b'\n_START_ARTICLE_\nHall-H\xc3\xa9roultov proces\n_START_PARAGRAPH_\nHall\xe2\x80\x93H\xc3\xa9roult proces je glavni industrijski proces za proizvodnjo aluminija. Sestavljen je iz raztapljanja aluminijevega oksida (glinica, Al\xe2\x82\x82O\xe2\x82\x83) v raztaljenem kriolitu (Na\xe2\x82\x83AlF\xe2\x82\x86), elektrolize nastale taline in ulivanja kovinskega aluminija v ingote._NEWLINE_Postopek sta neodvisno eden od drugega in skoraj isto\xc4\x8dasno leta 1886 odkrila ameri\xc5\xa1ki kemik Charles Martin Hall in francoski znanstvenik Paul H\xc3\xa9roult.\n_START_SECTION_\nTeorija\n_START_PARAGRAPH_\nElementarnega aluminija se ne more proizvesti z elektrolizo vodnih raztopin njegovih soli, ker oksonijevi ioni zlahka oksidirajo elementarni aluminij. Namesto tega se mora uporabiti elektroliza njihovih talin. Elektroliza glinice je zaradi njenega visokega tali\xc5\xa1\xc4\x8da (2072 \xc2\xb0C) zelo te\xc5\xbeavna. V Hall\xe2\x80\x93H\xc3\xa9roultovem procesu se zato glinica raztopi v raztaljenem kriolitu, ki zni\xc5\xbea njeno tali\xc5\xa1\xc4\x8de do te mere, da je elektroliza gopodarna._NEWLINE_\xc4\x8cisti kriolit ima tali\xc5\xa1\xc4\x8de 1012 \xc2\xb0C, dodatek manj\xc5\xa1e koli\xc4\x8dine glinice pa zni\xc5\xbea njegovo tali\xc5\xa1\xc4\x8de na pribli\xc5\xbeno 1000 \xc2\xb0C. Dodatno zni\xc5\xbeanje tali\xc5\xa1\xc4\x8da povzro\xc4\x8di dodatek talila aluminijevega fluorida (AlF\xe2\x82\x83)._NEWLINE_Elektroliza taline kriolita, glinice in aluminijevega fluorida poteka z istosmernim tokom z napetostjo 3-5 V. Na katodi nastaja raztaljen aluminij, ki se steka na dno elektrolitske celice, na anodi pa kisik, ki se z ogljikovo elektrodo spaja v ogljikov dioksid. V industrijskih elektrolitskih celicah te\xc4\x8de skoznje tok nekaj stotiso\xc4\x8d amperov.\n_START_SECTION_\nDelovanje elektrolitske celice\n_START_PARAGRAPH_\nTemperaturo v celici vzdr\xc5\xbeujejo elektri\xc4\x8dni grelci. K temu pripomore tudi zgorevanje ogljikove anode, vendar na ra\xc4\x8dun njene obrabe in nastajanja ogljikovega dioksida._NEWLINE_Trdni kriolit ima pri sobni temperaturi ve\xc4\x8djo gostoto od kovinskega aluminija, v talini pa se pri pribli\xc5\xbeno 1000 \xc2\xb0C stanje obrne. Nastali teko\xc4\x8di aluminij zato potone in se zbira na dnu elektrolitske celice. Iz celice se ob\xc4\x8dasno izlije preko sifona, ki nadome\xc5\xa1\xc4\x8da drage ventile in \xc4\x8drpalke. Vsakemu izpustu sledi dodajanje ustrezne koli\xc4\x8dine sve\xc5\xbee glinice._NEWLINE_Na anodi se spro\xc5\xa1\xc4\x8dajo plini, predvsem ogljikov dioksid, ki nastaja z zgorevanjem ogljene elektrode, in vodikov fluorid (HF), ki nastaja z elektrolizo kriolita in aluminijevega fluorida. HF se obi\xc4\x8dajno nevtralizira z natrijevim hidroksidom. Nastali natrijev fluorid se zbira v elektrostatskih ali vre\xc4\x8dastih filtrih. Ogljikov dioksid se obi\xc4\x8dajno izpu\xc5\xa1\xc4\x8da v ozra\xc4\x8dje._NEWLINE_U\xc4\x8dinkovitost celice pove\xc4\x8da me\xc5\xa1anje taline, ki hkrati pove\xc4\x8da vsebnost ne\xc4\x8disto\xc4\x8d (kriolita) v aluminiju. V pravilno zasnovani celici se lahko elektrolit me\xc5\xa1a z magnetno-hidrodinamskimi silami, ki jih inducira elektrolitski tok. V celicah brez me\xc5\xa1anja se ne\xc4\x8disto\xc4\x8de (\xc5\xbelindra) zbirajo nad slojem raztaljenega aluminija, v celicah z me\xc5\xa1anjem pa potonejo na dno, tako da se aluminij zbira med slojema taline in \xc5\xbelindre.