мини|alt=Екструдиране алуминијумске гредице наслагане испред фабрике|Екструдиране алуминијумске гредице у Југославији, 1968. Алуминијум (или алуминум) је метал који је веома редак у самородном облику, а процес његовог добијања из руда је сложен, тако да је током већег дела људске историје био непознат. Међутим, једињење стипса је познато још од 5. века п. н. е. и антички народи су га широко користили за бојење. Током средњег века, употреба стипсе за бојење учинила ју је робом међународне трговине. Научници из доба ренесансе веровали су да је стипса со нове земље; током доба просветитељства, утврђено је да је та земља, глиница, оксид новог метала. Откриће овог метала објавио је 1825. године дански физичар Ханс Кристијан Ерстед, чији је рад проширио немачки хемичар Фридрих Велер.

Алуминијум је било тешко пречистити, па је стога био редак у стварној употреби. Убрзо након открића, цена алуминијума премашила је цену злата. Смањена је тек након покретања прве индустријске производње од стране француског хемичара Анрија Етјена Сент Клер Девила 1856. године. Алуминијум је постао много доступнији јавности захваљујући Хол—Еруовом поступку који су независно развили француски инжењер Пол Еру и амерички инжењер Чарлс Мартин Хол 1886. године, као и Бајеровом поступку који је развио аустријски хемичар Карл Јозеф Бајер 1889. године. Ови процеси се користе за производњу алуминијума све до данас.

Увођење ових метода за масовну производњу алуминијума довело је до широке употребе овог лаког метала отпорног на корозију у индустрији и свакодневном животу. Алуминијум је почео да се користи у инжењерству и грађевинарству. У светским ратовима (I и II), алуминијум је био кључни стратешки ресурс за авијацију. Светска производња метала порасла је са 6.800 тона у 1900. на 2.810.000 тона у 1954. години, када је алуминијум постао најпроизвођенији обојени метал, премашивши бакар.

У другој половини 20. века, алуминијум је добио примену у транспорту и паковању. Производња алуминијума постала је извор забринутости због утицаја на животну средину, па је рециклажа алуминијума добила на значају. Метал је постао берзанска роба 1970-их. Производња је почела да се премешта из развијених земаља у земље у развоју; до 2010. године, Кина је акумулирала посебно велики удео и у производњи и у потрошњи алуминијума. Светска производња је наставила да расте, достигавши 58.500.000 тона у 2015. години. Производња алуминијума премашује производњу свих осталих обојених метала заједно.

Рана историја

мини|лево|upright=0.85|alt=Бели кристали стипсе на стакластој плочи|Кристали стипсе, чији је облик који се јавља у природи био познат још у античко доба.

Историја алуминијума обликована је употребом његовог једињења, стипсе. Први писани запис о стипси датира из 5. века п. н. е. од стране грчког историчара Херодота. Антички народи су је користили као морило за бојење, у медицини, у хемијском нагризању, и као ватроотпорни премаз за дрво ради заштите тврђава од непријатељских паљевина. Метал алуминијум био је непознат. Римски писац Петроније поменуо је у свом роману Сатирикон да је императору представљено необично стакло: након што је бачено на плочник, није се разбило већ само деформисало. Враћено је у првобитни облик помоћу чекића. Након што је сазнао од проналазача да нико други не зна да произведе овај материјал, император је наредио да се проналазач погуби како се не би умањила вредност злата. Варијације ове приче поменуте су укратко у Познавању природе римског историчара Плинија Старијег (који је напоменуо да је прича „била актуелна због честег понављања, а не због аутентичности”) и Римској историји римског историчара Касија Диона. Неки извори сугеришу да би ово стакло могло бити алуминијум. Могуће је да су легуре које садрже алуминијум произведене у Кини током владавине прве династије Ђин (266–420).

