مختصر توضیحی در مورد کاشف الومینیوم
هال از پدر و مادری به نام‌های هرمن باست هال و سوفرونیا هال در ۶ دسامبر ۱۸۶۳ در تامپسون واقع در ایالت اوهایو متولد شد.پدر او در سال ۱۸۴۷ از دانشگاه اوبرلین فارغ التحصیل شد و به مدت سه سال در مدرسه علوم دینی اوبرلین، جایی که او با همسر آینده خود آشنا شد به تحصیل پرداخت. آنها در سال ۱۸۴۹ ازدواج کردند و ده سال آینده خود را در جامائیکا به عنوان مبلغ دینی گذراندند، جایی که آنها در آن پنج فرزند اول خود را به دنیا آوردند. آنها در سال ۱۸۶۰ به اوهایو بازگشتند، زمانی که وقوع جنگ داخلی موجب توقف ماموریت‌های خارجی آنها شد. او یک برادر و سه خواهر داشت، که یکی از آنها در نوزادی درگذشت. یکی از خواهران او شیمیدانی به نام جولیا برنرد هال (۱۸۵۹-۱۹۲۵) بود که او را در تحقیقاتش کمک می‌کرد.
هال تحصیلات خود را در خانه آغاز کرد و خواندن را در سنین کودکی توسط مادرش آموخت. در سن شش سالگی، او کتاب‌های شیمی کالج پدرش را می‌خواند. در سن ۸ سالگی، او وارد مدرسه دولتی شد، و به سرعت پیشرفت کرد.
خانواده او در سال ۱۸۷۳ به اوبرلین در اوهایو نقل مکان کرد. او سه سال در دبیرستان اوبرلین، و یک سال در دانشکده اوبرلین برای آماده سازی برای ورود به دانشگاه به سر برد. در این زمان او استعدادش را در شیمی و اختراع نشان داد، آزمایش‌هایی در آشپزخانه و انبار الوار خانه‌شان انجام داد. در سال ۱۸۸۰ در سن ۱۶ سالگی، وارد دانشگاه اوبرلین شد.
هال در آزمایش‌های علمی خود توسط ایده‌ها و مواد از طرف پروفسور فرانک فانینگ جوت (۱۸۴۴-۱۹۲۶) تشویق شد.
جوت مدرک کارشناسی خود و برخی از آموزش فارغ التحصیلی را از دانشگاه ییل دریافت کرده بود.
از سال ۱۸۸۳ تا سال ۱۸۸۵، او تحقیقات در زمینه شیمی را در دانشگاه گوتینگن در گوتینگن در لاور ساکسونی،
آلمان انجام داد. او در آنجا با فریدریش وهلر ملاقات کرد و نمونه‌ای از فلز آلومینیوم را به دست آورد.
پس از بازگشت به ایالات متحده ، او به مدت یک سال به عنوان
دستیار والکات گیبس در دانشگاه هاروارد به سر برد، و سپس بیش از چهار سال
به عنوان استاد شیمی در دانشگاه امپریال توکیو در ژاپن مشغول به کار بود. در سال ۱۸۹۰
، او استاد شیمی و کانی شناسی در دانشگاه اوبرلین شد. خانه جوت در اوبرلین به عنوان مرکز یادبود
اوبرلین قرار گرفت. این مرکز نمایشگاه کالایی به نام آلومینیوم به عنوان همبستگی اوبرلین است،
که شامل ایجاد مجدد آزمایش‌های انبار هیزم هال در سال ۱۸۸۶ است . خانه هال نیز در اوبرلین حفظ شده است،
هر چند انبار هیزم مدتها پیش تخریب شد. در دوره دوم زندگی خود، هال با علاقه زاید الوصفی، در سخنرانی‌های پروفسور جوت در مورد آلومینیوم حضور داشت،
در این زمان بود که جوت نمونه از آلومینیوم را که از وهلر گرفته بود نمایش داد، و گفت ، " اگر کسی بتواند یک روش برای تولید آلومینیوم در مقیاس تجاری ارائه دهد، نه تنها او یک نیکوکار جهانی است، همچنین قادر خواهد بود آینده درخشانی برای خود ایجاد کند. "
معرفی
آلومینیوم، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای علامت Al و عدد اتمی ۱۳ می‌باشد.
آلومینیوم که عنصری نقره‌ای و انعطاف‌پذیر است، عمدتأ به صورت سنگ معدن بوکسیت یافت می‌شود
و از نظر مقاومتی که در برابر اکسیداسیون دارد، همچنین وزن و قدرت آن، قابل توجه‌است. آلومینیوم
در صنعت برای تولید میلیونها محصول مختلف بکار می‌رود و در جهان اقتصاد، عنصر بسیار مهمی است.
اجزای سازه‌هایی که از آلومینیوم ساخته می‌شوند،
در صنعت هوانوردی و سایر مراحل حمل و نقل بسیار مهم هستند.
