الکتروشیمی در آلپ

نباید تصور کرد، که حتی از اولین سالهایی که تولید الکتریسیته عملی گردید، استفاده از آن منحصر به تهیه ی روشنایی بوده است. اختراع دینامو ضربت شلاقی بر صنایع تجزیه ی الکتریکی مواد شیمیایی وارد کرد. استفاده از زغال سفید که قیمت الکتریسیته را تخفیف می داد موجب رواج بیشتری در بازار این صنایع گردید.
در بعضی از کارخانه ها جریان برق را برای تجزیه ی الکتریکی نمک دریا (کلرور دو سدیم) مورد استفاده قرار می دادند و به این وسیله سود و کلر تهیه می کردند. اولی برای رخت شویی، صابون سازی، تهیه ی خمیر کاغذ و رفع چربی قطعات فلزی به کار می رفت؛ دومی را برای پاک کردن رنگها، ضد عفونی کردن و تهیه ی آب ژاول مورد استفاده قرار می دادند.
در بسیاری از کارخانه های دیگر، روش تجزیه ی شیمایی برای تصفیه ی مس و روی به کار می رفت. محصولی که به این طریق به دست می آمد چنان بود که درجه ی خلوص فلز به 97 و 99 درصد می رسید.
مؤسساتی که هر روز اهمیتشان افزون می گشت، و بر تعدادشان افزوده میشد شروع به ساختن آلومینیوم کرده بودند. اگر به خاطر داشته باشیم با وجود کوشش های بی پایان سنت کلردوویل تهیه ی شیمیایی آلومینیوم در وضعی بود که صنعت را در معرض خطر قرار می داد و کارخانه ها خرج و دخل نمی کردند. اما در سال 1887 جوانی از اهالی نور ماندی طریقه ی بی نظیری برای این کار پیدا کرد و آن را به ثبت رسانید. این مخترع پل هرول Paul Heroult (1863-1914) نام داشت. بعد از آنکه پدرش وفات یافت، وی وارث کارخانه های دباغی پدری شد و از این موضوع استفاده کرد که شور و شوق خود را برای تجسسات شیمیایی تسکین دهد و به این طریق توانست روش خود را برای استخراج آلومینیوم به نتیجه ی قطعی برساند. روش وی این بود که یکی از مواد معدنی آلومینیوم به نام کریولیت Cryoli the را به حالت مذاب تحت جریان الکتریسیته قرار دهند، و آلومینیوم به این طریق به دست می آمد.
هرول عازم نواحی آلپ شد و کارخانه ای در این مناطق تأسیس کرد در سال 1893 آلومینیوم از این کارخانه خارج شد و دوران خدمات خود را با ایجاد شهرت بی سابقه ای شروع کرد. در نتیجه ی همزمانی عجیبی که نظیر آن را تاکنون چند بار دیگر نیز در این کتاب دیده ایم عین این روش، و تقریباً در همان اوقات، در ممالک متحد امریکای شمالی به وسیله ی شیمی دانی به نام چارلز مارتین هال Charles Martin Hall (1863-1914) و در آلمان به وسیله ی همکار دیگر ایشان به نام مارتین کیلیانی Martin Kiliani کشف گردید.
و نیز فرانسوی دیگری توانست صنایع فلزکاری را با اختراع وسیله ی جدیدی مجهز سازد که در سالهای بعد اهمیت آن آشکار گردید: اختراع مزبور کوره ی الکتریکی بود. تاریخچه ی زندگانی مردی که موفق به این اختراع مهم گردید، بی کم و کاست، تاریخچه ی زندگانی محصول خوبی است که فقط در نتیجه ی کار و لیاقت و هوش و استعداد خویش توانست راه طویلی را بپیماید که منجر به عضویت آکادمی علوم و اخذ جایزه ی نوبل گردید.
هانری موآسان Henri Moissan (1852-1907) فرزند یکی از مستخدمین راه آهن بود؛ در هیجده سالگی به شاگردی نزد ساعت سازی به کار پرداخت، در نوزده سالگی به خدمت دوا سازی مشغول گشت، در بیست سالگی مستخدم آزمایشگاه موزئوم Museum تاریخ طبیعی گردید و کارش تمیز کردن آزمایشگاه بود. اما در این هنگام با جرأت و شجاعت بسیار شروع به تهیه ی دیپلم های دانشگاهی کرد و ماحصل این کار آن شد که در سی سالگی کرسی تدریسی در مدرسه ی عالی دوا سازی پاریس به وی اعطاء شد.
