HomeАлюминий › Аллюминий, история получения

Аллюминий, история получения

Аллюминий, история полученияВ начале прошлого века Дэви терпит фиаско союзником химиков наряду с огнем становится электричество. Уже несколько столетий назад было известно, что электричество можно получить трением. Однако в те времена еще никому не приходило в голову, что электрический ток возникает также в результате химической реакции.

 

На рубеже XVIII и XIX веков два итальянских ученых — Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта сделали это выдающееся открытие, которому суждено было начать новую эру в развитии науки и техники. Они заметили также, что электрический ток может непрерывно и долго течь по замкнутой цепи. Гальвани первый обнаружил это явление, но правильно объяснить его сумел Вольта.

 

В 1799 году он построил прибор — так называемый вольтов столб, с помощью которого можно было непрерывно и безотказно получать электричество. Пластинки, изготовленные из разных металлов — цинка и серебра или меди, прокладывались кружками из картона, кожи или сукна, пропитанными соленой водой или кислотой. Такие пары с прокладками налагали друг на друга. Чем больше их в \»столбе\», тем сильнее ток. В 1802 году подобную электрическую батарею построил в Петербурге русский ученый В.В.Петров.

 

Она состояла из 2100 пар медных и цинковых кружков. Если эти кружки положить друг на друга, то получился бы столб высотой с трехэтажный дом. Недаром Петров называл свою батарею \»наипаче большой\». Не успело в научных журналах появиться сообщение о создании физиками вольтова столба, как им уже заинтересовались химики. Они словно чувствовали, что вскоре он станет верным их союзником, помогая без огня и пламени осуществлять удивительные химические превращения.

 

Возможность построить электрическую батарею самим в любой химической лаборатории вызвала бесчисленное количество разных экспериментов с применением электрического тока. Редакции научных журналов едва успевали печатать все новые и новые сообщения о необычных результатах экспериментов с участием вольтова столба.

 

Оказалось, что достаточно было пропустить электрический ток через воду, как она немедленно разлагалась на свои составные части — водород и кислород. Если же в воде растворяли какую-нибудь соль, например медный купорос, и замыкали гальваническую цепь, то из синего раствора вскоре на одной из пластин появлялся ровный слой чистой красной меди. Та же картина повторялась, если брали для опыта растворы солей серебра, золота и некоторых других металлов.

 

Могучая сила электричества, прирученная физиками, открывала новые горизонты для химиков и особенно для \»охотников за металлами\». Средни них вскоре оказался и англичанин Гемфри Дэви. Так начиналась первая глава в истории открытия -алюминия. С давних пор химикам всего мира были хорошо известны щелочи — едкие натр и кали. Еще в средневековых лабораториях они занимали почетное место среди многочисленных веществ, с помощью которых алхимики безуспешно пытались получить мифический \»философский камень\».

 

В те времена среди ученых было широко распространено мнение, что едкие щелочи — простые, неразложимые  фосфор, азот, железо. Лишь в 1789 году Лавуазье высказал сомнение в элементарности едких натра и кали. Он склонялся к мысли, что эти реактивы представляют собой оксиды неизвестных металлов. Опираясь на могущественную силу электрического тока, Дэви решил проверить догадку Лавуазье.

 

В опытах Дэви поток электронов обрушивался на кусочек едкого кали, слегка отсыревшего на воздухе (сухой кали не проводит тока); он быстро плавился, и вскоре у одного из электродов появлялись маленькие металлические шарики, похожие на ртуть. Некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали ярким пламенем со взрывом, другие не сгорали, а лишь тускнели, и поверхность их покрывалась в конце концов белой пленкой.

 

\»Многочисленные опыты вскоре показали, что эти шарики состоят из того вещества, которое я искал и которое является легко воспламеняющимся основанием кали\», — так докладывал Дэви об открытии калия Лондонскому королевскому обществу 20 ноября 1807 года.

 

Вскоре ему. удалось успешно провести опыты по разложению едкого натра. \»Калий\» и \»натрий\» — вот имена, которые я решился дать двум новым веществам… По поводу этого словообразования я советовался со многими выдающимися учеными нашей страны, и большинство одобрило мой выбор\», — писал впоследствии Дэви.

 

Изучив свойства новооткрытых веществ, Дэви уверенно причислил их к металлам, несмотря на их малую плотность. Открытие калия и натрия, выделенных Дэви из едких щелочей с помощью электричества, всколыхнуло научный мир. Последовали новые эксперименты. На очереди были вещества, которые химики называли щелочными землями: известь, барит, стронциан.

 

Не прошло и месяца, как в печати появились статьи о замечательном открытии Дэви, а ученый вновь ставит электрохимические опыты. Целые дни он проводит в лаборатории, словно спешит наверстать упущенное. Хотя щелочные земли в отличие от едких щелочей почти не растворялись в воде, не боялись огня и пламени — не плавились, как долго бы их ни прокаливали, Дэви не сомневался в том, что и в них скрываются металлы и ему удастся их извлечь. Казалось, надо действовать тем же испытанным методом — смочить сначала водой кусочек той или иной \»земли\» и пропустить электрический ток посильнее.

 

Однако на деле все оказалось не так просто. Правда, на проволоках, по которым подводили ток, появлялись какие-то тонкие налеты. Подобно калию или натрию, они тускнели на воздухе, вытесняли из воды водород, что свидетельствовало об их высокой химической активности. Однако получить сколько-нибудь значительное их количество не удавалось. Выделенных крупинок было явно недостаточно, чтобы выявить металл и описать его свойства. К тому же, вероятно, это был даже не чистый металл, а соединение с железом из расплавляющихся проводов.

