; они ввели ряд правил, благоприятствующих переработке и утилизации отходов. Аноды Содерберга, которые экономят капитал и рабочую силу для обжига анодов, но более вредны для окружающей среды (из-за большей сложности сбора и утилизации паров при обжиге), [133] вышли из моды, и производство начало возвращаться к предварительно обожженным анодам. [134] Алюминиевая промышленность начала продвигать переработку алюминиевых банок, пытаясь избежать ограничений на них. [103] Это вызвало переработку алюминия, ранее использовавшегося конечными потребителями: например, в Соединенных Штатах уровень переработки такого алюминия увеличился в 3,5 раза с 1970 по 1980 год и в 7,5 раза к 1990 году. [105] Стоимость производства первичного алюминия выросла в 1970-х и 1980-х годах, и это также способствовало росту переработки алюминия. [103] Более строгий контроль состава и усовершенствованная технология очистки уменьшили разницу в качестве между первичным и вторичным алюминием. [103]

В 1970-х годах возросший спрос на алюминий сделал его биржевым товаром; в 1978 году он поступил на Лондонскую биржу металлов , старейшую в мире промышленную биржу металлов. [99] С тех пор алюминий продавался за доллары США, и его цена колебалась вместе с обменным курсом валюты. [135] Необходимость разработки месторождений более низкого качества и быстрый рост затрат на энергоносители, а также бокситы, а также изменения обменных курсов и регулирование парниковых газов увеличили чистую стоимость алюминия; [132] реальная цена выросла в 1970-х годах. [136]

График мирового производства алюминия с 1900 года
Мировое производство алюминия с 1900 года.

Рост реальной цены, а также изменения тарифов и налогов, начали перераспределение долей мировых производителей: на Соединенные Штаты, Советский Союз и Японию приходилось почти 60% мирового первичного производства в 1972 году (и их совокупная доля потребления первичного алюминия также была близка к 60%); [137] но их совокупная доля лишь немного превысила 10% в 2012 году. [138] Сдвиг производства начался в 1970-х годах с перемещения производства из Соединенных Штатов, Японии и Западной Европы в Австралию, Канаду, на Ближний Восток, в Россию и Китай, где оно было дешевле из-за более низких цен на электроэнергию и благоприятного государственного регулирования, такого как низкие налоги или субсидии. [139] Издержки производства в 1980-х и 1990-х годах снизились из-за достижений в области технологий, более низких цен на энергию и глинозем и высоких обменных курсов доллара США. [140]

В 2000-х годах совокупная доля стран БРИК (Бразилия, Россия, Индия и Китай) выросла с 32,6% до 56,5% в первичном производстве и с 21,4% до 47,8% в первичном потреблении. [141] Китай накопил особенно большую долю мирового производства благодаря изобилию ресурсов, дешевой энергии и государственным стимулам; [142] он также увеличил свою долю потребления с 2% в 1972 году до 40% в 2010 году. [143] Единственной другой страной с двузначным процентом были Соединенные Штаты с 11%; ни одна другая страна не превысила 5%. [144] В Соединенных Штатах, Западной Европе и Японии большая часть алюминия потреблялась в транспорте, машиностроении, строительстве и упаковке. [144]

В середине 2000-х годов рост цен на энергию, глинозем и углерод (используемый в анодах) привел к росту производственных издержек. Это было усилено изменением валютных курсов: не только ослаблением доллара США, но и укреплением китайского юаня . Последнее стало важным, поскольку большая часть китайского алюминия была относительно дешевой. [145]

Мировое производство продолжало расти: в 2018 году оно достигло рекордных 63 600 000 метрических тонн, прежде чем немного снизилось в 2019 году. [105] Алюминий производится в больших количествах, чем все другие цветные металлы вместе взятые. [146] Его реальная цена (в долларах США 1998 года) в 2019 году составляла 1400 долларов за метрическую тонну (2190 долларов за тонну в современных долларах). [105]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Девиль установил, что нагревание смеси хлорида натрия , глины и древесного угля дает многочисленные алюминиевые глобулы. Это было опубликовано в Трудах Академии наук, но в конечном итоге забыто. [4] Французский химик Андре Дюбуан обнаружил, что нагревание смеси буры , глинозема и меньших количеств дихромата и кремния в тигле образует нечистый алюминий. Борная кислота в изобилии встречается в Италии. По словам Дюбуана, это намекает на возможность того, что борная кислота, поташ и глина под восстановительным влиянием угля могли производить алюминий в Риме. [4]
