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なぜアルミナは溶融状態で電気化されているのですか?

アルミナ(al₂o₃)は、次の理由で溶融状態で電解されます。

* 固体状態での導電率が低い: アルミナはイオン化合物です。つまり、積極的に帯電したアルミニウムイオン(al³⁺)と負に帯電した酸化物イオン(O²⁻)の間の強い静電力によって結合されています。 固体状態では、これらのイオンは硬い格子構造に閉じ込められており、自由に動いて電流を運ぶのを防ぎます。

* 高融点: アルミナの融点は2040°Cの非常に高い融点です。この温度では、イオン結合が分解し、イオンが自由に移動して電気を導くことができます。

* 電気分解: 電気分解のプロセスには、電流を使用して非分類化学反応を促進します。アルミナの場合、溶融状態は、次の反応を電極で発生させることを可能にします。

* カソード(負の電極): アルミニウムイオン(al³⁺)は電子を獲得し、液体アルミニウム金属に還元されます:al³⁺ +3e⁻→al(l)

* アノード(正の電極): 酸化物イオン(o²⁻)は電子を失い、酸素ガスに酸化されます:2o²⁻→o₂(g) +4e⁻

アルミナを溶媒に溶解してみませんか?

一部の溶媒にアルミナを溶解することは可能ですが、このアプローチは電気分解には実用的ではありません。その理由は次のとおりです。

* 溶媒反応性: アルミナを溶解する可能性のあるほとんどの溶媒は、電気分解中に生成されたアルミニウムイオンまたは酸素と反応し、プロセスを複雑にし、不要な副産物を生成します。

* 電気化学的干渉: 溶媒は、電気自体や望ましくない副反応に参加することにより、電気分解プロセスを妨害することもできます。

要約すると、溶融状態のアルミナを電解することは、溶媒から合併症を導入することなく必要なイオン導電率を可能にするため、アルミニウム金属を抽出する最も効率的かつ実用的な方法です。

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