چهار سال بعد از آن تاریخ چون به توفیق شیمیایی مهمی، که عبارت از جدا کردن فلوئور Fluor بود نائل شد، تصمیم به کار شگفت انگیزی گرفت و آن اینکه به ایجاد الماس مصنوعی اقدام کند. الماس از کربن خالص درست شده است بنابراین اقدام مؤاسان به طور اساسی این مفهوم را داشت که کربن را تحت فشار شدیدی قرار دهد و آن را به صورت متبلور به دست آورد. به این منظور می بایست که ابتدا کربن را در حرارتی معادل 3000 درجه قرار دهد و آنگاه به طور ناگهانی آن را سرد نماید.
در این اوقات برای تولید حرارت های بزرگ فقط انواع بوری های زرگری را می شناختند که به مدد آن با احتراق هیدروژن می توانستند طلای سفید را ذوب کنند یعنی حرارتی متجاوز از 1800 درجه به دست آورند. اما حتی حرارت 2000 درجه نیز برای مقصودی که موآسان داشت کفایت نمی کرد. بعد از تفکر بسیار تصمیم گرفت که از حرارت کمان الکتریکی استفاده کند به این منظور دو الکترود Electrode زغال را وارد در منبعی که از خاک نسوز ساخته بود کرد و به این طریق کوره ای واقعی ایجاد کرد که حرارت آن به 3000 درجه و حتی 4000 درجه می رسید.
اولین کوره ی موآسان در سال 1892 ساخته شد. این کوره به سهولت 3000 درجه حرارت می داد و در هر دقیقه چهار فرانک الکتریسیته مصرف می کرد که ارزش آن معادل 10 فرانک جدید سال 1960 است. مخترع مزبور به این وسیله ی الماس مصنوعی به دست آورد، یا تصور کرد که الماس مصنوعی به دست آورده است، لیکن اهمیت و ارزش کار او در چیز دیگری بود: وی توانسته بود دستگاه بی نظیری برای موارد استعمال صنعتی درست کند که اساس صنایع الکتروشیمی عصر حاضر گردید. در واقع طولی نکشید که کوره ی الکتریکی به تدریج اصلاح شد، موارد استعمال آن وسعت یافت و تولید آن رو به افزایش گذاشت.
دو نروژی، یکی فیزیک دانی به نام بیرکلند Birkeland و دیگری مهندسی به نام اید Eyde در سال 1905 آن را برای تهیه ی نیترات ها با روش ترکیب به کار بردند و به این منظور فقط از ازت و اکسیژن هوا استفاده کردند. دو شیمیست آلمانی به نام فرانک Frank و کارو Caro با همین وسیله موفق با اختراع سیانامید Cyanamide شدند و آن کودی است ازتی که از ترکیب کربورد و کلسیم و ازت هوا حاصل می شود. خود کربورد و کلسیم نیز از محصولات کوره ی الکتریکی می باشد. احتیاج به این محصول به زودی آن قدر زیاد شد که میزان تهیه ی آن که در سال 1890 معادل صفر بود در سال 1907 از صد و شصت هزار تن افرون شد.
در عین حال موارد استعمال کوره ی الکتریکی نیز افزایش یافت. ابتدا فقط برای تهیه ی آستیلن به کار می رفت ولی بعد از آن در تهیه ی سیانامید نیز به کار رفت و آنگاه آن را برای جوش دادن فلزات با یکدیگر بدون واسطه ی جسم دیگر به کار بردند و بالاخره در صنایع بزرگ ترکیب مواد آلی به کار رفت. آنگاه از کوره های الکتریکی، با نهایت سخاوت، یک سلسله محصولات جدید و پایان ناپذیر به دست آمد که مهمترین آنها ماده ی ساینده ای است به نام کربورندوم Carborundum، آلیاژ بسیار سختی است به نام کربورد و تنگستن، جسم نسوزی است به نام کربورد و تانتال و بالاخره فولادی که از لحاظ کیفیت ممتاز است و سخت تر و گران تر از فولادهایی است که از کوره ی مارتن به دست می آیند.
منبع: روسو، پی یر، تاریخ صنایع و اختراعات، حسن صفاری، تهران: امیر کبیر، چاپ هشتم، 1390.