Карботермические реакции включают восстановление веществ, часто оксидов металлов , используя углерод в качестве восстановителя . Эти химические реакции обычно проводятся при температуре в несколько сотен градусов Цельсия. Такие процессы применяются для изготовления элементных форм многих элементов. Карботермические реакции бесполезны для некоторых оксидов металлов, таких как натрий и калий. Способность металлов участвовать в карботермических реакциях можно предсказать из диаграмм Эллингема .
Карботермические реакции производят окись углерода и иногда углекислый газ . Возможность этих преобразований объясняется энтропией реакции: два твердых вещества, оксид металла и углерод, превращаются в новое твердое вещество (металл) и газ (СО), причем последнее имеет высокую энтропию. Тепло требуется для карботермических реакций, потому что в противном случае диффузия реагирующих твердых веществ идет медленно.
Примеры
Ярким примером является плавка железной руды . Многие реакции участвуют, но упрощенное уравнение обычно отображается как:
2 Fe₂O₃ + 3C → 4Fe + 3CO₂
В более скромных масштабах около 1 миллиона тонн элементарного фосфора производится ежегодно карботермическими реакциями. Фосфат кальция (фосфатная порода) нагревают до 1200–1500 ° C с помощью песка, в основном SiO
и кокс (нечистый углерод) для производства P.
Химическое уравнение для этого процесса при запуске с фторапатитом, обычным фосфатным минералом, имеет вид:
Ca₅(PO)₃F + 18SiO
2 + 30C → 3P
4 + 30CO + 18CaSiO
3 + 2CaF
2
Исторический интерес представляет процесс Леблана . Ключевым этапом в этом процессе является восстановление сульфата натрия углем: [3]
Na₂SO₄ + 2C → Na₂S + 2CO₂
Затем Na₂S обрабатывают карбонатом кальция с получением карбоната натрия , товарного химического вещества .
Вариации
Иногда карботермические реакции связаны с другими превращениями. Одним из примеров является хлоридный процесс отделения титана от ильменита , основной руды титана. В этом процессе смесь углерода и измельченной руды нагревают при 1000 ° С в потоке газообразного хлора , получая тетрахлорид титана :
2 FeTiO₃ + 7Cl₂ + 6C → 2TiCl₄ + 2FeCl₃ + 6CO
Для некоторых металлов карботермические реакции не дают металла, а вместо этого дают карбид металла . Такое поведение наблюдается для титана, следовательно, используется хлоридный процесс . Карбиды также образуются при высокотемпературной обработке Cr2O3 с углеродом. По этой причине в качестве восстановителя используется алюминий.
| Партнерские ресурсы |
|---|
| Криптовалюты |
|
|---|
| Магазины |
|
|---|
| Хостинг |
|
|---|
| Разное |
- Викиум - Онлайн-тренажер для мозга
- Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства.
- Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft.
- Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память.
- Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России.
- Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме.
- Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео.
- Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет
- SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона.
- «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется.
- StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
- Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.
- StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
|
|---|
