Ποια μέταλλα μπορούν να καθαριστούν από τα μεταλλεύμα τους με τη θέρμανση τους με άνθρακα;
Η χημεία:
* άνθρακα είναι ένας καλός παράγοντας αναγωγής. Σχεδιάζει εύκολα ηλεκτρόνια και γίνεται οξειδωμένη (χάνει ηλεκτρόνια).
* μεταλλικά οξείδια Στα μεταλλεύματα βρίσκονται συνήθως στην κατάσταση οξείδωσης +2 ή +3, που σημαίνει ότι έχουν θετική επιβάρυνση.
* Όταν θερμαίνεται με άνθρακα , ο άνθρακας μειώνει το οξείδιο του μετάλλου. Ο άνθρακας παίρνει το οξυγόνο, σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2), ενώ το μέταλλο παραμένει πίσω στη στοιχειακή του μορφή.
Παραδείγματα:
Ακολουθούν μερικά παραδείγματα μετάλλων που μπορούν να καθαριστούν χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο:
* IRON (FE): Το σιδηρομετάλλευμα (Fe2O3) θερμαίνεται με οπτάνθρακα (μορφή άνθρακα) σε υψικαμίνου για την παραγωγή σιδήρου.
* ψευδάργυρος (zn): Το οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) θερμαίνεται με άνθρακα για την παραγωγή ψευδαργύρου.
* κασσίτερος (SN): Το οξείδιο του κασσίτερου (SNO2) θερμαίνεται με άνθρακα για την παραγωγή κασσίτερου.
* μολύβδου (PB): Το οξείδιο του μολύβδου (PBO) θερμαίνεται με άνθρακα για την παραγωγή μολύβδου.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Αντιδραστικότητα: Τα μέταλλα που είναι πιο αντιδραστικά από ό, τι ο άνθρακας δεν μπορούν να μειωθούν με αυτή τη μέθοδο. Για παράδειγμα, το νάτριο (NA) και το κάλιο (k) είναι πιο αντιδραστικά από τον άνθρακα και απαιτούν διαφορετικές μεθόδους για τον καθαρισμό.
* Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία που απαιτείται για την εμφάνιση της αντίδρασης ποικίλλει ανάλογα με το μέταλλο. Ορισμένες αντιδράσεις απαιτούν πολύ υψηλές θερμοκρασίες, ενώ άλλες εμφανίζονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Περίληψη:
Η μέθοδος μείωσης της καρβοθερμικής μείωσης είναι ένας απλός και αποτελεσματικός τρόπος για τον καθαρισμό των μετάλλων που είναι λιγότερο αντιδραστικά από τον άνθρακα. Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία για την παραγωγή διαφόρων μετάλλων.
