Glin

Pierwiastkiem o którym można powiedzieć, że tak natura jak i historia była w stosunku do niego złośliwe jest glin. Pod względem rozpowszechnienia zajmuje trzecie miejsce po tlenie i krzemie. Praktycznie w każdym miejscu na ziemi można znaleźć minerały w których występuje, a biorąc pod uwagę ich liczbę  (250 rodzajów) powinien zostać odkryty bardzo wcześnie, a nie dopiero w roku 1825. Trudność wydzielenia metalicznego glinu z jego tlenku spowodowała opóźnienie jego odkrycia, czemu trudno się dziwić, bo proces otrzymywania glinu i dziś wymaga znacznych nakładów energii. Próby redukcji tlenku glinu węglem czy wodorem nie prowadzą do uzyskania wolnego metalu. Jedynie potas jest zdolny zredukować tlenek glinu. To pokazuje, że odkrycie niektórych pierwiastków musiało być poprzedzone odkryciem innych, bez których dalszy postęp byłby niemożliwy.

Związki glinu były znane i wykorzystywane od zawsze. Gliny i cegły towarzyszą ludzkości od jej początków, a przecież jedne i drugie nie są niczym innym tylko glinokrzemianami, czyli związkami glinu. Glin jest głównym składnikiem takich kamieni szlachetnych jak rubin, granat, szafir czy turkus. Z drugiej strony ałun czyli siarczan glinowo–potasowy towarzyszy ludziom od najdawniejszych czasów. Jednak skład ałunu przez długi czas pozostawał nieznany. W roku 1754 niemiecki chemik Andreas Sigismund Marggraf podjął się próby wyjaśnienia problemu składu ałunu. Dodając do roztworu ałunu zasady sodowej zaobserwował wydzielanie się obfitego białego osadu, który nazwał „ziemią ałunową”. Następnie zaobserwował, że dodatek kwasu siarkowego(VI) do „ziemi ałunowej” daje  w efekcie z powrotem ałun. Dodatkowo jeszcze na podstawie swoich badań stwierdził, że glina zawiera „ziemię ałunową”. Biorąc pod uwagę, że w przypadku kilku innych substancji takie stwierdzenie wystarczało do przypisania zasługi odkrycia nowego pierwiastka, to jednak w przypadku glinu historia czekała na wydzielenie czystego metalu. Na podstawie badań Marggrafa Lavoisier zakwalifikował „ziemię ałunową” do substancji prostych uważając, że jest ona tlenkiem nowego, nieznanego metalu.

Pierwsze próby otrzymania metalicznego glinu z wykorzystaniem elektrolizy podjęli dwaj uczeni H. Davy i J. Berzelius. Elektroliza tlenku glinu nie dała pożądanego rezultatu, a jedyne co pozostało z tych doświadczeń to nazwa pierwiastka „aluminium” zaproponowana przez Davy’go w roku 1807.

Pierwszym, który uzyskał metaliczny glin był duński uczony, raczej fizyk niż chemik, Hans Christian Ørsted (używana jest pisownia nazwiska Oersted). To jemu zawdzięczamy odkrycie zjawiska indukcji magnetycznej pola elektrycznego, ale uzyskanie metalicznego glinu pokazuje, że był on również doskonałym chemikiem. Ørsted rozgrzał do temperatury czerwonego żaru mieszaninę tlenku glinu z węglem drzewnym i przepuszczał przez nią strumień chloru, otrzymując w rezultacie bezwodny chlorek glinu. Otrzymany związek następnie ogrzewał z amalgamatem potasowym (roztwór potasu w rtęci) w wyniku czego powstał amalgamat glinowy. Z otrzymanego amalgamatu oddestylował rtęć uzyskując kawałek metalu przypominający wyglądem cynę. Oczywiście uzyskany przez Ørsted glin był zanieczyszczony, ale niewątpliwie był to pierwszy kawałek metalicznego glinu jaki został otrzymany. Ørsted opublikował wyniki swoich badań w periodyku Duńskiego Towarzystwa Naukowego, które to czasopismo nie było szeroko znane, a dodatkowo tekst ukazał się w języku duńskim, co dodatkowo utrudniało jego rozpowszechnienie. Tekst ukazał się w roku 1825 w roczniku Królewskiego Duńskiego Towarzystwa Naukowego: "Fra 31 Maj 1824 til 31 Maj 1825, Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs, Philosphiske og Historiske Afhandlinger„.

Drugim uczonym, któremu część historyków przypisuje odkrycie glinu, jest Niemiec Friedrich Wöhler. Niewątpliwie był on znacznie lepszym eksperymentatorem niż Ørsted, a opracowany przez niego proces otrzymywania metalicznego glinu był bardziej wyrafinowany. Przede wszystkim Wöhler powtórzył eksperyment Ørsteda jednak bez rezultatu, chociaż w kolejnych próbach udało mu się uzyskać bezwodny chlorek glinu. Metoda jego duńskiego kolegi była jednak trudna i niebezpieczna, w związku z czym Wöhler opracował własny sposób otrzymywania bezwodnego chlorku glinu. Proces przebiegał w trzech etapach. Na początku otrzymywał wodorotlenek glinu, który w kolejnym etapie rozcierał do postaci pasty z węglem i olejem roślinnym. Otrzymaną pastę rozkładał cienką warstwą na dużej powierzchni i prażył uzyskując mieszaninę tlenku glinu i węgla. Dopiero na ten produkt działał suchym chlorem otrzymując bezwodny chlorek tego metalu, o większej niż Ørsted czystości. W ostatnim etapie przeprowadzał redukcję chlorku glinu potasem. Sposób opracowany przez Wöhlera umożliwiał mu otrzymywanie glinu o większej, w porównaniu z poprzednikiem, czystości, i to właśnie on opisał właściwości tego metalu. Dodatkowo w roku 1845 otrzymał wystarczającą ilość metalu aby odlać z niej sztabkę.

Jednak czystość otrzymywanego metalu, metodą Wöhlera, nie była wystarczająca, raczej można mówić, że otrzymywał on aluminium (stop) niż czysty pierwiastek. Metodę pozyskiwania czystego pierwiastka opracował w 1854 roku Henri Étienne Sainte-Claire Deville. Zamiast potasu do redukcji chlorku glinu zastosował on sód, co pozwoliło uzyskać metal o dużej czystości, a ponadto użycie sodu obniżało cenę metalicznego glinu. Ponadto opracował on metodę elektrochemicznego otrzymywani tego metalu. Okazało się, że poddanie elektrolizie stopionego chloroglinianu sodowego umożliwia otrzymanie metalicznego glinu. Stąd był już tylko krok do uruchomienia przemysłowej metody otrzymywania tego pierwiastka. Jednak metal ten był w tamtych czasach bardzo drogi. W połowie lat osiemdziesiątych dziewiętnastego wieku przedmioty wykonane z aluminium były cenniejsze niż złote. Sztabka wykonana z aluminium była prezentowana jako eksponat na Wystawie Światowej w roku 1885 w Paryżu. Napoleon III wydał bankiet, na którym honorowi goście posługiwali się sztućcami wykonanymi z aluminium, podczas gdy mniej szanowani uczestnicy musieli zadowolić się złotą zastawą.

Przemysłową metodę otrzymywania glinu opracowali w 1888 roku Amerykanin Charles Martin Hall i Francuz Paul Louis Héroult. Metoda, wykorzystywana do dziś polega na elektrolizie stopionej mieszaniny kriolitu – minerał, fluoroglnian sodowy – i boksytu (skała osadowa zawierające wodorotlenki glinu, krzemionkę, tlenki żelaza).