Το αλουμίνιο ή αργίλιο είναι το τρίτο κατά σειρά στοιχείο μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο που συναντάται στον στερεό φλοιό της γης και αποτελεί περίπου το 8% κατά βάρος του. Προέρχεται από το ορυκτό (ή μίγμα ορυκτών) βωξίτης και αποτελεί υλικό φυσικής προέλευσης.
Το αλουμίνιο είναι μετά τον σίδηρο το συχνότερα χρησιμοποιούμενο μέταλλο
Το αργίλιο, εκτός από τον βωξίτη, βρίσκεται στη φύση στα ορυκτά της αργίλου και στους κρυστάλλους του ρουμπινιού, του ζαφειριού και του κουρουνδίου αλλά και σε πολύ μεγάλο αριθμό πυριτικών κυρίως ορυκτών. Σε αντίθεση όμως με τον σίδηρο, τον χαλκό και τον χρυσό, το αλουμίνιο δεν υπάρχει στη φύση σε απλές χημικές ενώσεις εύκολα διασπάσιμες και γι’ αυτό το λόγο η απομόνωση του καθυστέρησε ιδιαίτερα. Η παραγωγή του έγινε δυνατή μετά την ανακάλυψη και ευρεία χρήση του ηλεκτρισμού.
Ο βωξίτης, ο οποίος από βιομηχανικής απόψεως, αποτελεί ένα από τα πλέον σημαντικά ορυκτά, περιέχει το αργίλιο υπό την μορφή οξειδίων, ένυδρων οξειδίων ή υδροξειδίων (αλουμίνα) και οξείδια σιδήρου που του δίνουν το ελαφρώς κοκκινωπό χρώμα του και θεωρείται οικονομικά εκμεταλλεύσιμος όταν έχει περιεκτικότητα μεγαλύτερη του 55% σε αλουμίνα.
Μετά την εξόρυξη του, ο βωξίτης μετατρέπεται σε αλουμίνα και στη συνέχεια με τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης μετατρέπεται στο γνωστό μας μέταλλο αλουμίνιο, ένα πραγματικά πολύτιμο υλικό για την παγκόσμια βιομηχανία και οικονομία.
Ιστορία του αλουμινίου
- Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι γνώριζαν και χρησιμοποιούσαν μία κρυσταλλική ένωση του αργιλίου, τη στυπτηρία, καθώς και αργιλοπυριτικές ενώσεις στην κεραμική. Στυπτηρία ονομάζουμε το μεικτό θειικό άλας καλίου – αργιλίου από το οποίο πήρε το συνηθισμένο του όνομα το μέταλλο αργίλιο και είναι ευρέως γνωστό ως αλουμίνιο. Η Ελληνική του ονομασία προέρχεται από την άργιλο (πηλός), ωστόσο το σύμβολο AL προέρχεται από τη λατινική ονομασία του μετάλλου «aluminium» από τη λέξη «alum», «alumen» που σημαίνει στυπτηρία.
- Τεκμηριωμένη χρήση ορισμένων ενώσεων του εντοπίζονται στην Αίγυπτο και τη
Βαβυλώνα.
- Όμως η ιστορία του αλουμινίου στα πιο σύγχρονα χρόνια ξεκινά το 1808, όταν ο Βρετανός Σερ Humphry Davy ανακάλυψε την ύπαρξη του μετάλλου. Το γεγονός της τόσο όψιμης ανακάλυψης του οφείλεται στο ότι ενώ το αλουμίνιο υπάρχει σχεδόν παντού στη φύση, παρουσιάζει μεγάλη χημική συνάφεια με άλλα στοιχεία και γι’ αυτό παρέμενε κλειδωμένο σε χημικές ενώσεις μεγάλης χημικής ευστάθειας.
- Το 1825, ο Δανός επιστήμονας Hans Christian Oersted, χημικός και φυσικός, ο οποίος είναι γνωστός για την ανακάλυψη της σχέσεως μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού, αφού πίστευε βαθιά στην ενότητα του φυσικού κόσμου, κατάφερε να απομονώσει το αλουμίνιο ως στοιχείο και να το παράγει, όταν κατεργάστηκε άνυδρο χλωριούχο αργίλιο με αμάλγαμα καλίου, μέθοδος που παρουσιάστηκε στη συνέχεια αναλυτικά το 1827 από τον Friedrich Wohler, Γερμανό χημικό, ο οποίος δούλεψε πάνω στη συγκεκριμένη μέθοδο επεξεργασίας βελτιώνοντας την.
- Επιπλέον, ο Pierre Berthier ανακάλυψε ότι περιέχεται αλουμίνιο στο βωξίτη και κατόρθωσε επιτυχημένα την εξόρυξη του μετάλλου από το ορυκτό.
- Το 1854, ο Γάλλος χημικός Henri St-Claire Deville επινοεί την πρώτη εμπορική μέθοδο παραγωγής του και τότε το κόστος του αργιλίου ήταν υψηλότερο από αυτό του χρυσού και του λευκόχρυσου. Έτσι εξηγείται και η χλιδή που χαρακτήριζε τα γεύματα που παρέθετε ο Ναπολέων ο Γ’ της Γαλλίας, όπου το φαγητό σερβιριζόταν σε πιάτα από άργιλο.
- Μια ράβδος αλουμινίου εκτέθηκε στη Διεθνή Έκθεση των Παρισίων το 1855 μαζί με άλλα πολύτιμα μέταλλα.
- Το 1865 ο Ιούλιος Βερν ξεσηκώνει θύελλα αντιδράσεων προφητεύοντας την κατάκτηση της Σελήνης. Δεν ήταν όμως μόνο αυτό που επαληθεύτηκε πριν καν συμπληρωθεί ένας αιώνας. Ο δαιμόνιος συγγραφέας είχε μαντέψει ότι η εκτόξευση του διαστημικού οχήματος θα γινόταν από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ των ΗΠΑ και μάλιστα ότι το όχημα αυτό θα ήταν κατασκευασμένο από αλουμίνιο.
«Άσπρο σαν το ασήμι και ελαφρύ σαν το γυαλί»
- Το 1886 ο Γάλλος Paul Louis Toussaint Heroult και ο Αμερικανός Charles Martin Hall εφευρίσκουν, με έναν ωκεανό να τους χωρίζει, την επαναστατική μέθοδο στην παραγωγή αλουμινίου μέσω της ηλεκτρόλυσης διαλύματος αλουμίνας. Την περίοδο εκείνη, το να βρεθεί αποτελεσματικός τρόπος για την παραγωγή του αλουμινίου, αποτελούσε όνειρο και πρόκληση μαζί για προικισμένους επιστήμονες και πειραματιστές – εφευρέτες που ήθελαν να συνεισφέρουν και να αλλάξουν τα δεδομένα της βιομηχανικής ανάπτυξης.
- Από το 1900 ξεκίνησε η μαζική παραγωγή αλουμινίου.
Εταιρείες παραγωγής αλουμινίου
Οι πρώτες εταιρείες παραγωγής αλουμινίου γεννήθηκαν το 1888 στη Γαλλία, την Ελβετία και τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής. Το 1889 ο Αυστριακός Friedrich Bayer, εφευρίσκει τη μέθοδο παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων αλουμίνας από βωξίτη.