Carl Josef Bayer
Carl Josef Bayer (även Karl Bayer , 4 mars 1847 – 4 oktober 1904) var en österrikisk kemist som uppfann Bayerprocessen för att utvinna aluminiumoxid från bauxit , väsentligt än idag för ekonomisk produktion av aluminium .
Bayer hade arbetat i Sankt Petersburg för att utveckla en metod för att tillhandahålla aluminiumoxid till textilindustrin som använde det som fixeringsmedel vid färgning av bomull. 1887 upptäckte han att aluminiumhydroxid fälldes ut från en alkalisk lösning som är kristallin och som kan filtreras och tvättas lättare än den som fälls ut från ett surt medium genom neutralisering . 1888 utvecklade och patenterade Bayer sin process i fyra steg för att utvinna aluminiumoxid från bauxitmalm.
I mitten av 1800-talet var aluminium så dyrbart att en metallstång ställdes ut vid sidan av de franska kronjuvelerna på Exposition Universelle i Paris 1855. Tillsammans med Hall–Héroult-processen fick Bayers lösning priset på aluminium att sjunka cirka 80 % 1890 från vad det hade varit 1854.
Personligt liv och utbildning
Carl Bayer föddes den 4 mars 1847 i hertigdömet Övre och Nedre Schlesien i det österrikiska riket , som nu är Polen . Han gick på Heidelbergs universitet i Tyskland där han studerade kemi under Robert Bunsen från 1869-1871, namnebror till Bunsen-brännaren . Vid Heidelberg tog Bayer sin doktorsexamen 1871 med en avhandling om indiums kemi som upptäcktes nyligen 1863. Efter att ha tagit sin doktorsexamen föreläste Bayer i två år vid Technische Hochschule i Brno och lämnade sedan för att etablera sitt eget forskningsföretag . Bayer flyttade sedan till St Petersburg 1885 där han blomstrade som uppfinnare. Vid 45 års ålder gifte han sig med dottern till en rysk politiker, Alma Von Witte och bosatte sig i Rietzdorf (dagens Rečica ob Paki, Slovenien ) . Tillsammans fick de sex barn, och 1904 vid 57 års ålder dog Bayer. Hans fru skulle överleva honom till 1962, då hon dog vid 94 års ålder.
Bearbetning av aluminiummalm före Bayer
Bauxit upptäcktes 1821 av Pierre Berthier som döpte den efter en by som heter Les Beaux där han hittade den. För att få fram aluminiumoxiden från bauxitmalmen utvecklades en process som använde syra för att lösa aluminium men resulterade i en produkt som innehöll stora mängder järn och titan löst inom vilka var svåra att ta bort. På grund av dessa föroreningar användes inte processen för användning, utan var ett tillvägagångssätt som undersöktes. Louis Le Chatelier , 1855, skapade en process som producerade aluminiumhydroxid genom att värma i natriumkarbonat och sedan urlaka . Genom att bubbla igenom lösningen med koldioxid utfälldes aluminiumhydroxid, som när den torkades möjliggjorde utvinning av aluminiumoxid.
Bayers bidrag till bearbetning av aluminiummalm
Bayer arbetade inom textilindustrin i Sankt Petersburg, där aluminiumhydroxid användes för att fästa färg på bomullen. Under arbetet gjorde han två viktiga upptäckter angående bearbetningssteg som hjälpte till att skilja Bayer-processen från Le Chateliers. 1887 fann Bayer att genom att använda ett rent frö av aluminiumhydroxid bildades en kristallin fällning som var mer ekonomisk än den som erhölls av Le Chatelier. Han patenterade senare sin upptäckt i Tyskland, USA och Storbritannien 1887. 1892 upptäckte Bayer att genom att använda en autoklav , eller ett trycklakningskärl, i kombination med ett natriumhydroxidlakmedel resulterade processen i en mycket ren natriumaluminatlösning som kunde användas för hans utfällningssteg som han upptäckt tidigare. Båda stegen används i stor utsträckning idag men har förbättrats i takt med att tekniken har utvecklats. Efter upptäckten arbetade Bayer som uppstartskonsult för aluminiumoxidtillverkning runt om i Europa. Bayer återvände till Österrike 1894 för att starta en aluminiumoxidfabrik men kunde inte säkra tillräckligt med kapital för att helt finansiera projektet.
Betydelse för aluminiumindustrin
Aluminiumoxid- och aluminiumproduktionen genomgick betydande förändringar i bearbetningen på grund av upptäckter gjorda av Karl Bayer, Charles Martin Hall och Paul Héroult . Hall och Heroult delar äran för att ha uppfunnit aluminiumelektrolys. Hall -Heroult-metoden är den primära metoden för att producera modernt aluminium och kräver hög renhet av aluminium för att producera aluminium. Bayer-processen producerar aluminiumoxid med hög renhet som sedan används i Hall-Heroult-processen som huvudråvara. År 1900 värderades aluminium till motsvarande 100 nuvarande US-dollar, men under de kommande 50 åren sjönk i pris till cirka 20 nuvarande US-dollar. Denna minskning tillskrivs den ökade lättheten att tillverka förknippad med aluminium efter Bayer, Hall och Heroults upptäckter.
Källor
- USA-patentansökan 20050238571: Process och apparater för framställning av aluminiumoxid
Se även
- ^ Seetharaman, Seshadri (2014). Avhandling om processmetallurgi volym 3: industriella processer, del A . Storbritannien: Elsevier. sid. 841. ISBN 978-0-08-096988-6 .
-
^
Lerner, K. Lee; Lerner, Brenda Wilmoth, red. (2003). "Aluminium" . World of Earth Science . Vol. 1. Thomson-Gale. ISBN 9780787656829 .
- ^ Budd, Geoff. "Resurser och produktion av aluminium" (PDF) . Utbildning i aluminiumapplikationsteknik . European Aluminium Association. Arkiverad från originalet (PDF) den 29 september 2005 . Hämtad 1 mars 2006 .
- ^ a b Habashi, Fathi (oktober 2004). "Karl Josef Bayer och hans tid - Del 2". CIM Bulletin . 1083 : 62–66.
- ^ a b c d e f Habashi, Fathi (1995). "Bayers process för aluminiumoxidproduktion: ett historiskt perspektiv". Tjur. Hist. Chem . 17–18: 15–19.
- ^ a b Habashi, Fathi (september 2004). "Karl Josef Bayer och hans tid- Del 1". CIM Bulletin . 1082 : 61–64.
- ^ Habashi, Fathi (2005). "En kort historia av hydrometallurgi". Hydrometallurgi . 79 (1–2): 15–22. doi : 10.1016/j.hydromet.2004.01.008 .
- ^ "Bearbeta att erhålla aluminiumoxid" . utpto.gov . 8 maj 1888.
- ^ a b "Primärproduktion | Aluminiumanslutningen" . www.aluminium.org . Hämtad 16 april 2019 .
- ^ Inflationmonkey (7 maj 2012). "Inflation i Storbritannien: Aluminium metallen som aldrig har varit så billig – inflationsjusterat historiskt aluminiumpris sedan 1900 i pund sterling och amerikanska dollar" . Inflationen i Storbritannien . Hämtad 19 april 2019 .
