Вездесущий алюминий

Несмотря на такое, казалось бы, огромное количество алюминия на земле, история его использования человеком гораздо короче, чем у таких гораздо менее распространенных металлов, как железо, медь или золото. Одно из первых упоминаний о металле похожем на алюминий относится к первому веку нашей эры. В легенде древнеримского писателя Плиния Старшего некий мастер преподнес императору Тиберию кубок из легкого блестящего металла, рассказав, что смог добыть его из простой глины. Мастер надеялся на вознаграждение за свое открытие, но император приказал казнить его и уничтожить его мастерскую, опасаясь, что новый открытый металл обесценит золото и серебро в казне Римской Империи. Легенда не рассказывает, каким образом мастер смог добыть этот металл, и для тех времен это было настоящим технологическим чудом, потому первое достоверное получение алюминия в чистом виде описано только через полторы тысячи лет. В 16-м веке знаменитый Парацельс смог добыть «неизвестный металл» из квасцов – крупных кристаллов различных солей, которые использовались людьми с древнейших времен в отбеливании тканей, очистке воды и медицине. По-латински квасцы называются alumen или alum, что можно напрямую перевести как «вяжущий». Поэтому повторивший опыты Парацельса в 18 веке немецкий химик Андреас Маргграф назвал полученную им окись алюминия alumina.

В чистом виде алюминий смогли добыть только в начале 19-го века методом электролиза. На Всемирной выставке 1855 года в Париже «серебро из глины» произвело фурор. Получение алюминия было очень дорогим процессом, поэтому так же, как и в легенде Плиния, свою историю в человеческой культуре этот металл начал как драгоценный. До начала 20-го века из него делали только украшения и предметы роскоши. Гораздо более дешевые методы получения алюминия были созданы учеными и инженерами в разных странах независимо друг от друга и самые эффективные из них до сих пор применяются на современных алюминиевых заводах. Новый промышленный материал был хорош всем, за исключением одного: для некоторых сфер применения чистый алюминий был недостаточно прочен, пока немецкий химик Альфред Вильм не открыл дюралюминий – сплав этого металла с добавлением меди, магния и марганца. Его сразу стали активно использовать в кораблестроении, а в 1919 году из дюралюминия впервые был сделан фюзеляж самолета. После этого триумфальное шествие алюминия по миру было уже не остановить. В первых годах 20-го века во всем мире его получали всего по несколько тысяч тонн, а в 21-м счет тоннам производимого алюминия уже идет на десятки миллионов.

Всем известно основное полезное качество алюминия – этот металл очень легкий. Трудно представить, каким был бы современный мир, без кораблей, способных за столь короткое время пересекать океаны, или без самолетов, поднимающих в небо тонны грузов и сотни пассажиров, только потому, что их корпуса выполнены из легких алюминиевых сплавов. Но кроме своей легкости, алюминий обладает еще множеством свойств, которые делают его столь полезным во множестве сфер нашей жизни, о многих из которых большинство людей даже не подозревают или не задумываются. Лучше алюминия электричество проводят только золото серебро и медь, поэтому проводники из него используются абсолютно во всех электрических приборах и электронных схемах. Алюминий не токсичен, а его соли тоже очень легкие, оказывают благотворное влияние на кожу и хорошо впитываются, поэтому они используются во многих косметических продуктах и медикаментах. Высокую теплопроводность алюминия сейчас могут по достоинству оценить владельцы кастрюль, сковородок и другой кухонной посуды. Алюминий чрезвычайно устойчив к коррозии, в чистом виде он сразу покрывается толстой пленкой оксидов, которые препятствуют его дальнейшему распаду. А обработанная дополнительным анодированием эта пленка становится крепче стали. Причем это свойство алюминий сохраняет в различных сплавах с другими металлами, которых сейчас насчитывается несколько сотен. Самые известные, уже упомянутые выше, дюралюминиевые сплавы широко используются в строительстве и других областях, где требуются прочные и долговечные металлоконструкции.

Новые свойства алюминия до сих пор открываются человечеству учеными по всему миру. В 2011 году профессору технологического института израильского города Хайфа Дану Шехтману была присуждена Нобелевская премия по химии за открытие квазикристаллов – сплавов алюминия с другими металлами со структурой до недавнего времени неизвестной традиционной науке. Так же как это было с чистым алюминием в 19-м веке, квазикристаллы пока возможно создавать только в небольших количествах в лабораторных условиях, но специалисты в области нанотехнологий уже параллельно разрабатывают методы их использования в будущем в промышленных масштабах.

05.09.2015, автор Тимур
Расскажите об этой статье друзьям

Комментарии: 0

Пока нет комментариев


Оставить комментарий