قاعة تشارلز مارتن

وُلد تشارلز مارتن هول في السادس من ديسمبر عام ١٨٦٣ في تومسون، أوهايو ، لوالديه هيرمان باسيت هول وسوفرونيا هـ. بروكس. ^{[ ٢ ]} تخرج والده، هيرمان، من كلية أوبرلين عام ١٨٤٧، ودرس لمدة ثلاث سنوات في معهد أوبرلين اللاهوتي، حيث التقى بزوجته المستقبلية، سوفرونيا بروكس. تزوجا عام ١٨٤٩، وقضيا السنوات العشر التالية في العمل التبشيري في جامايكا ، حيث وُلد أول خمسة من أبنائهما الثمانية. ^{[ ٣ ]} عادوا إلى أوهايو عام ١٨٦٠، بعد أن أجبر اندلاع الحرب الأهلية على إغلاق البعثات التبشيرية الخارجية. كان لتشارلز هول شقيقان وخمس شقيقات؛ توفي أحد إخوته في طفولته. إحدى شقيقاته كانت الكيميائية جوليا برينرد هول (١٨٥٩-١٩٢٥)، التي ساعدته في أبحاثه. ^{[ ٤ ] [ ٥ ] [ ٦ ]}

بدأ هول تعليمه في المنزل، وتعلم القراءة في سن مبكرة على يد والدته. ^{[ 3 ]} في سن السادسة، كان يستخدم كتاب الكيمياء الجامعي الخاص بوالده، والذي يعود تاريخه إلى أربعينيات القرن التاسع عشر، كمرجع للقراءة. ^{[ 7 ]} في سن الثامنة، التحق بالمدرسة الحكومية، وحقق تقدمًا سريعًا. ^{[ 8 ] : 9}

انتقلت عائلة هول إلى أوبرلين، أوهايو ، عام 1873. أمضى ثلاث سنوات في مدرسة أوبرلين الثانوية ، وسنة في أكاديمية أوبرلين استعدادًا للالتحاق بالجامعة. ^{[ 3 ]} خلال هذه الفترة، أظهر براعته في الكيمياء والاختراع، حيث أجرى تجارب في المطبخ وحظيرة الحطب الملحقة بمنزله. في عام 1880، التحق بكلية أوبرلين وهو في السادسة عشرة من عمره. ^{[ 8 ] : 16}

في الفصل الدراسي الثاني، حضر هول، باهتمام بالغ، محاضرة البروفيسور فرانك فانينغ جويت من جامعة أوبرلين حول الألومنيوم؛ وهناك عرض جويت عينة من الألومنيوم كان قد حصل عليها من فريدريش فولر في غوتينغن ، وعلق قائلاً: "إذا ابتكر أحدٌ عمليةً لإنتاج الألومنيوم على نطاق تجاري، فلن يكون مُحسناً للعالم فحسب، بل سيتمكن أيضاً من جمع ثروة طائلة لنفسه". ^{[ 8 ] : 38}

بدأ هول تجاربه الأولى في البحث عن عملية اختزال الألومنيوم عام ١٨٨١. حاول، دون جدوى، إنتاج الألومنيوم من الطين عن طريق صهره بالكربون الملامس للفحم النباتي وكلورات البوتاسيوم. ثم حاول تحسين طرق التحليل الكهربائي التي سبق تطويرها من خلال البحث عن طرق أرخص لإنتاج كلوريد الألومنيوم ، لكنه لم ينجح أيضاً. في سنته الأخيرة، حاول تحليل فلوريد الألومنيوم كهربائياً في الماء، لكنه لم يتمكن من إنتاج الألومنيوم عند المهبط. ^{[ ٢ ]}

في عام 1884، وبعد أن أنشأ هول فرنًا منزلي الصنع يعمل بالفحم ومنفاخًا في سقيفة خلف منزل العائلة، حاول مجددًا إيجاد عامل حفاز يسمح له باختزال الألومنيوم بالكربون عند درجات حرارة عالية: "جربتُ مخاليط من الألومينا والكربون مع أملاح الباريوم، ومع الكريوليت، ومع كربونات الصوديوم، على أمل الحصول على تفاعل مزدوج ينتج عنه في النهاية الألومنيوم. أتذكر أنني اشتريت بعض الصوديوم المعدني وحاولت اختزال الكريوليت، لكنني حصلت على نتائج ضعيفة للغاية. صنعتُ بعض كبريتيد الألومنيوم، لكنني وجدته غير واعد كمصدر للألومنيوم آنذاك، كما هو الحال منذ ذلك الحين". ^{[ 8 ] : 40}