  2. ^ Похожая история приписывается Плинию, который вместо этого упоминает легкий блестящий металл, извлеченный из глины — описание, которое соответствует описанию алюминия. Однако и Петроний, и Плиний упоминали стекло [6] (а Дион Кассандрович вообще не упоминал этот материал). [7] Возможным источником ошибки является французский генерал Луи Гаспар Гюстав Адольф Ивелин де Бевиль , которого открыто цитировал Девиль в 1864 году. Де Бевиль искал в римских источниках возможные древние упоминания нового металла и обнаружил среди прочих историю в « Сатириконе » . Де Бевиль мог неправильно истолковать выражение Петрония aurum pro luto habere (буквально «иметь золото как грязь»), предположив, что lutum означает «глина» (возможный перевод), тогда как это слово на протяжении всей книги на самом деле означает что-то бесполезное в целом. Немецкий химик Герхард Эггерт пришел к выводу, что эта история была ошибочной. [6] Оценив другие возможные объяснения, он заявил, что изначальная история, вероятно, также была выдумкой; однако он не оценил предположение Дюбуэна. [6]
  3. ^ Глинозем был в изобилии и мог быть восстановлен коксом в присутствии меди, давая алюминиево-медные сплавы. Существующие работы китайских алхимиков показывают, что сплавы с небольшим содержанием алюминия могли быть получены в Китае. У китайцев не было технологии для производства чистого алюминия, а необходимые температуры (около 2000 °C) были недостижимы. В Китае было найдено несколько артефактов с высоким содержанием алюминия, предположительно относящихся ко временам первой династии Цзинь, но позже было показано, что технология, необходимая для их изготовления, в то время не была доступна, и поэтому артефакты не были подлинными. [8]
  4. ^ Термины «земля квасцов» и «глинозем» относятся к одному и тому же веществу. Немецкоязычные авторы, упомянутые в этом разделе, использовали «земля квасцов» ( Alaun-Erde ), тогда как французские авторы использовали «глинозем» ( alumine ).
  5. ^ Описание Эрстедом выделения нового элемента, зафиксированное Датской королевской академией наук и литературы [26], не включает в себя название металла, ни название «алюминий», ни его собственное предложение; для сравнения, Вёлер включил слово «алюминий» в название своей статьи. [33]
  6. ^ Обратите внимание на разницу между себестоимостью и ценой . Себестоимость — это сумма денег (а иногда и других ресурсов, таких как время), потраченная на производство продукта, тогда как цена — это сумма денег (или иногда и других товаров или услуг), за которую продается продукт. Цена производителя равна себестоимости плюс прибыль производителя .
  7. ^ Хотя процессы Холла и Эру были очень похожи и теперь обычно рассматриваются как один, у них были некоторые небольшие первоначальные различия. Например, Эру использовал угольные аноды, а Холл — медь. [80]
  8. ^ Братья Коулз не хотели менять свой метод производства, поскольку они боялись, что массовое производство алюминия немедленно снизит цену металла. Президент компании рассматривал возможность покупки патента Холла (который в то время еще не был выдан), чтобы гарантировать, что конкуренты не воспользуются им. [87]
  9. ^ Холл смог доказать свою оригинальность благодаря ведению записей об экспериментах. Холл задокументировал выделение алюминия в феврале 1886 года, и члены его семьи предоставили доказательства этого. Напротив, самая ранняя дата, к которой можно было отнести изобретение Эру, была датой выдачи французского патента в апреле. [81]
  10. ^ Поскольку принцип внутреннего нагрева отсутствовал в патенте Холла, братья Коулз посчитали, что Холл украл его у них, и подали в суд на его компанию в 1891 году. Этот судебный процесс был решен только в 1903 году; Pittsburgh Reduction Company пришлось выплатить большую компенсацию . [89] [90]
  11. ^ Эта кампания не была эффективной как средство достижения заявленной цели — сбора алюминия для производства самолетов: собранный металл был невысокого качества, [117] требовал ручной обработки (например, удаления деревянных ручек кастрюль), [118] а алюминий был доступен в виде неиспользованной кухонной утвари в магазинах и в качестве лома; [117] уже существующий лом, в частности, можно было легко преобразовать в алюминий требуемой чистоты и нельзя было продать где-либо еще. [119] Однако кампания подняла моральный дух британского гражданского населения, которое участвовало в военных действиях. [117] [120]
  12. ^ Сравните годовую статистику производства алюминия [105] и меди [124] по данным Геологической службы США.
