2023-03-10 17:20:10
چند نکته پیرامون فرایند هال:
فلز آلومینیم مانند برخی دیگر از فلزها با وجود آن‌که اکسایش می‌یابد، خورده نمی‌شود. این فلزها برای مدت طولانی‌تری استحکام خود را حفظ می‌کنند.
آلومینیم دارای پتانسیل کاهشی استاندارد کوچک و منفی‌ست، بنابراین می‌تواند به سرعت در هوا اکسید شده و به آلومینیم اکسید تبدیل شود.
آلومینیم در برابر خوردگی مقاوم است زیرا این فلز با تشکیل لایه‌ی چسبنده و متراکم Al2O3 مانع نفوذ اکسیژن به لایه‌های زیرین شده و از ادامه‌ی فرایند اکسایش جلوگیری می‌کند.
آلومینیم همانند دیگر فلزهای فعال در طبیعت، به شکل ترکیب یافت می‌شود و بنابراین این فلز تنها از برقکافت نمک‌های مذاب آن به دست می‌آید.
در فرایند هال برای تولید آلومینیم از Al2O3 استفاده می‌شود. سلول الکترولیتی استفاده شده در فرایند هال ویژگی‌های خاصی دارد:
آند و کاتد آن از جنس گرافیت است.
در کاتد، نیم واکنش کاهش انجام می‌شود:
Al۳+(l) + 3e- Al(l)
چگالی آلومینیم مذاب تولید شده در کاتد، بیشتر از الکترولیت موجود در سلول است. بنابراین آلومینیم مذاب روی کاتد گرافیتی ته نشین می‌شود.
در آند، نیم واکنش اکسایش انجام می‌شود:
2O۲-(l) O2(g) + 4e-
به دلیل دمای بالا، گاز اکسیژن تولید شده در آند با گرافیت آندی واکنش می‌دهد و گاز کربن دی اکسید تولید می‌شود.
بنابراین آند برخلاف کاتد جز واکنش دهنده‌ها بوده و طی انجام واکنش لاغرتر می‌شود:
C(s,گرافیت) + O2(g) CO2(g)
الکترود مورد استفاده در این فرایند،شامل آلومینیم اکسید حل شده در یک حلال یونی است.
واکنش کلی فرایند هال به صورت زیر است:
۲Al2O3(s) + ۳C(s) ۴Al(l) + ۳CO2(g)
فرایند هال به دلیل مصرف مقدار زیاد انرژی الکتریکی،هزینه بالایی دارد و بنابراین بازیافت فلز آلومینیم می‌تواند ضمن افزایش عمر آن،برخی از هزینه‌های تولید این فلز را کم کند
#زنگ_شیمی
@sinaei_moshaver
631 viewsDr.ali sinaei, 14:20
آ
