Чарльз Мартин Холл
Чарльз Мартин Холл | |
|---|---|
 Чарльз Мартин Холл | |
| Рожденный | 6 декабря 1863 г. Томпсон, Огайо , США |
| Умер | 27 декабря 1914 г. (51 год) Дейтона, Флорида , США |
| Занятие | Инженер |
| Семья | Джулия Брейнерд Холл (сестра) |
| Инженерная карьера | |
| Значительный прогресс | Процесс Холла – Эру |
| Награды | Медаль Перкина (1911 г.) |
Чарльз Мартин Холл (6 декабря 1863 — 27 декабря 1914) — американский изобретатель , бизнесмен и химик. Он наиболее известен своим изобретением в 1886 году недорогого метода производства алюминия , который стал первым металлом, получившим широкое распространение после доисторического открытия железа. Он был одним из основателей компании Alcoa . [1] [2] вместе с Альфредом Э. Хантом ; партнер Ханта в Питтсбургской испытательной лаборатории Джордж Хаббард Клэпп; главный химик Ханта, WS Sample; Говард Лэш, глава компании Carbon Steel; Миллард Хансикер, менеджер по продажам компании Carbon Steel ; и Роберт Скотт, начальник завода Carnegie Steel Company . Вместе они собрали 20 000 долларов для запуска Pittsburgh Reduction Company, которая позже была переименована в Aluminium Company of America, а затем сокращена до Alcoa.
Биография
[ редактировать ]Ранние годы
[ редактировать ]Чарльз Мартин Холл родился в семье Германа Бассетта Холла и Софронии Х. Брукс 6 декабря 1863 года в Томпсоне, штат Огайо . [2] Отец Чарльза, Герман, окончил Оберлин-колледж в 1847 году и три года проучился в Оберлинской духовной семинарии, где познакомился со своей будущей женой Софронией Брукс. Они поженились в 1849 году, и следующие десять лет провели в миссионерской работе на Ямайке , где родились первые пятеро из восьми их детей. [3] Они вернулись в Огайо в 1860 году, после того как начало Гражданской войны привело к закрытию иностранных миссий. У Чарльза Холла было два брата и пять сестер; один брат умер в младенчестве. Одной из его сестер была химик Джулия Брейнерд Холл (1859–1925), которая помогала ему в исследованиях. [4] [5] [6]
Холл начал свое образование дома, и мать научила его читать в раннем возрасте. [3] В возрасте шести лет он читал книгу своего отца по химии, написанную в колледже 1840-х годов. [7] В 8 лет он поступил в государственную школу и быстро прогрессировал. [8] : 9
Семья Холла переехала в Оберлин, штат Огайо , в 1873 году. Он провел три года в средней школе Оберлина и год в Академии Оберлина , готовясь к поступлению в колледж. [3] За это время он продемонстрировал свои способности к химии и изобретениям, проводя эксперименты на кухне и в дровяном сарае, пристроенном к его дому. В 1880 году, в возрасте 16 лет, он поступил в Оберлин-колледж. [8] : 16
Во время своего второго срока Холл с большим интересом посетил лекцию оберлинского профессора Фрэнка Фэннинга Джуэтта по алюминию; Именно здесь Джеветт продемонстрировал образец алюминия, полученный им от Фридриха Вёлера в Геттингене , и заметил: «Если кто-нибудь изобретет процесс, с помощью которого можно будет производить алюминий в промышленных масштабах, он не только станет благодетелем всему миру». , но и смог бы накопить себе большое состояние». [8] : 38
Открытие
[ редактировать ]Первые эксперименты Холла по поиску процесса восстановления алюминия были проведены в 1881 году. Он безуспешно пытался получить алюминий из глины путем плавки с углеродом в контакте с древесным углем и хлоратом калия. Затем он попытался улучшить ранее разработанные электролитические методы, исследуя более дешевые методы производства хлорида алюминия , но снова безуспешно. На последнем курсе он попытался электролизировать фторид алюминия в воде, но не смог получить алюминий на катоде. [2]
В 1884 году, установив в сарае за семейным домом самодельную угольную печь и сильфоны, Холл снова попытался найти катализатор, который позволил бы ему восстанавливать алюминий углеродом при высоких температурах: «Я пробовал смеси глинозема и углерода. с солями бария, с криолитом и с карбонатом натрия, надеясь получить двойную реакцию, в результате которой конечным результатом будет алюминий. Я помню, как покупал немного металлического натрия и пытался восстановить криолит, но получил очень плохие результаты . сульфида , но счел его очень бесперспективным в качестве источника алюминия тогда, как и с тех пор». [8] : 40
Холлу пришлось изготовить большую часть своего оборудования и подготовить химикаты, и ему помогала его старшая сестра Джулия Брейнерд Холл. [5] [9] [10] Основное изобретение, которое он открыл 23 февраля 1886 года, заключается в пропускании электрического тока через ванну с глиноземом, растворенным в криолите , в результате чего на дне реторты образуется лужа алюминия. [11] [12] 9 июля 1886 года Холл подал заявку на свой первый патент. Этот процесс был также открыт почти в то же время французом Полем Эру , и он стал известен как процесс Холла-Эру . [2]
