この日: アルミニウムが安くなる

(AP通信)

著者: デヴィッド・トリスタン

投稿日: 2023 年 2 月 23 日 / 午後 2 時 33 分 (EST)

更新日: 2023 年 2 月 23 日 / 午後 4 時 36 分 (EST)

(WHTM) — これは地球上で最も一般的な元素の 1 つであり、地球の地殻の 8.1 パーセントを占めていますが、1807 年まで名前さえありませんでした。

何世紀にもわたって、人々はこの元素を含む化合物を使用して高品質の陶器を作ったり、織物に染料を定着させたりしてきましたが、科学者がこれらの化合物に未知の種類の金属が含まれているのではないかと疑い始めたのは 1700 年代になってからでした。

1807 年、イギリスの化学者ハンフリーデイビーは、電流を流して元素ナトリウムとカリウムを分離しましたが、この謎の金属を含む染料固定剤を使って同じことを試みましたが、失敗しました。しかし、彼の実験により、その元素は本物であり、確かに金属であると確信しました。この化合物は一般に「ミョウバン」と呼ばれていたため、デイビーはこの元素を「アルミニウム」と名付けました。その後、「アルミニウム」に変更されました。 (どうしても音節を追加する必要があると感じて、アルミニウムと呼んだ人もいましたが、ここ米国では、デイビーの元の名前にこだわりました。) ミョウバンの学名は、酸化アルミニウムになりました。

誰かがこの奇妙な金属を分離することに成功するまでに、ほぼ 20 年かかりました。デンマークの物理学者であり化学者であるハンス・クリスチャン・エルステッドは、1825年に塩化アルミニウムをカリウムと加熱することによって最終的に不純なサンプルを生成し、ドイツの化学者フリードリッヒ・ヴェーラーは1827年にカリウムをナトリウムに交換することによって純粋なアルミニウムを入手しました。

純粋なサンプルを使用して、科学者はアルミニウムの特性を研究することができました。結局のところ、謎の金属は奇跡の金属でした。純粋な形では柔らかく展性がありますが、他の元素と非常に簡単に結合して、強力で軽量の合金を形成します。ほぼすべての金属加工技術で簡単に成形でき、熱と電気を伝導し、純アルミニウムはほぼ即座に酸素と結合して酸化アルミニウムの薄く透明な層を形成するため、高い耐腐食性を備えています。アルミニウムが世界の産業に革命を起こす可能性があることは明らかでした。

彼らがしなければならなかったのは、それを大量に入手する方法を見つけることだけでした。

しかし、Daviy、Ørsted、Wöhler が気づいたように、これは簡単ではありませんでした。アルミニウムは他の元素と結合しやすいため、純粋な状態で見つけることはほとんど不可能です。アルミニウムを含む材料（最もよく使用される鉱物はボーキサイトと呼ばれます）を採掘し、それを抽出する必要があります。そこで 19 世紀には、アルミニウムを工業規模で精製する方法を見つける競争が始まりました。

1880 年代までに、人々は主にヴェーラープロセスのバリエーションを使用してアルミニウムを大量に生産していました。しかし、それらは非常に少量で、1884 年 12 月 6 日にワシントン記念塔に置かれた冠石がアルミニウムだったほどでした。なぜなら、地球上で最も貴重な金属以外に我が国の父に役立つものは何もなかったからです。アルミニウムの現行レートは 1 オンスあたり 1.10 ドルでした。現在のお金で約33.58ドル、当時の銀の価格の2倍です。

しかし、アルミニウムはすぐに希少で高価ではなくなります。 1881 年、オハイオ州のオーバリン大学の学生チャールズマーティンホールは、実家にある即席の研究室で実験を始めました。ホール氏は、大学の化学と鉱物学の教授であるフランク・ファニング・ジュエット氏の講義に触発されていた。その中でジュエット氏は、アルミニウムを安価に精製する方法を見つけた人は巨万の富を築くだろうと述べ、ホールさんは自分がその人になると決めたという。

5 年かかり、何度か失敗もあったが、1886 年 2 月 23 日、ホールは姉のジュリアブレイナードホールの援助を受け、一般にヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムとして知られる溶融ヘキサフルオロアルミン酸ナトリウム中の酸化アルミニウムの溶液に電流を流すことにより、アルミニウムの製造に成功した。クリオライト。シンプルで経済的で、大量生産レベルまでスケールアップできました。

同時に、ポール・エローという名前のフランスの科学者が、まったく同じプロセスを独自に発明しました。ホール氏とエロー氏は両方とも米国で特許を申請した。ホールにとって幸いなことに、彼はエローよりも前にアルミニウムを製造していたことを証明する文書を持っており、特許第 400,665 号が 1889 年 4 月 2 日にホールに付与されました。エローは 1886 年 4 月 23 日にフランス特許を取得し、今日ではアルミニウムの精錬方法が確立されました。はホール・エロー法として知られています。

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ホールは何人かの支援者を見つけ、彼らはピッツバーグ削減会社を設立した。 (ホールの妹のジュリアは創設者の一人として名を連ねています。) 1888 年までに、彼らは 1 日あたりほぼ 50 ポンドのアルミニウムを生産していました。 20 年後、1 日あたり 88,000 ポンドを出荷していました。アルミニウムの価格は、1888 年の 1 ポンドあたり 4.86 ドルから、1893 年には 1 ポンドあたり 78 セントまで下落しました。数年後、1 ポンドあたり 25 セントまで下がりました。

ピッツバーグ・リダクション・カンパニーは今も営業を続けている。 1907 年に社名がアルミニウムカンパニーオブアメリカに変更されました。現在はアルコアとして知られています。

ワシントン記念塔のアルミニウム製のキャップはまだそこにあり、良好な状態で、雨風による変色もありません。

Hall-Héroult プロセスを説明するビデオを見るには、ここをクリックしてください。

実際のアルミニウム精錬のビデオはここをクリックしてご覧ください。