Ključna razlika med karbotermično in metalotermično redukcijo je, da je pri karbotermični redukciji redukcijsko sredstvo ogljik, pri metalotermični redukciji pa je redukcijsko sredstvo kovina.
Karbotermna redukcija in metalotermna redukcija sta zelo pomembni reakciji pri pridobivanju čiste kovine. Te reakcije se uporabljajo predvsem v industrijskih procesih.
Kaj je karbotermična redukcija?
Karbotermična redukcijska reakcija je vrsta kemijske reakcije, pri kateri pride do redukcije snovi, kot je kovinski oksid, v prisotnosti ogljika. Tu ogljik ponavadi deluje kot redukcijsko sredstvo. Običajno se ta vrsta kemičnih reakcij pojavi pri zelo visokih temperaturah. Te karbotermne redukcijske reakcije so zelo pomembne pri proizvodnji elementarnih oblik številnih elementov. Sposobnost kovin, da sodelujejo v karbotermičnih reakcijah, lahko enostavno predvidimo z uporabo Ellinghamovih diagramov.
Ellinghamov diagram je graf, ki prikazuje temperaturno odvisnost stabilnosti spojin. Na splošno je ta analiza uporabna pri zvišanju enostavnosti redukcije kovinskih oksidov in sulfidov. Ime izvira iz odkritja Harolda Ellinghama leta 1944.
Slika 01: Ellinghamov diagram
Reakcije karbotermične redukcije lahko proizvedejo ogljikov monoksid in včasih celo ogljikov dioksid. Pretvorbo reaktantov v produkte lahko opišemo glede na spremembo entropije. Pri tej reakciji se dve trdni spojini (kovinski oksid in ogljik) pretvorita v novo trdno spojino (kovino) in plin (ogljikov monoksid ali ogljikov dioksid). Slednja reakcija ima visoko entropijo.
Obstaja veliko aplikacij karbotermičnih redukcijskih reakcij, vključno s taljenjem železove rude kot glavne uporabe. Tu se železova ruda reducira v prisotnosti ogljika kot redukcijskega sredstva. Ta reakcija daje kot produkta kovinsko železo in ogljikov dioksid. Drug pomemben primer je Leblancov proces, kjer natrijev sulfat reagira z ogljikom, pri čemer nastane natrijev sulfid in ogljikov dioksid.
Kaj je metalotermična redukcija?
Metalotermična redukcijska reakcija je vrsta kemične reakcije, ki se izvaja za pridobivanje ciljne kovine ali zlitine iz dovodnega materiala, kot so oksidi ali kloridi, z uporabo kovine kot redukcijskega sredstva. Večina reaktivnih kovin se pridobi s tem postopkom redukcije. Npr. kovinski titan.
Pogost primer te vrste reakcije je čiščenje kovinskega niobija. V tej redukcijski reakciji se niobijev oksid reducira s kovinskim aluminijem, da dobimo kovinski niobij in aluminijev oksid. To je eksotermna reakcija, pri kateri oksidne nečistoče žlindrajo in jih lahko odstranimo iz staljene kovine niobija.
Kakšna je razlika med karbotermično in metalotermično redukcijo?
Karbotermna redukcija in metalotermna redukcija sta zelo pomembni reakciji pri pridobivanju čiste kovine. Karbotermična redukcijska reakcija je vrsta kemijske reakcije, pri kateri pride do redukcije snovi, kot je kovinski oksid, v prisotnosti ogljika. Po drugi strani pa je metalotermična redukcijska reakcija vrsta kemične reakcije, ki se izvaja za pridobivanje ciljne kovine ali zlitine iz dovodnega materiala, kot so oksidi ali kloridi, z uporabo kovine kot redukcijskega sredstva. Ključna razlika med karbotermično in metalotermično redukcijo je, da je pri karbotermični redukciji redukcijsko sredstvo ogljik, medtem ko je pri metalotermični redukciji redukcijsko sredstvo kovina.
Spodnja infografika povzema razlike med karbotermno in metalotermno redukcijo v obliki tabele.
Povzetek – karbotermna proti metalotermni redukciji
Karbotermna redukcija in metalotermna redukcija sta zelo pomembni reakciji pri pridobivanju čiste kovine. Ključna razlika med karbotermično in metalotermično redukcijo je v tem, da je pri karbotermični redukciji redukcijsko sredstvo ogljik, pri metalotermični redukciji pa je redukcijsko sredstvo kovina.
