Основы электрохимии

Сразу после открытия химического действия электрического тока некоторым ученым казалось, что электрохимические явления можно использовать лишь для сугубо практических целей: для разложения солей (1803 г.), получения щелочных металлов — натрия и калия (1807 г.), или для выделения металлического алюминия (1827 г., Ф. Вёлер). В 1855 г. А. Сент-Клер Девилль использовал электрохимический метод для получения алюминия в довольно значительных количествах. Однако технические возможности этого метода тогда были очень ограниченны. Стоимость алюминия была так же высока, как и стали, и этот легкий металл служил только для изготовления драгоценных изделий. В гальванотехнике электрохимические методы использовались для золочения и серебрения.

Поскольку для развития электрохимических производств необходимо много дешевой электроэнергии, то крупная электрохимическая промышленность смогла возникнуть лишь после того, как в 1867 г. Вернер Сименс на основе сформулированных им принципов электродинамики создал динамо-машину. В 1880-е годы уже повсюду крупные электрохимические производства (электролитические и электротермические) стали перерастать в самостоятельные отрасли индустрии. К важнейшим из них относятся электролиз хлоридов щелочных металлов (1884 г.) (мембранный метод был открыт Брейером в 1884 г. и усовершенствован Биллитером, ртутный метод был открыт в 1892 г. Кастнером и Келлером), получение йодоформа из иодида натрия и водного раствора спирта, получение перманганата калия. Особое значение имело производство алюминия, а также электролитическое получение хлора и меди и электротермическое получение карбида кальция.

Промышленный метод электролитического получения алюминия был разработан в 1880-е годы независимо друг от друга М. Холлом и П. Эру. Они обнаружили, что оксид алюминия может растворяться в расплавленном криолите, а при электролизе расплава можно выделить чистый алюминий. В последующие десятилетия во многих странах были построены алюминиевые заводы. В 1884 г., т.е. до открытия нового метода, во всем мире было произведено 11т алюминия, в 1913 г.— уже 66 700 т, а в 1928 г. производство алюминия достигло 240 000 т.