همچنین در سازه‌هایی که در آنها وزن پایداری و مقاومت لازم هستند، وجود این عنصر اهمیت زیادی دارد.
املای انگلیسی
املاء رسمی این عنصر در زبان انگلیسی، IUPAK) Aluminium) است،
گرچه عموماً آمریکایی‌ها و کانادایی‌ها آنرا بصورت Aluminum نوشته و تلفظ می‌کنند.
«همفری دیوی» در سال۱۸۰۷ Aluminum را برای عنصر کشف شده در آن زمان ارائه کرد،
اما بعداً تصمیم گرفت تا این نام را به Aluminium تغییر دهد که با وجود ium در نام بیشتر عناصر تطبیق کند.
بعدها املا Aluminium در بریتانیا و آمریکا متداول شد، اما بعد بتدریج آمریکایی‌ها برای اهداف غیرتخصصی این نام را به Aluminum برگرداندند.
نام رسمی این عنصر در آمریکا و در رشته شیمی تا سال ۱۹۲۶ بصورت Aluminium بکار رفت. از این تاریخ به
بعد انجمن شیمی آمریکا تصمیم به استفاده از املاء Aluminum در نشرِات خود گرفت.
کشف
هال آزمایش‌های اولیه خود را برای پیدا کردن این روش در سال ۱۸۸۱ انجام داد، اما تلاش او برای تولید آلومینیوم از گداختن خاک آلومینیوم با کربن در تماس با زغال و کلرات پتاسیم ناموفق بود. در کنار این تلاش او برای بهبود روش الکترولیتی که قبلاً به عنوان روش ارزان تری برای تولید کلرید آلومینیوم انجام می‌شد نیز ناموفق بود. در سال‌های پایانی ، او اقدام به برق کافت فلوراید آلومینیوم کرد، اما قادر به تولید آلومینیوم در کاتد نشد.
در سال ۱۸۸۴، پس از راه اندازی کوره درون سوز زغال سنگی در کارگاه ریختگری پشت خانه خود، او دوباره سعی برای پیدا کردن یک کاتالیزور کرد که اجازه می‌دهد آلومینیوم با کربن در دمای بالا احیا شود: "من با مخلوط کردن آلومینا و کربن با نمکهای باریم و یخسنگ و کربنات سدیم، امیدوار به به دست آوردن یک واکنش با واکنش دو برابر که نتیجه نهایی آن تولید آلومینیوم خواهد بود بودم. من به یاد دارم به دست آوردن سدیم فلزی و تلاش برای تولید یخ سنگ، نتایج بسیار ضعیفی داشت. من مقداری آلومینیوم سولفید تولید کردم اما آن را بسیار نومید کننده به عنوان یک منبع از جنس آلومینیوم تا آن زمان دیدم. "
او مجبور بود بیشتر دستگاه‌هایش را خود بسازد و مواد شیمیایی را خود آماده کند، او در این کار توسط خواهر بزرگترش جولیا برنرد هال دستیاری می‌شد. اختراع بنیادین او شامل عبور جریان الکتریکی از درون محلول الکترولیتی آلومینیوم حل شده در یخسنگ بود، که موجب تشکیل رسوب از جنس آلومینیوم می‌شد. در تاریخ ۹ ژوئیه ۱۸۸۶، هال اولین اختراع خود را به ثبت رساند. این فرایند همچنین در همان زمان توسط فرانسوی پل هرولت کشف شد، و این فرایند به عنوان روش هال - هرولت شناخته شد.
پس از عدم موفقست در پیدا کردن پشتوانه مالی در میهنش، هال به پیتسبورگ رفت و در آنجا موفق شد با فلزکار مشهور آلفرد ایی. هانت آشنا شود. آنها شرکت تولید پیتسبورگ را که اولین شرکتی بود که در مقیاس بزرگ نیروگاه‌های تولید آلومینیوم را باز کرد تاسیس کردند. این شرکت تولید آلومینیوم سپس به یک شرکت آلمینیوم امریکایی و سپس به شرکت
آلکوا تبدیل شد. هال از سهامداران عمده بود، و سپس در نتیجه آن ثروتمند شد.
فرایند هال - هرولت در نهایت در کاهش ۲۰۰ برابری قیمت آلومینیوم شد
و آن را برای بسیاری از کاربردهای عملی مقرون به صرفه کرد. در سال ۱۹۰۰،
تولید سالانه به حدود ۸ هزار تن رسید. امروزه، آلومینیوم بیش از دیگر فلزات غیر آهنی آلیاژی تولید می‌شود.
هجی آمریکایی آلومینیوم ( که با هجی بریتانیایی آن متفاوت است ) توسط هال ایجاد شد.
با توجه به گفته دانشگاه اوبرلین، او آن را در یک اعلانیه که فرایند پالایش آلومینیوم خود را به اطلاع عموم می‌رساند به اشتباه هجی کرد.
