Передача электроэнергии на большие расстояния 2 страница

Проигрывание пластинок происходило на особом устройстве — граммофоне. Основной частью звукоснимающего прибора тут была слюдяная пластинка, сцепленная рычагом с зажимом, в который вставлялись сменные металлические иглы. Между корпусом и зажимом мембраны помещались резиновые прокладки.

Первоначально граммофон приводился в перемещение от руки, а после этого начал устанавливаться на коробку с часовым механизмом.

Как записывающее устройство, так и первые граммофоны Берлинера были очень несовершенны. Шипение, искажения и треск были их постоянными спутниками. Однако это изобретение имело громадный коммерческий успех — за какие конкретно?нибудь десять лет граммофоны распространились в мире и пробрались во все слои общества.

К 1901 году было выпущено уже около четырех миллионов пластинок.

Фонографы не могли выдержать конкуренции с творением Берлинера, и Эдисону было нужно свернуть их производство.

ЭЛЕКТРОЛИЗ АЛЮМИНИЯ

Современную судьбу нереально представить без алюминия. Данный блестящий легкий металл, красивый проводник электричества, взял в последние десятилетия самое широкое использование в разных отраслях производства. В это же время как мы знаем, что в свободном виде алюминий не встречается в природе, и впредь до XIX века наука кроме того не знала о его существовании.

Лишь в последней четверти XIX века была разрешена неприятность производства железного алюминия в свободном виде. Это стало одним из наибольших завоеваний науки и техники этого периода, значение которого мы, возможно, еще не оценили до конца.

По содержанию в земной коре алюминий занимает ведущую плозицию среди металлов и третье среди вторых элементов (по окончании кремния и кислорода). Земная кора на 8, 8% складывается из алюминия (отметим для сравнения, что содержание железа в ней — 4, 2%, меди — 0, 003%, а золота — 0, 000005%). Но данный химически деятельный металл не существует в свободном состоянии и видится лишь в виде разных и весьма разнообразных по собственному составу соединений.

Главная их масса приходится на оксид алюминия (Al2O3). Это соединение любой из нас встречал несколько раз — в обиходе оно именуется глиноземом, либо легко глиной. Глина приблизительно на треть складывается из оксида алюминия и есть потенциальным сырьем для его производства.

Вся трудность пребывает в том, дабы вернуть алюминий (забрать у него кислород). Химическим методом добиться этого очень сложно, поскольку сообщение двух элементов тут весьма прочная.

Уже первое знакомство с алюминием наглядно показало все сложности, каковые ожидали ученых на этом пути.

В 1825 году датскому физику Гансу Эрстеду в первый раз удалось взять железный алюминий в свободном состоянии из его оксида. Для этого Эрстед в первую очередь смешал глинозем с углем, раскалил эту смесь и пропустил через нее хлор. В следствии оказался хлористый алюминий (AlCl3).

В то время уже было как мы знаем, что химически более активные металлы способны вытеснять менее активные из их солей. Эрстед подверг хлористый алюминий действию калия, растворенного в ртути (смесью калия) и взял смесь алюминия (при стремительном нагревании хлористого алюминия с смесью калия появился хлористый калий, алюминий же ушел в раствор). Подвергнув эту смесь дистилляции, Эрстед выделил маленькие слитки алюминия.

Пара вторым методом алюминий взял во второй половине 20-ых годов девятнадцатого века германский химик Велер, что пропускал пары хлористого алюминия над железным калием (наряду с этим, как и в реакции Эрстеда химически, более деятельный калий вытеснял алюминий и сам соединялся с хлором). Но оба метода не могли использоваться в индустрии, поскольку для восстановления алюминия тут употреблялся весьма дорогой калий.

Позднее французский физик Сен?Клер?Девилль создал второй химический процесс получения алюминия, заменив калий более недорогим, но все же достаточно дорогим натрием. (Сущность этого метода заключалась в том, что хлористый алюминий нагревали с натрием, что вытеснял алюминий из соли, заставляя его выделяться в виде маленьких корольков.) в течении многих лет алюминий приобретали как раз так. Исследуя свойства алюминия, Девилль заключил, что тот может в будущем иметь огромное значение для техники.

В собственном докладе Французской академии наук он писал: «Данный металл, белый и блестящий, как серебро, не чернеющий на воздухе, поддающийся переплавке, протяжке и ковке, владеющий к тому же превосходной легкостью, может оказаться весьма полезным, в случае если удастся отыскать несложный метод его получения. В случае если потом отыскать в памяти, что данный металл очень распространен, что его рудой есть глина, то возможно только захотеть, дабы он отыскал широкое использование». Первые слитки алюминия, полученные Девиллем, демонстрировались на глобальной Парижской выставке в 1855 году и позвали к себе живейший интерес.

