Information in EnglishInformation in EnglishInformation en français
Información en españolInformationen in DeutschInformasjon på norsk

Siste utgave av Kjemi Daigitalversjon:

www.kjemidigital.no
 
 

Redaktør:

Lars Ole Ørjasæter


Nettsiden redigeres i samsvar med Redaktørplakaten
og Vær varsom-plakaten.

Utgiver:
Logo MO
Media Oslo AS
Boks 119 Manglerud
NO-0612 Oslo

Tlf. 23 15 85 00

Org.nr.
NO 958 168 799 MVA

 Abonner (RSS)

Industry Lecture 2010: Om aluminium og kryolitt

For første gang sto NKS faggruppe for kjemiens historie som arrangør av en Industry Lecture. Da var det naturlig at forelesningen ble gitt av en vitenskaps-historiker, og at han hadde valgt et emne fra kjemiens og kjemiteknologiens historie. Tidligere på dagen holdt faggruppen sitt årsmøte. Der møtte det sju av 63 medlemmer. På forelesningen kom det 70.
Dr. scient og dr. phil. Helge Kragh.
Dr. scient og dr. phil. Helge Kragh.

Truls Grønneberg (foto) og Bjørn Pedersen, Skolelaboratoriet - kjemi, UiO

Årets foreleser var dr. scient og dr. phil. Helge Kragh (født i 1944). Han er den mest kjente og mest aktive vitenskapshistoriker i Norden i dag. Han har skrevet en rekke artikler og bøker om emner fra fysikkens, kjemiens og teknologiens historie. Et verk som ruver er Dansk naturvidenskabs historie i fire tykke bind fra 2005 hvor han var en hovedredaktør. Han er professor i vitenskapshistorie ved Department of Science studies ved Aarhus Universitet. Fra 1995 til 1997 var han professor i samme fag ved UiO.
   Emnet for forelesningen var historien om aluminium og kryolitt (Na3[AlF6]), og hvordan historiene deres er koblet sammen. Begge stoffene ble betraktet som rariteter da de ble oppdaget, men begge spiller en viktig rolle i dag. Aluminiumproduksjonen vokser eksponentielt og har vokst fra 20 til 30 millioner tonn per år på de siste 15 årene. Mineralet kryolitt ble opprinnelig funnet på Grønland; det eneste stedet i verden hvor det er funnet i store mengder. Det var først et sjeldent mineral for museer og samlere, men den danske kjemiker Julius Thomsen (1826-1909) fant en metode til å fremstille soda (natriumkarbonat) fra kryolitt og kalkstein (CaCO3) i 1853. Metoden var i bruk i Danmark ut 1800-tallet til den ble utkonkurrert av Solvaymetoden hvor soda fremstilles fra vanlig salt (NaCl) og kalkstein.
   Aluminium er nummer tre i forekomst blant grunnstoffene i jordskorpen. Det ble allikevel oppdaget sent. Alun (KAl(SO4)2) har vært kjent fra oldtiden, og i Lavoisiers grunnstofftabell fra 1790 står leirjord, oksidet til alun, men selve grunnstoffet var ikke isolert. Lavoisier foreslo å kalle grunnstoffet argill (Gresk og latin for leire). Hans Christian Ørsted (1777-1851) var den første som fremstilte grunnstoffet i uren form i 1825. Han kalte det argillium. På dansk foreslo han å kalle det leeræs: leer fra leire og endelsen æs, foreslo han, skulle være felles for alle grunnstoffer som er metall. Ingen av navnene slo an. Navnet aluminum ble foreslått av Sir Humphry Davy (1778-1829) i 1812. Han forsøkte å fremstille grunnstoffet elektrokjemisk, som han hadde lykkes med andre grunnstoffer, men lyktes ikke med det. Amerikanere (og ACS) følger fortsatt Davy og kaller grunnstoffet aluminum, mens europeere følger IUPAC som i 1990 bestemte at endelsen skulle være –ium slik den er for mange andre grunnstoffer som er metall.
   Ørsted publiserte lite om fremstillingen av det nye grunnstoffet. Han overlot oppgaven til den tyske kjemiker Friedrich Wöhler (1800-1882) som besøkte Ørsted i København på den tiden. Det har i ettertid ført til at ofte oppgis Wöhler i litteraturen som oppdager av aluminium.
   Den franske kjemiker, Henri St.-Claire Deville (1818-81), var den første som fremstilte aluminium i kompakt form i 1855, og, da metoden var svært dyr, ble det brukt til å lage luksusgjenstander av. I 1880-årene skjedde det flere ting som gjorde aluminium vesentlig billiger. Østerrikeren Karl Bayer (1847-1904) fant en metode til å fremstille aluminiumoksid fra bauxitt, en forvitret bergart/leire som det finnes store mengder av i mange land. Aluminiumoksid smelter først ved 2050 °C, men franskmannen Paul Loius Héroult (1863-1914) og amerikaneren Charles Martin Hall (1863-1914) fant, uavhengig av hverandre, at ved å bruke kryolitt som løsemiddel kunne de elektrolysere smelten ved en temperatur litt under 1000 °C. Etter hvert ble også elektrisiteten lettere tilgjengelig i større mengder når fossene ble temmet og stadig større generatorer ble bygget. Kryolitt brukes fortsatt som løsemiddel, men i dag kommer kryolitten ikke lenger fra Grønland, gruven der ble stengt i 1962, men fremstilt fra flusspat (CaF2).
   Da ren aluminium er et relativt bløtt metall, var det først med oppfinnelsen av en herdbar aluminiumlegering, duraluminium i 1909, at bruksområde ble utvidet (dur betyr hard). I dag er det utviklet mange aluminiumlegeringer, og særlig flyindustrien er storforbrukere av dette metallet. Opprinnelig var de største produsentene av aluminium i Europa og Nord-Amerika. Der synker produksjonen mens den øker i Kina, India og De forente arabiske emirater. Bauxitt finnes mange steder, og det koster ikke stort å frakte aluminiumoksidet til steder hvor energien er billig. I dag er det Dubai med olje, Island med jordvarme og, i hvert fall en stund til, Norge med fossekraft.