Παράδειγμα 13:
Ηλεκτρόλυση τήγματος για παρασκευή (Al) αργιλίου.

Τα μη ευγενή μέταλλα όπως κάλιο, νάτριο, μαγνήσιο και αργίλιο, των οποίων τα ιόντα στη σειρά εκφόρτισης βρίσκονται μετά τα Η+ και τα Η2Ο, δεν μπορούν να αποτεθούν με ηλεκτρόλυση από υδατικά διαλύματα. Για την παρασκευή τους εφαρμόζεται η ηλεκτρόλυση των τηγμάτων αλάτων τους. Η μέθοδος αυτή ονομάζεται ηλεκτρόλυση τήγματος.
Ένα τέτοιο παράδειγμα ηλεκτρόλυσης είναι η ηλεκτρόλυση τήγματος για παρασκευή αλουμινίου (Al).
Το ηλεκτρολυτικό τήγμα (θερμοκρασίας 950 0C), αποτελείται από 5% αλουμίνα Al2O3, η οποία διαλύεται σε 95% κρυόλιθο Na3[AlF6], για να μειωθεί το σημείο τήξης της αλουμίνας.
Το τήγμα επομένως εμπεριέχει τα ιόντα Al3+, O2-, Na+, F-.

Στην κάθοδο (-) προσελκύονται τα θετικά ιόντα του τήγματος (Al3+, Na+), από τα οποία εκφορτίζονται τα Al3+ μια και βρίσκονται πιο μπροστά στη σειρά εκφόρτισης από τα Na+, σύμφωνα με την αντίδραση αναγωγής:

Κάθοδος (-):  4Al3+ + 12e-  4Al

Στην άνοδο (-) προσελκύονται τα αρνητικά ιόντα του τήγματος (O2-, F-), από τα οποία εκφορτίζονται τα O2-, μια και βρίσκονται πιο μπροστά στη σειρά εκφόρτισης από τα F-, (στα τήγματα το ιόν Ο2- βρίσκεται στη θέση του ΟΗ- στη σειρά τάσης εκφόρτισης), σύμφωνα με την αντίδραση οξείδωσης:

Άνοδος (+):  6Ο2-2 +  12e-

Το παραγόμενο αργίλιο (Al), συγκεντρώνεται στη βάση του ηλεκτρολυτικού στοιχείου και από εκεί συλλέγεται.
Το δημιουργούμενο οξυγόνο καίει, στη θερμοκρασία του τήγματος από 950 0C, το ηλεκτρόδιο του άνθρακα, σχηματίζοντας CO και CO2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Αρχή Σελίδας