Castner的电极

人类如何形成的神秘——生命本身的难题——一直是人类的核心搜索的理解。永远不会远离这实际上追求的希望做一个。亚当的圣经故事,神造型他从泥或粘土,一个故事,搞了犹太民间传说的想法傀儡。这样的活动是充满危险;这些故事是道德故事警告我们危险的傲慢:骄者必败。

棘手的部分总是如何灌输的生物的生活。路易吉伽尔伐尼的猜测,电力是生命力的核心直接导致了弗兰肯斯坦的怪物,谁玛丽雪莱给生活带来一道闪电。这个过程的关键是电极,一个字——街上的人——让人想起一个疯狂科学家的形象在一个幽暗的实验室。像往常一样,事实不是那么浪漫,但也更有趣。

Alessandro Volta的发现化学电源很快就紧随其后威廉·尼科尔森电解水。扩大伏打电池,汉弗莱·戴维开始电解熔融盐。与铂,戴维成功熔炼几个碱金属,奇迹般地留下他的实验室在伦敦皇家学会毫发无损。在随后的几十年,一个又一个“地球”会下跌,收益率闪闪发光的金属。最终亨利·莫桑即使成功地解放氟盐。

今天,很难想象铝有巨大的吸引力。但在19世纪中叶,铝是非常昂贵的拿破仑三世法国著名的精致的餐具餐具用于巩固他其中的凭证。一个巨大的政府资金的支持下,法国化学家亨利Sainte-Claire德维尔扩大弗里德里希·维勒从氯化铝的方法赢得了金属钠。但是没有一个便宜的钠的来源,价格仍然很高。

汉密尔顿Castner,一个不耐烦的学生在纽约哥伦比亚商学院矿山,我们,成为确保有一个更好的方法。他觉得他把课程需要,然后辞职就没有完成他的学位。他和他的兄弟在曼哈顿中区的分析师和顾问,并迅速建立了彻底性的声誉和可靠性。虽然工作支付账单,他梦到铝的梦想。经过几个月的工作,Castner发现碳化铁可以减少元素钠熔融烧碱。突然,铝熔炼是一个商业命题。

未能获得美国工业的支持者,他在1886年搬到英国,在那里,他建立了铝业公司在伦敦的影响力的化学家亨利罗斯科。但是,正如生产开始,灾难发生的形式电解的发明在美国和法国Hall-Heroult过程中,熔融冰晶石-好溶剂氧化铝是减少碳电极。非常竞争环境,Castner设计方法将大量的钠,过氧化钠漂白和氰化钠黄金矿业。

希望能使钠更便宜,他开始电解盐水。它已经做过,但Castner三室电池使用。在碳阳极电解生成的氯,而钠溶解在汞阴极。通过摇摆细胞,sodium-mercury汞合金流向另一个隔间,生产无盐烧碱和氢。当Castner去专利局,他发现一个几乎相同的专利刚刚提交的奥地利化学家卡尔·凯尔纳的权利已经被比利时苏威公司收购。Castner没有犹豫。他与苏威成立了一家合资企业,Castner-Kellner碱公司和植物很快就建立在韦斯顿点道附近,英国。今天仍然存在。

电极是一个问题。压缩烟尘或木炭棒工作,但是阳极迅速退化,特别是受到热盐水的行动时,氧气或氯。Castner决定棒可以更健壮的涂料在一个不透水层的烟灰,然后爆破的电流500 a。产生的热量是不可估量的,”他写道在他的专利,“是这样,碳会给它所包含的更多的可燃材料,其余将转换为更固定碳,石墨的性格。未经雕琢的结果是导电棒的力量和惰性。然而Castner很少有时间获得的回报他的聪明才智。不到三年后他死了,肺结核的受害者。

但随着电解chloralkali过程,Castner柯尔尼,释放出了一个怪物:chloralkali植物在世界各地生根发芽,基础化学工业,但也成为一个重要的全球环境中汞的来源。2013年,早就应该减少汞排放的全球条约最后由140个国家签署。所有的美德,chloralkali过程将很快成为历史。

但不可思议地惰性碳——石墨电极、多孔玻璃——无处不在。可以说,Castner电极标志着时刻的碳开始被视为一种结构材料。今天飞机、跑车、高尔夫俱乐部和我的自行车的叉子的热解碳,更轻,比铝。怪物有时有黑色衬里。

安德里亚·萨拉(@SellaTheChemist)化学教授英国伦敦大学学院