Το στερεό οξείδιο του αλουμινίου αντιδρά με αέριο μονοξείδιο του άνθρακα για την παραγωγή μεταλλικού και διοξειδίου του αλουμινίου;
Η αντίδραση:
* οξείδιο του αργιλίου (al₂o₃) (στερεό) + μονοξείδιο του άνθρακα (CO) (αέριο) → αλουμίνιο (AL) (στερεό) + διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) (αέριο)
Επεξήγηση:
* οξείδιο του αργιλίου (al₂o₃) είναι μια πολύ σταθερή ένωση, καθιστώντας δύσκολη την εξόρυξη αλουμινίου απευθείας.
* μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Λειτουργεί ως αναγωγικός παράγοντας. Αυτό σημαίνει ότι "δωρίζει" ηλεκτρόνια στο αλουμίνιο σε οξείδιο του αλουμινίου, προκαλώντας το να χάσει το οξυγόνο του και να γίνει καθαρό αλουμίνιο.
* αλουμίνιο (al) είναι το επιθυμητό προϊόν, ένα ελαφρύ και ευπροσάρμοστο μέταλλο.
* διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) είναι ένα υποπροϊόν της αντίδρασης.
Η διαδικασία:
Αυτή η αντίδραση πραγματοποιείται σε μια διαδικασία που ονομάζεται Hall-Héroult Process . Ακολουθεί μια απλοποιημένη επισκόπηση:
1. ηλεκτρόλυση: Το οξείδιο του αλουμινίου διαλύεται σε τετηγμένο κρυόλιθο (Na₃alf₆), ένα ορυκτό που μειώνει το σημείο τήξης του οξειδίου.
2. ηλεκτρόδια: Το τετηγμένο μίγμα τοποθετείται σε ένα δοχείο με ηλεκτρόδια άνθρακα.
3. Μείωση: Ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το μείγμα, προκαλώντας το μονοξείδιο του άνθρακα να μειώσει το οξείδιο του αργιλίου σε μεταλλικό αλουμίνιο.
4. Συλλογή: Το μεταλλικό αλουμίνιο συλλέγει στο κάτω μέρος του δοχείου.
Σημαντική σημείωση: Αυτή η αντίδραση είναι εξαιρετικά ενεργειακή ένταση λόγω του υψηλού σημείου τήξης του οξειδίου του αργιλίου. Ωστόσο, η διαδικασία Hall-Héroult είναι η κύρια μέθοδος για την παραγωγή αλουμινίου σε μεγάλη κλίμακα.
