Справжня алхімія: як непримітний камінь перетворюється на блискучий алюміній

Незважаючи на те, що для більшості з нас алюміній відомий як гарний блискучий метал, насправді він зазвичай утворюється з непримітного червонувато-коричневого каменю. Ця руда відома як боксит — осадова порода, багата на мінерали, що містять алюміній, пише IFLScience.

За словами вчених, ця руда найпоширеніша у тропічних або субтропічних регіонах, де тепла погода та сильні зливи сприяють вивітрюванню ландшафту. Поклади бокситу розкидані по родючих ґрунтах у різних регіонах планети, але найбільшими виробниками алюмінію вважаються Гвінея, Австралія, Китай, Бразилія та Індонезія.

Перетворення непримітного бокситу на блискучий алюміній — захоплюючий процес, який можна порівняти з науковою алхімією. Спочатку боксит хімічно перетворюється на оксид алюмінію за допомогою процесу Байєра, розробленого в 1887 році. Потім оксид алюмінію переплавляється на чистий алюмінієвий метал за допомогою процесу Холла-Еру, розробленого в тому ж десятилітті.

Другий етап передбачає поміщення оксиду алюмінію в розплавлену кріолітову ванну всередині сталевого котла з вуглецевою футеровкою. Через розплавлений сольовий розчин пропускається електричний струм, внаслідок чого атоми кисню відокремлюються від оксиду алюмінію та з'єднуються з вуглецевим анодом, залишаючи рідкий алюміній. Далі його переливають у плавильну піч і отримують металеві злитки.

Втім, раніше видобуток алюмінію був складнішим. До розробки цих процесів наприкінці 19 століття виробництво алюмінію було надзвичайно повільним і дорогим. У 1855 році на Всесвітній виставці на Єлисейських полях у Парижі було представлено 12 невеликих алюмінієвих злитків. Це викликало фурор, внаслідок чого попит на метал різко зріс, а разом із ним зросла й ціна.

Після цього французька еліта носила брошки та ґудзики з алюмінію, щоб продемонструвати своє багатство та світськість. Більше того, вважається, що Наполеон їв з алюмінієвих тарілок, тоді як його гості були змушені користуватися звичними золотими тарілками.

Сьогодні ситуація змінилася, і алюміній є одним із найпоширеніших металів у світі. Цей матеріал використовується в найрізноманітніших галузях: медицині, військовій промисловості та побуті — від косметичних приладів до сонячних батарей. За словами вчених, популярність цього металу зумовлена його міцністю, відносно невеликою вагою, корозійною стійкістю та енергоефективністю. Крім того, він безмежно придатний для вторинної переробки, оскільки його металева структура зберігає міцність протягом незліченних циклів плавлення та повторного плавлення.

Інші новини науки

• Тривожне майбутнє для Землі: що станеться, якщо всі льодовики планети розтануть
• Щось дивне відбувається в темних і глибоких водах озера: водойма кишить зомбі-рибами