# Aluminium > L'alumine changée en métal par le courant - Date: 1886 - Époque: Âge électrique - Domaine: [Matériaux & chimie](https://lastcodex.org/fr/domains/materials/) - Palier: V (Âge électrique) - Difficulté: 5/5 - URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/aluminium/ L'aluminium est le métal le plus répandu de l'écorce terrestre, mais il y est pris dans des oxydes que ni le feu ni le charbon de bois ne savent défaire. Depuis 1886, on l'obtient en raffinant la bauxite en alumine, en dissolvant cette alumine dans de la cryolithe fondue et en la décomposant par un fort courant continu. ![Aluminium · L'alumine changée en métal par le courant](https://lastcodex.org/_astro/plate.BxT_MVSU_ZbCFhm.webp) ## Légende 1. Barre omnibus et tiges d'anode 2. Anodes en carbone 3. Croûte de bain figé et d'alumine 4. Bain de cryolithe fondue chargé d'alumine 5. Aluminium liquide 6. Garnissage cathodique en carbone 7. Caisson d'acier et barres collectrices ## Ce que c'est L'aluminium est un métal léger et argenté, environ trois fois moins dense que l'acier. Il forme à peu près 8 % de la masse de l'écorce terrestre, plus que tout autre métal, et pourtant on ne le trouve presque jamais à l'état natif. Il est lié à l'oxygène dans les argiles, les feldspaths et la plupart des roches courantes, et ce lien résiste au feu de charbon de bois qui libère le fer ou le cuivre. Son minerai est la bauxite, une roche rougeâtre née de l'altération des sols tropicaux. Une raffinerie la transforme en alumine, une poudre d'oxyde blanche, puis une usine d'électrolyse décompose cette alumine par le courant dans la cuve Hall-Héroult de la planche. C'est toujours la seule voie industrielle pour produire de l'aluminium neuf. ## Comment ça marche ![Des blocs de bauxite rougeâtre, un tas de poudre d'alumine blanche et un lingot d'aluminium argenté](https://lastcodex.org/_astro/v1.DUgREBKZ_Z2o4wFR.webp) _Du minerai au métal : deux à trois tonnes de bauxite donnent une tonne d'alumine, et deux tonnes d'alumine une tonne d'aluminium._ **De la bauxite à l'alumine.** Dans le procédé Bayer, la bauxite broyée est attaquée sous pression par de la soude caustique chaude, entre 140 et 280 °C selon le minerai. Les minéraux d'aluminium se dissolvent ; les oxydes de fer et le sable se déposent en un résidu rouge. Refroidie et ensemencée de cristaux d'une opération précédente, la liqueur laisse croître de l'hydroxyde d'aluminium, que l'on calcine jusqu'à 1 100 °C environ pour obtenir l'alumine. **De l'alumine au métal.** L'alumine fond au-delà de 2 000 °C, mais un bain de cryolithe fondue, un fluorure de sodium et d'aluminium, additionné de fluorure d'aluminium, la dissout vers 950 à 980 °C. La cuve est un caisson d'acier garni de blocs de carbone, qui forment l'électrode négative. Des anodes en carbone plongent dans le bain, suspendues par des tiges à une lourde barre omnibus. Le courant continu passe des anodes au garnissage à travers le bain et décompose l'alumine dissoute. L'aluminium, plus dense que le bain, se rassemble au fond à l'état liquide. L'oxygène rejoint les anodes et brûle leur carbone en dioxyde de carbone, à raison de 0,4 à 0,5 kg de carbone par kilogramme de métal : on remplace donc les anodes usées à tour de rôle. Une croûte de bain figé et d'alumine garde la chaleur. On ajoute l'alumine à travers elle et on aspire le métal à intervalles réguliers. Le courant maintient aussi le bain en fusion. Les cuves sont montées en série, chacune traversée par bien plus de cent mille ampères sous quatre à cinq volts. Chaque atome d'aluminium demande trois électrons : la cuve consomme environ 13 à 15 kilowattheures par kilogramme, dont moins de la moitié sert à la réaction elle-même. L'électricité est le premier poste de coût, si bien que les usines s'installent là où elle est bon marché, près des barrages du Canada, de la Norvège ou de l'Islande ou de grandes centrales, avec des transformateurs et