Perbezaan antara proses Hall Héroult dan proses Hoopes

The Perbezaan utama Antara proses Hall Héroult dan proses Hoopes adalah bahawa Proses Hall Héroult membentuk logam aluminium dengan 99.Kesucian 5%, sedangkan proses Hoopes menghasilkan logam aluminium dengan kira -kira 99.Kesucian 99%.

Proses Proses dan Hoopes Hall Héroult penting dalam menghasilkan logam aluminium tulen. Kedua -dua proses ini adalah proses elektrolitik. Kesucian logam aluminium yang dihasilkan oleh setiap proses berbeza antara satu sama lain.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah proses Hall Héroult
3. Apa itu proses Hoopes
4. Perbandingan sampingan - Hall Héroult Process Vs Hoopes Proses dalam bentuk jadual
5. Ringkasan

Apakah proses Hall Héroult?

Proses Hall Héroult adalah laluan perindustrian utama untuk peleburan logam aluminium. Proses ini melibatkan pembubaran aluminium oksida atau alumina yang diperolehi dari mineral bauksit (melalui proses bayer) dalam cryolite cair, diikuti dengan elektrolisis mandi garam cair dalam sel yang dibina tujuan. Biasanya, proses ini berlangsung pada 940-980 darjah Celsius dalam aplikasi berskala perindustrian. Lebih penting lagi, proses ini menghasilkan kira -kira 99.5% logam aluminium tulen. Walau bagaimanapun, kami tidak menggunakan aluminium kitar semula dalam proses ini kerana jenis aluminium tidak memerlukan elektrolisis. Proses Hall Héroult cenderung menyumbang kepada perubahan iklim kerana pelepasan karbon dioksida semasa reaksi elektrolisis.

Proses ini penting kerana aluminium elemen tidak dapat dihasilkan oleh elektrolisis garam aluminium berair kerana ion hidronium mudah oksida aluminium unsur. Biasanya, aluminium oksida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi; Oleh itu, ia perlu dibubarkan dalam cryolite untuk menurunkan titik lebur. Ini menjadikan proses elektrolisis lebih mudah. Proses ini memerlukan sumber karbon, yang sering menjadi kokas.

Oleh kerana ini adalah proses elektrolisis, kita perlu menggunakan katod dan anod. Biasanya, elektrod diperbuat daripada kok disucikan. Di katod, ion aluminium mengambil elektron, membentuk logam aluminium. Di anod, ion oksida bergabung dengan atom karbon dari kok untuk membentuk gas karbon monoksida. Walau bagaimanapun, pada hakikatnya, lebih banyak gas karbon dioksida terbentuk daripada gas karbon monoksida. Dalam proses ini, cryolite digunakan untuk menurunkan titik lebur alumina kerana ia dapat membubarkan alumina dengan baik. Cryolite juga dapat menjalankan elektrik; Oleh itu, kita boleh menggunakannya sebagai medium elektrolitik. Tambahan pula, cryolite mempunyai ketumpatan rendah berbanding logam aluminium, yang merupakan keperluan untuk proses elektrolisis.

Apa itu proses Hoopes?

Proses Hoopes adalah proses perindustrian yang berguna untuk mendapatkan logam aluminium dengan kesucian yang sangat tinggi. Proses ini dinamakan sempena saintis William Hoopes. Logam aluminium yang dapat kita peroleh dari proses Hall Héroult mempunyai kesucian kira -kira 99%. Bagi kebanyakan aplikasi, jumlah kesucian diambil sebagai aluminium tulen. Tetapi untuk tujuan yang sangat sensitif, kesucian ini tidak mencukupi. Oleh itu, pemurnian aluminium selanjutnya dapat dijalankan oleh proses hoopes, yang juga merupakan proses elektrolitik.

Proses Hoopes menggunakan sel elektrolisis yang mengandungi tangki besi dengan karbon di bahagian bawah. Untuk anod sel ini, aloi lebur tembaga, aluminium kasar atau silikon boleh digunakan. Anod ini membentuk lapisan paling rendah sel elektrolisis ini. Terdapat lapisan tengah yang mengandungi campuran cair fluorida natrium, aluminium dan barium. Lapisan seterusnya adalah lapisan paling atas yang mengandungi aluminium cair. Katod sel adalah dua batang grafit yang dicelupkan dalam aluminium cair.

Semasa proses elektrolisis, ion aluminium dari lapisan tengah sel cenderung berhijrah ke atas lapisan atas di mana ion -ion ini dapat dikurangkan, membentuk logam aluminium dengan memperoleh tiga elektron dari katod. Di sini, bilangan ion aluminium yang sama di lapisan bawah pada masa yang sama (di anod). Ion aluminium ini kemudian berhijrah ke lapisan tengah. Kita boleh mendapatkan aluminium tulen yang ditoreh dari lapisan atas dari semasa ke semasa. Kesucian aluminium ini adalah kira -kira 99.99%.

Apakah perbezaan antara proses Hall Héroult dan proses Hoopes?

Kedua -dua proses Héroult Proses dan Hoopes adalah proses elektrolitik yang menghasilkan logam aluminium dengan kesucian yang tinggi. Walau bagaimanapun, perbezaan utama antara proses Hall Héroult dan proses Hoopes ialah proses Hall Héroult membentuk logam aluminium dengan 99.Kesucian 5%, sedangkan proses Hoopes menghasilkan logam aluminium dengan kira -kira 99.Kesucian 99%.

Di bawah Infographic menyenaraikan lebih banyak perbezaan antara proses Hall Héroult dan proses hoopes dalam bentuk jadual.

Ringkasan -Proses Proses Héroult Vs Hoopes

Bagi kebanyakan aplikasi, kesucian aluminium yang diperoleh melalui proses Héroult dianggap sebagai aluminium tulen. Tetapi untuk tujuan yang sangat sensitif, kesucian ini tidak mencukupi. Dalam keadaan sedemikian, kita memerlukan pembersihan selanjutnya, yang dilakukan oleh proses hoopes. Perbezaan utama antara proses Héroult Héroult dan proses Hoopes ialah proses Hall Héroult membentuk logam aluminium dengan 99.Kesucian 5%, sedangkan proses Hoopes menghasilkan logam aluminium dengan kira -kira 99.Kesucian 99%.

Rujukan:

1. Proses Hall-Héroult. (2020, 21 September). Diperoleh pada 15 Oktober 2020, boleh didapati di sini.

Ihsan gambar:

1. "Hall-Heroult-KK-2008-12-31" oleh Kashkhan di Bahasa Inggeris Wikipedia (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia