Разделы
Материалы
Наука

Настоящая алхимия: как неприметный камень превращается в блестящий алюминий

Тая Китова
Боксит является основным мировым источником алюминия | Фото: Shutterstock

Большинство людей знают алюминий как гладкий блестящий материал, однако мало кто знает, что большая часть мирового алюминия изначально представляет собой лишь странно выглядящий камень.

Несмотря на то, что большинству из нас алюминий известен как красивый блестящий металл, на самом деле, он обычно образуется из неприметного красновато-коричневого камня. Эта руда известна как боксит — осадочная порода, богатая минералами, содержащими алюминий, пишет IFLScience.

По словам ученых, эта руда наиболее распространена в тропических или субтропических регионах, где теплая погода и сильные ливни способствуют выветриванию ландшафта. Залежи боксита разбросаны по плодородным почвам в разных регионах планеты, но крупнейшими производителями алюминия считаются Гвинея, Австралия, Китай, Бразилия и Индонезия.

Превращение неприметного боксита в блестящий алюминий — захватывающий процесс, сопоставимый с научной алхимией. Изначально боксит химически преобразуется в оксид алюминия с помощью процесса Байера, разработанного в 1887 году. Затем оксид алюминия плавится в чистый алюминиевый металл с помощью процесса Холла-Эру, разработанного в том же десятилетии.

Второй этап включает в себя помещение оксида алюминия в расплавленную криолитовую ванну внутри стального котла с углеродной футеровкой. Через расплавленный солевой раствор пропускается электрический ток, в результате чего атомы кислорода отделяются от оксида алюминия и соединяются с углеродным анодом, оставляя жидкий алюминий. Далее его переливают в плавильную печь и получают металлические слитки.

Впрочем, ранее добыча алюминия была сложнее. До разработки этих процессов в конце 19 века производство алюминия было мучительно медленным и дорогостоящим. В 1855 году на Всемирной выставке на Елисейских полях в Париже были представлены 12 небольших алюминиевых слитков. Это произвело фурор, в результате чего спрос на металл резко вырос, а вместе с тема возросла и цена.

После этого французская элита носила броши и пуговицы из алюминия, чтобы демонстрировать свое богатство и светскость. Более того, считается, что Наполеон ел с алюминиевых тарелок, в то время как его гости были вынуждены использовать привычные золотые тарелки.

Сегодня ситуация изменилась и алюминий является одним из самых распространенных металлов в мире. Этот материал используется в самых разных областях: медицине, военной промышленности и быту, от косметических аппаратов до солнечных батарей. По словам ученых, популярность этого металла обусловлена его прочностью, относительно небольшим весом, коррозийной стойкостью и энергоэффективностью. Кроме того, он бесконечно пригоден для вторичной переработки, поскольку его металлическая структура сохраняет прочность на протяжении бесчисленных циклов плавления и повторного плавления.

Другие новости науки