Карл Йозеф Байер
Карл Йозеф Байер (также Карл Байер , 4 марта 1847 — 4 октября 1904) был химиком из Австро-Венгрии , который изобрел процесс Байера по извлечению глинозема из бокситов , необходимый и по сей день для экономичного производства алюминия .
Байер работал в Санкт-Петербурге над разработкой метода обеспечения глиноземом текстильной промышленности, которая использовала его в качестве фиксатора при крашении хлопка. В 1887 году он обнаружил, что гидроксид алюминия выпадает из щелочного раствора, который является кристаллическим и его легче фильтровать и промывать, чем гидроксид алюминия, выпавший из кислой среды путем нейтрализации . [1] В 1888 году Байер разработал и запатентовал свой четырехстадийный процесс извлечения глинозема из бокситовой руды.
В середине XIX века алюминий был настолько ценен, что слиток этого металла был выставлен вместе с драгоценностями французской короны на Всемирной выставке в Париже в 1855 году. [2] Наряду с процессом Холла-Эру решение Байера привело к падению цен на алюминий примерно на 80% в 1890 году по сравнению с тем, что было в 1854 году. [3]
Личная жизнь и образование
[ редактировать ]Карл Байер родился 4 марта 1847 года в герцогстве Верхняя и Нижняя Силезия в Австрийской империи , которая сейчас является Польшей . [4] Он учился в Гейдельбергском университете в Германии , где изучал химию у Роберта Бунзена в 1869–1871 годах, тезки горелки Бунзена . В Гейдельберге Байер получил докторскую степень в 1871 году, защитив диссертацию по химии индия, открытого недавно в 1863 году. [4] После получения докторской степени Байер два года читал лекции в Высшей технической школе в Брно , а затем уехал, чтобы основать собственную исследовательскую компанию. Затем в 1885 году Байер переехал в Санкт-Петербург , где процветал как изобретатель. [5] В 45 лет он женился на дочери российского политика Альме фон Витте и поселился в Ритцдорфе (современная Речица-об-Паки , Словения ). Вместе у них родилось шестеро детей, а в 1904 году в возрасте 57 лет Байер умер. Его жена пережила его до 1962 года, когда она умерла в возрасте 94 лет. [5]
Переработка алюминиевой руды до Bayer
[ редактировать ]Боксит был обнаружен в 1821 году Пьером Бертье, который назвал его в честь деревни Ле Бо , где он его нашел. [6] Для получения глинозема из бокситовой руды был разработан процесс, в котором для растворения алюминия использовалась кислота, но в результате получался продукт, содержащий большое количество растворенного железа и титана , которые было трудно удалить. [6] Из-за этих примесей этот процесс не был использован, но его подход исследовался. Луи Ле Шателье в 1855 году разработал процесс получения гидроксида алюминия путем нагревания в карбонате натрия и последующего выщелачивания . [5] При барботировании раствора диоксидом углерода выпадал в осадок гидроксид алюминия, который при высушивании позволял извлечь оксид алюминия.
Вклад Bayer в переработку алюминиевой руды
[ редактировать ]Байер работал в текстильной промышленности в Санкт-Петербурге, где гидроксид алюминия использовался для закрепления красителя на хлопке. [7] Во время работы он сделал два важных открытия, касающихся этапов обработки, которые помогли отличить процесс Байера от процесса Ле Шателье. В 1887 году Байер обнаружил, что при использовании чистой затравки гидроксида алюминия образуется кристаллический осадок, более экономичный, чем тот, который получил Ле Шателье. [5] Позже он запатентовал свое открытие в Германии, США и Великобритании в 1887 году. [5] В 1892 году Байер обнаружил, что при использовании автоклава или резервуара для выщелачивания под давлением в сочетании с выщелачивающим средством гидроксида натрия в результате процесса получается очень чистый раствор алюмината натрия , который можно использовать на стадии осаждения. [8] что он обнаружил ранее. Оба шага широко используются сегодня, но были усовершенствованы по мере развития технологий. После открытия Байер работал консультантом по стартапам по производству глинозема по всей Европе. Байер вернулся в Австрию в 1894 году, чтобы открыть глиноземный завод, но не смог собрать достаточно капитала для полного финансирования проекта. [5]
Значение для алюминиевой промышленности
[ редактировать ]Производство глинозема и алюминия претерпело значительные изменения в обработке благодаря открытиям, сделанным Карлом Байером, Шарлем Мартином Холлом и Полем Эру . Холл и Эро разделяют заслуги в изобретении электролиза алюминия. [9] Метод Холла-Эру является основным методом производства современного алюминия, и для производства алюминия требуется оксид алюминия высокой чистоты. Процесс Байера производит оксид алюминия высокой чистоты, который затем используется в процессе Холла-Эру в качестве основного сырья. [9] В 1900 году алюминий оценивался в эквиваленте 100 нынешних долларов США, но в течение следующих 50 лет снизился в цене примерно до 20 нынешних долларов США. [10] Это снижение объясняется увеличением простоты производства алюминия после открытий Байера, Холла и Эру.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ситхараман, Сешадри (2014). Трактат по технологической металлургии, том 3: Промышленные процессы, часть A. Великобритания: Эльзевир. п. 841. ИСБН 978-0-08-096988-6 .
- ^ Лернер, К. Ли; Лернер, Бренда Уилмот, ред. (2003). «Алюминий» . Мир наук о Земле . Том. 1. Томсон-Гейл. ISBN 9780787656829 .
- ^ Бадд, Джефф. «Ресурсы и производство алюминия» (PDF) . Обучение технологиям применения алюминия . Европейская алюминиевая ассоциация. Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2005 г. Проверено 1 марта 2006 г.
- ^ Jump up to: а б Хабаши, Фатхи (октябрь 2004 г.). «Карл Йозеф Байер и его время - Часть 2». Бюллетень ЦИМ . 1083 : 62–66.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Хабаши, Фатхи (1995). «Процесс производства глинозема компании Bayer: историческая перспектива». Бык. Хист. Хим . 17–18: 15–19.
- ^ Jump up to: а б Хабаши, Фатхи (сентябрь 2004 г.). «Карл Йозеф Байер и его время. Часть 1». Бюллетень ЦИМ . 1082 : 61–64.
- ^ Хабаши, Фатхи (2005). «Краткая история гидрометаллургии». Гидрометаллургия . 79 (1–2): 15–22. doi : 10.1016/j.гидромет.2004.01.008 .
- ^ «Процесс получения глинозема» . utpto.gov . 8 мая 1888 года.
- ^ Jump up to: а б «Основное производство | Алюминиевая ассоциация» . www.aluminium.org . Архивировано из оригинала 2 октября 2019 года . Проверено 16 апреля 2019 г.
- ^ Инфляциямонки (7 мая 2012 г.). «Инфляция в Великобритании: алюминий — металл, который никогда не был таким дешевым — историческая цена на алюминий с поправкой на инфляцию с 1900 года в фунтах стерлингов и долларах США» . Инфляция в Великобритании . Проверено 19 апреля 2019 г.
Источники
[ редактировать ]- Заявка на патент США 20050238571: Процесс и устройство для производства глинозема.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Люди | |
