Amikor az alumínium drágább volt az aranynál

Az alumínium a harmadik leggyakrabban fellelhető anyag a földkéregben, tulajdonságai miatt könnyen hasznosítható az iparban, így nem túl meglepő, hogy manapság gyakorlatilag mindenhol találkozhatunk vele. Az előállítása ugyanakkor sokáig elég nehéz és költséges volt, így egészen a 19. század végéig az aranynál is többe került, a kor uralkodói pedig státuszszimbólumként tekintettek rá. Aztán jött a nagy felfedezés.

Kémikusnak timsó

Az alumínium történetét a timsóval érdemes kezdeni, ez ugyanis a tiszta alumíniummal ellentétben a természetben is megtalálható, és Hérodotosz már az i.e. 5. században is beszámolt a létezéséről. A timsót előszeretettel használták például bőr cserzésére, az alumínium-kálium-szulfát pedig még ma is sok termékben megtalálható. Az alumínium felfedezésére viszont egészen 1807-ig kellett várni.

Ekkor egy Sir Humphrey Davy nevű kémikus állt elő azzal, hogy a timsó egy eddig fel nem fedezett fém sója lehet, és serényen próbálkozott is előállítani ezt a fémet. Három különféle módon is hozzálátott a dologhoz, de csak ötvözeteket sikerült létrehoznia, amikből nem tudta kiválasztani a tiszta alumíniumot. Apropó, alumínium: az is az ő ötlete volt, hogy az új fémet alumíniumnak kellene nevezni (a timsó angol neve, az alum nyomán).

Mások egyébként ennél korábbra datálják az alumínium felfedezését, nem is teljesen alaptalanul: a francia Antoine Lavoisier már 1778-ban arról írt, hogy elméletben fémként is létezhetne az általa aluminának hívott timföld, de az akkori technológiával képtelenség leválasztani róla a szorosan kötődő oxigénatomokat. Mindenesetre Lavoisier az aluminát vonakodva ugyan, de elemként definiálta, aminek szintetizálása kitűzhető célként szolgált a jövő kémikusai számára.

Alumínium > arany

Mai formájában 1825-ben egy Hans Christian Ørsted nevű dán fizikusnak sikerült először létrehozni az alumíniumot, méghozzá úgy, hogy alumínium-kloridot hevített fel káliumos amalgámmal. Az így létrejövő darabkák annyira aprók voltak, hogy képtelenség volt rendesen megvizsgálni őket, a leírásai alapján pedig elképzelhető, hogy valójában itt is csak egy alumínium-kálium ötvözetről volt szó.

Két évvel később aztán Friedrich Wöhler vitte tovább Ørsted kísérleteit, de egészen 1845-ig kellett várni arra, hogy értelmezhető, vizsgálható mennyiséget tudjon létrehozni a könnyűfémből, ráadásul a leírásai alapján az ő alumíniuma sem volt teljesen tiszta. Wöhler módszerei ugyan sokkal kifinomultabbak voltak az addigi próbálkozásoknál, de nagy mennyiségben így sem lehetett előállítani az anyagot, úgyhogy 1852-ben

1854-ben aztán jött az áttörés, a francia Henri Étienne Sainte-Claire Deville kidolgozott egy olyan, nátriumot használó módszert, amivel sikerült előállítania egy egész rúd alumíniumot.

III. Napóleon hamar el is kezdett érdeklődni a dolog iránt, olyannyira, hogy gyakorlatilag végtelen forrásokkal látta el a kémikust, mert abban reménykedett, hogy a könnyű fémből remek fegyverekkel és páncélokkal tudná ellátni a hadseregét.

Ennél is érdekesebb volt, hogy mielőtt még a nagyközönség elé tárták volna az alumíniumot, Napóleon állítólag tartott egy olyan fogadást, ahol 

Nemcsak a francia uralkodói kör kapta fel egyébként a hirtelen státuszszimbólummá avanzsált alumíniumot: X. Keresztély dán királynak például alumíniumból volt a koronája és a Washington-emlékmű tetejét díszítő csúcspiramis is alumíniumból készült – bár azt hozzá kell tenni, hogy annak 1888-as átadásakor már csak az ezüsttel volt egy szinten az alumínium árfolyama.

Kriolit, a megmentő

Ez utóbbi egy (illetve kettő) 1886-os felfedezésnek volt köszönhető: ebben az évben egymástól teljesen függetlenül az amerikai Charles Martin Hall és a francia Paul Héroult is rájött arra, hogy miként lehet elektrolízissel nagy mennyiségű alumíniumot előállítani. Elektrolízissel egyébként már a korábban emlegetett Deville is próbálkozott, de hamar beletörődött, hogy a módszer a timföld magas olvadáspontja miatt nem elég hatékony.

Hall és Héroult ugyanakkor rájöttek arra, hogy ha a timföldet olvadt kriolitban oldják fel, azzal csökken az olvadáspont, ez pedig megkönnyíti az elektrolízist. Ezt a módszert azóta Hall–Héroult-eljárásnak nevezik, és a mai napig is elsősorban ennek segítségével zajlik az alumínium előállítása – annyi különbséggel, hogy a természetben viszonylag ritka kriolitot mesterségesen állítják elő alumínium-fluorid, timföld és nátrium-hidroxid felhasználásával, vagy közvetlenül alumínium-fluorid és nátrium-aluminát reagáltatásával.

Ezt a változást persze az alumínium árfolyama is megérezte, azonnal zuhanórepülésbe kezdett, a 20. század elejére pedig már egy dollár alatt volt a fém kilója.

Zárásul még egy jó tanács: ha valaha rosszul érzi magát, csak dobjon ki egy alumínium csokipapírt a kukába, és közben gondoljon azokra a szerencsétlenekre, akiknek III. Napóleon udvarában aranytányér helyett alumíniumból kellett enniük.

Források: Wikipédia, The Atlantic, Today I Found Out, KnowledgeNuts

Borítókép: Alumínium italosdobozok egy fémhulladékot újrahasznosító telepen (MTI/EPA/Mike Nelson)