Alumīnijs ir visizplatītākais metāla elements zemes garozā, taču tas vienmēr ir atrodams savienojumā, nevis viegli rafinējamā rūdā. Alumīns ir viens no šādiem savienojumiem. Zinātnieki mēģināja samierināt metālu no alauna, bet process bija dārgs līdz Čārlza Martina zāle 1889. gadā patentēja lētu metodi alumīnija ražošanai.
Alumīnija ražošanas vēsture
Dānijas ķīmiķis Hanss Kristians Oersteds bija pirmais, kurš 1825. gadā, vācu valodā, ražoja nelielu daudzumu alumīnija ķīmiķis Fridrihs Vērlers izstrādāja metodi, kas bija pietiekami izstrādāta, lai izpētītu metāla pamatīpašības 1845. Franču ķīmiķis Henri Étienne Sainte-Claire Deville beidzot izstrādāja procesu, kas ļāva rūpnieciski ražot alumīniju. Tomēr iegūtais metāls joprojām tika pārdots par USD 40 par kilogramu 1859. gadā. Tīrs alumīnijs tajā laikā bija tik reti sastopams, un to uzskatīja par dārgmetālu.
Čārlzs Martins Hols atklāj lēta alumīnija ražošanas noslēpumu
1889. gada 2. aprīlī Čārlzs Martins Hols patentēja lētu alumīnija ražošanas metodi, kas metālu ļāva plaši izmantot komerciāli.
Čārlzs Martins Hols bija tikko beidzis Oberlinas koledžu (atrodas Oberlinā, Ohaio) 1885. gadā ar bakalaura grādu ķīmijā, kad viņš izgudroja tīra alumīnija ražošanas metodi.
Čārlza Mārtina Hāla metode metāla rūdas apstrādei bija elektriskās strāvas nodošana caur nemetālisku vadītāju (izkausēts nātrija fluorīds tika izmantots ļoti vadoša alumīnija atdalīšanai. 1889. gadā Šarlam Martinam Hallam par procesu tika piešķirts ASV patenta numurs 400 666.
Viņa patents bija pretrunā ar Pola L.T. Varonis, kurš ieradās tajā pašā procesā patstāvīgi, praktiski tajā pašā laikā. Hallam bija pietiekami daudz pierādījumu par viņa atklāšanas datumu, ka Amerikas Savienoto Valstu patents tika piešķirts viņam, nevis Varonim.
1888. gadā kopā ar finansistu Alfrēdu E. Hunt, Charles Martin Hall nodibināja Pitsburgas samazināšanas uzņēmumu, kas tagad pazīstams kā Amerikas Alumīnija uzņēmums (ALCOA). Līdz 1914. gadam Šarla Martina zāle bija pazeminājusi alumīnija izmaksas līdz 18 centiem mārciņas, un to vairs neuzskatīja par dārgmetālu. Viņa atklājums padarīja viņu par turīgu cilvēku.
Hall ieguva vēl vairākus patentus, lai uzlabotu alumīnija ražošanu. Par izciliem sasniegumiem lietišķajā ķīmijā viņš 1911. gadā saņēma Perkina medaļu. Viņš bija Oberlinas koledžas pilnvarnieku padomē un atstāja viņiem 10 miljonus dolāru viņu piešķīrumam, kad viņš nomira 1914. gadā.
Alumīnijs no boksīta rūdas
Jāatzīmē vēl viens izgudrotājs - austriešu ķīmiķis Kārlis Džozefs Baijers 1888. gadā izstrādāja jaunu procesu, ar kura palīdzību lēti iegūt alumīnija oksīdu no boksīta. Boksīts ir rūda, kas satur lielu daudzumu alumīnija hidroksīda (Al2O3 · 3H2O) kopā ar citiem savienojumiem. Gandrīz visa pasaules alumīnija ražošanai mūsdienās joprojām tiek izmantotas Hall-Héroult un Bayer metodes.
Alumīnija folijs
Metāla folija ir bijusi gadsimtiem ilgi. Folija ir ciets metāls, kas, saputojot vai velmējot, ir samazināts līdz lapām līdzīgam plānumam. Pirmā masveidā ražotā un plaši izmantotā folija tika izgatavota no alvas. Alvu vēlāk aizstāja ar alumīniju 1910. gadā, kad notika pirmā alumīnija folijas velmēšanas iekārta “Dr. Lauber, Neher & Cie., Emmishofen. ” tika atklāta Kreuzlingenā, Šveicē.
Ražotne, kas pieder J.G. Neher & Sons (alumīnija ražotāji) sāka darbu 1886. gadā Šafhauzenā, Šveicē, Reinas ūdenskrituma pakājē -, lai notvertu kritienu enerģiju alumīnija iegūšanai. Nehera dēli kopā ar Dr. Lauberu atklāja bezgalīgu velmēšanas procesu un alumīnija folijas izmantošanu kā aizsargbarjeru. Turpinājumā sākās plaša alumīnija folijas izmantošana šokolādes tāfelīšu un tabakas izstrādājumu iesaiņojumā. Procesi attīstījās, iekļaujot apdruku, krāsas, laku, laminātu un alumīnija reljefu.