des redresseurs pour fournir le courant continu. À l'air, une pellicule d'oxyde de quelques nanomètres se forme aussitôt sur le métal ; elle arrête la corrosion et se reforme quand on la raye. Quelques pour cent de cuivre, de magnésium, de silicium ou de zinc le rendent assez résistant pour l'aviation. Le recyclage n'a qu'à refondre : 8,3 gigajoules par tonne contre 186 pour le métal neuf en 2019, soit environ 95 % d'économie. ## Comment s'y prendre Ne fabriquez pas et ne fondez pas d'aluminium chez vous. Le bain dégage des fumées fluorées toxiques et tourne vers 1 000 °C, et une goutte d'eau piégée sous le métal liquide se vaporise d'un coup et projette le métal ; des canettes fondues ajoutent les fumées des peintures et des vernis. Un atelier peut trier le métal, le travailler à froid et montrer l'électrolyse sous quelques volts. ![Une main tient un aimant en fer à cheval contre une boîte de conserve en acier ; une canette d'aluminium nue se tient à côté](https://lastcodex.org/_astro/v3.BYIkjwRQ_1FwVNN.webp) _L'aimant s'accroche à la boîte en acier et ignore la canette d'aluminium._ **Trier.** Un aimant attire l'acier, pas l'aluminium. Pour le distinguer d'autres métaux non magnétiques, pesez un morceau et mesurez l'eau qu'il déplace : l'aluminium donne environ 2,7 grammes par centimètre cube, le cuivre et le laiton plus de 8. Rincez les restes alimentaires et mettez à part les pièces peintes ou plastifiées. **Plier et percer.** Les nuances douces se plient à froid dans un étau, entre deux cales de bois dur ; les alliages durs se fissurent sur un pli vif, il faut les cintrer autour d'une forme arrondie. Pour percer, pointez le trou, serrez la tôle sur une planche et prenez un foret bien affûté avec une goutte d'huile : une tôle tenue à la main peut accrocher et tourner. **Assembler à froid.** L'aluminium se soude mal : son oxyde fond au-delà de 2 000 °C, le métal à 660 °C, et il ne rougit pas avant de s'affaisser. Utilisez des rivets, des boulons ou une colle structurale, avec si possible des fixations en aluminium. À l'humidité, et surtout en bord de mer, l'aluminium se corrode au contact du cuivre, de l'acier et même de l'inox : séparez-les par des rondelles plastiques ou de la peinture. **Montrer le principe.** Placez deux mines de crayon dans un verre d'eau additionnée d'une cuillère à café de cristaux de soude, et reliez-les à une pile de 9 volts. L'hydrogène se dégage à la mine négative, l'oxygène à la positive : le courant décompose l'eau comme la cuve décompose l'alumine. > **Sécurité.** Ni métal fondu ni électrolyse de sels fondus hors d'une usine. Une tôle coupée blesse : portez des gants pour la manipuler et ébavurez chaque coupe, mais retirez-les avant de percer, et protégez vos yeux. Les cristaux de soude irritent la peau et les yeux, portez des lunettes. N'utilisez jamais de sel de cuisine dans la démonstration, car il dégage du chlore ; tenez l'hydrogène loin des flammes et n'employez qu'une petite pile, jamais le secteur. ## Histoire et évolutions Hans Christian Ørsted obtient en 1825 un minuscule échantillon impur à partir du chlorure d'aluminium. Friedrich Wöhler prépare une poudre en 1827, puis de petites billes en 1845. ![Une fourchette, une cuillère et un petit gobelet d'aluminium pâle posés sur une serviette de lin pliée](https://lastcodex.org/_astro/v2.BAq1iRJS_1VUAyI.webp) _Couverts d'aluminium du Second Empire, quand le métal valait autant que l'argent._ En France, Henri Sainte-Claire Deville réduit le chlorure par le sodium et présente un lingot à l'Exposition universelle de Paris en 1855. Napoléon III le soutient et aurait réservé des couverts en aluminium à ses hôtes de marque. En décembre 1884, une pyramide d'aluminium de 100 onces coiffe le Washington Monument, à 1,10 dollar l'once, à peu près le prix de l'argent. En 1886, deux hommes de 22 ans trouvent la même solution. Le 23 février, à Oberlin, dans l'Ohio, Charles Martin Hall, avec