Avainero karbotermisen ja metallotermisen pelkistyksen välillä on, että karbotermisessä pelkistimessä pelkistysaine on hiili, kun taas metallotermisessä pelkistimessä pelkistävä aine on metalli.
Karboterminen pelkistys ja metalloterminen pelkistys ovat erittäin tärkeitä reaktioita puhtaan metallin saamiseksi. Näitä reaktioita käytetään pääasiassa teollisissa prosesseissa.
Mikä on hiililämpöpelkistys?
Karboterminen pelkistysreaktio on eräänlainen kemiallinen reaktio, jossa aineiden, kuten metallioksidin, pelkistyminen tapahtuu hiilen läsnä ollessa. Tässä hiili pyrkii toimimaan pelkistimenä. Yleensä tämän tyyppiset kemialliset reaktiot tapahtuvat erittäin korkeissa lämpötiloissa. Nämä karbotermiset pelkistysreaktiot ovat erittäin tärkeitä monien alkuaineiden alkuainemuotojen tuotannossa. Voimme helposti ennustaa metallien kyvyn osallistua hiililämpöisiin reaktioihin Ellingham-kaavioiden avulla.
Ellinghamin diagrammi on kaavio, joka näyttää yhdisteiden stabiiliuden lämpötilariippuvuuden. Yleensä tämä analyysi on hyödyllinen metallioksidien ja -sulfidien pelkistyksen helpottamiseksi. Nimi tulee Harold Ellinghamin vuonna 1944 tekemästä löydöstä.
Kuva 01: Ellinghamin kaavio
Karbotermiset pelkistysreaktiot voivat tuottaa joskus hiilimonoksidia ja jopa hiilidioksidia. Voimme kuvata reagenssien muuntumista tuotteiksi entropian muutoksen suhteen. Tässä reaktiossa kaksi kiinteää yhdistettä (metallioksidi ja hiili) muuttuvat uudeksi kiinteäksi yhdisteeksi (metalli) ja kaasuksi (hiilimonoksidi tai hiilidioksidi). Jälkimmäisellä reaktiolla on korkea entropia.
Karbotermisille pelkistysreaktioille on monia sovelluksia, mukaan lukien rautamalmin sulatus tärkeimpänä sovelluksena. Tässä rautamalmi pelkistetään hiilen läsnä ollessa pelkistimenä. Tämä reaktio tuottaa tuotteina rautametallia ja hiilidioksidia. Toinen tärkeä esimerkki on Leblanc-prosessi, jossa natriumsulfaatti reagoi hiilen kanssa, jolloin syntyy natriumsulfidia ja hiilidioksidia.
Mitä on metallilämpöpelkistys?
Metalloterminen pelkistysreaktio on eräänlainen kemiallinen reaktio, joka suoritetaan kohdemetallin tai metalliseoksen saamiseksi syöttömateriaalista, kuten oksideista tai klorideista, käyttämällä metallia pelkistimenä. Suurin osa reaktiivisista metalleista saadaan tällä pelkistysprosessilla. Esim. titaanimetalli.
Yleinen esimerkki tämäntyyppisestä reaktiosta on niobiummetallin puhdistus. Tässä pelkistysreaktiossa niobioksidi pelkistetään alumiinimetallilla, jolloin saadaan niobimetallia ja alumiinioksidia. Se on eksoterminen reaktio, jossa oksidiepäpuhtaudet kuonaa, ja voimme poistaa ne sulasta niobiummetallista.
Mitä eroa on karbotermisellä ja metallotermisellä pelkistyksellä?
Karboterminen pelkistys ja metalloterminen pelkistys ovat erittäin tärkeitä reaktioita puhtaan metallin saamiseksi. Karboterminen pelkistysreaktio on eräänlainen kemiallinen reaktio, jossa aineiden, kuten metallioksidin, pelkistys tapahtuu hiilen läsnä ollessa. Metalloterminen pelkistysreaktio toisa alta on eräänlainen kemiallinen reaktio, joka suoritetaan kohdemetallin tai metalliseoksen saamiseksi syöttömateriaalista, kuten oksideista tai klorideista, käyttämällä metallia pelkistimenä. Keskeinen ero karbotermisen ja metallotermisen pelkistyksen välillä on, että karbotermisessä pelkistimessä pelkistysaine on hiiltä, kun taas metallotermisessä pelkistimessä pelkistysaine on metalli.
Alla infografiassa on yhteenveto karbotermisen ja metallotermisen pelkistyksen eroista taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Carbotermic vs Metallothermic Reduction
Karboterminen pelkistys ja metalloterminen pelkistys ovat erittäin tärkeitä reaktioita puhtaan metallin saamiseksi. avainero karbotermisen ja metallotermisen pelkistyksen välillä on se, että karbotermisessä pelkistimessä pelkistysaine on hiili, kun taas metallotermisessä pelkistimessä pelkistävä aine on metalli.
