Чарльз Мартин Холл (6 декабря 1863 г. — 27 декабря 1914 г.) — американский изобретатель , бизнесмен и химик. Он наиболее известен изобретением в 1886 году недорогого метода производства алюминия , который стал первым металлом, получившим широкое распространение с момента доисторического открытия железа. Он был одним из основателей Alcoa [1] [2] вместе с Альфредом Э. Хантом ; партнёром Ханта в Питтсбургской испытательной лаборатории Джорджем Хаббардом Клэппом; главным химиком Ханта У. С. Сэмплом; Говардом Лэшем, главой Carbon Steel Company; Миллардом Хансикером, менеджером по продажам Carbon Steel Company; и Робертом Скоттом, управляющим заводом Carnegie Steel Company . Вместе они собрали 20 000 долларов для запуска Pittsburgh Reduction Company, которая позже была переименована в Aluminum Company of America, а затем сокращена до Alcoa.
Чарльз Мартин Холл родился в семье Германа Бассета Холла и Софронии Х. Брукс 6 декабря 1863 года в Томпсоне, штат Огайо . [2] Отец Чарльза, Герман, окончил Оберлинский колледж в 1847 году и три года учился в Оберлинской теологической семинарии, где познакомился со своей будущей женой Софронией Брукс. Они поженились в 1849 году, и следующие десять лет провели в миссионерской работе на Ямайке , где родились первые пять из их восьми детей. [3] Они вернулись в Огайо в 1860 году, после того как начало Гражданской войны привело к закрытию иностранных миссий. У Чарльза Холла было два брата и пять сестер; один брат умер в младенчестве. Одной из его сестер была химик Джулия Брейнерд Холл (1859–1925), которая помогала ему в его исследованиях. [4] [5] [6]
Холл начал свое образование дома, и читать его научила в раннем возрасте его мать. [3] В возрасте шести лет он использовал в качестве учебника по химии для колледжа своего отца 1840-х годов. [7] В возрасте восьми лет он поступил в государственную школу и быстро прогрессировал. [8] : 9
Семья Холла переехала в Оберлин, штат Огайо , в 1873 году. Он провел три года в средней школе Оберлина и год в Академии Оберлина , готовясь к поступлению в колледж. [3] В это время он продемонстрировал свои способности к химии и изобретательству, проводя эксперименты на кухне и в дровяном сарае, пристроенном к его дому. В 1880 году, в возрасте 16 лет, он поступил в колледж Оберлина. [8] : 16
Во время своего второго семестра Холл с большим интересом посетил лекцию профессора Оберлинского университета Фрэнка Фаннинга Джуэтта об алюминии; именно здесь Джуэтт продемонстрировал образец алюминия, полученный им от Фридриха Вёлера в Гёттингене , и заметил: «Если кто-то изобретет процесс, с помощью которого алюминий можно будет производить в промышленных масштабах, он не только станет благодетелем для мира, но и сможет сколотить себе огромное состояние». [8] : 38
Первые эксперименты Холла по поиску процесса восстановления алюминия были в 1881 году. Он пытался, безуспешно, получить алюминий из глины путем плавки с углеродом в контакте с древесным углем и хлоратом калия. Затем он попытался улучшить ранее установленные электролитические методы, исследуя более дешевые методы получения хлорида алюминия , снова безуспешно. На последнем курсе он попытался провести электролиз фторида алюминия в воде, но не смог получить алюминий на катоде. [2]
В 1884 году, после установки самодельной угольной печи и мехов в сарае позади семейного дома, Холл снова попытался найти катализатор, который позволил бы ему восстанавливать алюминий углеродом при высоких температурах: «Я пробовал смеси глинозема и углерода с солями бария, с криолитом и с карбонатом натрия, надеясь получить двойную реакцию, в результате которой конечным результатом будет алюминий. Я помню, как купил немного металлического натрия и пытался восстановить криолит, но получил очень плохие результаты. Я сделал немного сульфида алюминия , но нашел его очень бесперспективным в качестве источника алюминия тогда, как и с тех пор». [8] : 40