اضطر هول إلى تصنيع معظم أجهزته وإعداد مواده الكيميائية، بمساعدة أخته الكبرى جوليا برينرد هول. ^{[ 5 ] [ 9 ] [ 10 ]} يتضمن الاختراع الأساسي، الذي اكتشفه في 23 فبراير 1886، تمرير تيار كهربائي عبر محلول من الألومينا المذابة في الكريوليت ، مما ينتج عنه تكوّن بركة من الألومنيوم في قاع المفاعل. ^{[ 11 ] [ 12 ]} في 9 يوليو 1886، قدّم هول طلبًا للحصول على براءة اختراعه الأولى. وقد اكتشف الفرنسي بول هيرولت هذه العملية في نفس الوقت تقريبًا ، وأصبحت تُعرف باسم عملية هول-هيرولت . ^{[ 2 ]}

بعد فشله في الحصول على دعم مالي في موطنه، توجه هول إلى بيتسبرغ ، حيث تواصل مع عالم المعادن الشهير ألفريد إي. هانت . أسس الاثنان شركة ريدكشن في بيتسبرغ، التي افتتحت أول مصانع إنتاج الألومنيوم على نطاق واسع. أصبحت شركة ريدكشن لاحقًا شركة ألومنيوم أمريكا، ثم ألكوا . كان هول مساهمًا رئيسيًا، وأصبح ثريًا. ^{[ 2 ]}

أدت عملية هول-هيرولت في نهاية المطاف إلى خفض سعر الألومنيوم بمقدار 200 ضعف، مما جعله في متناول العديد من الاستخدامات العملية. وبحلول عام 1900، بلغ الإنتاج السنوي حوالي 8000 طن قصير (7.3 مليون كيلوغرام) . وفي عام 2022، تجاوز إنتاج الألومنيوم السنوي إنتاج جميع المعادن غير الحديدية الأخرى مجتمعة. ^{[ 13 ]} 

يُنسب أحيانًا إلى هول ابتكار التهجئة الأمريكية لكلمة "ألومنيوم"، إلا أن هذه التهجئة استخدمها همفري ديفي لفترة وجيزة في أوائل القرن التاسع عشر، وكانت هي التهجئة المعتمدة في قاموس نوح ويبستر لعام ١٨٢٨. استُخدمت كلمة "ألومنيوم" على نطاق واسع في الولايات المتحدة حتى عام ١٨٩٥ أو ١٩٠٠، ولم تعتمدها الجمعية الكيميائية الأمريكية رسميًا إلا في عام ١٩٢٥. ^{[ ١٤ ]} تستخدم براءات اختراع هول المبكرة التهجئة "ألومنيوم". ^{[ ١٥ ]} في المملكة المتحدة وغيرها من الدول التي تستخدم التهجئة البريطانية ، تُستخدم الآن التهجئة "ألومنيوم" فقط. أما في جميع اللغات الأخرى تقريبًا، فإن التهجئة تُشابه اللاحقة "-يوم". ^{[ ١٤ ]}

واصل هول أبحاثه وتطويره طوال حياته، وحصل على 22 براءة اختراع أمريكية، معظمها في مجال إنتاج الألومنيوم. شغل منصبًا في مجلس أمناء كلية أوبرلين. واحتفظ بنفوذ قوي على القرارات التجارية في شركة ألكوا حتى وفاته. ^{[ 16 ]}

توفي هول، أعزبًا وبلا أبناء، في 27 ديسمبر 1914، بعد واحد وعشرين يومًا من بلوغه سن 51 عامًا، في دايتونا، فلوريدا. ودُفن في مقبرة ويستوود في أوبرلين. ^{[ 3 ]} وُلد هول وهيرولت وتوفيا في نفس العام. ^{[ 2 ]}

في وصيته الأخيرة، ترك هول الجزء الأكبر من ثروته للأعمال الخيرية. وقد ساهم كرمه في تأسيس معهد هارفارد-ينتشينغ ، وهو مؤسسة رائدة مكرسة للنهوض بالتعليم العالي في آسيا في العلوم الإنسانية والاجتماعية. ^{[ 17 ]}