این فرایند انقلابی بود که شهرت زیادی برای این فلز ارمغان آورد،
که آمریکایی‌ها آلومینیوم را با یک "i" بیشتر می نویسیند. در انگلستان و کشورهای دیگر انگلیسی زبان از املای انگلیسی استفاده می‌شود
اما املای آن در تقریباً تمام زبان‌های دیگر مشابه املای آمریکایی است. هال تحقیق را در بقیه عمر خود ادامه داد و ۲۲ اختراع دیگر که بیشتر در تولید آلومینیوم است
در ایالات متحده ثبت کرد. او در دانشگاه اوبرلین جزو هیئت امنا بود.تا زمان مرگش در سال ۱۹۱۴ در دیتونا ایالت فلوریدا معاون رئیس جمهور در امور تولید آلومینیوم یا
آلکوا بود. او مجرد و بدون فرزند درگذشت و در گورستان وست وود در اوبرلین به خاک سپرده شد. هال اکثر ثروت خود را به موسسات خیریه بخشید. ایجاد موسسه هاروارد - ینچینگ، که پایه و اساس پیشبرد آموزش عالی در آسیا در زمینه علوم انسانی و اجتماعی از کمک هی اوست.
تاریخچه کشف آلومینیوم
فردریک وهلر" بطور کلی به آلومینیوم خالص اعتقاد داشت.
اما این فلز دو سال پیشتر به‌وسیله «هانس کریستین ارستد» شیمیدان و فیزیکدان
دانمارکی بدست آمد. در روم و یونان باستان این فلز را به‌عنوان ثابت کننده رنگ
در رنگرزی و نیز به‌عنوان بند آورنده خون در زخمها بکار می‌بردند و هنوز هم به‌عنوان داروی بند
آورنده خون مورد استفاده‌است. در سال ۱۷۶۱، «گویتون دموروو» پیشنهاد کرد تا alum را آلومین (alumin) بنامند.
نامگذاری
در ایالات متحده آمریکا و کانادا برخلاف سایر کشورها
به «آلومینیُم»، «آلومینُم» می‌گویند. هر دو تلفظ از واژه لاتین Lumen
به معنی «نور» گرفته شده‌است. پیش از جداسازی فلز آلومینیم، اکسید
آن آلومین نامید می‌شد. هامفری دیوی که موفق نشده بود از آلومین، آلومینیم تهیه کند
، گفت که می‌خواهد نام این فلز را «آلومیم» بگذارد. ولی بعداً آن را به «آلومینم»
تغییر داد تا با آلومین مطابقت داشته باشد. با این حال واژهٔ آلومینیم کاربرد عمومی پیدا کرد
زیرا نام بسیاری از عنصرهای فلزی به «یُم» ختم می‌شود.
پــودر آلومينيوم
پودر آلومينيوم : به طور كلي پودر آلومينيوم در توليد بسياري
از انواع مواد منفجره و وسايل آتش بازی كاربرد دارد.
همچنين در توليد محصولات الكتريكي داراي كاربرد فراوان است.
رنگ ظاهري آن به صورت خاكستري و حالت فيزيكي آن به صورت پودر ميباشد
. نقطه ذوب اين ماده 660 درجه سانتي گراد مي باشد و نقطه جوش آن
2467 درجه سانتي گراد و اين ماده در رديف مواد نامحلول قرار مي گيرد.
پیدایش و منابع
اگر چه Al، یک عنصر فراوان در پوسته زمین است(۱۸٪)،
این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یک فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می‌آمد.
بنابراین، به‌عنوان فلزی صنعتی اخیرأ مورد توجه قرار گرفته و در مقیاسهای تجاری تنها بیش از ۱۰۰ سال است
که مورد استفاده‌است. در ابتدا که این فلز کشف شد، جدا کردن آن از سنگها بسیار مشکل بود و چون کل
آلومینیوم زمین بصورت ترکیب بود، مشکل‌ترین فلز از نظر تهیه به شمار می‌آمد.
آلومینیوم برای مدتی از طلا با ارزش‌تر بود، اما بعد از ابداع یک روش آسان
برای استخراج آن در سال ۱۸۸۹، قیمت آن رو به کاهش گذاشت و سقوط کرد.
تهیه مجدد این فلز از قطعات اسقاط (از طریق بازیافت) تبدیل به بخش مهمی
از صنعت آلومینیوم شد. بازیافت آلومینیوم موضوع تازه‌ای نیست، بلکه از قرن نوزدهم
یک روش رایج برای این کار وجود داشت. با اینهمه تا اواخر دهه ۶۰ این یک کار کم منفعت بود
تا زمانیکه بازیافت قوطیهای آلومینیومی آشامیدنیها بالاخره بازیافت این فلز را مورد توجه قرار داد.
منابع بازیافت آلومینیوم عبارت‌اند از: اتومبیلها، پنجره‌ها، درها، لوازم منزل، کانتینرها و سایر محصولات.
مطالب مرتبط:
بسیار آموزنده و مفید بود.
ممنون هستیم از بازخرد شما