Question

Опишіть процес отримання алюмінію за допомогою електролізу

Answer 1

Відповідь:

Отримання алюмінію за допомогою електролізу є процесом, який використовується в промисловості для виробництва металу з бокситів. Боксити - це природні мінерали, що містять глинозем, з якого виробляють алюміній.

Процес електролізу полягає в тому, що розплавлений боксит, який містить оксид алюмінію (Al2O3) та інші домішки, знаходиться в котушках з вуглецевого волокна, які знаходяться в електролітичній ванні. Електролітична ванна містить розплавлену суміш криоліту (Na3AlF6) та хлориду алюмінію (AlCl3), яка діє як розчинник та знижує температуру плавлення бокситу.

Коли до котушок з вуглецевого волокна підключають електричний струм, він протікає через боксит, що знаходиться в котушках. Під дією електричного струму оксид алюмінію (Al2O3) розкладається на алюміній (Al) та кисень (O2). Алюміній відокремлюється на котушках з вуглецевого волокна, де він збирається, а кисень виходить у вигляді газу.

Отриманий алюміній має високу чистоту та використовується в різних галузях промисловості, таких як авіаційна та автомобільна промисловість, будівництво, електроніка та інші.

Пояснення:

Answer 2

Отримання алюмінію за допомогою електролізу проводиться за допомогою хімічного процесу, в якому розплавлений алюміній оксид (Al2O3) розщеплюється на алюмій і кисень.

Перший крок у процесі отримання алюмінію - це виготовлення проміжного продукту, який називається алюміній-кріолітовий розплав. Для цього беруть натуральний каолін або інші алюмосилікатні мінерали та плавлять їх з кальцінованою содою при високих температурах близько 1000 °C. Отриманий розплав містить розчинену кришталеву речовину, яка складається з алюміній йона (Al3+) та фторидних іонів (F-).

Другий крок - це проведення електролізу. Для цього використовують електролітичні ванни, які складаються з графітових катодів та анодів, що знаходяться в алюміній-кріолітовому розплаві. Катоди виготовлені з коксу (продукту, отриманого шляхом кількаразового кальцинування вугілля) і служать для збору виділеного алюмію. Анодами є вуглецеві блоки, які розщеплюються під час процесу електролізування.

Під впливом електричного струму алюмій із формули Al3+ на катоді отримує три електрони і редукується до металевого алюмінію. Отриманий алюміній відокремлюється від розплаву на катоді і збирається для подальшого використання. Тим часом аноди з вуглецевих блоків, як я вже згадував, розщеплюються при дії струму і утворюють карбоніловий газ (СО2), відокремлюються оксиди алюмінію (Al2O3) та випаровуються фториди.

Процес електролізу становить важливу частину виробництва алюмінію, оскільки електролітична ванна може працювати безперервно на протязі кількох років. Після збору алюмінію з катодів він піддається додатковій обробці, зокрема розплавляється і формується у брикети або інші форми, готові для використання в різних індустріях.