Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.

Узнать больше...

Главная страница сайта Шпаргалки для учащихся
Помощь в решении задач по предметам Убойные фотки по химии
Сочинения (больше 4000) Жестяной юмор из жизни учащихся
Вернуться в меню книги об истории открытия химических элементов

"Серебро из глины" (алюминий)

Если покопаться немного в статистических справочниках, то можно найти, что в наше время мировое производство алюминия перевалило за десяток миллионов тонн в год. Неспециалисту эта цифра покажется невообразимо большой, а в действительности это лишь одна ступенька крутой лестницы, по которой взбирается сейчас производство алюминия. Начиная с 1910 г. производство алюминия каждые семь— восемь лет удваивается. Темпы роста производства алюминия выше темпов роста производства стали. Если в 1956 г. на каждую тонну стали в мире выплавлялось 11,4 кг алюминия, то в 1966 г. - уже 16 кг.

Да и в предстоящие годы нет оснований ожидать, что рост производства алюминия замедлится. Столь быстрый рост объясняется необычайно широким применением алюминия в самых различных сферах. Многогранная "деятельность" белого металла объясняется в первую очередь его малой плотностью, хорошими механическими, химическими и электрическими свойствами. Все это позволяет успешно использовать алюминий в транспортном машиностроении, судо- и авиастроении. Благодаря хорошей механической прочности алюминий нашел применение в химическом машиностроении и при сооружении больших резервуаров. Трудно пришлось бы и электротехникам, если бы у них не было более дешевого, чем медь, алюминия. Каждый из нас, проходя сегодня по новым кварталам, видит, как часто и успешно применяют алюминий современные архитекторы для строительства зданий. А ведь это далеко не все возможности применения замечательного металла алюминия, который чуть больше сотни лет назад стоил дороже золота.

Свое название алюминий получил от латинского слова "алюмен", что означает квасцы. Именно в квасцах в 1754 г. немецкий химик Маргграф

т Г

10qqoo

$0006

       
       
     

-

1695 1900 1905 1э10 1915

1920 1930 1940 1950 1э60 1970 1980

Мировое производство алюминия (пунктирная кривая - фактический уровень производства)

Ганс Христиан Эрстед

открыл квасцовую землю", т.е. окись алюминия Al2O3. Он же получил и глинозем из глины и сланцев различных видов. Но прошло несколько десятилетий, I I 1Шр|рр пока некоторым исследователям уда-

*4<~2* 4^SML ^iIlK лось выделить "радикал глинозема" в *^ # более или менее чистом виде. Так, в

1808 г. Дэви после своих электрохимических опытов по получению натрия и калия, а также щелочноземельных КЧь У/яН|^^ металлов - от магния до бария - по-

'*^^^ИнШ1Ш?< пытался вьщелить алюминий путем электролиза расплавленной смеси глинозема с едким кали. При этом, несомненно, получился алюминий, но Дэви не удалось выделить его из смеси металлов.

Значительно большего успеха достиг датчанин Ганс Христиан Эрстед (1777-1851 гг.), который в 1825 г, смешал безводный хлорид алюминия AlCl3 с амальгамой калия. Образовалась амальгама алюминия, очень быстро окисляющаяся на воздухе. После отгонки ртути остался алюминий. Эрстед описал полученный металл, сравнив его по цвету и блеску с оловом. От дальнейших опытов от отказался и сообщил о своих результатах немецкому химику Фридриху Велеру, который и занялся с разрешения Эрстеда выделением алюминия.

Ф.Вёлер (1800-1882 гг.) родился в Эшерсгейме близ Франкфурта-на-

Майне. Еще не достигнув 20-летнего возраста, он начал изучать медицину в Марбургском университете, а в 23 года получил докторское звание в Гейдельбергском университете. Всевозможными химическими опытами Be-лер увлекался еще в школьные годы; когда он стал студентом, то этого своего "хобби" он не оставил. Именно поэтому молодой Велер охотно последовал совету друга своего отца, профессора химии Леопольда Гмелина, специализироваться в области химии. Год Велер проработал в лаборатории Берцелиуса в Стокгольме. Здесь он изучил, по его словам "тысячу простых приемов, облегчающих работу и глубокие аналитические методы, которые Берцелиус открыл и применял с поразительным мастерством".