\n_START_SECTION_\nRazli\xc4\x8dici procesa\n_START_PARAGRAPH_\nDanes obstajata dve glavni razli\xc4\x8dici Hall-H\xc3\xa9roultovega procesa, ki se razlikujeta po na\xc4\x8dinu priprave ogljikovih anod. Po S\xc3\xb6derbergovi tehnologiji se zgorela ogljikova anoda sproti obnavlja z dodajanem bitumna na vrh elektrode, njegovim pe\xc4\x8denjem z izgubljeno toploto iz elektrolitske celice in stalnim enakomernim potiskanjem v elektrolit. Po drugi tehnologiji se ogljikove elektrode pripravljajo s predhodnim pe\xc4\x8denjem v pe\xc4\x8deh, ogrevanih s plinom. Tako pripravljene anode se s posebnim dvi\xc5\xbenim mehanizmom potiskajo v talino, dokler se ne izrabijo. Tehnologija s predpe\xc4\x8denjem je bolj u\xc4\x8dinkovita, vendar bolj delovno intenzivna. V zadnjem \xc4\x8dasu postaja pomembna tudi zaradi emisij razli\xc4\x8dnih onesna\xc5\xbeeval, povezanih s sprotno pripravo anod iz teko\xc4\x8dega bitumna.\n_START_SECTION_\nZa\xc4\x8detki\n_START_PARAGRAPH_\nPred uvedbo Hall\xe2\x80\x93H\xc3\xa9roultovega procesa se je aluminij proizvajal s segrevanjem boksita z elementarnim natrijem ali kalijem v vakuumu. Metoda je bila zahtevna in zaradi natrija in kalija zelo draga. Na za\xc4\x8detku 19. stoletja je bila zato cena aluminija vi\xc5\xa1ja od cene zlata in platine. Kako dragocen je bil aluminij pove podatek, da so bile na Svetovni razstavi v Parizu leta 1855 palice aluminija razstavljene poleg francoskih kronskih draguljev. Cesar Napoleon III. je kupil nekaj aluminijastih kro\xc5\xbenikov in jedilnega pribora, ki so ga uporabljali samo najbolj izbrani gosti. Drugi so uporabljali zlat pribor._NEWLINE_Po uvedbi Hall\xe2\x80\x93H\xc3\xa9roultovega procesa so cene aluminija mo\xc4\x8dno padle.\n_START_SECTION_\nOdkritje postopka\n_START_PARAGRAPH_\nHall\xe2\x80\x93H\xc3\xa9roultov postopek sta neodvisno eden od drugega in skoraj isto\xc4\x8dasno leta 1886 odkrila ameri\xc5\xa1ki kemik Charles Martin Hall kateremu je asistirala sestra Julia Brainerd Hall, in francoski znanstvenik Paul H\xc3\xa9roult. Hall je \xc5\xbee leta 1888 odprl veliko podjetje za proizvodnjo aluminija v Pittsburghu, ki se je kasneje razvilo v korporacijo Alcoa.\n_START_SECTION_\nGospodarski u\xc4\x8dinek\n_START_PARAGRAPH_\nAluminij, proizveden po Hall\xe2\x80\x93H\xc3\xa9roultovem postopku, je v kombinaciji s poceni elektri\xc4\x8dno energijo postal vsem dostopna kovina. Letalski konstruktor Hugo Junkers je za\xc4\x8del \xc5\xbee pred drugo svetovno vojno uporabljati aluminij in njegove zlitine za gradnjo letal, Howard Lund pa za gradnjo ribi\xc5\xa1kih ladij.'