Царский глиний

Алюминий — самый распространенный металл на планете (более 8% массы земной коры), однако получать его научились лишь в 1825 году, и до начала XX века по-настоящему массовое производство алюминия запустить не удавалось. Набрать обороты новой алюминиевой индустрии помогло неожиданное открытие, совершенное в России совсем по другому поводу — в интересах текстильной промышленности. Это открытие стало началом зарождения алюминиевой отрасли в России.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Соль земли

Поскольку алюминий легко вступает в соединения с другими веществами, в природе он встречается почти исключительно в виде примесей (исключение — жерла вулканов, однако до 1970-х об этом никто не догадывался). Этот металл входит в состав бессчетного количества минералов: от изумрудов и рубинов до самой обычной глины. Последняя в значительной степени образована из оксида алюминия, отсюда другое его название — глинозем.

История освоения алюминия берет начало с античности, когда соли этого металла — квасцы — широко применялись для дубления кож, в качестве протравы при крашении тканей, а еще как кровоостанавливающее средство, антисептик, антиперспирант, в качестве огне- и биозащитной пропитки древесины и так далее. Римляне называли квасцы словом «alumen», от которого впоследствии и произошло название «алюминий».

Природа квасцов занимала умы многих алхимиков и естествоиспытателей: от Парацельса до Менделеева. Предполагалось, что получаемый из их раствора осадок представляет собой окисел некоего неизвестного металла. На практике это было доказано в 1825 году, когда впервые удалось выделить алюминий в чистом виде (восстановлением из глинозема при помощи калия).

«Серебро из глины», но дороже золота

Новый металл отличался целым рядом преимуществ: легкость, пластичность, прочность, стойкость к коррозии, и вдобавок приятный глазу серебряный блеск.

Однако промышленный способ его получения (восстановление оксида алюминия натрием), впервые внедренный во Франции в 1856-м, больших объемов обеспечить не мог. В результате «серебро из глины», как прозвали новый металл, стоило дороже золота — около $34 против $19 за унцию (28,4 г).

В дореволюционной России алюминий было принято называть глинием — термин этот встречается и у Дмитрия Менделеева (он предсказывал: «Фабрикация глиния будет производиться в больших размерах, и тогда металл будет стоить весьма дешево»), и у Николая Бекетова. Тот в 1859–1865 годах разработал метод алюминотермии — получения различных металлов и неметаллов восстановлением их оксидов алюминием. Сегодня так производят в том числе хром, марганец, бериллий и бор.

В мире Россия освоила промышленное производство алюминия третьей по счету, после Франции и Великобритании.

Первый отечественный алюминиевый завод был открыт в 1885 году в подмосковном Сергиевом Посаде недалеко от Троице-Сергиевой лавры российским предпринимателем А. А. Нововейским (история не сохранила его полного имени). Поначалу завод разместился в небольшом одноэтажном здании. В одном помещении получали металлический натрий, в другом — плавили алюминий. Сырьем служила глина, добываемая в Черниговской губернии. Четыре года спустя завод закрылся: не выдержал конкуренции с иностранными производителями алюминия.

Глиноземная революция

С 1856 по 1889 год во всем мире химическим методом произвели всего 200 тонн алюминия. При этом уже в 1900-м темпы составляли 8 тыс. тонн в год. Революцию обусловили два изобретения. Одним из них стал промышленный способ получения этого металла электролизом глинозема — его в 1886 году независимо друг от друга разработали американцы и французы.

К слову, в лабораторных условиях алюминий путем электролиза получали еще в 1850-х. Однако тогда метод не получил развития, поскольку требовал большого количества электроэнергии и никто не понимал, откуда его получать. Так, динамо-машины для промышленной генерации появятся лишь в 1870-х, а система трехфазного тока для эффективной передачи потребителям — только в 1890-м (ее предложит российский инженер Михаил Доливо-Добровольский).

Второе изобретение, обусловившее алюминиевый бум на рубеже XIX–XX столетий, было сделано в России. В 1887 году на Тентелевском химическом заводе в Санкт-Петербурге австриец Карл Йозеф Байер разработал недорогой метод получения глинозема из бокситов. В результате выщелачивания руды едким натром оксид алюминия переходил из нее в щелочной раствор, откуда затем мог быть осажден, отфильтрован и промыт. При этом господин Байер всего лишь пытался облегчить получение глинозема для текстильной промышленности: оксид алюминия применялся как закрепляющее вещество для окраски хлопка. Годом позже Байер получил патент.

Внедрение этого метода сократило стоимость промышленного производства алюминия в сотни раз. «Процесс Байера» служит основным методом получения глинозема по сей день. Кроме того, изобретение положило начало развитию современной гидрометаллургии — по этой технологии получают в том числе оксид урана, цинк, никель, кадмий и кобальт.

Илья Арзуманов