  13. ^ Обратите внимание, что не все экономики в мире были рыночными ; например, в Советском Союзе была плановая экономика .

Ссылки

  1. ^ ab Setton, Kenneth Meyer (1976). "Пий II, крестовый поход и венецианская война против турок". Папство и Левант, 1204–1571: пятнадцатый век . Американское философское общество. стр.  231–270 . ISBN 978-0-87169-127-9.
  2. ^ Дроздов 2007, стр. 12.
  3. ↑ Дроздов 2007, стр. 12–14.
  4. ^ abcd Duboin, A. (1902). «Les Romains ont-ils connu l'aluminium?» [Знали ли римляне об алюминии?]. La Revue Scientifique (на французском). 18 (24): 751–753 . Архивировано из оригинала 16.11.2018 . Получено 16.11.2018 .
  5. ↑ Pliny's Natural History. Перевод: Rackham, H.; Jones, WHS; Eichholz, DE Harvard University Press ; William Heinemann . 1949–1954. Архивировано из оригинала 1 января 2017 г.
  6. ^ abc Эггерт, Герхард (1995). «Древний алюминий? Гибкое стекло? В поисках настоящего сердца легенды» (PDF) . Skeptical Inquirer . 19 (3): 37–40 .
  7. ^ Фостер, Герберт Болдуин, ред. (1954). Римская история Диона (PDF) . Перевод Кэри, Эрнеста (7-е изд.). William Heinemann Limited; Harvard University Press. стр. 173. Архивировано (PDF) из оригинала 20-06-2016 . Получено 04-12-2018 .
  8. ^ Батлер, Энтони Р.; Глидуэлл, Кристофер; Притчард, Шари Э. (1986). «Алюминиевые предметы из гробницы династии Цзинь — могут ли они быть подлинными?». Interdisciplinary Science Reviews . 11 (1): 88– 94. Bibcode : 1986ISRv...11...88B. doi : 10.1179/isr.1986.11.1.88.
  9. ^ Дроздов 2007, стр. 16.
  10. ^ Клэпхэм, Джон Гарольд; Пауэр, Эйлин Эдна (1941). Кембриджская экономическая история Европы: от упадка Римской империи. Архив CUP . стр. 207. ISBN 978-0-521-08710-0.
  11. ^ Балстон, Джон Ноэль (1998). «Приложение I – В защиту квасцов». Ватманы и тканая бумага: ее изобретение и развитие на Западе: исследование происхождения тканой бумаги и настоящей тканой проволочной ткани . Том 3. Джон Балстон. стр. 198. ISBN 978-0-9519505-3-1.
  12. ↑ Дроздов 2007, стр. 17–18.
  13. ^ abcd Ричардс 1896, стр. 3.
  14. ^ abc Дроздов 2007, стр. 25.
  15. ^ Уикс, Мэри Эльвира (1968). Открытие элементов. Том 1 (7-е изд.). Журнал химического образования . стр. 187. ISBN 9780608300177.
  16. ^ abcd Ричардс 1896, стр. 2.
  17. ^ Дроздов 2007, стр. 26.
  18. ^ Виглеб, Иоганн Кристиан (1790). Geschichte des wachsthums und der erfindungen in der chemie, in der neuern zeit [ История развития и изобретений в химии в новейшее время ]. Николай, Кристоф Фридрих . п. 357.
  19. ^ Дроздов 2007, стр. 27.
