选择提取方法
- 金属在反应级数上的位置决定了萃取方法
- 较高位置的金属(高于碳)必须提取使用电解因为它们太活泼了,不能被碳还原
- 位置较低的金属可以用碳加热来提取减少了
- 电解是非常昂贵的大量的能量需要熔化矿石并产生电流吗
- 用相应的萃取方法,金属的反应活性系列如下图所示
金属萃取方法汇总表
考试技巧
关于这个主题的问题经常要求你解释为什么在某些情况下使用电解,而在其他情况下使用碳加热还原。确保你能解释使用每个过程的时间和原因。
铝的提取
- 铝是用电解法大规模提取的:
用电解法提取铝的示意图
原材料:
- 铝矿(铝土矿)
- 冰晶石(氟化铝钠)
解释:
- 铝土矿首先被提纯以生产氧化铝Al2O3.
- 氧化铝熔点很高,所以它首先溶解在熔融液中冰晶石生产一种具有较低熔点的电解液,同时比熔融氧化铝具有更好的导电性能
- 这大大降低了成本,使整个过程更加高效
- 电解液是氧化铝在熔融冰晶石中的溶液,温度约为1000°C
- 熔化的铝不时被吸走,新鲜的氧化铝被添加到电解槽中
- 电池工作电压为5-6伏,电流为10万安培
- 巨大电流产生的热量使电解液保持熔融状态
- 这个提取过程需要大量的电力,这是一项重大支出
- 总的公式是:
2 al2O3.(左)⟶4Al (l) + 3O2(g)
- 在正极产生的一些氧气,然后与石墨(碳)电极反应,产生二氧化碳气体:
C (s) + O2(g)⟶有限公司2(g)
- 这导致碳阳极烧尽,所以必须定期更换
考试技巧
关于这个话题的问题经常要求你解释为什么在这个过程中使用冰晶石,所以确保你能够解释它的使用,为你的答案提供理由。