Холлу пришлось изготовить большую часть своего аппарата и подготовить свои химикаты, и ему помогала его старшая сестра Джулия Брейнерд Холл. [5] [9] [10] Основное изобретение, которое он открыл 23 февраля 1886 года, заключается в пропускании электрического тока через ванну с глиноземом , растворенным в криолите , в результате чего на дне реторты образуется лужа алюминия. [11] [12] 9 июля 1886 года Холл подал заявку на свой первый патент. Этот процесс был также открыт почти в то же время французом Полем Эру , и он стал известен как процесс Холла–Эру . [2]
Не найдя финансовой поддержки на родине, Холл отправился в Питтсбург , где познакомился с известным металлургом Альфредом Э. Хантом . Они основали компанию Reduction Company of Pittsburgh, которая открыла первые крупномасштабные заводы по производству алюминия. Позже компания Reduction Company стала компанией Aluminum Company of America, а затем Alcoa . Холл был крупным акционером и разбогател. [2]
Процесс Холла-Эру в конечном итоге привел к снижению цены алюминия в 200 раз, сделав его доступным для многих практических применений. К 1900 году годовой объем производства достиг около 8000 коротких тонн (7,3 миллиона килограммов). Сегодня алюминия производится больше, чем всех других цветных металлов вместе взятых. [ необходима цитата ]
Холла иногда считают создателем американского написания слова «aluminum», но это написание недолго использовалось Гемфри Дэви в начале 1800-х годов и было написано в словаре Ноя Вебстера 1828 года. «Aluminium» широко использовалось в Соединенных Штатах до 1895 или 1900 года, а «aluminum» не был официально принят Американским химическим обществом до 1925 года. [13] Ранние патенты Холла использовали написание «aluminium». [14] В Соединенном Королевстве и других странах, использующих британское написание , сейчас используется только написание «aluminium». Написание практически во всех других языках аналогично окончанию «-ium». [13]
Холл продолжал свои исследования и разработки до конца своей жизни и получил 22 патента США, большинство из которых были посвящены производству алюминия. Он входил в Совет попечителей Оберлинского колледжа. Он сохранял сильное влияние на деловые решения в Alcoa до своей смерти. [15]
Холл умер, неженатым и бездетным, 27 декабря 1914 года, через двадцать один день после того, как ему исполнился 51 год, в Дейтоне, Флорида. Он был похоронен на кладбище Вествуд в Оберлине. [3] Он умер в том же году, что и Эру, и они оба родились в один год. [2]
В своей последней воле и завещании Холл оставил большую часть своего состояния на благотворительность. Его щедрость способствовала созданию Института Гарварда-Йенчинга , ведущего фонда, посвященного продвижению высшего образования в Азии в области гуманитарных и социальных наук. [16]
В 1898 году Холл был избран в Американское философское общество. [17] В 1911 году он получил медаль Перкина — высшую награду, присуждаемую Американским отделением Общества химической промышленности . [7] [18] В 1997 году открытое Холлом производство алюминия методом электрохимии было признано Американским химическим обществом Национальным историческим химическим памятником . [1]
В конечном итоге Холл стал одним из самых выдающихся благотворителей колледжа Оберлин, и на территории кампуса установлена его алюминиевая статуя. [12] Из-за своего небольшого веса статуя Холла когда-то была известна тем, что часто меняла местоположение, часто из-за студенческих шалостей. Сегодня статуя приклеена к большому гранитному блоку и находится на более постоянной основе на втором этаже научного центра Оберлин, где студенты продолжают украшать Холла соответствующими атрибутами по праздникам и другим случаям. [19]
Дом Джуэтта сохранился в Оберлине как Центр наследия Оберлина . В центре представлена выставка под названием «Алюминий: связь Оберлина» , которая включает в себя воссоздание эксперимента Холла с дровяным сараем 1886 года. [20] Дом Холла также сохранился в Оберлине, хотя дровяной сарай был снесен давно. [21]
