Drying of Fine Aluminum Powder
Сушка мелкодисперсного алюминия

Colleagues from a neighboring department are working on producing fine aluminum powder. They have two main approaches: the disintegration of coarse aluminum powder using ultrasound (due to the cavitation effect) and the disintegration of aluminum wire scraps using electrical discharges. In both cases, the working medium is technical ethanol.

Although aluminum is widely used as a structural material and as a conductor in electrical engineering, this metal is highly chemically reactive. In most cases, a strong oxide film forms on the aluminum surface, preventing further oxidation of the metal, but this is not always the case. During the production of aluminum powder, the protective oxide film is destroyed, allowing the metal to react with the water contained in technical ethanol. Aluminum also reacts with ethanol itself. Therefore, it is better to disintegrate aluminum in an inert-gas atmosphere or under vacuum.

The physicists working with aluminum had not realized this for a long time. They even tried using water as the working medium, but the aluminum turned into a white hydroxide powder. I had to explain to them that this result was actually a failure, so they shouldn't brag about it to their colleagues and clients.

At one point, the physicists managed to obtain aluminum particles that were so small they didn't settle when the suspension was left to stand. They asked me to solve this problem.

Filtering through filter paper wasn't an option, as the aluminum particles would pass through the pores. I remembered that I had a centrifuge in my laboratory - in fact, I had two. They needed to centrifuge the aluminum suspension, causing the fine particles to settle. I brought both centrifuges to them.

The next day, a colleague came to tell me they had succeeded. Now they needed to dry the separated aluminum, and urgently. They wanted to take the samples for testing to a university in a neighboring country.

"Can we dry the aluminum in your laboratory?"

"Yes, but not in the laboratory where I'm located. It's better to dry it in another laboratory."

I had already dried aluminum in my laboratory several times before. The ethanol vapors had made me feel ill. There was a fume hood, but I didn't dare leave it running for long because the motor might burn out. Without the fume hood, however, the laboratory air became saturated with alcohol vapor, which significantly worsened my condition. The symptoms weren't even similar to alcohol intoxication; they were caused by a drop in blood pressure.

There was no running water in the other laboratory, but the fume hood was fully operational. I decided to dry the aluminum there.

A colleague brought a plastic bowl filled with aluminum paste, and we spread the paste onto a sheet of filter paper inside the fume hood. Then we covered it with another sheet of filter paper and left it there. I came back from time to time, stirred the paste, and, after it had hardened, crushed the clumps. To do this, I placed a glass bottle horizontally on top of the paper-covered aluminum and rolled it back and forth like a rolling pin.

The bottle contained nickel-plating electrolyte - I didn't think anything of it. However, I was mistaken. First, while the aluminum was still wet, the alcohol soaked through the paper. The bottle had been labeled "NiCl₂" with a marker, but the label transferred to the paper because the ethanol dissolved the marker ink.

Second, a little later, I discovered that the bottle's cap was leaking, and drops of the electrolyte were dripping onto the paper. I had to replace the bottle with an empty glass jar.

Thanks to my decision not to dry the aluminum in my own laboratory, there was no smell of alcohol there. However, the strong odor filled the other laboratory and spread throughout our entire floor. And it smelled not only of ethanol but also... of pears. I believe the pear-like odor was caused by an impurity of isoamyl acetate in the technical ethanol. Like many other esters, isoamyl acetate has a pleasant smell, and this particular compound has an aroma reminiscent of pears.

Later, my colleagues brought several more batches of aluminum to dry. I dried them all, crushed the clumps, and handed the samples back to them.

Later, my colleagues traveled to a neighboring country and visited a local university, where they submitted the samples for analysis. As for me, I have never left Ukraine, and I hope to have the chance to do so at least once in my lifetime.

Photos/Video

Сушка мелкодисперсного алюминия

Коллеги из соседнего отдела занимаются получением мелкодисперсного порошка алюминия. У них два направления: измельчение грубого порошка алюминия с помощью ультразвука (за счет эффекта кавитации) и измельчение обрезков алюминиевой проволоки с помощью электрических разрядов. В обоих случаях рабочей средой служит технический этанол.