  20. ^ Потт, Иоганн Генрих (1746). Химические исследования , которые в первую очередь касаются литогеогнозии или знания и обработки обычных простых горных пород и земли, а также огня и света] ] ( на немецком языке). Том. 1. Восс, Кристиан Фридрих. п. 32. Архивировано из оригинала 22 декабря 2016 г. Проверено 10 ноября 2017 г.
  21. ^ Чисхолм, Хью , ред. (1911). «Квасцы»  . Энциклопедия Британника . Т. 01 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С.  766–767 .
  22. ^ Леннартсон, Андерс (2017). Химические работы Карла Вильгельма Шееле. Springer International Publishing . стр. 32. ISBN 978-3-319-58181-1.
  23. ↑ Ричардс 1896, стр. 3–4.
  24. ^ Вюрц, Адольф (1865). «Введение в химическую философию согласно современным теориям». Chemical News . 15 : 99.
  25. ^ Дроздов 2007, стр. 31.
  26. ^ abc Королевская Датская академия наук и литературы (1827 г.). Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs philosophiske og historiske afhandlinger [ Философские и исторические диссертации Датской королевской академии наук и литературы ] (на датском языке). Попп. стр.  xxv– xxvi. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 г. Проверено 10 ноября 2017 г.
  27. ^ abcde Ричардс 1896, стр. 4.
  28. ^ аб Гайтон, Луи-Бернар (1795). «Опыт сравнительных испытаний на земле, для определения leur fusabilité, leur manière de se comporter avec les flux salins ou vitreux, et l'action dissolvante qu'elles exercent reciproquement les unes sur les autres» [Сравнительные эксперименты на земле, чтобы определить их плавкость, их поведение с физиологическим раствором или стекловидным телом потоки и растворяющее действие, которое они оказывают друг на друга]. Journal de l'École Polytechnique (на французском языке). 3 : 299. Архивировано из оригинала 11 ноября 2017 г. Проверено 11 ноября 2017 г.
  29. ^ ab Davy, Humphry (1812). "О металлах; их первичных составах с другими несоставными телами и друг с другом". Элементы химической философии: Часть 1. Том 1. Брэдфорд и Инскип. стр. 201.
  30. ^ Дэви, Хамфри (1808). «Электрохимические исследования, о разложении земель; с наблюдениями за металлами, полученными из щелочных земель, и амальгамой, полученной из аммиака». Philosophical Transactions of the Royal Society . 98 : 353. Bibcode : 1808RSPT...98..333D. doi : 10.1098/rstl.1808.0023. S2CID  96364168.
  31. ^ Куинион, Майкл (2005). Порт Out, Starboard Home: Увлекательные истории, которые мы рассказываем о словах, которые мы используем. Penguin Books Limited. С.  23–24 . ISBN 978-0-14-190904-2.
  32. ^ Эрстед, ХК, изд. (1825). «Физический класс». Oversigt over det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs Forhandlinger og dets Medlemmers Arbeider с 31 мая 1824 г. по 31 мая 1825 г. (на датском языке). Копенгаген. С.  15–16 . HDL : 2027/osu.32435054254693 . ISSN  0369-7169. ОСЛК  32565767.
  33. ^ abc Вёлер, Фридрих (1827). «Ueber das Aluminium» [Об алюминии]. Аннален дер Физик и Химия . 2 (на немецком языке). 11 (9): 146–161 . Бибкод : 1828АнП....87..146W. дои : 10.1002/andp.18270870912. S2CID  122170259.
  34. ^ Дроздов 2007, стр. 36.
  35. ^ abcdef Кристенсен, Дэн Ч. (2013). «Алюминий: приоритет и национализм». Ганс Христиан Эрстед: чтение разума природы . OUP Oxford. стр.  424– 430. ISBN 978-0-19-164711-6.
  36. ^ Фонтани, Марко; Коста, Мариаграция; Орна, Мэри Вирджиния (2015). Утраченные элементы: теневая сторона периодической таблицы. Издательство Оксфордского университета . п. 30. ISBN 978-0-19-938334-4.
