ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΑ ΚΑΙ ΑΝΑΓΩΓΙΚΑ ΜΕΣΑ

Τα κυριότερα αναγωγικά μέσα


Τα πιο κοινά αναγωγικά είναι ο άνθρακας και οι υδρογονάνθρακες που περιέχονται στα διάφορα καύσιμα (ξύλο, φυσικό αέριο, πετρέλαιο και προϊόντα διύλισής του). Αντίθετα, στις ρουκέτες, στους πυραύλους και στα διαστημόπλοια, τα καύσιμα (αναγωγικά) είναι ουσίες ή μίγματά τους, που εκτός των άλλων πρέπει να παράγουν ένα μεγάλο όγκο αερίων, ώστε να παρέχουν σημαντική ώθηση. Έτσι, ως υγρά καύσιμα χρησιμοποιούνται το υγρό υδρογόνο, το υγρό μεθάνιο, η υδραζίνη (Ν2Η4) και μεθυλιωμένα παράγωγά της, ενώ ως στερεά καύσιμα το αργίλιο σε σκόνη, η νιτροκυτταρίνη και η νιτρογλυκερίνη.

O άνθρακας, σε μορφή μεταλλουργικού κωκ, χρησιμοποιείται για την παραγωγή μετάλλων με αναγωγή των ορυκτών οξειδίων τους. Με τη μέθοδο αυτή παράγονται πολλά σημαντικά μέταλλα, όπως ο σίδηρος, ο χαλκός, ο μόλυβδος, το νικέλιο, ο κασσίτερος, ο ψευδάργυρος, κ.α.

Στη μεταλλουργία χρησιμοποιείται και το αργίλιο σε λεπτό διαμερισμό (αργιλιοθερμική μέθοδος). Το αργίλιο χρησιμοποιείται κυρίως στις περιπτώσεις που δεν είναι δυνατή η αναγωγή με άνθρακα, επειδή σχηματίζονται καρβίδια, δηλαδή ενώσεις των μετάλλων με άνθρακα. Μεταξύ των μετάλλων, τα οποία παράγονται με την αργιλιοθερμική μέθοδο, είναι το μαγγάνιο, το χρώμιο, το μολυβδαίνιο, το βολφράμιο, το τιτάνιο και το βανάδιο, π.χ.:

3MnΟ2(s) + 4Αl(s)    3Μn(s) + 2Αl2O3(s)
(πυρολουσίτης)                                                      

H αργιλιοθερμική μέθοδος χρησιμοποιείται και στην επί τόπου συγκόλληση τμημάτων μεταλλικών αγωγών ή τμημάτων των σιδηροτροχιών μεταξύ τους.

Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται ο θερμίτης*, ένα μίγμα αργιλίου και οξειδίου του σιδήρου (ΙΙΙ). Ο θερμίτης αναφλέγεται σε ειδική συσκευή, το έναυσμα δίνει η καύση ταινίας μαγνησίου και ο τηγμένος σίδηρος, που παράγεται, εκχύνεται απευθείας στο σημείο της ένωσης.

*source: //cwx.prenhall.com/petrucci/ medialib/media_portfolio/text_images/ 019_THERMITE.MOV

Το αργίλιο σε λεπτό διαμερισμό χρησιμοποιείται ως αναγωγικό και στα χημικά εκρηκτικά, όπως επίσης και ο ερυθρός φωσφόρος, το ντίζελ, το νιτροβενζόλιο, η νιτροκυτταρίνη, κ.ά. Στα σπίρτα ασφαλείας χρησιμοποιούνται ο ερυθρός φωσφόρος μαζί με το θείο, που σε συνδυασμό με τον άνθρακα χρησιμοποιείται και στα πυροτεχνήματα.

Το υδρογόνο χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία για την παραγωγή αμμωνίας και υδροχλωρικού οξέος, την καταλυτική υδρογόνωση ακόρεστων φυτικών ελαίων και την παραγωγή οργανικών ενώσεων, όπως αλκοολών από εστέρες και γλυκερίδια, αμινών από νιτρίλια και κυκλοπαραφινών από αρωματικές ενώσεις. Ωστόσο, το πιο σημαντικό αναγωγικό για τη χημική βιομηχανία είναι το υδρίδιο λιθίου-αργιλίου (LiAlH4), λόγω της ικανότητας του να ανάγει μια μεγάλη ποικιλία οργανικών ομάδων.

Μεταξύ των αναγωγικών που χρησιμοποιούνται στη χημική βιομηχανία είναι ο φωσφόρος, συνήθως μαζί με υδροϊώδιο, το υδρόθειο (H2S) και ορισμένα μεταλλικά σουλφίδια (π.χ. Na2S), το θειώδες οξύ (H23) και ορισμένα άλατα του (π.χ. Na23), το SO2 και ο διχλωριούχος κασσίτερος (SnCl2). Στον παρακάτω πίνακα αναφέρονται ενδεικτικά ορισμένες χρήσεις τους:

Τέλος, υπάρχουν και αναγωγικά με λευκαντική δράση, όπως το διοξείδιο του θείου*, το διθειονικό νάτριο (Na2S2O4) και ορισμένα παράγωγα σουλφινικών οξέων (RSO2H). Η χρήση τους, όμως, είναι μάλλον περιορισμένη και κυρίως συμπληρωματική. Και αυτό, επειδή η αναγωγή των χρωμοφόρων οδηγεί σε ασταθή προϊόντα, που μπορεί εύκολα να επανοξειδωθούν από το οξυγόνο της ατμόσφαιρας. Στο γεγονός αυτό οφείλεται το κιτρίνισμα του χαρτιού των παλιών εφημερίδων.

*images source: www.cci.ethz.ch/mainpic.html?expnum=91&ismovie=1&picnum=-1&control=0&language=1&exchap=2+-1&exlist=-1