Несмотря на то, что алюминий активно используется в качестве конструкционного материала и проводника в электротехнике, данный металл имеет высокую химическую активность. В большинстве случаев на поверхности алюминия образуется прочная оксидная пленка, которая предотвращает дальнейшее окисление металла, но так бывает не всегда. В частности, во время получения алюминиевого порошка, защитная пленка оксида разрушается, и металл способен реагировать с водой, которая содержится в техническом этаноле. Да и с самим этанолом алюминий также реагирует. Поэтому алюминий лучше измельчать в атмосфере инертного газа или в вакууме.

Физики, которые работают с алюминием, долгое время этого не понимали. Они даже пытались использовать в качестве рабочей среды воду, в результате алюминий превращался в белый порошок гидроксида. Пришлось объяснить физикам, что такой результат является отрицательным, поэтому не следует ним хвастаться перед коллегами и заказчиками.

В один прекрасный момент физикам удалось получить достаточно мелкие частицы алюминия, которые не оседали при стоянии суспензии. Они обратились ко мне просьбой решить эту проблему.

Фильтрование через бумажный фильтр не подходило, поскольку частицы алюминия прошли бы сквозь поры бумаги. Вспомнил, что у меня в лаборатории есть центрифуга, даже целых две. Нужно отцентрифугировать суспензию алюминия, что вызовет осаждение мелких частиц. Отнес им обе центрифуги.

На следующий день пришел сотрудник, сказал, что получилось - теперь было необходимо высушить отцентрифугированный алюминий, причем срочно. Они хотели повезти образцы на исследование в университет, расположенный в соседней стране.

- Можно мы будем сушить алюминий в вашей лаборатории?

- Да, но не в той лаборатории, где я нахожусь, сушить лучше другой лаборатории.

В своей комнате я уже несколько раз сушил их алюминий. В результате мне становилось плохо от паров этанола. Вытяжной шкаф был, но включать его на длительное время я не решался, иначе может перегореть двигатель. А, если не включать вытяжку, воздух лаборатории насыщался парами спирта - в результате мое самочувствие сильно ухудшалось. Симптомы напоминали даже не опьянение алкоголем, но были следствием падения кровяного давления.

В другой лаборатории не было воды, но вытяжкой шкаф был рабочим. Решил сушить алюминий там.

Сотрудник принес пластиковую миску с пастой алюминия, и мы распределили алюминий по листу фильтровальной бумаге в вытяжном шкафу. Затем накрыли еще одним листом фильтровальной бумаги - так и оставили. Время от времени я приходил, перемешивал пасту, а после ее затвердения измельчал комки. Для этого я помешал поверх накрытого бумагой алюминия стеклянную бутылку, расположенную горизонтально, и катал бутылку вперед-назад, словно скалку для теста.

В бутылке был электролит никелирования - я не придал этому факту значения. Однако, я ошибался. Во-первых, когда алюминий был еще влажный, спирт пропитал бумагу. На бутылке была подпись "NiCl₂", сделанная маркером, - эта надпись перебилась на бумагу, поскольку этанол растворил красители маркера.

Во-вторых, чуть позже я обнаружил, что пробка бутылки протекала, и капли электролита попадали на бумагу. Пришлось заменить бутылку пустой стеклянной банкой.

Благодаря тому, что я отказался сушить алюминий в лаборатории, где я находился, здесь не пахло спиртом. Зато в другой лаборатории и на всем нашем этаже чувствовался сильный запах. Причем пахло не только этанолом, но и... грушами. Думаю, что запах обусловлен примесью изоамилацетата в техническом этаноле. Подобно многим другим сложным эфирам, изоамилацетат имеет приятный запах, причем конкретное вещество пахнет грушами.

Позже коллеги принесли сушиться еще несколько партий алюминия. Я все высушил, измельчил и отдал им.

