化学:
* 酸化物: 金属酸化物は、金属が酸素(酸化鉄、酸化銅など)と結合するときに形成される化合物です。
還元剤としての炭素: 炭素は、コークス(不純な炭素)または炭の形で、酸素に対して強い親和性を持っています。 還元剤として機能します 、つまり、他の化合物から酸素を除去できることを意味します。
* 削減: 抽出プロセスでは、炭素は金属酸化物と反応し、酸素を除去し、純粋な金属を残します。
プロセス:
1。加熱: 金属酸化物は、炭素の存在下で強く加熱されます。
2。反応: 炭素は金属酸化物と反応し、二酸化炭素と遊離金属を形成します。
金属酸化物 +炭素→金属 +二酸化炭素
例えば:
* 酸化鉄(Fe2O3) +炭素(C)→鉄(Fe) +二酸化炭素(CO2)
* 酸化銅(CUO) +炭素(C)→銅(Cu) +二酸化炭素(CO2)
なぜ炭素が機能するのか:
*炭素は、ほとんどの金属よりも酸素に対する親和性が高いため、良好な還元剤です。
*炭素は比較的安価で容易に入手できます。
*炭素との反応は発熱(熱を放出)であり、プロセスに必要な高温を維持するのに役立ちます。
この方法で抽出された金属の例:
* 鉄: 鉄は、爆風炉でコーラを使用して鉄鉱石(酸化鉄を含む)から抽出されます。
* 銅: 銅は、製錬プロセスで炭素を使用して銅(銅を含む)から抽出されます。
* ティン: ブリキは、炭素を使用してスズ鉱石(Cassiterite、Sno2)から抽出されます。
重要な注意:
*この方法は、炭素(たとえば、ナトリウム、カリウム)よりも反応性のある金属を抽出するのに適していません。これらの金属には、電気分解などの他の方法が必要です。
*還元剤と抽出法の選択は、特定の金属とその反応性に依存します。