Когда алюминий был дороже золота

Алюминиевая лихорадка, или почему этот металл был дороже золота

Когда мы заворачиваем продукты для запекания в алюминиевую фольгу или едим в столовой алюминиевой ложкой, мы даже не подозреваем, что когда-то алюминий стоил дороже, чем золото. Сегодня же его используют повсеместно: от строительства летательных аппаратов до бытовой сферы, хотя он вполне мог стать новым драгоценным металлом. Ситуацию поменяло одно открытие ученых.

Алюминий на императорском столе

Алюминий был одним из самых дорогих металлов в мире, прежде чем два двадцатилетних человека одновременно выяснили, как дешево и эффективно выделить этот элемент. Чарльзу Мартину Холлу было 22 года, когда он понял, как создавать чистый алюминий. Полю Эру было 23 года, когда он в том же году узнал, как делать то же самое, используя ту же стратегию. Холл жил в Оберлине, штат Огайо; Эру жил во Франции. Но приманка из блестящего ценного металла захватила воображение обоих.

Алюминий — одно из самых распространенных веществ на Земле и самый распространенный металл, обнаруживаемый в земной коре. Но алюминий также часто оказывается тесно связанным с другими элементами: некоторые драгоценности, такие как рубины и сапфиры, в основном состоят из оксидов алюминия. Только в 1825 году впервые смогли получить образец алюминия, да и то не чистый. Таким образом, несмотря на то, что алюминий был в изобилии, буквально под ногами, он оставался очень редким элементом и поэтому ценился: Наполеон чествовал гостей, сервируя столы алюминиевыми приборами. Шестифунтовая алюминиевая крышка монумента Вашингтона была дорогим экстравагантным украшением. Золото, ради которого умирали десятки людей, отошло на второй план.

Открытие, обесценившее алюминий

И Холл, и Эру слышали об алюминии от наставников по химии, и оба были одержимы поиском эффективного и экономичного процесса его выделения. Холл работал в дровяном сарае своей семьи; Эру работал на кожевенном заводе, унаследованном от отца. Им обоим пришла в голову идея использовать криолит — соединение алюминия — в растворе, который при подаче электричества давал бы чистый алюминий. В относительно сельском Оберлине Холлу пришлось собрать несколько генераторов только для того, чтобы производить электричество. Но схема сработала.

Почему этим двум мужчинам пришла в голову одна и та же идея? Скорее всего, вся нужная информация для этого открытия уже была известна, кто-то просто должен был сделать выводы. Поиск экономичного процесса выделения алюминия был широко признан первоочередной задачей изобретателей. Когда успех был достигнут, цена на алюминий начала падать с 12 долларов за фунт в 1880 году до 4,86 доллара в 1888 году, до 78 центов в 1893 году и к 1930-м годам всего лишь до 20 центов за фунт.

Братья Райт использовали его для изготовления картера двигателя своего самолета 1903 года. Первый завод по производству алюминиевой фольги открылся в 1910 году в Швейцарии. В 1948 году производители фольги придумали, как производить алюминий, в котором можно готовить. С тех пор алюминий встречался уже почти на каждой кухне.

Присоединяйся к нашему сообществу в телеграмме, нас уже более 1 млн человек ��

Почему в 19 веке алюминий стоил намного дороже золота

Изделия из алюминия сегодня не вызывают никакого удивления и не считаются особо ценными. Этот металл широко применяется в самых разных сферах, от строительства домов, до автомобиле- и самолетостроения. Однако всего 170 лет назад алюминий был в дефиците и стоил почти вдвое дороже золота. Предлагаю разобраться в причинах зашкаливающих цен на алюминий в 19 веке, а заодно узнать об истории его последующего обесценивания.

Алюминий как драгоценный металл

«Рецепт» получения алюминия был открыт в первой половине 1800-х годов. На тот момент этот металл был настолько редким, что считался драгоценным, даже несмотря на то, что он хоть и имеет повышенные антикоррозийные свойства, но всё же ржавеет. При этом алюминий повсеместно встречается в глинах и осадочных породах. Он является самым распространенным металлом в земной коре и составляет 8% от её массы.

В середине 1850-х годовое производство алюминия в США составляло менее 93 килограммов, а производство золота — более 90 тонн в год. Отсюда и необычное по современным меркам ценообразование: в 1852 году килограмм алюминия оценивался в 1200 долларов США, а килограмм золота — в 600 долларов.