Еще позже коллеги поехали в командировку в соседнюю страну, в частности посетили местный университет, где отдали образцы на исследования. Ну а я до сих пор ни разу не выезжал из Украины, надеюсь, до конца жизни хотя бы один раз удастся.

Unnecessary Distiller
Ненужный дистиллятор

Unnecessary Distiller I'm sitting at home - effectively under house arrest. I'm supposed to be working in the chemistry laboratory now, but the process of renewing my military mobilization deferment has been ongoing for several days. The director of the institute has strongly advised the staff to stay home and not come to work. Furthermore, it's advisable not to leave the house at all - otherwise, there's a high risk of being snatched off the street and forcibly conscripted. Of course, this is illegal, but the law hasn't been properly enforced in our country for a long time. People voted for a man who solemnly promised to "break the system." He became president and fulfilled his promise - so now scientists are forced to stay home to avoid problems.

For a couple of days, I ignored this warning, despite knowing from personal experience what it could lead to. However, yesterday I promised a loved one that I would never leave the house again, and now I have to keep my word.

On the other hand, I can write articles and work on documents at home. Many of my colleagues do nothing but that, having long since stopped working in their laboratories. I'll describe a short incident that happened at our institute a few weeks ago.

While I was experimenting with a universal indicator, a worried coworker called me. I asked what had happened. A laboratory near mine was undergoing renovations. This fact didn't interest me much, since it belonged to a different department. It turned out that the laboratory contained some equipment that the institute's caretaker simply wanted to throw away. Being an incompetent person, he generally likes to throw away or scrap various pieces of scientific equipment.

I went to investigate. All that was left in the room were a glass cabinet filled with laboratory glassware, a wooden table, and scraps of a torn Periodic Table on the wall. Near one wall, I discovered a glass distiller, with its components mounted on a separate table: an evaporator ("boiler"), a condenser, and a control unit. I'd seen Czech glass double-distillers before, but this one looked nothing like them. It was much simpler and far more fragile. When I asked, "Is this still functional?" the employee confidently replied,

"All the equipment in this room is intact!"

I told the caretaker that the distiller couldn't be thrown away. If it was interfering with the renovations, they should move it into the hallway, finish the repairs, and then return it. The caretaker didn't argue; he silently agreed.

A little later, I realized I couldn't trust the workers to move any glass equipment - they would almost certainly break it. I called a colleague and asked him to help me carry the distiller out into the hallway. This task turned out to be more challenging than it initially seemed. My plan was to unplug the distiller, coil and secure the power cord, disconnect the electrical control unit, and then carry the table with the distiller on it out of the laboratory.

As I mentioned, the distiller was very fragile, but if handled carefully, it could be moved without disassembling it. However, the laboratory door had already been replaced. The new door was lower, and it turned out that the distiller wouldn't fit through the doorway. We had to carefully remove some of the distiller's glass parts and carry them out separately. With great care - and occasionally uttering obscene language - we carried the distiller into the hallway without damaging it. I temporarily took the removed glass parts to my laboratory.

Later, the caretaker finally gathered the courage to ask me to move the distiller from the hallway into my laboratory to avoid possible problems with the fire department. After some thought, I agreed. My colleague wasn't at work yet, so I carefully dragged the table with the distiller into my room by myself.

A little later, I learned from another colleague that the distiller was defective - the wall of the evaporator, a large-diameter quartz-glass "test tube," had cracked. Finding a replacement for this evaporator would be extremely difficult, so the distiller was essentially beyond repair.

That meant all our efforts to save it had been pointless. I told the caretaker to send some workers to pick it up and throw it away.

When the colleague who had helped me move the distiller found out about this, he insisted that we couldn't throw it away. He wanted to remove the retort stands from the distiller because he absolutely needed them for his work.

I knew perfectly well that he would never remove anything from the distiller - he simply wanted to keep the broken apparatus for his collection. He collects various pieces of equipment, reagents, glassware, and anything else that might be useful in a chemistry laboratory. For a chemist, such a tendency would normally be admirable, but my colleague does nothing with the items he collects. He simply piles them haphazardly in his laboratories. He has already turned two chemistry laboratories into cluttered storage rooms. Even the aisles are filled with miscellaneous items.