Не сумев найти финансовую поддержку дома, Холл отправился в Питтсбург , где установил контакт с известным металлургом Альфредом Э. Хантом . Они основали Редукторскую компанию Питтсбурга, открывшую первые крупные заводы по производству алюминия. Позже компания Reduction Company стала Алюминиевой компанией Америки, затем — Alcoa . Холл был крупным акционером и разбогател. [2]
Процесс Холла-Эру в конечном итоге привел к снижению цены на алюминий в 200 раз, что сделало его доступным для многих практических применений. К 1900 году годовой объем производства достиг около 8000 коротких тонн (7,3 миллиона килограммов). Сегодня алюминия производится больше, чем всех других цветных металлов вместе взятых. [ нужна ссылка ]
Иногда Холла считают создателем американского написания слова «алюминий», но это написание кратко использовалось Хамфри Дэви в начале 1800-х годов и было написанием в словаре Ноя Вебстера 1828 года. «Алюминий» широко использовался в в Соединенных Штатах до 1895 или 1900 года, а «алюминий» не был официально принят Американским химическим обществом до 1925 года. [13] В ранних патентах Холла используется написание «алюминий». [14] В Великобритании и других странах, использующих британское написание , теперь используется только написание «алюминий». Написание практически во всех других языках аналогично окончанию «-ium». [13]
Спустя годы и смерть
[ редактировать ]Холл продолжал свои исследования и разработки до конца своей жизни и получил 22 патента США, большинство из которых касалось производства алюминия. Он входил в попечительский совет Оберлинского колледжа. Он сохранял мощное влияние на бизнес-решения Alcoa до своей смерти. [15]
Холл умер, неженатый и бездетный, 27 декабря 1914 года, через двадцать один день после того, как ему исполнился 51 год, в Дейтоне, Флорида. Он был похоронен на кладбище Вествуд в Оберлине. [3] Он умер в один год с Эру, и они оба родились в один год. [2]
В своем завещании Холл оставил большую часть своего состояния на благотворительность. Его щедрость способствовала созданию Гарвардского института Йенчин , ведущего фонда, занимающегося развитием высшего образования в Азии в области гуманитарных и социальных наук. [16]
Награды и почести
[ редактировать ]Холл был избран членом Американского философского общества в 1898 году. [17] В 1911 году он выиграл медаль Перкина , высшую награду, которую вручает американская секция Общества химической промышленности . [7] [18] В 1997 году производство алюминия с помощью электрохимии, открытое Холлом, было признано Национальным историческим памятником химии Американским химическим обществом . [1]
В конечном итоге Холл стал одним из самых выдающихся благотворителей Оберлин-колледжа, и на территории кампуса установлена его алюминиевая статуя. [12] Из-за своего легкого веса статуя Холла когда-то была известна тем, что часто меняла местоположение, часто из-за студенческих розыгрышей. Сегодня статуя приклеена к большому гранитному блоку и постоянно находится на втором этаже научного центра Оберлина, где студенты продолжают украшать Холл соответствующими атрибутами по праздникам и в других случаях. [19]
Дом Джуэттов сохранился в Оберлине как Центр наследия Оберлина . В центре представлена выставка под названием «Алюминий: связь с Оберлином» , которая включает в себя воссоздание эксперимента Холла 1886 года с дровяным сараем. [20] В Оберлине также сохранился Холл-хаус, хотя дровяной сарай давно снесли. [21]
Патенты
[ редактировать ]- Патент США № 400,664, Процесс восстановления алюминия из его фторидных солей электролизом — К.М. Холл, подан в 1886 г., выдан в 1889 г. Изображение страницы в формате TIFF из USPTO .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Производство алюминия: процесс Холла – Эру» . Национальные исторические химические достопримечательности . Американское химическое общество. Архивировано из оригинала 2 февраля 2023 года . Проверено 21 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Геллер, Том (2007). «Алюминий: обычный металл, необычное прошлое» . Журнал «Химическое наследие» . 27 (4) . Проверено 22 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д Бек, Теодор Р. (лето 2014 г.). «Холл и Эру и открытие электролиза алюминия» (PDF) . Интерфейс Электрохимического общества : 36–37. дои : 10.1149/2.F01142if . Проверено 28 января 2015 г.
