Carl Josef Bayer- Carl Josef Bayer

Carl Josef Bayer (auch Karl Bayer , 4. März 1847 – 4. Oktober 1904) war ein österreichischer Chemiker, der das Bayer-Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumoxid aus Bauxit erfand, das bis heute für die wirtschaftliche Herstellung von Aluminium unerlässlich ist .

Bayer hatte in Sankt Petersburg an der Entwicklung eines Verfahrens zur Bereitstellung von Aluminiumoxid für die Textilindustrie gearbeitet, das es als Fixiermittel beim Färben von Baumwolle verwendet. Im Jahr 1887 entdeckte er, dass Aluminiumhydroxid aus einer alkalischen Lösung gefällt, die kristallin ist und sich leichter filtrieren und waschen lässt als die aus einem sauren Medium durch Neutralisation gefällte . 1888 entwickelte und patentierte Bayer sein vierstufiges Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumoxid aus Bauxiterz.

Mitte des 19. Jahrhunderts war Aluminium so kostbar, dass auf der Weltausstellung in Paris 1855 ein Barren des Metalls neben den französischen Kronjuwelen ausgestellt wurde . Zusammen mit dem Hall-Héroult-Verfahren ließ die Bayer-Lösung den Aluminiumpreis sinken etwa 80 % im Jahr 1890 von dem, was es 1854 gewesen war.

Persönliches Leben und Bildung

Carl Bayer wurde (4. März 1847) im Herzogtum Ober- und Niederschlesien im Kaiserreich Österreich , dem heutigen Polen, geboren . Er besuchte die Universität Heidelberg in Deutschland, wo er von 1869 bis 1871 bei Robert Bunsen , dem Namensgeber des Bunsenbrenners, Chemie studierte . In Heidelberg promovierte Bayer 1871 mit einer Dissertation über die Chemie des Indiums, die erst 1863 entdeckt wurde. Nach seiner Promotion lehrte Bayer zwei Jahre lang an der Technischen Hochschule in Brünn und gründete dann seine eigene Forschungsfirma . 1885 zog Bayer dann nach St. Petersburg, wo er als Erfinder aufblühte. Im Alter von 45 Jahren heiratete er die Tochter eines russischen Politikers, Alma von Witte und ließ sich in Rietzdorf (heute Rečica ob Paki , Slowenien ) nieder. Zusammen hatten sie sechs Kinder, und 1904 starb Bayer im Alter von 57 Jahren. Seine Frau überlebte ihn bis 1962, als sie im Alter von 94 Jahren starb.

Aluminiumerzverarbeitung vor Bayer

Bauxit wurde 1821 von Pierre Berthier entdeckt , der es nach einem Dorf namens Les Beaux benannte, in dem er es fand. Um das Aluminiumoxid aus dem Bauxiterz zu gewinnen, wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem Säure verwendet wurde, um Aluminium aufzulösen, aber zu einem Produkt führte, das große Mengen an gelöstem Eisen und Titan enthielt, die schwer zu entfernen waren. Aufgrund dieser Verunreinigungen wurde das Verfahren nicht zur Anwendung gebracht, sondern war ein Ansatz, der erforscht wurde. Louis Le Chatelier entwickelte 1855 ein Verfahren, bei dem Aluminiumhydroxid durch Erhitzen in Natriumcarbonat und anschließendes Auslaugen hergestellt wurde . Durch Durchperlen der Lösung mit Kohlendioxid wurde Aluminiumhydroxid ausgefällt, das, wenn es getrocknet war, die Gewinnung von Aluminiumoxid ermöglichte.