Naturally, working in these laboratories has become impossible. And his desire to do research has almost completely disappeared. He often talks about the original research he could have carried out, but he never follows through.

After many years of knowing each other, I realized with horror that my friend and colleague had developed what seemed to me like a drug addiction. Only his addiction wasn't to drugs, but to laboratory equipment, glassware, and chemicals. Like a collector, he accumulates things he likes but rarely uses them for their intended purpose.

Of course, the analogy isn't literal. My colleague willingly shares everything he has collected. He often brings me reagents, glassware, and laboratory equipment on his own initiative - items that are often completely unnecessary for my work. Sometimes, however, they turn out to be exactly what I need and prove very useful. He does the same for other people. Besides the urge to collect, he also has the urge to share. Naturally, dishonest people take advantage of this.

Let's return to the distiller. Since my current laboratory is poorly suited for work - the ceiling, in particular, leaks - I'm now equipping another laboratory. The distiller will most likely remain in my former room until someone finally throws it away many years from now. I'm also convinced that in three or four months, my colleague will turn my former room into yet another cluttered storage room. It's a sad prospect, but I don't see any way to avoid it.

Photos/Video

Ненужный дистиллятор

Сижу дома - фактически нахожусь под домашним арестом. Сейчас я должен работать в химической лаборатории, но который уже день идет процесс переоформления отсрочки от мобилизации в армию. Директор института настоятельно посоветовал сотрудникам оставаться дома и не выходить на работу. Более того, желательно не выходить из дома вообще - в противном случае есть большой шанс быть схваченным на улице и насильно мобилизованным. Разумеется, это незаконно, однако закон в нашей стране давно не действует. Люди проголосовали за человека, который торжественно пообещал "сломать систему". Он стал президентом и выполнил свое обещание - поэтому ученые вынуждены сидеть дома во избежание проблем.

Пару дней я игнорировал это предупреждение, хотя знал на личном опыте, чем это грозит. Однако, вчера пообещал близкому человеку больше не выходить из дома - теперь придется выполнить обещание.

С другой стороны, дома я могу писать статьи и заниматься работой с документами. Многие из моих коллег только этим и занимаются, давно прекратив работать в лаборатории. Опишу небольшой случай, который произошел в нашем институте несколько недель назад.

Когда я делал эксперимент с универсальным индикатором, мне позвонила взволнованная сотрудница. Я стал выяснять, в чем дело? В лаборатории, которая была расположена недалеко от моей, проводили ремонт. Этот факт мало меня интересовал, поскольку она принадлежит другому отделу. Оказалось, что в лаборатории оставалось какое-то оборудование, которое завхоз просто хотел выкинуть. Являясь человеком некомпетентным, он вообще любит выбрасывать или сдавать в металлолом разное научное оборудование.

Пошел посмотреть. В комнате остались стеклянный шкаф с химической посудой, деревянный стол и клочки оборванной Периодической таблицы на стене. А возле одной из стен я обнаружил стеклянный дистиллятор, детали которого были смонтированы на отдельном столе: испаритель ("котел"), холодильник и блок управления. В прошлом я видел чешские стеклянные бидистилляторы, но аппарат был на них совсем не похож. Данный дистиллятор был проще и гораздо более хрупким. Я спросил, является ли этот дистиллятор рабочим? Сотрудница уверенно ответила:

"В этой комнате все оборудование рабочее!"

Сказал завхозу, что дистиллятор выбрасывать нельзя. Если он мешает ремонту - вынесите его в коридор, закончите ремонт, затем верните дистиллятор на место. Завхоз не стал спорить - молча согласился.

Чуть позже я осознал, что нельзя доверять рабочим переносить стеклянный дистиллятор - они его обязательно разобьют. Позвал коллегу, попросил его помочь вынести дистиллятор в коридор. Задача эта оказалась не такой простой, как казалось сначала. Я планировал вынуть вилку прибора из розетки, смотать и зафиксировать провод, отсоединить от дистиллятора электрический блок управления, а затем вынести стол вместе с расположенным на нем дистиллятором из лаборатории.

