Η βασική διαφορά μεταξύ της αναγωγής του άνθρακα και της διαδικασίας θερμίτη είναι ότι στη μείωση του άνθρακα, μπορούμε να εξαγάγουμε ένα βασικό μέταλλο από το μετάλλευμά του μέσω αναγωγής τετηγμένου μεταλλικού οξειδίου χρησιμοποιώντας άνθρακα, ενώ, στη διαδικασία θερμίτη, χρησιμοποιούμε σκόνη αλουμινίου αντί για άνθρακα.
Η μείωση του άνθρακα και η διαδικασία θερμίτη είναι δύο σημαντικές μεταλλουργικές διαδικασίες. Επομένως, χρησιμοποιούμε αυτές τις διαδικασίες κυρίως σε βιομηχανικές ανάγκες. Η μείωση του άνθρακα είναι ένα βήμα τήξης. στην τήξη, εφαρμόζουμε θερμότητα σε μεταλλεύμα μετάλλου παρουσία ενός αναγωγικού παράγοντα, που είναι ο άνθρακας. Ωστόσο, στη διαδικασία του θερμίτη, κάνουμε την ίδια διαδικασία με σκόνη αλουμινίου αντί για άνθρακα.
Τι είναι η μείωση του άνθρακα;
Η αναγωγή του άνθρακα είναι μια διαδικασία από την οποία μπορούμε να εξαγάγουμε ένα μέταλλο από ένα συντηγμένο οξείδιο μετάλλου χρησιμοποιώντας άνθρακα. Εδώ, ο άνθρακας δρα ως αναγωγικός παράγοντας. Σε αυτή τη διαδικασία, μπορούμε να πάρουμε ελεύθερο μέταλλο από οξείδιο μετάλλου στο μετάλλευμα. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για μέταλλα όπως ο σίδηρος, ο χαλκός, ο ψευδάργυρος κ.λπ.
Εικόνα 01: Ένα μεταλλουργείο χρησιμοποιεί τη μέθοδο μείωσης άνθρακα για την εξαγωγή μετάλλων
Σε αυτή τη διαδικασία, πρώτα, πρέπει να αναμίξουμε το καβουρδισμένο ή φρυγμένο μετάλλευμα με μια κατάλληλη ποσότητα οπτάνθρακα ή ξυλάνθρακα (το κοκ και το κάρβουνο είναι οι καλύτερες πηγές άνθρακα). Στη συνέχεια, πρέπει να εφαρμόσουμε θερμότητα. Απαιτεί πολύ υψηλή θερμοκρασία. Τελικά θα αποσυντεθεί το μετάλλευμα αφαιρώντας άλλα χημικά στοιχεία ως αέρια ή σκωρίες (υποπροϊόντα που μοιάζουν με γυαλί) και αφήνει το μέταλλο πίσω σε ελεύθερη μορφή. Κυρίως, πρέπει να πραγματοποιήσουμε αυτή τη διαδικασία σε υψικάμινο παρουσία ελεγχόμενης παροχής αέρα. Αν πρόκειται να απομονώσουμε το μεταλλικό ψευδάργυρο από το μετάλλευμά του, η αντίδραση μείωσης του άνθρακα είναι η εξής:
ZnO + C ⟶ Zn + CO
Επιπλέον, πρέπει να προσθέσουμε ένα επιπλέον αντιδραστήριο στο μετάλλευμα για να αφαιρέσουμε τις ακαθαρσίες που υπάρχουν ακόμα στο μετάλλευμα. Το ονομάζουμε «ροή». Επιπλέον, αυτή η ροή μπορεί να συνδυαστεί με τις ακαθαρσίες και να σχηματίσει ένα εύτηκτο προϊόν. το ονομάζουμε "σκωρία".
Τι είναι η διαδικασία θερμίτη;
Η διαδικασία του θερμίτη είναι μια τεχνική κατά την οποία μπορούμε να εξαγάγουμε ένα μέταλλο από το μετάλλευμά του χρησιμοποιώντας σκόνη αλουμινίου. Επίσης, αυτή η διαδικασία μειώνει το μεταλλικό οξείδιο σε ελεύθερο μέταλλο. Ο αναγωγικός παράγοντας είναι το αλουμίνιο.
Επιπλέον, τα κύρια μέταλλα που μπορούμε να εξαγάγουμε από αυτή τη μέθοδο είναι το χρώμιο και το μαγγάνιο. Μπορούμε να το κάνουμε αυτό γιατί το αλουμίνιο είναι πιο ηλεκτροθετικό από το χρώμιο και το μαγγάνιο. Οι χημικές αντιδράσεις για αυτή τη διαδικασία είναι οι εξής:
2Al + Cr2O3 ⟶ Al2O 3 + 2Cr
8Al + Mn3O4 ⟶ Al2O 3 + 9Mn
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μείωσης του άνθρακα και της διαδικασίας θερμίτη;
Η μείωση του άνθρακα και η διαδικασία τερμιτών είναι δύο τύποι τεχνικών που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να απομονώσουμε ένα μέταλλο από την ένωση του οξειδίου του. Η βασική διαφορά μεταξύ της αναγωγής του άνθρακα και της διαδικασίας θερμίτη είναι ότι στη μείωση του άνθρακα, μπορούμε να εξαγάγουμε ένα βασικό μέταλλο από το μετάλλευμά του μέσω αναγωγής οξειδίου του τηγμένου μετάλλου χρησιμοποιώντας άνθρακα, ενώ, στη διαδικασία θερμίτη, χρησιμοποιούμε σκόνη αλουμινίου αντί για άνθρακα.
Όταν εξετάζουμε τις αρχές της αντίδρασής τους, η διαφορά μεταξύ της αναγωγής του άνθρακα και της διαδικασίας θερμίτη είναι ότι στην αναγωγή άνθρακα, ο άνθρακας περνά τα φορτία του στο μεταλλικό κατιόν, αλλάζοντας το φορτίο του μετάλλου από θετικό σε μηδέν. Έτσι, μπορούμε τελικά να αποκτήσουμε ελεύθερο μέταλλο. Στη διαδικασία του θερμίτη, το αλουμίνιο είναι πιο ηλεκτροθετικό από το χρώμιο και το μαγγάνιο. Έτσι, μπορεί να αντικαταστήσει το μέταλλο στην ένωση οξειδίου. Παραδείγματα μετάλλων που μπορούμε να εξαγάγουμε από τη διαδικασία αναγωγής άνθρακα περιλαμβάνουν ψευδάργυρο, χαλκό, σίδηρο κ.λπ., ενώ το χρώμιο και το μαγγάνιο είναι τα μέταλλα που μπορούμε να εξαγάγουμε από τη διαδικασία του θερμίτη.
Σύνοψη – Μείωση άνθρακα έναντι Διαδικασίας Θερμίτη
Η μείωση του άνθρακα και η διαδικασία τερμιτών είναι δύο τύποι τεχνικών που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να απομονώσουμε ένα μέταλλο από την ένωση του οξειδίου του. Συνοπτικά, η βασική διαφορά μεταξύ της αναγωγής του άνθρακα και της διεργασίας θερμίτη είναι ότι στη μείωση του άνθρακα μπορούμε να εξαγάγουμε ένα βασικό μέταλλο από το μετάλλευμά του μέσω αναγωγής τετηγμένου οξειδίου μετάλλου χρησιμοποιώντας άνθρακα, ενώ, στη διαδικασία θερμίτη, χρησιμοποιούμε σκόνη αλουμινίου αντί για άνθρακα.