Bayers Beitrag zur Aluminiumerzverarbeitung

Bayer arbeitete in der Textilindustrie in Sankt Petersburg, wo Aluminiumhydroxid verwendet wurde, um Farbstoffe an die Baumwolle zu binden. Während seiner Arbeit machte er zwei wichtige Entdeckungen in Bezug auf Verarbeitungsschritte, die dazu beitrugen, das Bayer-Verfahren von dem von Le Chatelier zu trennen. 1887 stellte Bayer fest, dass sich bei Verwendung eines reinen Aluminiumhydroxid-Keims ein kristalliner Niederschlag bildete, der wirtschaftlicher war als der von Le Chatelier erhaltene. Er patentierte später seine Entdeckung in Deutschland, die Vereinigten Staaten und das Vereinigte Königreich im Jahr 1887. Im Jahr 1892, Bayer entdeckt , dass durch eine Verwendung von Autoklaven oder einen Drucklaugungsbehälter Gefäß, in Kombination mit einem Natriumhydroxid Auslaugungsmittels des Prozess führte zu einem sehr reinen Natriumaluminatlösung , die für seinen zuvor entdeckten Fällungsschritt verwendet werden könnte . Beide Schritte sind heute weit verbreitet, wurden jedoch im Zuge der technologischen Entwicklung verbessert. Nach der Entdeckung arbeitete Bayer als Startup-Berater für die Aluminiumoxidherstellung in ganz Europa. Bayer kehrte 1894 nach Österreich zurück, um eine Aluminiumoxidfabrik zu eröffnen, konnte jedoch nicht genügend Kapital aufbringen, um das Projekt vollständig zu finanzieren.

Bedeutung für die Aluminiumindustrie

Aufgrund der Entdeckungen von Karl Bayer, Charles Martin Hall und Paul Héroult erfuhr die Aluminiumoxid- und Aluminiumproduktion erhebliche Veränderungen in der Verarbeitung . Hall und Heroult teilen sich die Anerkennung für die Erfindung der Aluminiumelektrolyse. Das Hall-Heroult-Verfahren ist das wichtigste Verfahren zur Herstellung von modernem Aluminium und erfordert hochreines Aluminiumoxid, um Aluminium herzustellen. Das Bayer-Verfahren erzeugt hochreines Aluminiumoxid, das dann im Hall-Heroult-Verfahren als Hauptrohstoff verwendet wird. Im Jahr 1900 wurde Aluminium mit umgerechnet 100 US-Dollar bewertet, sank jedoch in den nächsten 50 Jahren auf etwa 20 US-Dollar. Dieser Rückgang wird auf die einfachere Herstellung von Aluminium nach den Entdeckungen von Bayer, Hall und Heroult zurückgeführt.

Quellen

  • US-Patentanmeldung 20050238571: Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Aluminiumoxid

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Seetharaman, Seshadri (2014). Abhandlung über die Prozessmetallurgie Band 3: Industrielle Prozesse, Teil A . Vereinigtes Königreich: Elsevier. P. 841. ISBN 978-0-08-096988-6.
  2. ^ Lerner, K. Lee; Lerner, Brenda Wilmoth, Hrsg. (2003). "Aluminium" . Welt der Geowissenschaften . 1 . Thomson-Gale. ISBN 9780787656829. geschlossener Zugang
  3. ^ Budd, Geoff. "Ressourcen und Produktion von Aluminium" (PDF) . Ausbildung in Aluminium-Anwendungstechnologien . Europäischer Aluminiumverband. Archiviert vom Original (PDF) am 29. September 2005 . Abgerufen am 1. März 2006 .
  4. ^ a b Habashi, Fathi (Oktober 2004). „Karl Josef Bayer und seine Zeit – Teil 2“. CIM-Bulletin . 1083 : 62–66.
  5. ^ a b c d e f Habashi, Fathi (1995). „Bayers Verfahren zur Aluminiumoxid-Produktion: Eine historische Perspektive“. Stier. Hist. Chem . 17–18: 15–19.
  6. ^ a b Habashi, Fathi (September 2004). „Karl Josef Bayer und seine Zeit – Teil 1“. CIM-Bulletin . 1082 : 61–64.
  7. ^ Habashi, Fathi (2005). „Eine kurze Geschichte der Hydrometallurgie“. Hydrometallurgie . 79 (1–2): 15–22. doi : 10.1016/j.hydromet.2004.01.008 .
  8. ^ "Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumoxid" . utpto.gov . 8. Mai 1888.
  9. ^ a b "Primärproduktion | The Aluminium Association" . www.aluminium.org . Abgerufen am 16. April 2019 .
  10. ^ Inflationmonkey (7. Mai 2012). „Inflation in Großbritannien: Aluminium das Metall, das noch nie so günstig war – Inflationsbereinigter historischer Aluminiumpreis seit 1900 in Pfund Sterling und US-Dollar“ . Inflation in Großbritannien . Abgerufen am 19. April 2019 .