Повторюсь, дистиллятор был очень хрупким, но, если делать все осторожно, то его можно было вынести, не разбирая на части. Однако дверь лаборатории уже заменили. Новая дверь была ниже, и оказалось, что теперь аппарат не проходил сквозь дверную коробку. Пришлось аккуратно демонтировать некоторые стеклянные части дистиллятора и выносить их отдельно. С большой осторожностью, время от времени роняя неприличные слова, мы вынесли дистиллятор в коридор, не повредив его. Демонтированные стеклянные части я временно отнес в свою лабораторию.

Позже завхоз осмелел и попросил меня забрать дистиллятор из коридора в свою лабораторию, чтобы не было проблем с пожарной инспекцией. Подумав, я согласился. Коллеги еще не было на работе, поэтому я сам аккуратно затащил в свою комнату стол с дистиллятором.

А чуть позже я узнал от другого коллеги, что этот дистиллятор неисправен - в нем треснула стенка испарителя, который представлял собой "пробирку" большого диаметра, сделанную из кварцевого стекла. Найти замену этому испарителю было очень трудно, следовательно, дистиллятор фактически не подлежал ремонту.

Значит, все наши старания спасти дистиллятор не имели смысла. Сказал завхозу, чтобы он прислал рабочих забрать и выкинуть аппарат.

Когда коллега (с которым мы переносили дистиллятор) узнал об этом, он сказал, что выбрасывать дистиллятор нельзя! Он хочет демонтировать с дистиллятора лабораторные штативы, которые ему ну просто необходимы для работы!

Я отлично знал, что ничего он снимать с дистиллятора не будет - он просто хотел оставить себе этот неисправный аппарат... для коллекции. Он собирает разное оборудование, реактивы, химическую посуду и любые другие вещи, необходимые для химической лаборатории. Для химика такое желание можно было бы только приветствовать, однако, с собранными вещами коллега ничего не делает, он их просто беспорядочно складирует в своих лабораториях. Две химические лаборатории он уже превратил в захламленные кладовки. Даже проходы там завалены вещами.

Разумеется, работа в этих лабораториях стала невозможна. Да и желание работать у него почти пропало - он часто рассказывает, какие оригинальные исследование он мог бы сделать, но дальше слов дело не идет.

После многих лет знакомства я с ужасом осознал, что у моего друга и коллеги развился аналог наркотической зависимости. Только он пристрастился не к фармацевтическим препаратами, а к различным вещам. Подобно коллекционеру, он собирает вещи, которые ему нравятся, но редко их использует по прямому назначению.

Разумеется аналогия не буквальная. Коллега охотно делится всем, что он собрал. Нередко он по своей инициативе приносит и дарит мне различные реактивы, посуду, лабораторные приспособления - часто совсем не нужные для моей работы. Однако иногда эти вещи оказывались необходимыми, полезными и очень даже своевременными. Аналогично он поступает и с другими людьми. Кроме потребности собирать у него есть потребность делиться с другими людьми. Разумеется, непорядочные личности этим пользуются.

Вернемся к дистиллятору. Поскольку моя нынешняя лаборатории плохо приспособлена к работе (в частности протекает потолок), сейчас я оборудую для работы другую лабораторию. А дистиллятор, вероятно, так и останется стоять в бывшей моей комнате, пока через много лет его кто-то не выбросит. Еще уверен, что через три-четыре месяца коллега превратит мою бывшую комнату в очередную захламленную кладовку. Перспектива грустная, но я не знаю, как этот можно избежать.

[ Boron, aluminum, gallium, indium, thallium ]
[ Chemical laboratory. Glassware. Reagents. Laboratory operations ]
[ Life of Chemists ]

Aluminum, its compounds and alloys (Discuss on the forum)
Distillation / Vacuum distillation / Sublimation (Discuss on the forum)
Adventures of Chemists / Life of Chemists (Discuss on the forum)
[Submit a Comment / Error Message - Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]