An diesem Tag: Aluminium wird billig - Gruppe aus reinem Aluminium

(AP)

von: David Tristan

Gepostet: 23. Februar 2023 / 14:33 Uhr EST

Aktualisiert: 23. Februar 2023 / 16:36 Uhr EST

(WHTM) – Es ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde und macht 8,1 Prozent der Erdkruste aus, aber es hatte bis 1807 nicht einmal einen Namen.

Jahrhunderte lang stellten Menschen hochwertige Töpferwaren her und fixierten Textilien mit Verbindungen, die dieses Element enthielten. Doch erst im 17. Jahrhundert begannen Wissenschaftler zu vermuten, dass diese Verbindungen eine unbekannte Art von Metall enthalten könnten.

Im Jahr 1807 versuchte der britische Chemiker Humphry Davy, der die Elemente Natrium und Kalium mit elektrischem Strom isoliert hatte, dasselbe mit dem Farbstofffixiermittel, das dieses mysteriöse Metall enthielt – und scheiterte. Sein Experiment überzeugte ihn jedoch davon, dass das Element real und tatsächlich ein Metall war. Die Verbindung wurde allgemein als „Alaun“ bezeichnet, daher nannte Davy das Element „Alumium“. Später änderte er es in „Aluminium“. (Einige hatten das dringende Bedürfnis, eine Silbe hinzuzufügen und nannten es Aluminium, aber hier in den Vereinigten Staaten sind wir bei Davys ursprünglichem Namen geblieben.) Der wissenschaftliche Name für Alaun wurde Aluminiumoxid.

Es dauerte fast zwei Jahrzehnte, bis es jemandem gelang, dieses seltsame Metall zu isolieren. Ein dänischer Physiker und Chemiker, Hans Christian Ørsted, stellte 1825 schließlich eine unreine Probe her, indem er Aluminiumchlorid mit Kalium erhitzte, und der deutsche Chemiker Friedrich Wöhler erhielt 1827 reines Aluminium, indem er Kalium durch Natrium ersetzte.

Anhand reiner Proben konnten Wissenschaftler die Eigenschaften von Aluminium untersuchen. Es stellte sich heraus, dass das mysteriöse Metall ein Wundermetall war. In seiner reinen Form ist es weich und formbar, verbindet sich aber sehr leicht mit anderen Elementen zu starken, leichten Legierungen. Es lässt sich mit fast jeder Metallbearbeitungstechnik leicht formen, leitet Wärme und Elektrizität und ist äußerst korrosionsbeständig, da sich reines Aluminium fast sofort mit Sauerstoff verbindet und eine dünne, transparente Schicht aus Aluminiumoxid bildet. Es war offensichtlich, dass Aluminium die Weltindustrie revolutionieren könnte.

Sie mussten lediglich herausfinden, wie sie es in großen Mengen bekommen konnten.

Doch wie Davy, Ørsted und Wöhler herausfanden, war dies nicht einfach. Da sich Aluminium so leicht mit anderen Elementen verbindet, ist es nahezu unmöglich, es in reinem Zustand zu finden. Man muss Material abbauen, das Aluminium enthält (das am häufigsten verwendete Mineral ist Bauxit), und es dann extrahieren. Im 19. Jahrhundert begann also der Wettlauf um eine Möglichkeit, Aluminium im industriellen Maßstab zu reinigen.

In den 1880er Jahren produzierten die Menschen Aluminium in großen Mengen, meist unter Verwendung von Variationen des Wöhler-Verfahrens. Aber es waren sehr kleine Mengen, so klein, dass der Schlussstein, der am 6. Dezember 1884 auf dem Washington Monument angebracht wurde, aus Aluminium bestand, weil für den Vater unseres Landes nichts anderes als das edelste Metall der Welt genügen würde. Der gängige Preis für Aluminium betrug 1,10 US-Dollar pro Unze; etwa 33,58 US-Dollar in heutigem Geld und das Doppelte des damaligen Silberpreises.

Aber Aluminium würde bald nicht mehr selten und teuer sein. Im Jahr 1881 begann Charles Martin Hall, ein Student am Oberlin College in Ohio, Experimente in einem improvisierten Labor im Haus seiner Familie. Hall war von einem Vortrag von Frank Fanning Jewett, dem Professor für Chemie und Mineralogie an der Hochschule, inspiriert worden. Darin sagte Jewett, dass die Person, die eine kostengünstige Möglichkeit zur Aluminiumveredelung fand, ein Vermögen anhäufen würde. Hall beschloss, dass er diese Person sein würde.

Es dauerte fünf Jahre und mehrere Fehlstarts, aber am 23. Februar 1886 gelang es Hall, unterstützt von seiner älteren Schwester Julia Brainerd Hall, Aluminium herzustellen, indem er einen elektrischen Strom durch eine Lösung von Aluminiumoxid in geschmolzenem Natriumhexafluoraluminat leitete, allgemein bekannt als Kryolith. Es war einfach, wirtschaftlich und konnte auf Massenproduktionsniveau ausgeweitet werden.

Zur gleichen Zeit erfand ein französischer Wissenschaftler namens Paul Héroult unabhängig das exakt gleiche Verfahren. Sowohl Hall als auch Héroult meldeten Patente in den Vereinigten Staaten an. Zum Glück für Hall verfügte er über Dokumente, die bewiesen, dass er vor Héroult Aluminium hergestellt hatte, und am 2. April 1889 wurde Hall das Patent Nr. 400.665 erteilt. Am 23. April 1886 erhielt Héroult ein französisches Patent und heute das Verfahren zum Schmelzen von Aluminium ist als Hall-Héroult-Prozess bekannt.

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Hall fand einige Unterstützer und sie gründeten die Pittsburgh Reduction Company. (Halls Schwester Julia wird als eine der Gründerinnen aufgeführt.) Bis 1888 produzierten sie fast 50 Pfund Aluminium pro Tag. Zwanzig Jahre später wurden 88.000 Pfund pro Tag verschifft. Der Preis für Aluminium sank von 4,86 Dollar pro Pfund im Jahr 1888 auf 78 Cent pro Pfund im Jahr 1893. Einige Jahre später sank er auf 25 Cent pro Pfund.

Die Pittsburgh Reduction Company ist immer noch im Geschäft. Im Jahr 1907 wurde der Name in Aluminium Company of America geändert. Es ist jetzt als Alcoa bekannt.

Die Aluminiumkappe des Washington Monument ist immer noch da, immer noch in gutem Zustand und noch immer unbeschädigt von den Elementen.

Klicken Sie hier, um ein Video zur Erläuterung des Hall-Héroult-Prozesses anzusehen.

Um ein Video der tatsächlichen Aluminiumveredelung anzusehen, klicken Sie hier.