Фридрих Велер

По возвращении в Германию Вёлеру представилась возможность работать в недавно основанной Берлинской городской школе ремесел преподавателем химии. Он отказался от своих планов получить место преват-доцен-та в Гейдельбергском университете и в 1825 г. переехал в Берлин. В новой школе он нашел скромную лабораторию, которая вскоре стала местом фундаментальных открытий. Одним из них было выделение чистого алюминия. Продолжая опыты Эрстеда, Велер установил, что полученный датчанином алюминий сильно загрязнен калием. Осенью 1827 г. Вёлер восстанавливал калием безводный хлорид алюминия. Реакция протекала очень бурно, и Вёлер был вынужден несколько изменить опытное оборудование. Первые эксперименты он проводил в стеклянной трубке, куда помещал маленький кусочек хлористого алюминия с калием и нагревал их вместе. При этом трубка раскалялась и лопалась. Тогда химик перенес опыты в платиновый тигель, но и здесь реакция протекала так бурно, что крышку тигля пришлось прикручивать проволокой - иначе ее могло сорвать. Чтобы наверняка избежать возможной примеси платины в алюминии, Вёлер использовал в конце концов фарфоровый тигель.

О результатах опытов Вёлер писал: "Полученная масса полностью расплавлена и имеет темно-серый цвет. Охлажденный тигель помещают в большой сосуд с водой, чтобы растворилась соляная масса. При этом осаждается серый порошок, который при ближайшем рассмотрении, особенно на солнечном свету, оказывается состоящим их чистых мелких металлических блесток. После того как порошок осаждается, его переносят на фильтр, промывают холодной водой и сушат. Это и есть алюминий".

Вёлер тщательно, исследовал химические свойства алюминия. Когда сегодня читаешь его работы, остается только удивляться тем значительным результатам, которые он получил и которые стали основой химии алюминия.

Выделить алюминий в виде чистого металла Вёлеру удалось только в 1845 г. Он получил шарики алюминия размером с булавочную головку.

Во Франции выделением чистого алюминия занимался химик Анри Сент-Клер Девиль (1818-1881 гг.), начавший свои опыты позднее Вёле-ра - в 1854 г. Для восстановления алюминия он использовал вместо дорогостоящего калия натрий, процесс получения которого он существенно усовершенствовал и тем самым снизил его стоимость. Благодаря работам Девиля стоимость алюминия упала с 2000 до 200 марок за килограмм. Через год после начала опытов французский химик представил на Парижской всемирной выставке небольшие слитки алюминия, вызвавшие всеобщий интерес. Этот экспонат называли "серебром из глины".

Еще в 1854 г. Р.Бунзен в Гейдельберге и независимо от него Девиль установили, что металлический алюминий можно получать и электролизом легкоплавкой соли — натрийалюминиевого хлорида NaCl-AlCl3. Через пять лет французский химик предложил получать алюминий электролизом смеси натрийалюминиевого хлорида с криолитом Na3AlF6. Дэдеиль наблюдал также растворение алюминия в расплавленных фторидах. Это и стало ключом к открытию промышленного способа электролитического производства алюминия.

Но в то время о получении алюминия в промышленных масштабах при тогдашней дороговизне электроэнергии нельзя было и думать. Только с изобретением динамомашины (генератора постоянного тока) в 1867 г. стало возможным получение дешевого алюминия. Технологию производства алюминия электролизом расплава разработали в 1884 г. независимо друг от друга 21-летний американский студент Чарлз Мартин Холл (1863-1914 гг.) и его ровесник во Франции Поль-Луи Эру (1863-1914 гг.).

Холл проводил свои опыты с помощью построенной им самим электрической батареи в деревянном сарае. Первые образцы полученного им 23 февраля 1886 г. алюминия называют "драгоценности короны" и хранят до сих пор в музее фирмы "Алю-миниум компани оф Америка" в Питсбурге. Через два года после этих лабораторных опытов Холл начал промышленное производство алюминия.

В конце XIX века алюминий производили в промышленных масштабах и в Европе. Эру работал над получением алюминиевой бронзы (сплава меди с алюминием) и ферроалюминия. Химик из Вюрцбурга М.Килиани разработал способ получения чистого алюминия.

Следующими важнейшими этапами в истории алюминия были 1906 г., когда немецкий химик А.Вильм нашел первый самотвердеющий алюминиевый сплав дуралюмин, и 1919 г., когда американец Хупес изобрел трехслойное электролитическое рафинирование алюминия и получил этим способом чистый алюминии (чистота 99,99 % и более). Такой алюминий применяется, в частности, в электротехнике, химической и пищевой промышленности.

 

 

Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0:
если вам нужно быстро, подробно и недорого
решить контрольную - обращайтесь. Возможны консультации
онлайн. См. раздел "Решение задач".

 

 

 

Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач