Заводской алюминий  

Первые алюминиевые заводы начали открываться в Европе в конце 19 столетия. Пионером в области промышленного алюминия является все тот же любимец Наполеона III Анри Этьен Сент-Клер Девиль — его завод в области Ла-Гласьер заработал на полную мощность в середине 80-х годов 19 века. Правда, проработало предприятие недолго: едкие испарения помешали местным жителям окончательно и бесповоротно «поверить в технический прогресс». После нескольких скандалов и письменных жалоб завод Девиля был перенесен в Нантер (недалеко от Парижа), а потом и вовсе на юг страны.

Тем не менее, будучи человеком весьма настойчивым, Анри Девиль продолжил не только деятельность по производству алюминия, но и исследовательскую работу по созданию новых методик его получения. Девиль стал одним из немногих практиков, попытавшихся применить идею электролиза, предложенную Бунзеном: именно он создал первый заводской электролизер. Агрегат представлял собой двойной тигель, состоящий из внутреннего фарфорового слоя и внешнего, из пористой глины. Тигель закрывался плотной крышкой с отверстиями для платинового электрода и еще одного глиняного сосуда, с установленным внутри угольным стержнем (который служил положительным электродом). «Сырьем» для данной установки являлась расплавленная смесь из двойного хлорида алюминия и натрия. Расплав заливали в тигель и глиняный сосуд и помещали в него электроды. Под воздействием электрического тока происходило разложение двойного хлорида, и металлический алюминий оседал на платиновой пластине.

Основной проблемой, с которой столкнулся Девиль при работе с электролизером, являлась сложность поддержания сырьевой смеси в расплавленном состоянии. Электроэнергия в то время была очень дорогой, поэтому рассчитывать на увеличение температуры за счет прохождения электрического тока не приходилось. Тигель прогревался извне «традиционными способами», что привело к существенным затратам. Поэтому Девиль вновь обратился к проверенным «химическим» методикам, оставив идею электролиза «до лучших времен».

История совпадений

Новая страница в истории алюминия связана сразу с двумя исследователями  — американцем Чарльзом Мартином Холлом и французом Полем Луи Туссеном Эру, которые независимо друг от друга в 1886 году оформили патент на электролитический метод производства алюминия.

Молодой ученый Чарльз Холл загорелся идеей создания новой методики плавления алюминия будучи студентом Оберлинского колледжа. Как-то его преподаватель, химик Ф.Ф. Джуэтт, принес на лекцию алюминиевый слиток, полученный от своего коллеги Фридриха Вёлера. «Если кто откроет дешевый способ получения этого металла, — сказал он студентам, — то непременно окажет человечеству неоценимую услугу. А заодно и заработает огромное состояние».  «Я получу его!» — заявил Чарльз Холл. На то, чтобы выполнить столь амбициозное обещание, юноше понадобилось около шести месяцев. Он обустроил лабораторию в старом сарае у дома и сконструировал электролизер, работающий на самодельных батареях. Самой сложной задачей для Чарльза стал выбор оптимального электролиза, однако он смог найти решение и 23 февраля 1886 года принес профессору Джуэтту доказательство сдержанного слова — несколько «горошин» металлического алюминия. Изобретателю тогда был всего 21 год. Первые алюминиевые слитки Холла до сих пор хранятся в музее Американской Алюминиевой компании, вице-президентом которой он стал в 1888 году.

Пока Чарльз Холл трудился над разработкой технологии электролиза алюминия в США, его сверстник, сын французского кожевника Поль Луи Туссен Эру, воодушевленный научными работами Анри Девиля, ставил опыты по разложению солей алюминия в Париже. Начав с электролиза криолита в железном тигле он начал подбирать оптимальные соли для реакции.  Как-то, начав очередной опыт с использованием двойного хлорида алюминия и натрия, он заметил, что угольные аноды, установленные в тигле, начали сгорать. Такой эффект был возможен лишь в одном случае — если в ходе реакции выделяется кислород. Проанализировав состав используемых реактивов, Поль с удивлением обнаружил, что двойной хлорид алюминия из-за высокой влажности разложился, в результате чего образовался оксид алюминия (теперь его называют глинозем). В ходе реакции в тигле полученное соединение снова распалось, и выделившийся кислород стал «сжигать» уголь. Ну а металлический алюминий начал концентрироваться на катоде. Свой метод получения алюминия Эру запатентовал 23 апреля — ровно через два месяца после Холла. Поразительные совпадения на этом не заканчиваются —  родившись в1863 году, оба ученых умерли в 1914. Не удивительно, что в истории алюминия их имена неразрывно связаны: электролитический способ получения алюминия, который применяется и по сей день, называется метод Холла-Эру.