  37. ^ Ларнед, Джозефус Нельсон (1923). Новая история Ларнеда для легкого ознакомления, чтения и исследования: фактические слова лучших историков, биографов и специалистов мира; полная система истории для всех целей, распространяющаяся на все страны и субъекты и представляющая лучшую и новейшую литературу по истории. CA Nichols Publishing Company. стр. 4472.
  38. ↑ Ричардс 1896, стр. 4–5.
  39. ^ Бьеррум, Нильс (1926). «Die Entdeckung des Aluminiums» [Открытие алюминия]. Zeitschrift für Angewandte Chemie (на немецком языке). 39 (9): 316–317 . Бибкод : 1926АнгЧ..39..316Б. дои : 10.1002/ange.19260390907. ISSN  0044-8249.
  40. ^ abc Дроздов 2007, стр. 38.
  41. ^ Холмс, Гарри Н. (1936). «Пятьдесят лет промышленного алюминия». The Scientific Monthly . 42 (3): 236– 239. Bibcode : 1936SciMo..42..236H. JSTOR  15938.
  42. ^ Скрабец 2017, стр. 10–11.
  43. ^ Лид, Дэвид Р. (1995). CRC Handbook of Chemistry and Physics: A Ready-reference Book of Chemical and Physical Data. CRC Press. стр. 4-3. ISBN 978-0-8493-0595-5.
  44. ^ Лапарра, Морис (2015). Портрет алюминия, металла мечты и современности (PDF) (Отчет). Институт истории алюминия . стр. 3. Архивировано из оригинала (PDF) 29 августа 2016 г. Получено 19 декабря 2018 г.
  45. ^ "Алюминий: где мы находимся". Kiplinger's Finance . Kiplinger Washington Agency: 29. 1948. ISSN  1528-9729.
  46. ^ Каллианиотис, Джон Н. (2013). Международные финансовые операции и обменные курсы: торговля, инвестиции и паритеты. Springer. стр. 270. ISBN 978-1-137-35693-2.
  47. ^ abc Дроздов 2007, стр. 39.
  48. ^ Sainte-Claire Deville, HE (1859). De l'aluminium, ses propriétés, sa fabrication [ Алюминий, его свойства, его изготовление ] (на французском). Mallet-Bachelier. Архивировано из оригинала 30 апреля 2016 г.
  49. ^ Скрабец 2017, стр. 11.
  50. ^ abcdef Дроздов 2007, стр. 46.
  51. ^ Венецкий, С. (1969).«Серебро» из глины». Металлург . 13 (7): 451– 453. doi :10.1007/BF00741130. S2CID  137541986.
  52. ^ Николс, Сара К.; Агро, Элизабет Р.; Теллер, Элизабет; Антонелли (2000). Теллер, Элизабет; Антонелли, Паола (ред.). Алюминий по дизайну. Музей искусств Карнеги. стр. 66. ISBN 978-0-8109-6721-2.
  53. ^ ab Skrabec 2017, стр. 12.
  54. ^ Эссиг, Чарльз Джеймс (1900). Американский учебник ортопедической стоматологии: в работах выдающихся авторитетов. Lea Brothers. стр. 148.
  55. ^ Дроздов 2007, стр. 49.
  56. ^ Дроздов 2007, стр. 41.
  57. ^ abc McNeil 2002, стр. 104.
  58. ^ Макнил 2002, стр. 103–104.
  59. ^ Le Roux, Muriel (май 2015 г.). «От науки к промышленности: объекты алюминия во Франции с девятнадцатого по двадцатый век». Ambix . 62 (2): 114– 137. doi :10.1179/1745823415Y.0000000001.
  60. ^ Макнил 2002, стр. 103.
  61. ^ Бинчевски, Джордж Дж. (1995). «Суть памятника: история алюминиевого колпака памятника Вашингтону». JOM . 47 (11): 20– 25. Bibcode : 1995JOM....47k..20B. doi : 10.1007/bf03221302. S2CID  111724924. Архивировано из оригинала 24.01.2016 . Получено 10.11.2017 .
  62. ↑ Дроздов 2007, стр. 43–45.
  63. ^ Хауэлл, Джорджина (2010). Гертруда Белл: Королева пустыни, создательница наций. Фаррар, Штраус и Жиру . стр.  4–5 . ISBN 978-1-4299-3401-5.
