Kľúčový rozdiel medzi karbotermickou a metalotermickou redukciou je ten, že pri karbotermickej redukcii je redukčným činidlom uhlík, zatiaľ čo pri metalotermickej redukcii je redukčným činidlom kov.
Karbotermická redukcia a metalotermická redukcia sú veľmi dôležité reakcie pri získavaní čistého kovu. Tieto reakcie sa používajú hlavne v priemyselných procesoch.
Čo je karbotermická redukcia?
Karbotermická redukčná reakcia je typ chemickej reakcie, pri ktorej dochádza k redukcii látok, ako je oxid kovu, v prítomnosti uhlíka. Tu má uhlík tendenciu pôsobiť ako redukčné činidlo. Zvyčajne sa tento typ chemických reakcií vyskytuje pri veľmi vysokých teplotách. Tieto karbotermické redukčné reakcie sú veľmi dôležité pri výrobe elementárnych foriem mnohých prvkov. Schopnosť kovov podieľať sa na karbotermických reakciách môžeme ľahko predpovedať pomocou Ellinghamových diagramov.
Ellinghamov diagram je graf, ktorý ukazuje teplotnú závislosť stability zlúčenín. Vo všeobecnosti je táto analýza užitočná na uľahčenie redukcie oxidov kovov a sulfidov. Názov pochádza z jeho objavu Haroldom Ellinghamom v roku 1944.
Obrázok 01: Ellinghamský diagram
Karbotermické redukčné reakcie sú schopné produkovať oxid uhoľnatý a niekedy dokonca oxid uhličitý. Môžeme opísať premenu reaktantov na produkty vzhľadom na zmenu entropie. Pri tejto reakcii sa dve tuhé zlúčeniny (oxid kovu a uhlík) premenia na novú pevnú zlúčeninu (kov) a plyn (oxid uhoľnatý alebo oxid uhličitý). Posledná reakcia má vysokú entropiu.
Existuje mnoho aplikácií karbotermických redukčných reakcií, vrátane tavenia železnej rudy ako hlavnej aplikácie. Tu sa železná ruda redukuje v prítomnosti uhlíka ako redukčného činidla. Táto reakcia poskytuje kovové železo a oxid uhličitý ako produkty. Ďalším dôležitým príkladom je Leblancov proces, pri ktorom síran sodný reaguje s uhlíkom za vzniku sulfidu sodného a oxidu uhličitého.
Čo je to metalotermická redukcia?
Metalotermická redukčná reakcia je typ chemickej reakcie, ktorá sa vykonáva na získanie cieľového kovu alebo zliatiny z privádzaného materiálu, ako sú oxidy alebo chloridy, pomocou kovu ako redukčného činidla. Väčšina reaktívnych kovov sa získa týmto redukčným procesom. napr. titánový kov.
Bežným príkladom tohto typu reakcie je čistenie kovového nióbu. Pri tejto redukčnej reakcii sa oxid niób redukuje kovovým hliníkom za vzniku kovového nióbu a oxidu hlinitého. Ide o exotermickú reakciu, pri ktorej oxidy znečisťujú trosku a my ich môžeme odstrániť z roztaveného kovového nióbu.
Aký je rozdiel medzi karbotermickou a metalotermickou redukciou?
Karbotermická redukcia a metalotermická redukcia sú veľmi dôležité reakcie pri získavaní čistého kovu. Karbotermická redukčná reakcia je typ chemickej reakcie, pri ktorej dochádza k redukcii látok, ako je oxid kovu, v prítomnosti uhlíka. Na druhej strane metalotermická redukčná reakcia je typ chemickej reakcie, ktorá sa vykonáva na získanie cieľového kovu alebo zliatiny z privádzaného materiálu, ako sú oxidy alebo chloridy, pomocou kovu ako redukčného činidla. Kľúčový rozdiel medzi karbotermickou a metalotermickou redukciou je v tom, že pri karbotermickej redukcii je redukčným činidlom uhlík, zatiaľ čo pri metalotermickej redukcii je redukčným činidlom kov.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiely medzi karbotermickou a metalotermickou redukciou v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Karbotermická vs. Metalotermická redukcia
Karbotermická redukcia a metalotermická redukcia sú veľmi dôležité reakcie pri získavaní čistého kovu. Kľúčový rozdiel medzi karbotermickou a metalotermickou redukciou je ten, že pri karbotermickej redukcii je redukčným činidlom uhlík, zatiaľ čo pri metalotermickej redukcii je redukčným činidlom kov.
