Loading article…
カール・ヨーゼフ・バイヤー（カール・バイヤーとも、1847年3月4日 - 1904年10月4日）は、オーストリア＝ハンガリー帝国の化学者であり、ボーキサイトからアルミナを抽出するバイヤー法を発明した。この法は、今日に至るまでアルミニウムの経済的な生産に不可欠である。
バイエルはサンクトペテルブルクで、綿の染色の固定剤としてアルミナを使用する繊維産業にアルミナを供給する方法の開発に取り組んでいた。1887年、彼はアルカリ溶液から沈殿した水酸化アルミニウムは結晶性であり、酸性媒体から中和によって沈殿したものよりも簡単に濾過および洗浄できることを発見した。[1] 1888年、バイエルはボーキサイト鉱石からアルミナを抽出する4段階プロセスを開発し、特許を取得した。
19世紀半ば、アルミニウムは非常に貴重であったため、1855年にパリで開催された万国博覧会では、アルミニウムの延べ棒がフランスの王冠の宝石と並んで展示されました。 [2]ホール・エルー法とバイエルの解決策により、1890年のアルミニウムの価格は1854年の価格から約80%下落しました。[3]
私生活と教育
カール・バイヤーは1847年3月4日、オーストリア帝国の上シレジア公国と下シレジア公国（現在のポーランド）に生まれた。[4]ドイツのハイデルベルク大学に入学し、 1869年から1871年にかけて、ブンゼンバーナーの由来となったロバート・ブンゼンのもとで化学を学んだ。1871年、1863年に発見されたばかりのインジウムの化学に関する論文で博士号を取得した。[4]その後、ブルノ工科大学で2年間講義を行い、その後大学を離れて自身の研究会社を設立した。その後、 1885年にロシアのサンクトペテルブルクに移り、発明家として活躍した。[5] 45歳のとき、ロシア人政治家の娘アルマ・フォン・ヴィッテと結婚し、リーツドルフ（現在のスロベニアのレチツァ・オプ・パキ）に定住した。2人の間には6人の子供が生まれた。彼は1904年に57歳で亡くなった。彼の妻は1962年に94歳で亡くなるまで生き続けた。[5]
バイエル以前のアルミニウム鉱石処理
ボーキサイトは1821年にピエール・ベルティエによって発見され、発見地のレ・ボー村にちなんで名付けられました。 [6]ボーキサイト鉱石からアルミナを抽出するために、酸を使ってアルミニウムを溶かす方法が開発されましたが、その結果得られた生成物には大量の鉄とチタンが溶け込んでおり、それらを除去するのは困難でした。[6]これらの不純物のため、この方法は実用化されませんでしたが、研究されたアプローチでした。ルイ・ルシャトリエは1855年に、炭酸ナトリウムで加熱してから浸出させることで水酸化アルミニウムを生成する方法を考案しました。[5] 溶液に二酸化炭素を通すと水酸化アルミニウムが沈殿し、これを乾燥させるとアルミナを回収できるようになりました。
バイエルのアルミニウム鉱石処理への貢献
バイエルはサンクトペテルブルクの繊維産業で働いていた。そこでは、綿に染料を定着させるために水酸化アルミニウムが使用されていた。[7]仕事中、彼は処理工程に関する2つの重要な発見をし、それがバイエル法とルシャトリエ法を区別する助けとなった。1887年、バイエルは、純粋な水酸化アルミニウムの種を使うことで、ルシャトリエ法よりも経済的な結晶沈殿物が形成されることを発見した。[5]彼は後に、1887年にドイツ、米国、英国でこの発見の特許を取得した。 [5] 1892年、バイエルは、オートクレーブ、つまり圧力浸出容器を水酸化ナトリウム浸出液と組み合わせて使用することで、非常に純粋なアルミン酸ナトリウム溶液が得られ、彼が以前に発見した沈殿工程[8]に使用できることを発見した。両方の工程は現在では広く使用されているが、技術の進歩に伴い改良されてきている。バイエルは1894年にオーストリアに戻り、アルミナ工場を設立したが、プロジェクトに必要な資金を十分に確保することができなかった。[5]
アルミニウム産業にとっての重要性
カール・バイヤー、シャルル・マーティン・ホール、ポール・エルーによる発見により、アルミナとアルミニウムの生産工程は大きく変化しました。アルミニウムの電気分解の発明は、ホールとエルーの2人の共同発明です。[9]ホール・エルー法は現代のアルミニウムの主な生産方法で、アルミニウムの生産には高純度のアルミナが必要です。バイヤー法では高純度のアルミナを生産し、それがホール・エルー法の主原料として使用されます。[9] 1900年には、アルミニウムは現在の100米ドル相当の価値がありましたが、その後50年間で価格は現在の約20米ドルに下落しました。[10]この下落は、バイヤー、ホール、エルーの発見後にアルミニウムの製造が容易になったことによるものです。
参照
参考文献
- ^ Seetharaman, Seshadri (2014).プロセス冶金学論文集 第3巻: 工業プロセス、パートAイギリス: Elsevier. p. 841. ISBN 978-0-08-096988-6。
- ^ Lerner, K. Lee; Lerner, Brenda Wilmoth 編 (2003)。「アルミニウム」。World of Earth Science。第 1 巻。Thomson- Gale。ISBN 9780787656829。
- ^ Budd, Geoff。「アルミニウムの資源と生産」(PDF)。アルミニウム応用技術のトレーニング。欧州アルミニウム協会。 2005年9月29日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2006年3月1日閲覧。
- ^ ab Habashi, Fathi (2004年10月). 「カール・ヨーゼフ・バイヤーとその時代 - パート2」. CIM Bulletin . 1083 : 62–66.
- ^ abcdef Habashi, Fathi (1995). 「バイエルのアルミナ製造プロセス：歴史的観点」Bull. Hist. Chem . 17–18: 15–19.
- ^ ab Habashi, Fathi (2004年9月). 「カール・ヨーゼフ・バイヤーとその時代 - パート1」. CIM Bulletin . 1082 : 61–64.
- ^ Habashi, Fathi (2005). 「湿式冶金の短い歴史」. Hydrometallurgy . 79 (1–2): 15–22. doi :10.1016/j.hydromet.2004.01.008.
- ^ 「アルミナを得る方法」utpto.gov 1888年5月8日。
- ^ ab “Primary Production | The Aluminum Association”. www.aluminium.org . 2019年10月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年4月16日閲覧。
- ^ Inflationmonkey (2012年5月7日)。「英国のインフレ：アルミニウムはかつてないほど安価な金属 - インフレ調整後のアルミニウム価格（1900年以降、ポンドと米ドル）」(英国のインフレ) 。 2019年4月19日閲覧。
出典
- 米国特許出願 20050238571: アルミナの製造方法および装置。