Kluczowa różnica między redukcją karbotermiczną a metalotermiczną polega na tym, że w redukcji karbotermicznej czynnikiem redukującym jest węgiel, podczas gdy w redukcji metalotermicznej czynnikiem redukującym jest metal.
Redukcja karbotermiczna i redukcja metalotermiczna są bardzo ważnymi reakcjami w otrzymywaniu czystego metalu. Reakcje te są stosowane głównie w procesach przemysłowych.
Co to jest redukcja karbotermiczna?
Reakcja redukcji karbotermicznej to rodzaj reakcji chemicznej, w której redukcja substancji, takich jak tlenek metalu, zachodzi w obecności węgla. Tutaj węgiel ma tendencję do działania jako środek redukujący. Zwykle tego typu reakcje chemiczne zachodzą w bardzo wysokich temperaturach. Te reakcje karbotermicznej redukcji są bardzo ważne w produkcji form pierwiastkowych wielu pierwiastków. Możemy łatwo przewidzieć zdolność metali do uczestniczenia w reakcjach karbotermicznych za pomocą diagramów Ellinghama.
Diagram Ellinghama to wykres przedstawiający zależność stabilności związków od temperatury. Ogólnie rzecz biorąc, analiza ta jest użyteczna w zwiększaniu łatwości redukcji tlenków i siarczków metali. Nazwa pochodzi od jego odkrycia przez Harolda Ellinghama w 1944 roku.
Rysunek 01: Diagram Ellingham
Reakcje redukcji karbotermicznej są w stanie wytworzyć tlenek węgla, a czasami nawet dwutlenek węgla. Możemy opisać konwersję reagentów w produkty ze względu na zmianę entropii. W tej reakcji dwa stałe związki (tlenek metalu i węgiel) przekształcają się w nowy związek stały (metal) i gaz (tlenek węgla lub dwutlenek węgla). Ta ostatnia reakcja ma wysoką entropię.
Istnieje wiele zastosowań karbotermicznych reakcji redukcji, w tym wytapianie rudy żelaza jako główne zastosowanie. Tutaj ruda żelaza jest redukowana w obecności węgla jako środka redukującego. Ta reakcja daje jako produkty żelazo i dwutlenek węgla. Innym ważnym przykładem jest proces Leblanc, w którym siarczan sodu reaguje z węglem, dając siarczek sodu i dwutlenek węgla.
Co to jest redukcja metalotermiczna?
Metalotermiczna reakcja redukcji to rodzaj reakcji chemicznej, która jest przeprowadzana w celu uzyskania docelowego metalu lub stopu z materiału wsadowego, takiego jak tlenki lub chlorki, poprzez zastosowanie metalu jako środka redukującego. Większość metali reaktywnych uzyskuje się w tym procesie redukcji. Np. metal tytanowy.
Częstym przykładem tego typu reakcji jest oczyszczanie metalicznego niobu. W tej reakcji redukcji tlenek niobu jest redukowany metalicznym glinem, dając metaliczny niob i tlenek glinu. Jest to reakcja egzotermiczna, w której zanieczyszczenia tlenkowe żużlują i możemy je usunąć z roztopionego metalicznego niobu.
Jaka jest różnica między redukcją karbotermiczną a metalotermiczną?
Redukcja karbotermiczna i redukcja metalotermiczna są bardzo ważnymi reakcjami w otrzymywaniu czystego metalu. Reakcja karbotermiczna redukcji to rodzaj reakcji chemicznej, w której redukcja substancji, takich jak tlenek metalu, zachodzi w obecności węgla. Z drugiej strony, metalotermiczna reakcja redukcji jest rodzajem reakcji chemicznej prowadzonej w celu uzyskania docelowego metalu lub stopu z materiału wsadowego, takiego jak tlenki lub chlorki, poprzez zastosowanie metalu jako środka redukującego. Kluczowa różnica między redukcją karbotermiczną i metalotermiczną polega na tym, że w redukcji karbotermicznej czynnikiem redukującym jest węgiel, podczas gdy w redukcji metalotermicznej czynnikiem redukującym jest metal.
Poniższa infografika podsumowuje różnice między redukcją karbotermiczną i metalotermiczną w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Redukcja karbotermiczna vs metalotermiczna
Redukcja karbotermiczna i redukcja metalotermiczna są bardzo ważnymi reakcjami w otrzymywaniu czystego metalu. Kluczowa różnica między redukcją karbotermiczną i metalotermiczną polega na tym, że w redukcji karbotermicznej czynnikiem redukującym jest węgiel, podczas gdy w redukcji metalotermicznej czynnikiem redukującym jest metal.
