チャールズ・マーティン・ホール

チャールズ・マーティン・ホールは、1863年12月6日、オハイオ州トンプソンでハーマン・バセット・ホールとソフロニア・H・ブルックスの間に生まれた。^{[ 2 ]}チャールズの父ハーマンは1847年にオーバリン大学を卒業し、オーバリン神学校で3年間学び、そこで将来の妻となるソフロニア・ブルックスと出会った。二人は1849年に結婚し、その後10年間は​​ジャマイカで宣教活動に従事し、8人の子供のうち最初の5人がそこで生まれた。^{[ 3 ]}南北戦争の勃発により海外宣教が閉鎖された後、1860年にオハイオ州に戻った。チャールズ・ホールには2人の兄弟と5人の姉妹がおり、1人の兄弟は乳児期に亡くなった。彼の姉妹の1人は化学者のジュリア・ブレイナード・ホール（1859年 - 1925年）で、彼女は彼の研究を手伝った。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

ホールは家庭で教育を受け始め、幼い頃から母親に読み方を教えられた。^{[ 3 ]} 6歳の時には、父親の1840年代の大学化学の教科書を読み物として使っていた。^{[ 7 ]} 8歳で公立学校に入学し、急速に学業を修めた。^{[ 8 ] : 9}

ホールの家族は1873年にオハイオ州オーバリンに引っ越した。彼はオーバリン高校で3年間、大学進学準備のためオーバリン・アカデミーで1年間過ごした。 ^{[ 3 ]}この間、彼は自宅の台所や薪小屋で実験を行い、化学と発明の才能を発揮した。1880年、16歳でオーバリン大学に入学した。^{[ 8 ] : 16}

2学期、ホールはオーバリン大学のフランク・ファニング・ジュエット教授によるアルミニウムに関する講義に大変興味を持って出席した。そこでジュエット教授は、ゲッティンゲンのフリードリヒ・ヴェーラーから入手したアルミニウムのサンプルを披露し、「もし誰かがアルミニウムを商業規模で製造できる製法を発明すれば、世界に貢献するだけでなく、莫大な富を築くことができるだろう」と述べた。^{[ 8 ]： 38}

ホールがアルミニウム還元法を見つけるための最初の実験を行ったのは1881年のことだった。彼は木炭と塩素酸カリウムに接触させた炭素で粘土を溶融してアルミニウムを製造しようとしたが、うまくいかなかった。次に、塩化アルミニウムをより安価に製造する方法を研究することで、以前に確立された電解法を改良しようとしたが、これもまたうまくいかなかった。大学4年生の時、彼は水中でフッ化アルミニウムを電気分解しようとしたが、陰極でアルミニウムを生成することはできなかった。^{[ 2 ]}

1884年、ホールは自宅裏の小屋に自家製の石炭炉とふいごを設置した後、再び高温で炭素を用いてアルミニウムを還元できる触媒を探そうと試みた。「アルミナと炭素の混合物をバリウム塩、氷晶石、炭酸ナトリウムと混ぜて、二重反応によって最終的にアルミニウムが得られることを期待して試しました。金属ナトリウムを購入して氷晶石を還元しようとしたことも覚えています。しかし、結果は非常に悪かったです。硫化アルミニウムも作りましたが、当時も今もアルミニウムの原料としては全く期待できないことが分かりました。」^{[ 8 ]： 40}

ホールは装置のほとんどを自作し、薬品も準備しなければならず、姉のジュリア・ブレイナード・ホールの助けを借りた。^{[ 5 ] [ 9 ] [ 10 ]} 1886年2月23日に彼が発見した基本的な発明は、氷晶石に溶解したアルミナの浴槽に電流を流すことで、レトルトの底にアルミニウムの溜まりができるというものである。^{[ 11 ] [ 12 ]} 1886年7月9日、ホールは最初の特許を申請した。このプロセスはほぼ同時期にフランス人のポール・エルーによっても発見され、ホール・エルー法として知られるようになった。^{[ 2 ]}

地元で資金援助を得られなかったホールはピッツバーグに行き、そこで著名な冶金学者アルフレッド・E・ハントと知り合った。彼らはピッツバーグ還元会社を設立し、最初の大規模アルミニウム生産工場を開設した。還元会社は後にアルミニウム・カンパニー・オブ・アメリカ、そしてアルコアとなった。ホールは主要株主となり、富を築いた。^{[ 2 ]}

ホール・エルー法は最終的にアルミニウムの価格を200分の1に引き下げ、多くの実用的な用途で手頃な価格になった。1900年までに、年間生産量は約8,000ショートトン（730万キログラム）に達した。2022年現在、アルミニウムの年間生産量は、他のすべての非鉄金属の合計生産量よりも多い。^{[ 13 ]} 

ホールは「アルミニウム」のアメリカ式綴りの創始者であると示唆されることがあるが、その綴りは1800年代初頭にハンフリー・デービーによって短期間使用され、1828年のノア・ウェブスター辞典にもその綴りで記載されていた。「アルミニウム」は1895年か1900年まで米国で広く使用されており、「アルミニウム」は1925年までアメリカ化学会によって正式に採用されなかった。 ^{[ 14 ]}ホールの初期の特許では「アルミニウム」という綴りが使用されている。^{[ 15 ]}英国やその他の英国式綴りを使用する国では、現在「アルミニウム」という綴りのみが使用されている。事実上他のすべての言語での綴りは「-ium」という語尾に類似している。^{[ 14 ]}

ホールは生涯にわたって研究開発を続け、アルミニウム製造に関するものを中心に22件の米国特許を取得した。彼はオーバリン大学の理事会メンバーを務めた。彼は亡くなるまでアルコアの経営判断に強い影響力を持ち続けた。^{[ 16 ]}

ホールは未婚で子供もおらず、1914年12月27日、51歳になった21日後にフロリダ州デイトナで亡くなった。彼はオーバーリンのウェストウッド墓地に埋葬された。^{[ 3 ]}ホールとエルーはどちらも同じ年に生まれ、同じ年に亡くなった。^{[ 2 ]}

ホールは遺言で、財産の大部分を慈善事業に遺贈した。彼の寛大さは、人文科学と社会科学におけるアジアの高等教育の発展に尽力する主要な財団であるハーバード・燕京研究所の設立に貢献した。^{[ 17 ]}