 

Часами пропускал Дэви ток через щелочные земли, но так и не добился успеха. Он уже собирался совсем приостановить опыты, как вдруг пришло письмо от известного шведского химика Берцелиуса, который рекомендовал Дэви воспользоваться другим, разработанным им способом. Берцелиус пропускал ток не по железной проволоке, а через столбик ртути. Преимущество этого способа состояло в том, что выделившийся при этом металл растворялся в ртути. А так как ртуть при нагреве превращается в пар, то ее нетрудно отогнать из получившегося сплава металла со ртутью.

 

Дэви последовал совету своего друга, и успех не замедлил прийти. Ученому удалось получить новые металлы из всех \»земель\», которые он разлагал током. Первый из них он назвал кальцием, поскольку этот металл был выделен из извести, а известь тогда получали обжигом мела, называемого по-латыни \»кальке\». Металл, извлеченный из магнезии, был наречен магнием, а два другие — барием и стронцием. Так их называют и поныне.

 

Окрыленный успехом, Дэви решил подвергнуть анализу другие щелочные земли, которые, подобно магнезии или извести, считались неразложимыми элементами. То были глинозем, кремнезем и оксиды циркония и бериллия, незадолго до этого открытые учеными в некоторых редких минералах. Особенно привлек его внимание глинозем. В 1808 году он даже записал в своем дневнике: \»Если бы мне посчастливилось получить металлическое вещество, которое я ищу, я предложил бы для него название — алюминий\». Разумеется, он знал о квасцах, и ему было известно их латинское название \»алюмен\».

 

Дэви был настолько уверен в своей очередной победе, что заранее дал имя этому неизвестному тогда металлу, занимающему третье место по распространенности в земной коре. Однако на этот раз удача не сопутствовала ему. Может быть, сказалось переутомление. Ведь в течение ряда лет Дэви работал с колоссальным напряжением. Его часто лихорадило от нервного возбуждения, нередко он раздражался из-за сущих пустяков.

 

И все же его не покидало упорное желание выделить из глинозема металл, раскрыть тысячелетнюю тайну алюминия. Однажды ему показалось, что цель уже достигнута. Он нагревал в тигле белый порошок глинозема, смешанный с железными опилками. Пары калия окружали смесь, и она расплавлялась. Когда реакция закончилась и тигель несколько остыл, ученый увидел на дне слиток серебристого цвета. Он был тверже, но гораздо легче железа.

 

\»По-видимому, алюминий, — решил Дэви. — Но что покажет анализ?\» Результаты анализа были обнадеживающими. Слиток состоял из сплава железа и неизвестного металла. Это был шаг вперед, но предстоял еще длинный путь к победе, которая так и не досталась Дэви. Вскоре Дэви заболел. Болезнь надолго приковала его к постели. Врачи не могли определить характер заболевания и поставить правильный диагноз.

 

К тому же медицина того времени не располагала столь эффективными препаратами, как в наши дни. Молодой организм (Дэви было в то время всего 30 лет) сам постепенно преодолел недуг. Прошло почти два года, прежде чем ученый смог возобновить работу в лаборатории. И первые же опыты, которые он ставит после выздоровления, преследуют ту же цель — разложение глинозема.

 

За время болезни Гемфри Дэви лондонцы собрали по подписке деньги и купили для его лаборатории новый большой вольтов столб. То была дань высокого уважения и любви к нему земляков.

 

И вот наступил день решающего опыта. Располагая теперь мощной электрической батареей, которая позволяла получать вольтову дугу, Дэви несколько изменил характер эксперимента. Сначала приготовил на платиновой пластинке щепотку тонкоизмельченного глинозема. Затем взял куски железной и платиновой проволок и, осторожно вставив их в порошок глинозема, включил батарею. Как только ее полюсы соприкоснулись с концами проволочек, вспыхнул ослепительный свет вольтовой други, на несколько секунд лишивший исследователя зрения.

 

Еще мгновение, и ток расплавил железную проволоку и окись алюминия… Выключен вольтов столб, медленно остывает полученный белый кусочек какого-то вещества. Дэви не терпится, ему хочется поскорее сделать анализ. \»Теперь-то, наверно, это чистый алюминий, — ведь вольтова дуга должна расщепить глинозем\», — рассуждает Дэви. Однако снова его постигла неудача. Как и в первый раз, маленький слиток — это лишь сплав железа и алюминия. Рушится надежда взять штурмом твердыню глинозема. Дэви и не делает больше попыток ступной крепости — глинозема, воспользовавшись более мощным оружием, нежели вольтов столб, — динамо-машиной.

 

Но этому еще предшествовали атаки знаменитых европейских химиков и физиков — Фридриха Вёлера, Роберта Бунзена, Ганса Эрстеда. Однако Гемфри Дэви остается в истории науки первым ученым, приоткрывшим краешек завесы, скрывавшей тайну алюминия.. Его идеи были использованы позднее \»охотниками за металлами\» и, несомненно, во многом способствовали успешному решению этой волнующей проблемы.

 

Желанием раскрыть тайну алюминия загорелся и молодой химик Вёлер, родившийся в первый год прошлого века в Германии неподалеку от города Франкфурта-на-Майне.

Еще в гимназии от твердо решил стать медиком. Тихий и впечатлительный мальчик мечтал о том времени, когда он вырастет и будет исцелять больных, облегчать страдания людям.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.