その理由は次のとおりです。
* 反応性: アルミニウムは、炭素よりも反応性シリーズで高くなっています。これは、アルミニウムが電子を失い、陽性イオンを形成する傾向が強いことを意味します(al 3+ )。一方、炭素は、電子を獲得し、陰イオンを形成することを好みます(C 4- )。
* 電気化学反応: 抽出プロセスには、より反応性のある要素がその化合物からよりない反応性要素を変位させる反応が含まれます。この場合、炭素が酸化アルミニウムと反応する場合(al 2 o 3 )、炭素は酸素と反応して二酸化炭素を形成することを好む(Co 2 )、酸化アルミニウムを変化させないままにします。
* 高融点: 酸化アルミニウムは非常に高い融点(約2040°C)を持っています。これは、炭素が効果的に反応できる温度よりもはるかに高くなっています。これにより、酸化アルミニウムを溶かすことが非常に困難になり、炭素との反応が促進されます。
炭素の代わりに、ナトリウムやカリウムなどのより反応性のある元素を理論的に使用してアルミニウムを置換することができます。ただし、これらの方法は、高コストと非常に反応性の高いアルカリ金属の処理における課題により、商業的に実行可能ではありません。
したがって、 Hall-Héroultプロセス 電気分解を使用するアルミニウム抽出に使用されます。このプロセスでは、酸化アルミニウムとクライオライトの溶融混合物(Na 3 alf 6 )電流がかかり、アルミニウムイオンに電子を獲得し、固体アルミニウムになります。このプロセスは効率的で費用対効果が高く、アルミニウム生産の標準的な方法です。