Карл Йозеф Байер - Carl Josef Bayer

Карл Йозеф Байер (также Карл Байер , 4 марта 1847 г. - 4 октября 1904 г.) был австрийским химиком, который изобрел способ Байера извлечения глинозема из бокситов , необходимый по сей день для экономичного производства алюминия .

Компания Bayer работала в Санкт-Петербурге над разработкой метода получения глинозема для текстильной промышленности, которая использовала его в качестве закрепляющего агента при крашении хлопка. В 1887 году он обнаружил, что гидроксид алюминия выпадает в осадок из щелочного раствора, который является кристаллическим и его легче фильтровать и промывать, чем гидроксид алюминия, который выпадает из кислой среды путем нейтрализации . В 1888 году Байер разработал и запатентовал свой четырехступенчатый процесс извлечения глинозема из бокситовой руды.

В середине XIX века алюминий был настолько ценным, что кусок металла был выставлен вместе с драгоценностями французской короны на Всемирной выставке в Париже 1855 года. Наряду с процессом Холла-Эру решение Байера привело к падению цен на алюминий. около 80% в 1890 г. по сравнению с 1854 г.

Личная жизнь и образование

Карл Байер родился (4 марта 1847 г.) в герцогстве Верхняя и Нижняя Силезия в Австрийской империи , которая сейчас является Польшей . Он учился в Гейдельбергском университете в Германии, где изучал химию у Роберта Бунзена с 1869 по 1871 год, тезки горелки Бунзена . В Гейдельберге Байер получил докторскую степень в 1871 году, защитив диссертацию по химии индия, которая была открыта недавно, в 1863 году. После получения докторской степени Байер в течение двух лет читал лекции в Technische Hochschule в Брно , а затем уехал, чтобы основать свою собственную исследовательскую компанию. . Затем в 1885 году Байер переехал в Санкт-Петербург, где он процветал как изобретатель. В 45 лет он женился на дочери российского политика Альме фон Витте и поселился в Рицдорфе (современная Речица-об-Паки , Словения ). Вместе у них было 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.

Обработка алюминиевой руды до Bayer

Боксит был обнаружен в 1821 году Пьером Бертье, который назвал его в честь деревни Ле Бо, где он нашел его. Для получения глинозема из бокситовой руды был разработан процесс, в котором для растворения алюминия использовалась кислота, но в результате был получен продукт, содержащий большие количества растворенного железа и титана, которые было трудно удалить. Из-за этих примесей процесс не использовался, но был исследован подход. Луи Ле Шателье в 1855 году создал процесс, который производил гидроксид алюминия путем нагревания в карбонате натрия с последующим выщелачиванием . Пропускание через раствор двуокиси углерода осаждало гидроксид алюминия, который при сушке позволял извлекать оксид алюминия.

Вклад компании Bayer в переработку алюминиевой руды

Байер работал в текстильной промышленности в Санкт-Петербурге, где гидроксид алюминия использовался для закрепления красителя на хлопке. Во время работы он сделал два важных открытия, касающихся этапов обработки, которые помогли отделить процесс Байера от процесса Ле Шателье. В 1887 году Байер обнаружил, что при использовании чистой затравки гидроксида алюминия образуется кристаллический осадок, более экономичный, чем полученный Ле Шателье. Позже он запатентовал свое открытие в Германии, Соединенных Штатах и ​​Великобритании в 1887 году. В 1892 году Байер обнаружил, что при использовании автоклава или емкости для выщелачивания под давлением в сочетании с выщелачиванием гидроксидом натрия процесс приводит к очень чистому раствор алюмината натрия, который можно было использовать на стадии осаждения, которую он обнаружил ранее. Оба шага широко используются сегодня, но были усовершенствованы по мере развития технологий. После открытия Байер работал консультантом по запуску производства глинозема в Европе. Байер вернулся в Австрию в 1894 году, чтобы открыть глиноземный завод, но не смог получить достаточно капитала, чтобы полностью профинансировать проект.

Значение для алюминиевой промышленности

Производство глинозема и алюминия претерпело значительные изменения в обработке благодаря открытиям, сделанным Карлом Байером, Чарльзом Мартином Холлом и Полем Эру . Холл и Херут разделяют заслуги в изобретении электролиза алюминия. Метод Холла-Эру является основным методом производства современного алюминия, и для его производства требуется оксид алюминия высокой чистоты. В процессе Байера производится оксид алюминия высокой чистоты, который затем используется в процессе Холла – Эру в качестве основного сырья. В 1900 году алюминий оценивался в эквиваленте 100 долларов США в текущих условиях, но в течение следующих 50 лет снизился в цене примерно до 20 долларов США в текущих условиях. Это снижение объясняется увеличением простоты производства алюминия после открытий Байера, Холла и Херулта.

Источники

  • Заявка на патент США 20050238571: Способ и устройство для производства оксида алюминия.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Seetharaman, Сешадри (2014). Трактат о Процесса металлургии Том 3: Промышленные процессы, часть A . Великобритания: Эльзевир. п. 841. ISBN 978-0-08-096988-6.
  2. ^ Лернер, К. Ли; Лернер, Бренда Уилмот, ред. (2003). «Алюминий» . Мир наук о Земле . 1 . Томсон-Гейл. ISBN 9780787656829. закрытый доступ
  3. ^ Бадд, Джефф. «Ресурсы и производство алюминия» (PDF) . Обучение технологиям применения алюминия . Европейская алюминиевая ассоциация. Архивировано из оригинального (PDF) 29 сентября 2005 года . Проверено 1 марта 2006 года .
  4. ^ a b Хабаши, Фатхи (октябрь 2004 г.). «Карл Йозеф Байер и его время - Часть 2». Бюллетень ЦИМ . 1083 : 62–66.
  5. ^ Б с д е е Хабашей, Fathi (1995). «Процесс Байера для производства глинозема: историческая перспектива». Бык. Hist. Chem . 17–18: 15–19.
  6. ^ a b Хабаши, Фатхи (сентябрь 2004 г.). «Карл Йозеф Байер и его время - Часть 1». Бюллетень ЦИМ . 1082 : 61–64.
  7. ^ Habashi, Фатхи (2005). «Краткая история гидрометаллургии». Гидрометаллургия . 79 (1–2): 15–22. DOI : 10.1016 / j.hydromet.2004.01.008 .
  8. ^ «Процесс получения глинозема» . utpto.gov . 8 мая 1888 г.
  9. ^ a b «Первичное производство | Алюминиевая ассоциация» . www.aluminium.org . Проверено 16 апреля 2019 года .
  10. ↑ Inflationmonkey (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 года .