Aluminiul, Argintul și Aurul

Descoperire

Termenul "alumen," care este tradus în "alaun," apare în lucrarea lui Pliniu cel Bătrân, Naturalis Historia, capitolul 15 al cărţii 35, furnizând detalii despre acest metal. Deşi diferite substanţe erau deosebite prin numele de alumen, toate erau caracterizate de un anumit grad de astringenţă, fiind utilizate în medicină sau ca vopsele.

Statuia lui Anteros (confundat cu Eros sau cu Îngerul Creştin al Carităţii) în Piccadilly Circus din Londra, confecţionată în 1893 şi prima statuie făcută din aluminiu.

În anul 1760, un anumit oxid metalic care prezenta stabilitate şi nu putea fi redus a fost extras din alaun şi numit alumină de către chimistul francez L.G.Morveau. În 1807 Sir Humphry Davy a concluzionat că reducerea compuşilor chimici stabili ar trebui să se facă electrolitic cu ajutorul unei noi celule voltaice, reuşind obţinerea sodiului, potasiului, bariului, stronţiului şi al calciului în formă metalică. Pentru această demonstraţie remarcabilă a puterii electrochimice, Davy a obţinut un premiu de 50.000 de franci din partea lui Napoleon. Deşi eşuase în încercările sale de a obţine acest element, denumindu-l aluminiu, era evident că restul metalelor obţinute de el prezentau un caracter reducător mai puternic decât al carbonului şi al hidrogenului.

În 1808 reuşeşte să obţină pentru prima dată bor elementar prin reducerea oxidului boric cu potasiu obţinut prin electroliză. Pierre Berthier descoperă în anul 1821 lângă Baux-de-Provence o mină în care exista un mineral ce conţinea mai mult de 50% de oxid de aluminiu. Mineralul va fi numit bauxită.

Cercetarea aluminiului metalic a fost continuată de către chimistul danez Hans Christian Oersted, care descrie în 1825 Societăţii Filosofiei Naturale o metodă de reducere a clorurii de aluminiu la o formă metalică cu ajutorul unui amalgam mercuric al potasiului. Mercurul din amalgam era treptat îndepărtat prin distilare, produsul rezultat fiind o pulbere gri, care a fost descrisă ca aluminiu, deşi era posibil să fi conţinut o cantitate mare de oxid.

În 1827, Wohler îmbunătăţise metoda de reducere propusă de Oersted prin utilizarea unui proces gazos în care triclorura de aluminiu volatilizată reacţiona cu potasiul metalic. Potasiul era un metal rar şi foarte reactiv, iar triclorura de aluminiu, datorită higroscopicităţii sale era un material cu care se lucra greu. Experimentele iniţiale ale lui Wohler produceau cantităţi mici de pudră de aluminiu, însă nu constau baza producerii aluminiului în masă.

Munca sa timpurie asupra aluminiului a fost abandonată până în anul 1854, când a modificat procesul astfel încât a produs globule mici şi strălucitoare, care erau suficient de pure pentru confirmarea densităţii reduse a aluminiului şi pentru stabilirea ductilităţii şi a caracteristicilor chimice.

Chimistul francez Henri Etienne Sainte-Claire Deville a îmbunătăţit de asemenea metoda lui Wohler în 1846, descriindu-le în anul 1859, printre care afişase şi propunerea folosirii sodiului în locul potasiului costisitor.

Aluminiul a fost ales drept material pentru vârful Monumentului Washington în 1884, când o uncie (30 g) de aluminiu costa cât salariul zilnic al unui colaborator la acel proiect; aluminiul era la fel de valoros ca şi argintul. În anul 1886, Charles Martin Hall, student la colegiul Oberlin, a obţinut cantităţi mici de aluminiu prin electroliza oxidului de aluminiu dizolvat în criolit topit, folosind electrozi de cărbune.

Cu toate că procesele de extragere au suferit îmbunătăţiri, preturile scădeau încontinuu, iar în 1889 se descoperise un procedeu simplu de extragere al aluminiului. Invenţia dinamului de către Siemens în anul 1866 a uşurat producerea procesului de electroliză pentru extragerea metalului. Procesul Hall-Heroult din 1886 şi procesul Bayer din 1887 marchează începutul aplicaţiilor multiple ale aluminiului. Utilizarea acestui metal ca material de construcţie a devenit atât de răspândită, încât a fost folosit în Sydney, Australia unde a fost folosit la construirea cupolei Secretariatului clădirii.

Anul 1900 marchează perioada când producţia mondială de aluminiu a ajuns la 6700 de tone, 1939 cu 700000 de tone şi 1943 cu 2.000.000 de tone, datorită celui de-al Doilea Război Mondial. De atunci, producţia crescuse mai mult decât cea a celorlalte metale neferoase.

Anul 2008 marchează perioada când preţul aluminiului a atins apogeul în iulie, fiind cotat la 1.45 dolari per livră, însă a scăzut în decembrie la 0.7 dolari per livră.

Obtinere şi caracterizare

Are ca sinonim: Pigment metalic Cl Al. Denumirea chimică a aditivului este aluminiu. Are M = 26,98. Industrial, aluminiul se obţine prin mai multe metode, dar cel mai utilizat procedeu se bazează pe electroliza unei topituri formate din criolit şi oxid de aluminiu dizolvat în acesta. Ca aditiv se foloseşte aluminiu sub formă de pulbere. Pudra de aluminiu este compusă din particule fine de aluminiu. Pulverizarea metalului se poate efectua în prezenţa sau în absenţa uleiurilor vegetale comestibile şi/sau a acizilor graşi utilizaţi ca aditivi de calitate alimentară. Aluminiul este un metal alb-argintiu, cu d = 2,7 g/cm³, care se topeşte la 660,2°C şi are Cristalizează într-o reţea cubică cu feţe centrate. Este un metal moale, ductil, cu o conductibilitate termică şi electrică ridicată. Pudra de aluminiu folosită ca aditiv are culoarea gri-argintie. De asemenea, mai poate fi folosit în industria alimentară şi sub formă de foiţe subţiri. Este insolubil în apă şi în solvenţi organici, dar se solubilizează în HCl diluat. Pulberea de aluminiu introdusă în flacără se aprinde şi arde cu o mare degajare de energie. Aditivul alimentar trebuie sa conţină 99% aluminiu faţă de produsul utilizat fără ulei. Pierderile la uscare prin încălzire, la 105°C până la greutate constantă, nu trebuie să depăşească 0,5%.