Ничтожные объемы производства и высочайшая цена означают, что позволить себе изделия из алюминия могли очень не многие. Так, например, у Наполеона III был набор алюминиевых столовых приборов, которые подавались только самым почетным гостям. У датского монарха Фридриха VII генеральский шлем был выполнен из алюминия, что тоже довольно явно отражает отношение к этому металлу в те времена. Алюминий также использовался при отделке верхушки монумента Вашингтону в 1880-ых годах.

В чем причина высокой цены

Высокая цена была обусловлена тем, что алюминий в природе не встречается в чистом виде, в отличие от серебра и золота. Алюминиевые руды, такие как квасцы и бокситы, чрезвычайно распространены. Согласно римскому историку Плинию Старшему, квасцы (сульфат калия-алюминия KA1(SO4)2·12Н2О) были известны ещё Геродоту в 5 до н.э., однако непосредственно металлический алюминий удалось получить лишь в начале 19 века. До этого никому не удавалось разложить бокситы или квасцы на элементарные составляющие из-за значительной реакционной способности алюминия и высокой температуры плавления всех его руд.

Впервые алюминий был получен датским химиком Х.К. Эрстедом в 1825 году из безводного хлористого алюминия с помощью амальгамы калия при сильном нагреве. Открытая датчанином технология не являлась надежным способом получения алюминия, но спустя 2 года её доработал немец Ф. Вёлер, который заменил амальгаму чистым металлическим калием. Оба эти способа позволяли получить алюминий в каких-то небольших количествах, достаточных для лабораторных исследований или для производства самых роскошных ювелирных украшений, но не более того.

Французский физикохимик Сент-Клер Девиль в 1854 году смог уменьшить издержки при производстве алюминия на порядок, заменив калий металлическим натрием. Сразу после этого из алюминия стали изготавливать ювелирные изделия и зубные протезы, которые были уже дешевле золотых, но сравнимы по цене с серебряными.

Резкие перемены в данной отрасли произошли в 1886 году. В это время американские и французские ученые независимо друг от друга разработали способ добычи алюминия из бокситов при помощи электролиза, который теперь называется «процесс Холла-Эру». Он сопряжен с большим расходом энергии, благо что к тому времени уже вовсю строились гидроэлектростанции. В 1888 году килограмм алюминия стоил 6 долларов, а к 1893 цена упала до 2 долларов. В итоге из этого металла в начале 20 века начали делать товары массового потребления.

Алюминий – золото прошлого

В XIX в. алюминий стоил дороже золота. Но потом в одночасье он практически обесценился. Почему так произошло и какое открытие уравновесило соотношение драгоценных металлов, расскажем в нашем материале.

Алюминий – 13-й элемент периодической таблицы Менделеева. Это легкий парамагнитный металл, который считается наиболее распространенным в своем роде, а также третьим по распространенности среди химических элементов в земной коре. Массовая концентрация алюминия в ней достигает 8%. Серебристо-белый, легко поддается формировке, литью и механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, а также стойкостью к коррозии благодаря быстрому образованию прочных оксидных пленок, защищающих поверхность. Алюминий образует сплавы практически со всеми металлами. Наиболее известны сочетания с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).

Физические свойства:

• серебристо-белый цвет
• плотность — 2712 кг/м³
• удельная теплота плавления — 390 кДж/кг
• температура кипения — 2518,8 °C
• удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг
• удельная теплоёмкость — 897 Дж/кг·K
• обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью и светоотражательной способностью.
• слабый парамагнетик.
• Твёрдость по Моосу — 2,75

Химические свойства:

• не реагирует с классическими окислителями
• легко реагирует с HCl и H₂SO₄ (разбавленный)
• практически не подвержен коррозии

(широко востребован в современной промышленности)

• выступает как активный металл-восстановитель
• легко реагирует с простыми веществами

Не за этот ли набор удивительных качеств в XIX веке алюминий оценивали дороже золота? Яркий тому исторический пример подарок британцев русскому химику Дмитрию Ивановичу Менделееву. В 1889 году они презентовали ему аналитические весы, чашки которых были изготовлены из золота и алюминия, что по тем временам считалось невероятной роскошью.