des piles de fabrication maison, obtient des globules d'aluminium à partir d'alumine dissoute dans la cryolithe. Paul Héroult, qui a consacré son héritage à une dynamo, dépose un brevet français le 23 avril. La société de Hall à Pittsburgh, future Alcoa, produit dès 1888 ; le procédé d'Héroult démarre à Neuhausen, près des chutes du Rhin. Karl Josef Bayer dépose en 1887 la précipitation de l'alumine par ensemencement, puis en 1892 l'attaque de la bauxite sous pression ; ensemble, elles rendent l'alumine pure bon marché. La livre coûte environ 4,86 dollars en 1888 et moins d'un dollar au début des années 1890. Le moteur des frères Wright, en 1903, a un carter en aluminium ; des alliages durcis par traitement thermique comme le duralumin, vendus à partir de 1909 environ, gagnent les dirigeables puis les avions. Les usines d'électrolyse ont produit environ 74 millions de tonnes de métal neuf en 2025. ## Chiffres clés - Température de la cuve: Environ 950 à 980 °C - Électricité: Environ 13 à 15 kWh par kilogramme d'aluminium - Du minerai au métal: 2 à 3 t de bauxite par tonne d'alumine ; environ 2 t d'alumine par tonne de métal - Recyclage: Environ 5 % de l'énergie du métal neuf (8,3 contre 186 GJ par tonne, en 2019) - Production primaire: Environ 74 millions de tonnes en 2025 (estimation USGS), dont 45 millions en Chine ## Nécessite - [Générateur électrique](https://lastcodex.org/fr/inventions/generator/): Le mouvement changé en courant (1831) - [Turbine hydraulique](https://lastcodex.org/fr/inventions/water-turbine/): La chute d'eau changée en électricité (1827) ## Mène à - [Avion](https://lastcodex.org/fr/inventions/airplane/): Portance, poussée et contrôle (1903) ## Sources - [Aluminum: Common Metal, Uncommon Past](https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/aluminum-common-metal-uncommon-past/), Science History Institute, Distillations - [The Washington Monument's aluminum capstone](https://www.nps.gov/articles/000/wamocap.htm), National Park Service - [Production process: Refining](https://alustory.international-aluminium.org/?p=374), International Aluminium Institute - [Production process: Reduction](https://alustory.international-aluminium.org/?p=1905), International Aluminium Institute - [Aluminium recycling saves 95% of the energy needed for primary aluminium production](https://international-aluminium.org/landing/aluminium-recycling-saves-95-of-the-energy-needed-for-primary-aluminium-production/), International Aluminium Institute - [Alumina refining](https://aluminium.org.au/?p=227), Australian Aluminium Council - [Aluminium smelting](https://aluminium.org.au/how-aluminium-is-made/aluminium-smelting-chart/), Australian Aluminium Council - [Ionic liquids as electrolytes in aluminum electrolysis (Wu et al., 2022)](https://www.frontiersin.org/journals/chemistry/articles/10.3389/fchem.2022.1014893/full), Frontiers in Chemistry - [Aluminum (Mineral Commodity Summaries 2026)](https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2026/mcs2026-aluminum.pdf), U.S. Geological Survey - [Aluminum (Al)](https://pubs.usgs.gov/sir/2017/5118/elements/Aluminum/Al_txt.html), U.S. Geological Survey - [Aluminium : historique](https://www.universalis.fr/encyclopedie/aluminium/2-historique/), Encyclopædia Universalis - [Hall, Charles](https://www.encyclopedia.com/science/news-wires-white-papers-and-books/hall-charles), Encyclopedia.com - [K. J. Bayer, Process of obtaining alumina, US 382,505 (filed 1887)](https://patents.google.com/patent/US382505A/en), Google Patents - [K. J. Bayer, Process of making alumina, US 515,895 (filed 1892)](https://patents.google.com/patent/US515895A/en), Google Patents - [Aluminium](https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium), Wikipedia Faits vérifiés le 2026-10-14. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/fr/inventions/aluminium/ · © The Last Codex. Textes, planches et figures : CC BY-NC-ND 4.0.