Након крсташких ратова, стипса је била роба међународне трговине; била је неопходна у европској индустрији тканина. Мали рудници стипсе радили су у католичкој Европи, али већина стипсе долазила је са Блиског истока. Стипсом се наставило трговати преко Средоземног мора све до средине 15. века, када су Османлије знатно повећале извозне таксе. За неколико година, стипса је откривена у великом изобиљу у Италији. Папа Пије II забранио је сваки увоз са истока, користећи добит од трговине стипсом за покретање рата са Османлијама. Ова новопронађена стипса дуго је играла важну улогу у европској фармацији, али су високе цене које је поставила папска влада на крају навеле друге државе да започну сопствену производњу; рударство стипсе великих размера стигло је у друге регионе Европе у 16. веку.

Утврђивање природе стипсе

мини|десно|upright=0.85|alt=Портрет Антоана Лавоазјеа у лабораторији|Антоан Лавоазје је утврдио да је глиница оксид непознатог метала.

На почетку ренесансе, природа стипсе остала је непозната. Око 1530. године, швајцарски лекар Парацелзус препознао је стипсу као одвојену од галица (сулфата) и сугерисао да је то со земље. Године 1595, немачки лекар и хемичар Андреас Либавијус показао је да стипсу и зелени и плави галиц формира иста киселина, али различите земље; за неоткривену земљу која је формирала стипсу, предложио је име „алумина” (глиница). Немачки хемичар Георг Ернст Штал изјавио је 1702. године да је непозната база стипсе слична кречу или креди; ово погрешно мишљење делили су многи научници пола века. Године 1722, немачки хемичар Фридрих Хофман сугерисао је да је база стипсе засебна земља. Године 1728, француски хемичар Етјен Жофроа Сент Илер тврдио је да стипсу формирају непозната земља и сумпорна киселина; он је погрешно веровао да сагоревање те земље даје силику. (Жофроаова грешка исправљена је тек 1785. године од стране немачког хемичара и фармацеута Јохана Кристијана Виглеба. Он је утврдио да земља стипсе не може бити синтетисана из силике и алкалија, супротно савременом веровању.) Француски хемичар Жан Жело доказао је 1739. године да су земља у глини и земља која настаје реакцијом алкалије на стипсу идентичне. Немачки хемичар Јохан Хајнрих Пот показао је 1746. године да је талог добијен сипањем алкалије у раствор стипсе различит од креча и креде.

Немачки хемичар Андреас Сигисмунд Марграф синтетисао је земљу стипсе кувањем глине у сумпорној киселини и додавањем поташе 1754. године. Схватио је да додавање соде, поташе или алкалије у раствор нове земље у сумпорној киселини даје стипсу. Описао је земљу као алкалну, јер је открио да се раствара у киселинама када се осуши. Марграф је такође описао соли ове земље: хлорид, нитрат и ацетат. Године 1758, француски хемичар Пјер Макер написао је да глиница личи на металну земљу. Године 1760, француски хемичар Теодор Барон д'Енувил изразио је уверење да је глиница метална земља.

Године 1767, шведски хемичар Торберн Бергман синтетисао је стипсу кувањем алунита у сумпорној киселини и додавањем поташе у раствор. Такође је синтетисао стипсу као реакциони производ између сулфата калијума и земље стипсе, показујући да је стипса двострука со. Шведско-немачки фармацеутски хемичар Карл Вилхелм Шеле показао је 1776. да и стипса и силика потичу из глине и да стипса не садржи силицијум. Пишући 1782. године, француски хемичар Антоан Лавоазје сматрао је глиницу оксидом метала са афинитетом према кисеонику толико јаким да ниједан познати редукциони агенс није могао да га савлада.

Шведски хемичар Јенс Јакоб Берцелијус предложио је формулу AlO3 за глиницу 1815. године. Тачну формулу, Al2O3, утврдио је немачки хемичар Ајлхард Мичерлих 1821. године; ово је помогло Берцелијусу да одреди тачну атомску тежину метала, 27.