Элитный металл прошлого

Из первого алюминия изготавливали редкие изделия для французского императорского двора. Известным любителем этого металла считается Наполеон III. Есть легенда, что, желая показать свое могущество, император заказал себе камзол для приемов дипломатов с невероятно дорогими по тем временам алюминиевыми пуговицами. При нем была изготовлена первая алюминиевая игрушка для наследного принца, инкрустированная бриллиантами, изумрудами и кораллами.

Также в обиход императорской семьи вошли алюминиевые сервизы и столовые приборы. Право есть алюминиевой ложкой для знати предоставлялось как знак особого императорского внимания и покровительства. Наполеон III заменил даже бронзовые скульптуры орлов над императорскими знаменами на алюминиевые. Но тут решающим фактором стала не только дороговизна материала, но и его удивительная легкость: фигурка стала весить 900 граммов вместо 2,5 килограммов.

История открытия

Название элемента пошло от латинского слова «alumen», что переводится как «квасцы». Загадка невероятной популярности алюминия имеет достаточно прозаичный ответ – его практически нет в чистом виде в природе. Низкое содержание самородного алюминия в чистом виде можно встретить в жерле вулкана или природных водах, но концентрация его все же предельно мала. Все дело в том, что в природе он встречается в основном в виде соединений. Например, бокситы (Al₂O₃ · H₂O) с примесями SiO₂, Fe₂O₃, CaCO₃ или корунд (Al₂O₃).

Соединения алюминия, такие как: двойная соль алюминия и калия — квасцы KAl (SO₄)₂ • 12H₂O известны с глубокой древности. Древнегреческий историк Геродот упоминает египетские квасцы в качестве ценного товара. На острове Лесбос квасцы производили из алунита. Подробное описание вещества, называемого алуменом можно найти в «Естественной истории» римского Плиния Старшего. Он сообщает, что форма алюминия естественным образом обнаружена в земле, и называет ее salsugoterrae. Также Плиний отметил, что под названием alumen числятся разные вещества, но все они характеризуются определенной степенью терпкости и используются в крашении и медицине. Сегодня нам также знакомо понятие «жженых квасцов». Это современный фармацевтический препарат – присыпка, которая используется в дерматологии.

Впервые алюминий синтезировали в 1825 году в Дании. Физик Ганс Эрстед восстановил хлорид этого элемента амальгамой калия при нагревании и выделил металл. Позже этот способ усовершенствовал немецкий химик Фридрих Вёлер. Он восстановил хлорид алюминия до металла с помощью чистого металлического калия и первым описал свойства новоиспеченного алюминия. Ажиотаж наших предков вокруг этого металла вполне объясним, это была редкость, которую удалось получить путем экспериментов и опытов.

В 1854 году алюминий удалось получить полупромышленным способом. Сент-Клер Девиль воспользовался методом Вёлера, но заменил кали на натрий, что сделало процесс выработки более безопасным. В 1855 году на Парижской выставке ученый представил готовый слиток металла. Но нет предела совершенству и в 1856 году он же улучшил свой метод, получив алюминий электролизом расплава двойной соли хлорида алюминия-натрия.

Однако несмотря на разнообразие способов получения алюминия до появления промышленного электролитического способа он все еще считался дороже золота. В России его называли «серебром из глины», так как в составе превалировал глинозём Al₂O₃. Промышленный способ выработки алюминия появился лишь в 1886 году. Ч. Холл и П. Эру разработали независимо друг от друга способ выделения алюминия посредством электролиза расплава Al₂O₃ в криолите. С этих пор невероятная популярность алюминия как редкого и драгоценного металла постепенно стала сходить на нет. И сегодня мы используем его в быту совершенно спокойно.

Применение

Сегодня алюминий используется в разных областях тяжелой и легкой промышленности:

• восстановитель редких металлов из их оксидов или галогенидов;
• при производстве сталей как сильный раскислитель;
• как добавка в другие сплавы;
• ювелирное дело;
• столовые приборы;
• пищевая промышленность (пищевая добавка Е173);
• военная промышленность;
• ракетная техника.

Интересно, что несмотря на распространённость в природе и земной коре в частности, животные не используют алюминий в метаболизме. Он считается «мёртвым» металлом. И несмотря на то, что его токсическое воздействие не велико, неорганические соединения алюминия сохраняются в растворённом состоянии длительное время и могут навредить человеку и теплокровным животным. В том числе через питьевую воду.

Материал подготовлен по данным из открытых источников.