  64. ^ ab "Алюминий". Отчет о горнодобывающей промышленности в Соединенных Штатах по одиннадцатой переписи населения 1890 года . Типография правительства США . 1892. С.  280–281 .
  65. ^ Бюттнер, Алекс; Физ, Фред (1938). Металл из Лема. (Der hundertjährige Kampf um d. Wunderstoff Aluminium.) [ Металл из глины. (Столетняя борьба за чудесное вещество алюминий.) ] (на немецком языке). Гольдманн. п. 40.
  66. ^ ab McNeil 2002, стр. 105.
  67. ^ abc Geller, Tom (2007). "Aluminum: Common Metal, Uncommon Past". Дистилляции . Science History Institute . Архивировано из оригинала 2019-04-26 . Получено 2018-12-04 .
  68. ^ Дроздов 2007, стр. 45.
  69. ^ Скрабец 2017, стр. 14–15.
  70. ^ Фридрих, Хорст Э.; Мордайк, Барри Лесли (2006). Технология магния: металлургия, данные проектирования, применение в автомобилестроении. Springer Science & Business Media. стр. 3. ISBN 978-3-540-20599-9.
  71. ^ аб Белли, Питер Йозеф (2012). Das Lautawerk der Vereinigte Aluminium-Werke AG (VAW) с 1917 по 1948 год: ein Rüstungsbetrieb в региональном, национальном, международном и политическом контексте: (zugleich ein Beitrag zur Industriegeschichte der Niederlausitz) [Завод Vereinigte Aluminium-Werke в Лауте AG (VAW) с 1917 по 1948 год: завод вооружений в региональном, национальном и политическом контекстах: (одновременно вход в историю промышленности Нижней Лужицы) ] (на немецком языке). ЛИТ Верлаг Мюнстер. стр.  30–31 . ISBN. 978-3-643-11716-8.
  72. ^ Скрабец 2017, стр. 15.
  73. ^ Нетто, К. (1889). «Die Herstellung von Aluminium». Zeitschrift für Angewandte Chemie (на немецком языке). 2 (16): 448–451 . Бибкод : 1889AngCh...2..448N. дои : 10.1002/ange.18890021603. ISSN  0044-8249.
  74. ^ abc Дроздов 2007, стр. 59.
  75. ↑ Дроздов 2007, стр. 52–53.
  76. ^ Кросланд, Морис (2002). Наука под контролем: Французская академия наук 1795-1914. Cambridge University Press. стр. 252. ISBN 978-0-521-52475-9.
  77. ^ Дроздов 2007, стр. 54.
  78. ^ Мейерс, Питер. «Производство алюминия» . Получено 15 июня 2019 г.
  79. ^ Макнил 2002, стр. 107.
  80. ^ Скрабец 2017, стр. 35.
  81. ^ abc Американское химическое общество Офис по связям с общественностью (1997). Производство металлического алюминия электрохимическим методом (PDF) . Американское химическое общество.
  82. ^ Дроздов 2007, стр. 56.
  83. ↑ Дроздов 2007, стр. 55–59.
  84. ^ "Alusuisse" (на немецком языке). Исторический лексикон Швейцарии. 2013. Архивировано из оригинала 27 октября 2017 г. Проверено 26 ноября 2017 г.
  85. ^ "История алюминия". История алюминия . РУСАЛ . Архивировано из оригинала 2017-09-27 . Получено 2018-12-19 .
  86. ^ Шеллер, Мими (2014). Алюминиевые мечты: создание легкой современности. MIT Press. стр. 41. ISBN 978-0-262-02682-6.
  87. ↑ Дроздов 2007, стр. 60–61.
  88. ^ Скрабец 2017, стр. 37–42.
  89. ^ Скрабец 2017, стр. 52–55.
  90. ^ Дроздов 2007, стр. 61.
  91. ^ Макнил 2002, стр. 108.
  92. ^ Скрабец 2017, стр. 42.
  93. ↑ Дроздов 2007, стр. 59–61.
  94. ^ Дроздов 2007, стр. 55.
