Алюминий — история и современность (Часть I)

Алюминий не зря называют металлом 21-го века — легкий, пластичный и экономичный, он встречается сегодня практически во всех сферах промышленности и широко применяется в быту. «Алюминиевый бум» возник в результате развития технологий производства металла — получить алюминий из природных смесей довольно сложно, поэтому до определенного момента изделия из алюминия были огромной редкостью и стоили недешево. Вот почему металл, содержание которого в земной коре многократно превышает объемы железа, меди, цинка, хрома, олова и свинца широко применяется только последние сто лет. История алюминия полна загадок, тайн и удивительных открытий — этот металл «прошел путь» от простой глины до великой драгоценности, от алхимического элемента до ракетного топлива.

Соль земли

С глубокой древности и вплоть до 20 столетия алюминий был предметом роскоши, несмотря на то, что он является одним из самых распространенных металлов на Земле (около 8,6% массы земной коры). Дело в том, что в чистом виде алюминий практически не встречается в природе: он входит в состав глиняных квасцов, бокситов, переработка которых требует огромнейших энергозатрат. Алюминиевые самородки — явление редкое, поэтому алюминий в виде чистого металла жителям древнего мира был незнаком. А вот сами глиняные квасцы широко применялись в хозяйстве: о них упоминал еще греческий историк Геродот (V веке до н. э.). Квасцовая глина использовалась для обработки тканей — она позволяла закрепить цвет полотна. Древние называли эту глину alumen (вяжущая). Квасцы были известны и на Руси — упоминания о минералах, применяемых для выделки сафьяновых кож и обработки тканей, датируются VIII—IX веками.

На состав глиняных квасцов впервые обратил внимание известный немецкий лекарь и ученый Парацельс Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм. В своих трудах он описал некий металл, который «есть соль некоторой квасцовой земли». С определением Парацельса впоследствии согласился и Д.И. Менделеев: «алюминий есть самый распространенный металл в природе; достаточно указать на то, что он входит в состав глины, чтоб ясно было всеобщее распространение алюминия в коре земной. Алюминий, или металл квасцов (alumen), потому и называется иначе глинием, что находится в глине». Окись квасцового металла была названа «глиноземом», а сам он получил название алюминий.

В средние века квасцы стали обязательными атрибутами алхимических лабораторий: сохранилось более тридцати четырех их «наименований». «Алхимический словарь» Руланда приводит лишь некоторые из них: Alumen alafuri (алкалическая соль), Alumen Alcori (нитрум), Alumen creptum (винный камень). Слово «алюмен» нередко встречалось и в названиях различных аптекарских снадобий и лекарств: Alumen fascioli (щелочь), Alumen odig (нашатырный спирт), Alumen scoriole (гипс).

Загадки древних

Фактически, алюминий «появился на свет» только после изобретения электричества. Однако сохранились документы, свидетельствующие о том, что легкий серебристый металл использовался ювелирами древнего Китая и Рима. Так, по свидетельствам Плиния Старшего, римский император Тиберий (II—III вв н.э.) как-то получил в подарок чашу из легкого серебристого металла. История не сохранила ни имени мастера, изготовившего сосуд, ни рецепта таинственного сплава — Тиберий приказал казнить его, дабы новый металл не обесценил царского серебра. Многие ученые склонны считать эту историю легендой, однако появление алюминиевой чаши во дворце римского императора вполне возможно: Плиний упоминал о том, что металл был получен из глины, то есть неизвестный мастер вполне каким-то образом ñìîã найти источник энергии для переработки квасцов.

А вот документальные свидетельства о гробнице китайского полководца Чжоу-Чжу украшенной алюминиевыми фигурами (297 год до н.э.), напротив, выступают своеобразным доказательством того, что в некоторых странах древние металлурги владели собственной методикой получения этого металла. Тот факт, что украшения из гробницы сделаны именно из алюминия, подтвердил и современный спектральный анализ. Однако, создать подобный орнамент, используя алюминиевые самородки (которые встречаются крайне редко) просто невозможно. Загадку древних разгадали немецкие ученые. Они предположили, что для выделения алюминия èç бокситов мог применяться обычный уголь. Эксперимент, поставленный в 70-х годах прошлого века, позволил получить «самолетный» металл в обычном глиняном тигле при использовании природных компонентов.

Это «открытие» вызвало огромный резонанс среди двух «противоположных лагерей» — химиков и историков. Еще бы — получено «альтернативное» серебро! Теперь ученым предстояло решить главную «загадку» этого металла — разработать технологию его промышленного производства…