Фото на странице и на главной странице сайта: Blaz Erzetic / Фотобанк Unsplash

Почему алюминий был дороже золота, и что заставило обвалиться его в цене

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Дзен и ВКонтакте.

Отписаться можно в любой момент.

Даже дети знают о том, что алюминий активно используется в современной промышленности, в том числе в строительстве летательных аппаратов. Однако, далеко не каждый взрослый осведомлен о том, что когда-то данный металл был намного дороже золота. Еще несколько столетий назад люди задумывались над тем, чтобы сделать его новым драгоценным металлом. Однако, едва ли не одно единственное открытие ученых перевернуло рынок с ног наголову и сделало алюминий таким, каким мы его знаем сегодня. В чем же была суть дела?

Когда открыли алюминий и почему он был дороже золота?

Открыт алюминий был не так давно. |Фото: platon.asia.

В семействе наиболее широко известных в широкой массе людей металлов, алюминий является едва ли не самым «поздним ребенком». Открыт он был только в XIX веке, хотя про алюминиевые соли (квасцы) человечество знало еще со времен античности. Они активно применялись в самых разных областях, но в первую очередь алюминиевые квасцы использовались в медицине. До 1807 года мало кто мог подумать, что данный материал может быть найден и использован в чистом виде. Про «чистый» алюминий человечество узнало только благодаря трудам британского химика Гемфри Дэви.

Алюминий почти не содержится в чистом виде. |Фото: wikimedia.org.

Именно он первым смог доказать, что в квасцах содержится не только соль, но и металл. Собственно название «алюминий» и происходит от латинского слова «Alum», которое и переводится как «квасцы». При этом впервые выделить алюминий смогли только в 1825 году. Первопроходцем на данном поприще оказался датский химик Ганс Христиан Эрстед, проводивший эксперименты с амальгамой калия и хлоридом алюминия.

Ганс Христиан Эрстед. |Фото: ruspekh.ru.

Первый «чистый» алюминий на самом деле получался очень грязным с большим количеством примесей. Улучшить его производство европейские химики смогли только к 1954 году, однако даже тогда его производство было крайне сложным и дорогим. А учитывая тот факт, что содержание алюминия в земле не превышает 8% и в виде породы (как например золото или железо) вообще не встречается, все это делало полученный на выходе продукт астрономически дорогим. Алюминий оказался во много раз дороже золота. Все это заставило людей воспринимать новый материал исключительно, как декоративный.

Алюминиевый сервиз Наполеона 3. |Фото: uaposuda.biz.

Наиболее наглядной иллюстрацией по поводу отношения людей к алюминию в XIX веке является два факта. Первый – это то, что во Франции в 1855 году прошла выставка «достижений народного хозяйства» на которой показали (аж целых. ) 12 слитков алюминия, каждый из которых был отлит по личном распоряжению Наполеона III. Второй – это то, что у уже упомянутого императора Второй Империи был сервиз столовых приборов из этого «драгоценного» металла.

Что обвалило цену на перспективную «драгоценность»

Чарльз Мартин Холл. |Фото: npr.org.

Изменилась ситуация с ценой на алюминий в 1886 году. По истине великое открытие, которое оказало кардинальное влияние на всю мировую промышленность, одновременно сделало два ученых: американец Чарльз Мартин Холл и француз Поль-Луи-Туссен. Созданный ими метод производства алюминия в итоге получил название «Процесс Холла-Эру», так как причислить право на открытие одному из ученых оказалось невозможно. В основу массового производства металла будущего лег метод электролиза оксида алюминия и криолита.

Современное производство алюминия. ¦Фото: livejournal.com.

В первый же год после открытия цена на алюминий на бирже упала в пять раз. Еще в середине XIX века 1 кг данного материала стоил около 1 200 американских долларов (в пересчете на нынешние доллары цена будет гораздо больше). При этом уже в начале XX века 1 кг алюминия на рынке стоил меньше 1 американского доллара. Правда у алюминия, полученного Эру и Холлом, был страшный недостаток – материал получался очень непрочным. Но и эту проблему ученым удалось решить уже в 1903 году за счет добавления меди и правильного нагревания. В итоге, первый современный алюминий был произведен на заводе в немецком Дюрене в 1911 году, за что он получит известное всем название «дюралюминий».

Если хочется узнать еще больше интересного, то стоит почитать про 11 крупнейших в мире судов , чьи размеры сравнимы с плавучими городами.