  95. ^ ab Habashi, Fathi (2016), «Сто лет процесса Байера для производства глинозема», в Donaldson, Don; Raahauge, Benny E. (ред.), Essential Readings in Light Metals , Springer International Publishing, стр.  85–93 , doi :10.1007/978-3-319-48176-0_12, ISBN 9783319485744
  96. ^ Дроздов 2007, стр. 74.
  97. ^ Ханнерс, Ричард. «Повсеместность и древность» (PDF) . От суперзвезды к суперфонду . Получено 15.06.2019 .
  98. ^ аб Регельсбергер, Фридрих Ф. (2013). Chemische Technologie der Leichtmetalle und ihrer Legierungen [ Химические технологии легких металлов и их примесей ] (на немецком языке). Спрингер-Верлаг. п. 13. ISBN 978-3-662-34128-5.
  99. ^ abc "История алюминия". Все об алюминии . РУСАЛ . Архивировано из оригинала 2017-11-07 . Получено 2017-11-10 .
  100. ^ Рыжков, НИ; Куманёв, ГА (2014). Поставки продовольствия и других стратегических грузов в Советский Союз по «ленд-лизу» (PDF) . Труды Международной научно-практической конференции «Сотрудничество стран антигитлеровской коалиции — важный фактор во Второй мировой войне (к 70-летию открытия Второго фронта)». стр. 116 . Получено 29.12.2019 .
  101. ↑ Дроздов 2007, стр. 64–69.
  102. ↑ Дроздов 2007, стр. 66–69.
  103. ^ abcdef Шлезингер, Марк Э. (2013). Переработка алюминия (2-е изд.). ЦРК Пресс . стр.  2–6 . ISBN 978-1-4665-7025-2.
  104. ^ Уоллес, Г. (2010). «Производство вторичного алюминия». В Ламли, Роджер (ред.). Основы металлургии алюминия: производство, обработка и применение . Elsevier Science . стр. 70. ISBN 978-0-85709-025-6.
  105. ^ abcdefghijklmn "Алюминий. Статистика спроса и предложения". Историческая статистика по минеральным ресурсам в Соединенных Штатах (отчет). Геологическая служба США . 2017. Архивировано из оригинала 2018-03-08 . Получено 2017-11-10 .
  106. ^ Ингулстад, Матс (2012). «Мы хотим алюминий, никаких оправданий»: отношения между бизнесом и правительством в американской алюминиевой промышленности, 1917–1957 гг.». В Ингулстад, Матс; Фрёланд, Ханс Отто (ред.). От войны к благосостоянию: отношения между бизнесом и правительством в алюминиевой промышленности . akademika publishing. стр.  33–68 . ISBN 978-82-321-0049-1.
  107. ^ abc "Алюминий в транспорте". Все об алюминии . РУСАЛ. Архивировано из оригинала 2017-12-01 . Получено 2017-11-26 .
  108. ^ Макдэниел, Джо В. "1903 Wright Engine". Wright Brothers Aeroplane Company . Получено 16 июня 2019 г.
  109. ^ Скрабец 2017, стр. 79.
  110. ↑ Дроздов 2007, стр. 69–70.
  111. ^ Дроздов 2007, стр. 165–166.
  112. ^ Дроздов 2007, стр. 85.
  113. ^ ab Thorsheim, Peter (2015). Waste into Weapons. Cambridge University Press. С.  66–69 . ISBN 978-1-107-09935-7.
  114. ^ Селдес, Джордж (1943). Факты и фашизм (5-е изд.). In Fact, Inc. стр. 261.
  115. ^ Скрабец 2017, стр. 134–135.
  116. ^ Дэвис, Брайан Л. (2012). Немецкий тыловой фронт 1939–45. Bloomsbury Publishing . стр. 31. ISBN 978-1-78096-806-3.
  117. ^ abc Calder, Angus (2012). Народная война: Британия 1939-1945. Random House. стр. 149. ISBN 978-1-4481-0310-2.
  118. ^ Кокейн, Э. (2020). Рыться: История вещей, которые мы повторно использовали, перерабатывали и отказывались отпускать. Профиль. стр. 57. ISBN 978-1-78283-357-4.
  119. ^ Крысы!. В. Голланц. 1941. с. 90.