Во второй половине 50-ых годов девятнадцатого века на заводе братьев Тисье в Руане Девилль организовал первое промышленное предприятие по выпуску алюминия. Наряду с этим цена 1 кг алюминия сперва равнялась 300 франкам. Через пара лет удалось опустить продажную цену до 200 франков за 1 кг, но все равно она оставалась только высокой.

Алюминий сейчас употребляли как полудрагоценный металл для производства разных вещей, причем он купил в этом виде кроме того некую популярность из?за собственного белого цвета и приятного блеска. Но, по мере совершенствования химических способов выделения алюминия цена на него с годами падала. К примеру, завод в Олбери (Англия) в середине 80х гг. производил до 250 кг алюминия в сутки и реализовывал его по цене 30 шиллингов за кг, иными словами, цена его за 30-летний период снизилась в 25 раз.

Уже в середине XIX века кое-какие химики показывали на то, что алюминий возможно приобретать методом электролиза. В первой половине 50-ых годов XIX века Бунзен взял алюминий методом электролиза расплава хлористого алюминия.

Практически в один момент с Бунзеном взял электролитическим методом алюминий Девилль. Аппарат Девилля складывался из фарфорового тигля P, засунутого в пористый глиняный тигель H и снабженного крышкой D, в которой имелась щель для ввода платинового электрода K и громадное отверстие для пористого глиняного сосуда R. В последнем был помещен угольный стержень A, являвшийся хорошим электродом.

глиняный сосуд и Тигель заполнялись до одного уровня расплавленным двойным хлоридом натрия и алюминия (двойной хлорид приобретали методом смешивания двух частей поваренной хлорида соли и сухого алюминия). По окончании погружения электродов уже при маленьком токе в расплаве начиналось разложение двойного хлорида, и на платиновой пластинке выделялся железный алюминий.

Но в то время не было возможности и думать о том, дабы поддерживать соединения в расплавленном состоянии, пользуясь лишь нагреванием при прохождении тока. Приходилось поддерживать нужную температуру вторым методом извне. Это событие, и то, что электричество в те годы дорого стоила, помешало распространению данного метода производства алюминия.

Условия для его распространения появились лишь по окончании появления замечательных генераторов постоянного тока.

Во второй половине 70-ых годов XIX века Сименс изобрел электрическую дуговую печь, использовавшуюся в первую очередь при плавке железа. Она складывалась из угольного либо графитового тигля, являвшегося одним полюсом. Вторым полюсом служил расположенный сверху угольный электрод, что перемещался в тигля в вертикальной плоскости для регулирования электрического режима.

При заполнении тигля шихтой она нагревалась и расплавлялась либо электрической дугой либо за счет сопротивления самой шихты при прохождении через нее тока. Никаких внешних источников тепла для печи Сименса не требовалось. Создание данной печи стало ответственным событием не только для тёмной, но и для цветной металлургии.

Сейчас все условия для электролитического метода производства алюминия были налицо. Дело оставалось за разработкой разработки процесса. По большому счету говоря, алюминий возможно приобретать из глинозема, но трудность заключалась в том, что оксид алюминия весьма тугоплавкое соединение, которое переходит в жидкое состояние при температуре около 2050 градусов.

Чтобы нагреть глинозем до таковой температуры и после этого поддерживать ее на протяжении реакции, требовалось огромное количество электричества. В то время данный метод казался неоправданно дорогим. Химики искали другой путь, пробуя выделить алюминий из какого именно?нибудь другого менее тугоплавкого вещества.

В 1885 году эту задачу независимо друг от друга разрешили француз Эру и американец Холл.

Любопытно, что обоим в момент, в то время, когда они совершили собственный выдающееся открытие, было по 22 года (и тот и второй появились в 1863 г.). Эру еще с 15 лет, по окончании того как познакомился с книгой Девилля, всегда думал об алюминии. Ключевые принципы электролиза он создал, еще будучи студентом, в 20 лет.

В 1885 году по окончании смерти отца Эру унаследовал маленькую кожевенную фабрику недалеко от Парижа и срочно принялся за испытания.

Он купил электрогенератор Грамма и сперва попытался разложить электрическим током водные растворы солей алюминия. Потерпев на этом пути неудачу, он решил подвергнуть электролизу расплавленный криолит — минерал, в состав которого входит алюминий (химическая формула криолита Na3AlF6). Испытания Эру начал в металлическом тигле, что являлся катодом, а анодом являлся опущенный в расплав угольный стержень.

Сначала ничего не давало слово успеха.

При пропускании тока железо тигля вступило в реакцию с криолитом, образовав легкоплавкий сплав. Тигель расплавился, и содержимое его вылилось наружу. Никакого алюминия Эру таким методом не взял. Но криолит воображал собой весьма заманчивое сырье, потому, что плавился при температуре всего 950 градусов.

Эру пришла идея, что расплав этого минерала возможно применять для растворения более тугоплавких солей алюминия.

Это был