Aluminium is het meest voorkomende metalen element in de aardkorst, maar het wordt altijd gevonden in een compound in plaats van een gemakkelijk geraffineerd erts. Alum is zo'n verbinding. Wetenschappers probeerden het metaal uit aluin te plagen, maar het proces was duur tot Charles Martin Hall patenteerde een goedkope methode om aluminium te produceren in 1889.
Geschiedenis van aluminiumproductie
Hans Christian Oersted, een Deense chemicus, produceerde als eerste kleine hoeveelheden aluminium in 1825, Duits chemicus Friedrich Wöhler ontwikkelde een methode die voldoende produceerde om de basiseigenschappen van het metaal in te bestuderen 1845. De Franse chemicus Henri Étienne Sainte-Claire Deville ontwikkelde eindelijk een proces dat commerciële productie van aluminium mogelijk maakte. Het resulterende metaal werd echter nog steeds verkocht voor $ 40 per kilogram in 1859. Puur aluminium was in die tijd zo zeldzaam dat het als een kostbaar metaal werd beschouwd.
Charles Martin Hall ontdekt het geheim van goedkope aluminiumproductie
Op 2 april 1889 patenteerde Charles Martin Hall een goedkope methode voor de productie van aluminium, waardoor het metaal op grote schaal commercieel werd gebruikt.
Charles Martin Hall was net afgestudeerd aan het Oberlin College (gevestigd in Oberlin, Ohio) in 1885 met een bachelor's degree in chemie toen hij zijn methode uitvond om puur aluminium te produceren.
De methode van Charles Martin Hall om het metaalerts te verwerken, was om een elektrische stroom door een niet-metalen geleider te leiden (gesmolten sodium fluoride verbinding werd gebruikt) om het zeer geleidende aluminium te scheiden. In 1889 kreeg Charles Martin Hull het Amerikaanse patentnummer 400.666 voor zijn proces.
Zijn patent botste met dat van Paul L.T. Heroult die vrijwel gelijktijdig op hetzelfde moment tot hetzelfde proces kwam. Hall had voldoende bewijs van de datum van zijn ontdekking dat het Amerikaanse patent hem werd toegekend in plaats van Heroult.
In 1888, samen met financier Alfred E. Hunt, Charles Martin Hall richtte de Pittsburgh Reduction Company op, nu bekend als de Aluminium Company of America (ALCOA). In 1914 had Charles Martin Hall de kosten van aluminium teruggebracht tot 18 cent per pond, en het werd niet langer als een kostbaar metaal beschouwd. Zijn ontdekking maakte hem een rijke man.
Hall verkreeg nog een aantal patenten om de productie van aluminium te verbeteren. Hij ontving de Perkin-medaille in 1911 voor uitstekende prestaties in toegepaste chemie. Hij zat in de Board of Trustees van het Oberlin College en liet hen $ 10 miljoen achter voor hun schenking toen hij stierf in 1914.
Aluminium van Bauxieterts
Een andere uitvinder moet worden opgemerkt, Karl Joseph Bayer, een Oostenrijkse chemicus, ontwikkelde in 1888 een nieuw proces dat goedkoop aluminiumoxide uit bauxiet kon verkrijgen. Bauxiet is een erts dat een grote hoeveelheid aluminiumhydroxide (Al2O3 · 3H2O) bevat, samen met andere verbindingen. De methoden Hall-Héroult en Bayer worden nog steeds gebruikt om bijna al het aluminium ter wereld te produceren.
Aluminiumfolie
Metaalfolie bestaat al eeuwen. Folie is massief metaal dat door kloppen of rollen is gereduceerd tot bladachtige dunheid. De eerste in massa geproduceerde en veel gebruikte folie was gemaakt van tin. Tin werd later vervangen door aluminium in 1910, toen de eerste aluminiumfoliefabriek “Dr. Lauber, Neher & Cie., Emmishofen. ” werd geopend in Kreuzlingen, Zwitserland.
De fabriek, eigendom van J.G. Neher & Sons (aluminiumfabrikanten) begon in 1886 in Schaffhausen, Zwitserland, aan de voet van de Rijnwatervallen - de energie van de watervallen opvangend om aluminium te produceren. Neher's zonen ontdekten samen met Dr. Lauber het eindeloze walsproces en het gebruik van aluminiumfolie als beschermende barrière. Vanaf daar begon het brede gebruik van aluminiumfolie in de verpakking van chocoladerepen en tabaksproducten. Processen evolueerden onder meer naar het gebruik van print, kleur, lak, laminaat en het reliëf van het aluminium.