Τι αντιδρά με οξείδιο του σιδήρου για να αποκτήσει ένα προϊόν καθαρού σιδήρου;

Για να πάρετε καθαρό σίδηρο από οξείδιο του σιδήρου (FeO, Fe2O3 ή FE3O4), πρέπει να εκτελέσετε μια μείωση αντίδραση. Δείτε πώς λειτουργεί:

* Η διαδικασία: Το οξείδιο του σιδήρου είναι μια ένωση όπου ο σίδηρος συνδέεται χημικά με οξυγόνο. Για να αποκτήσουμε καθαρό σίδηρο, πρέπει να αφαιρέσουμε το οξυγόνο. Αυτό γίνεται με την προσθήκη ενός αναγωγικού παράγοντα, ο οποίος είναι μια ουσία που δωρίζει εύκολα ηλεκτρόνια.

* Κοινοί αναγωγικοί παράγοντες:

* άνθρακα: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος που χρησιμοποιείται βιομηχανικά. Ο οπτάνθρακα (μορφή άνθρακα) θερμαίνεται με σιδηρομετάλλευμα σε υψικαμίνου. Ο άνθρακας αντιδρά με οξυγόνο από το οξείδιο του σιδήρου, σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και αφήνοντας πίσω τον καθαρό σίδηρο.

* υδρογόνο: Το αέριο υδρογόνου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αναγωγικός παράγοντας, ιδιαίτερα σε εργαστηριακές ρυθμίσεις. Αντιδρά με οξείδιο του σιδήρου για να παράγει νερό (H2O) και καθαρό σίδερο.

* αλουμίνιο: Σε μια εξαιρετικά εξωθερμική αντίδραση που ονομάζεται θερμική αντίδραση, η σκόνη αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του οξειδίου του σιδήρου. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί πολλή θερμότητα και τετηγμένο σίδηρο.

Οι χημικές εξισώσεις:

* Μείωση με άνθρακα:

Fe2O3 (s) + 3c (s) → 2fe (s) + 3co (g)

* Μείωση με υδρογόνο:

Fe2O3 (s) + 3Η2 (g) → 2fe (s) + 3H2O (g)

* Θερμική αντίδραση:

Fe2O3 (s) + 2Al (s) → 2fe (l) + al2O3 (s)

Σημαντική σημείωση: Ο ειδικός παράγοντας αναγωγικής χρήσης εξαρτάται από παράγοντες όπως το κόστος, η διαθεσιμότητα και η επιθυμητή καθαρότητα του σιδήρου.