  120. ^ Гардинер, Джульетта (2016). Военное время. Заголовок. стр. 186. ISBN 978-1-4722-4149-8.
  121. ^ Соколов, Борис В. (2007). «Роль ленд-лиза в советских военных усилиях, 1941–1945». Журнал славянских военных исследований . 7 (3): 567– 586. doi :10.1080/13518049408430160. ISSN  1351-8046.
  122. ^ Chandonnet, Fern (2007). Аляска в войне, 1941–1945: забытая война в памяти. University of Alaska Press . стр. 338. ISBN 978-1-60223-135-1.
  123. ^ Уикс, Альберт Лорен (2004). Спаситель России: помощь СССР по ленд-лизу во Второй мировой войне. Lexington Books . стр. 135. ISBN 978-0-7391-0736-2.
  124. ^ "Copper. Supply-Demand Statistics". Историческая статистика по минеральным товарам в Соединенных Штатах (отчет). Геологическая служба США . 2017. Архивировано из оригинала 2018-03-08 . Получено 2019-06-04 .
  125. ^ Грегерсен, Эрик. "Медь". Britannica.com . Проверено 4 июня 2019 г.
  126. ^ Чисхолм, Хью , ред. (1911). «Медь»  . Encyclopaedia Britannica . Т. 07 (11-е изд.). Cambridge University Press. С.  102–110 .
  127. ^ Дроздов 2007, стр. 203.
  128. ^ Дроздов 2007, стр. 135.
  129. ^ Эволюция алюминиевых проводников, используемых для строительства проводов и кабелей (PDF) (Отчет). Национальная ассоциация производителей электрооборудования . 2012. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-10-10 . Получено 2017-11-26 .
  130. ^ Наппи 2013, стр. 5.
  131. ^ Наппи 2013, стр. 6.
  132. ^ abc Nappi 2013, стр. 9.
  133. ^ Бокрис, Джон (2013). Комплексный трактат по электрохимии: электрохимическая обработка. Springer Science & Business Media. стр. 303. ISBN 9781468437850.
  134. ^ Агентство по охране окружающей среды США (1973). Стоимость чистого воздуха. Типография правительства США . С. IE-87.
  135. ^ Наппи 2013, стр. 12–13.
  136. ^ Наппи 2013, стр. 9–10.
  137. ^ Наппи 2013, стр. 7.
  138. ^ Наппи 2013, стр. 3.
  139. ^ Наппи 2013, стр. 10.
  140. ^ Наппи 2013, стр. 14–15.
  141. ^ Наппи 2013, стр. 17.
  142. ^ Наппи 2013, стр. 20.
  143. ^ Наппи 2013, стр. 22.
  144. ^ ab Nappi 2013, стр. 23.
  145. ^ Наппи 2013, стр. 15.
  146. ^ Программа ООН по окружающей среде (2006). "Табель успеваемости: Алюминий". Выпуск 2006 года: отраслевые отчеты по окружающей среде и социальной ответственности . ЮНЕП/Earthprint. стр. 69. ISBN 978-92-807-2713-5.

Библиография

  • Чисхолм, Хью , ред. (1911). «Алюминий»  . Encyclopaedia Britannica . Том 01 (11-е изд.). Cambridge University Press. С.  767–773 .
  • Дроздов, Андрей (2007). Алюминий: Тринадцатый элемент (PDF) . Библиотека РУСАЛа. ISBN 978-5-91523-002-5. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-04-16 . Получено 2019-06-09 .
  • Макнил, Иэн (2002). Энциклопедия истории технологий. Routledge . ISBN 978-1-134-98165-6.
  • Наппи, Кармин (2013). Мировая алюминиевая промышленность 40 лет с 1972 года (PDF) (Отчет). Международный институт алюминия.
  • Ричардс, Джозеф Уильям (1896). Алюминий: его история, распространение, свойства, металлургия и применение, включая его сплавы (3-е изд.). Henry Carey Baird & Co.
  • Скрабец, Квентин Р. (2017). Алюминий в Америке: история. МакФарланд . ISBN 978-1-4766-2564-5.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=История_алюминия&oldid=1269773521"