Изоловање метала

Године 1760, Барон д'Енувил је безуспешно покушао да редукује глиницу у њен метал. Тврдио је да је испробао сваки метод редукције познат у то време, иако су његове методе остале необјављене. Вероватно је помешао стипсу са угљеником или неком органском супстанцом, са сољу или содом за флукс, и загревао је у ватри од ћумура. Аустријски хемичари Антон Леополд Рупрехт и Матео Тонди поновили су Баронове експерименте 1790. године, значајно повећавајући температуре. Пронашли су мале металне честице за које су веровали да су тражени метал; али каснији експерименти других хемичара показали су да је то гвожђе-фосфид из нечистоћа у ћумуру и коштаном пепелу. Немачки хемичар Мартин Хајнрих Клапрот прокоментарисао је након тога: „ако постоји земља која је стављена у услове где би њена метална природа требало да се открије, ако ју је имала, земља изложена експериментима погодним за њено редуковање, тестирана у најтоплијим ватрама свим врстама метода, у великим као и у малим размерама, та земља је свакако глиница, ипак нико још није приметио њену метализацију.” Лавоазје је 1794. и француски хемичар Луј-Бернар Гитон де Морво 1795. године истопили су глиницу у бели емајл у ватри од ћумура храњеној чистим кисеоником, али нису пронашли метал. Амерички хемичар Роберт Хер истопио је глиницу помоћу оксиводоничног пламеника 1802. године, такође добивши емајл, али и даље није пронашао метал.

Године 1807, британски хемичар Хамфри Дејви успешно је електролизовао глиницу алкалним батеријама, али је добијена легура садржала калијум и натријум, а Дејви није имао начина да одвоји жељени метал од њих. Затим је загревао глиницу са калијумом, формирајући калијум-оксид, али није успео да произведе тражени метал. Године 1808, Дејви је поставио другачији експеримент електролизе глинице, утврдивши да се глиница разлаже у електричном луку, али формира метал легиран са гвожђем; није успео да раздвоји та два. Коначно, покушао је још један експеримент електролизе, тражећи да сакупи метал на гвожђу, али поново није успео да одвоји жељени метал од њега. Дејви је предложио да се метал назове alumium 1808. године и aluminum 1812. године, чиме је настало модерно име. Други научници користили су правопис aluminium; први правопис поново је стекао употребу у Сједињеним Државама у наредним деценијама.

Амерички хемичар Бенџамин Силиман поновио је Херов експеримент 1813. године и добио мале грануле траженог метала, које су готово одмах сагореле.

мини|десно|upright=0.75|alt=Крупни план портрета Ханса Кристијана Ерстеда|Ханс Кристијан Ерстед, проналазач алуминијума

Године 1824, дански физичар Ханс Кристијан Ерстед покушао је да произведе метал. Реаговао је анхидровани алуминијум-хлорид са калијумовим амалгамом, добивши грумен метала који је изгледао слично калају. Представио је своје резултате и демонстрирао узорак новог метала 1825. године. Године 1826, написао је: „алуминијум има метални сјај и помало сивкасту боју и веома споро разлаже воду”; ово сугерише да је добио легуру алуминијума и калијума, а не чисти алуминијум. Ерстед је придавао мало значаја свом открићу. Није обавестио ни Дејвија ни Берцелијуса, које је познавао, и објавио је свој рад у данском часопису непознатом европској јавности. Као резултат тога, често му се не приписује откриће елемента; неки ранији извори тврдили су да Ерстед није изоловао алуминијум.

Берцелијус је покушао да изолује метал 1825. године пажљивим прањем калијумовог аналога базне соли у криолиту у тиглу. Пре експеримента, тачно је идентификовао формулу ове соли као K3AlF6. Није пронашао метал, али је његов експеримент био веома близу успеха и касније је успешно репродукован много пута. Берцелијусова грешка била је у употреби вишка калијума, што је учинило раствор превише алкалним и растворило сав новоформирани алуминијум.

мини|лево|upright=0.85|alt=Крупни план портрета Фридриха Велера|Фридрих Велер, пионир истраживања особина алуминијума