- ^ Трескотт, Марта М. (январь 1977 г.). «Джулия Б. Холл и алюминий». Журнал химического образования . 54 (1): 24. Бибкод : 1977ЖЧЭд..54...24Т . дои : 10.1021/ed054p24 .
- ^ Jump up to: а б Касс-Симон, Габриэль; Фарнс, Патрисия; Нэш, Дебора, ред. (1990). Женщины науки: установление рекорда . Издательство Университета Индианы. стр. 100-1 173–176. ISBN 978-0-253-20813-2 .
- ^ Боуден, Мэри Эллен (1997). Химические достижения: человеческое лицо химических наук . Филадельфия, Пенсильвания: Фонд химического наследия . стр. 35–37 . ISBN 978-0941901123 . Проверено 28 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «Медаль Перкина». Журнал промышленной и инженерной химии . 3 (3): 143–151. 1911. дои : 10.1021/ie50027a005 .
- ^ Jump up to: а б с д Эдвардс, Юниус Дэвид (1955). Бессмертный дровяной сарай . Нью-Йорк: Додд, Мид и компания.
- ^ Крейг, Норман К.; Бикерт, Кристиан М. (1986). «Историческая металлургия: Холл и Эру: люди и их изобретения». Бюллетень ЦИМ . 79 (892): 98–101.
- ^ Крейг, Норман К. (1986). «Чарльз Мартин Холл - Молодой человек, его наставник и его металл». Журнал химического образования . 63 (7): 557–579. Бибкод : 1986JChEd..63..557C . дои : 10.1021/ed063p557 .
- ^ Оскисон, Джон М. (август 1914 г.). «Американский создатель алюминиевого века» . Мировая работа: история нашего времени . XLIV (2): 438–445 . Проверено 4 августа 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Лейз, Синди (23 февраля 2011 г.). «Оберлинский колледж празднует алюминиевый прорыв Чарльза Мартина Холла» . Хроника/Телеграмма . Архивировано из оригинала 28 января 2015 года . Проверено 28 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Куинион, Майкл (16 декабря 2000 г.). «Алюминий против алюминия» . World Wide Words: исследование английского языка по всему миру .
- ^ «Мы говорим «Алюминий» или «Алюминий» по-английски?» . Диалог об алюминии . Алюминиевая ассоциация Канады. Архивировано из оригинала 14 июля 2019 года . Проверено 27 января 2015 г.
- ^ Смит, Джордж Дэвид; Прюитт, Бетти Х. (1987). «Расцвет лабораторий Alcoa» . Управление исследованиями . 30 (2): 24–33. дои : 10.1080/00345334.1987.11757023 . ISSN 0034-5334 . JSTOR 24121912 .
- ^ «Чарльз Холл» . Кафедра восточноазиатских языков и цивилизаций . Гарвардский университет. Архивировано из оригинала 16 июня 2023 года . Проверено 28 января 2015 г.
- ^ «История участников APS» . search.amphilsoc.org . Проверено 12 февраля 2024 г.
- ^ «Медаль Перкина SCI» . Институт истории науки . 31 мая 2016 года. Архивировано из оригинала 9 июня 2023 года . Проверено 24 марта 2018 г.
- ^ Стейнберг, Нил. «Самодрагоценная радость тура по кампусу» . Сан Таймс Медиа . Архивировано из оригинала 30 января 2013 года . Проверено 28 января 2015 г.
- ^ «Краткий обзор истории Историко-улучшенной организации Оберлина» (PDF) . Веб-сайт Центра культурного наследия Оберлина . Апрель 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2011 г. . Проверено 18 мая 2010 г.
- ^ «Холл Хаус» . Исторический заповедник в Оберлине . Оберлинский колледж. Архивировано из оригинала 22 февраля 2015 года . Проверено 28 января 2015 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- В поисках помощи RG 30/182 - Чарльз Мартин Холл (1863–1914) , Архив Оберлинского колледжа
