تفاوت اصلی بین احیای کربن و فرآیند ترمیت در این است که در احیای کربن، می‌توانیم یک فلز پایه را از سنگ معدن آن از طریق احیای اکسید فلز ذوب شده با استفاده از کربن استخراج کنیم، در حالی که در فرآیند ترمیت، از پودر آلومینیوم به جای کربن استفاده می‌کنیم..
کاهش کربن و فرآیند ترمیت دو فرآیند مهم متالورژی هستند. بنابراین از این فرآیندها عمدتاً در نیازهای صنعتی استفاده می کنیم. کاهش کربن مرحله ای از ذوب است. در ذوب، در حضور یک ماده احیا کننده که کربن است، به سنگ معدن فلزی حرارت می دهیم. اما در فرآیند ترمیت، به جای کربن، همین فرآیند را با پودر آلومینیوم انجام می دهیم.
کاهش کربن چیست؟
کاهش کربن فرآیندی است که از طریق آن می‌توانیم فلزی را از اکسید فلز ذوب شده با استفاده از کربن استخراج کنیم. در اینجا کربن به عنوان یک عامل کاهنده عمل می کند. در این فرآیند می‌توانیم فلز آزاد را از اکسید فلز موجود در سنگ معدن بدست آوریم. علاوه بر این، این روش برای فلزاتی مانند آهن، مس، روی و غیره مناسب است.
شکل 01: یک کارخانه ذوب از روش کاهش کربن برای استخراج فلزات استفاده می کند
در این فرآیند ابتدا باید سنگ برشته شده یا کلسینه شده را با مقدار مناسبی کک یا زغال چوب مخلوط کنیم (کک و زغال چوب بهترین منابع کربن هستند). سپس، ما باید حرارت را اعمال کنیم. به دمای بسیار بالایی نیاز دارد. در نهایت با حذف سایر عناصر شیمیایی به عنوان گاز یا سرباره (محصولات جانبی شیشه مانند) سنگ فلز را تجزیه می کند و فلز را به شکل آزاد باقی می گذارد.به طور عمده، ما باید این فرآیند را در یک کوره بلند در حضور یک منبع کنترل شده هوا انجام دهیم. اگر بخواهیم فلز روی را از سنگ معدن آن جدا کنیم، واکنش احیای کربن به شرح زیر است:
ZnO + C ⟶ Zn + CO
علاوه بر این، باید یک معرف اضافی به سنگ معدن اضافه کنیم تا ناخالصی های موجود در سنگ معدن را حذف کنیم. ما آن را "شار" می نامیم. علاوه بر این، این شار می تواند با ناخالصی ها ترکیب شود و یک محصول قابل ذوب را تشکیل دهد. ما این را "سرباره" می نامیم.
فرآیند ترمیت چیست؟
فرایند ترمیت تکنیکی است که در آن می‌توان فلزی را از سنگ معدن آن با استفاده از پودر آلومینیوم استخراج کرد. همچنین این فرآیند باعث کاهش اکسید فلز به فلز آزاد می شود. عامل کاهنده آلومینیوم است.
علاوه بر این، فلزات عمده ای که می توانیم از این روش استخراج کنیم، کروم و منگنز هستند. ما می توانیم این کار را انجام دهیم زیرا آلومینیوم نسبت به کروم و منگنز الکترومثبت تر است. واکنش های شیمیایی برای این فرآیند به شرح زیر است:
2Al + Cr2O3 ⟶ Al2O 3 + 2Cr
8Al + Mn3O4 ⟶ Al۲O 3 + 9Mn
تفاوت بین کاهش کربن و فرآیند ترمیت چیست؟
کاهش کربن و فرآیند موریانه دو نوع تکنیکی هستند که می توانیم برای جداسازی یک فلز از ترکیب اکسید آن استفاده کنیم. تفاوت اصلی بین احیای کربن و فرآیند ترمیت این است که در احیای کربن، می‌توانیم یک فلز پایه را از سنگ معدن آن از طریق احیای اکسید فلز ذوب شده با استفاده از کربن استخراج کنیم، در حالی که در فرآیند ترمیت، از پودر آلومینیوم به جای کربن استفاده می‌کنیم..
هنگام در نظر گرفتن اصول واکنش آنها، تفاوت بین احیای کربن و فرآیند ترمیت این است که در احیای کربن، کربن بارهای خود را به کاتیون فلزی منتقل می کند و بار فلز را از مثبت به صفر تغییر می دهد. بنابراین، در نهایت می‌توانیم فلز رایگان به دست آوریم. در فرآیند ترمیت، آلومینیوم نسبت به کروم و منگنز الکترومثبت‌تر است. بنابراین، می تواند جایگزین فلز در ترکیب اکسید شود.مثال‌هایی برای فلزاتی که می‌توانیم از فرآیند کاهش کربن استخراج کنیم شامل روی، مس، آهن و غیره است، در حالی که کروم و منگنز فلزاتی هستند که می‌توانیم از فرآیند ترمیت استخراج کنیم.
خلاصه - کاهش کربن در مقابل فرآیند ترمیت
کاهش کربن و فرآیند موریانه دو نوع تکنیکی هستند که می توانیم برای جداسازی یک فلز از ترکیب اکسید آن استفاده کنیم. به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین احیای کربن و فرآیند ترمیت این است که در احیای کربن می‌توانیم یک فلز پایه را از سنگ معدن آن از طریق احیای اکسید فلز ذوب شده با استفاده از کربن استخراج کنیم، در حالی که در فرآیند ترمیت، از پودر آلومینیوم به جای کربن استفاده می‌کنیم.
