تفاوت اصلی بین احیای کربوترمیک و متالوگرم در این است که در احیای کربوترمی، عامل احیاکننده کربن است، در حالی که، در احیای متالوگرمیک، عامل کاهنده یک فلز است.
احیای کربوترمی و احیای متالوترمی واکنشهای بسیار مهمی در به دست آوردن فلز خالص هستند. این واکنش‌ها عمدتاً در فرآیندهای صنعتی اعمال می‌شوند.
کاهش کربوترمیک چیست؟
واکنش احیای کربوترمیک نوعی واکنش شیمیایی است که در آن احیای موادی مانند اکسید فلز در حضور کربن رخ می دهد. در اینجا، کربن تمایل دارد به عنوان عامل کاهنده عمل کند.معمولاً این نوع واکنش های شیمیایی در دماهای بسیار بالا رخ می دهد. این واکنشهای کاهش کربوترمی در تولید اشکال عنصری بسیاری از عناصر بسیار مهم هستند. ما به راحتی می‌توانیم توانایی فلزات برای شرکت در واکنشهای کربوترمیک را با استفاده از نمودارهای الینگهام پیش‌بینی کنیم.
نمودار Ellingham نموداری است که وابستگی دمایی پایداری ترکیبات را نشان می دهد. به طور کلی، این تجزیه و تحلیل در افزایش سهولت احیای اکسیدهای فلزی و سولفیدها مفید است. این نام از کشف آن توسط هارولد الینگهام در سال 1944 گرفته شده است.
شکل 01: نمودار الینگهام
واکنش های احیای کربوترمی قادر به تولید مونوکسید کربن و حتی گاهی اوقات دی اکسید کربن هستند. ما می توانیم تبدیل واکنش دهنده ها به محصولات را با توجه به تغییر آنتروپی توصیف کنیم.در این واکنش، دو ترکیب جامد (اکسید فلز و کربن) به یک ترکیب جامد جدید (فلز)، و یک گاز (مونوکسید کربن یا دی اکسید کربن) تبدیل می‌شوند. واکنش دوم آنتروپی بالایی دارد.
کاربردهای زیادی از واکنش های احیای کربوترمیک وجود دارد، از جمله ذوب سنگ آهن به عنوان کاربرد اصلی. در اینجا سنگ آهن در حضور کربن به عنوان عامل کاهنده کاهش می یابد. این واکنش فلز آهن و دی اکسید کربن را به عنوان محصولات تولید می کند. مثال مهم دیگر فرآیند Leblanc است که در آن سولفات سدیم با کربن واکنش می دهد و سولفید سدیم و دی اکسید کربن می دهد.
احیای متالوگرمیک چیست؟
واکنش احیای متالوگرمیک نوعی واکنش شیمیایی است که برای به دست آوردن یک فلز یا آلیاژ مورد نظر از مواد خوراکی مانند اکسیدها یا کلریدها از طریق استفاده از یک فلز به عنوان عامل کاهنده انجام می شود. بیشتر فلزات راکتیو از طریق این فرآیند احیا به دست می آیند. به عنوان مثال. فلز تیتانیوم.
یک مثال رایج از این نوع واکنش، خالص سازی فلز نیوبیم است.در این واکنش احیا، اکسید نیوبیم توسط فلز آلومینیوم احیا می شود تا فلز نیوبیم و اکسید آلومینیوم به دست آید. این یک واکنش گرمازا است که در آن ناخالصی‌های اکسید سرباره می‌شوند و ما می‌توانیم آنها را از فلز نیوبیم مذاب حذف کنیم.
تفاوت بین کاهش کربوترمیک و متالوگرم چیست؟
احیای کربوترمی و احیای متالوترمی واکنش های بسیار مهمی در به دست آوردن یک فلز خالص هستند. واکنش احیای کربوترمیک نوعی واکنش شیمیایی است که در آن احیای موادی مانند اکسید فلز در حضور کربن رخ می دهد. از سوی دیگر، واکنش احیای متالوگرمیک نوعی واکنش شیمیایی است که برای بدست آوردن یک فلز یا آلیاژ مورد نظر از مواد خوراکی مانند اکسیدها یا کلریدها از طریق استفاده از یک فلز به عنوان عامل کاهنده انجام می شود. تفاوت اصلی بین احیای گرمازا و متالوگرم در این است که در احیای کربوترمیک عامل کاهنده کربن است در حالی که در احیای متالوگرمیک عامل احیا کننده فلز است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین کاهش کربوترمیک و متالوگرمیک را به شکل جدولی خلاصه می‌کند.
خلاصه - کاهش کربوترمیک در مقابل متالوگرم
احیای کربوترمی و احیای متالوترمی واکنش های بسیار مهمی در به دست آوردن یک فلز خالص هستند. تفاوت اصلی بین احیای کربوترمیک و متالوگرمیک این است که در احیای کربوترمی، عامل احیا کننده کربن است، در حالی که در احیای متالوگرمیک، عامل احیا کننده فلز است.
