Klíčový rozdíl mezi karbotermickou a metalotermickou redukcí je ten, že při karbotermické redukci je redukčním činidlem uhlík, zatímco při metalotermické redukci je redukčním činidlem kov.
Karbotermická redukce a metalotermická redukce jsou velmi důležité reakce při získávání čistého kovu. Tyto reakce se uplatňují především v průmyslových procesech.
Co je karbotermická redukce?
Karbotermická redukční reakce je typ chemické reakce, při které dochází k redukci látek, jako je oxid kovu, v přítomnosti uhlíku. Zde má uhlík tendenci působit jako redukční činidlo. Obvykle k tomuto typu chemických reakcí dochází při velmi vysokých teplotách. Tyto karbotermické redukční reakce jsou velmi důležité při výrobě elementárních forem mnoha prvků. Schopnost kovů účastnit se karbotermických reakcí můžeme snadno předpovědět pomocí Ellinghamových diagramů.
Ellinghamův diagram je graf, který ukazuje teplotní závislost stability sloučenin. Obecně je tato analýza užitečná pro usnadnění redukce oxidů kovů a sulfidů. Jméno pochází z jeho objevu Haroldem Ellinghamem v roce 1944.
Obrázek 01: Ellinghamův diagram
Karbotermické redukční reakce jsou schopny produkovat oxid uhelnatý a někdy dokonce oxid uhličitý. Můžeme popsat přeměnu reaktantů na produkty s ohledem na změnu entropie. Při této reakci se dvě pevné sloučeniny (oxid kovu a uhlík) přemění na novou pevnou sloučeninu (kov) a plyn (oxid uhelnatý nebo oxid uhličitý). Druhá reakce má vysokou entropii.
Existuje mnoho aplikací karbotermických redukčních reakcí, včetně tavení železné rudy jako hlavní aplikace. Zde se železná ruda redukuje v přítomnosti uhlíku jako redukčního činidla. Tato reakce poskytuje kovové železo a oxid uhličitý jako produkty. Dalším důležitým příkladem je Leblancův proces, kde síran sodný reaguje s uhlíkem za vzniku sulfidu sodného a oxidu uhličitého.
Co je to metalotermická redukce?
Metalotermická redukční reakce je typ chemické reakce, která se provádí za účelem získání cílového kovu nebo slitiny ze vstupního materiálu, jako jsou oxidy nebo chloridy, pomocí kovu jako redukčního činidla. Většina reaktivních kovů se získá tímto redukčním procesem. Např. titanový kov.
Obvyklým příkladem tohoto typu reakce je čištění kovového niobu. Při této redukční reakci je oxid niobu redukován kovovým hliníkem za vzniku kovového niobu a oxidu hlinitého. Jedná se o exotermickou reakci, při které oxidy znečišťují strusku a my je můžeme odstranit z roztaveného kovového niobu.
Jaký je rozdíl mezi karbotermickou a metalotermickou redukcí?
Karbotermická redukce a metalotermická redukce jsou velmi důležité reakce při získávání čistého kovu. Karbotermická redukční reakce je typ chemické reakce, při které k redukci látek, jako je oxid kovu, dochází v přítomnosti uhlíku. Na druhé straně metalotermická redukční reakce je typ chemické reakce, která se provádí za účelem získání cílového kovu nebo slitiny z přiváděného materiálu, jako jsou oxidy nebo chloridy, pomocí kovu jako redukčního činidla. Klíčový rozdíl mezi karbotermickou a metalotermickou redukcí je v tom, že při karbotermické redukci je redukčním činidlem uhlík, zatímco při metalotermické redukci je redukčním činidlem kov.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíly mezi karbotermickou a metalotermickou redukcí v tabulkové formě.
Shrnutí – Karbotermická vs. Metalotermická redukce
Karbotermická redukce a metalotermická redukce jsou velmi důležité reakce při získávání čistého kovu. Klíčový rozdíl mezi karbotermickou a metalotermickou redukcí je ten, že při karbotermické redukci je redukčním činidlem uhlík, zatímco při metalotermické redukci je redukčním činidlem kov.
