1。削減:
* 鉱石は通常酸化物です: ほとんどの金属鉱石は酸化物として見られます。つまり、酸素アニオンに結合した金属陽イオンが含まれています。
* 還元剤は酸素を除去します: 還元剤は、金属酸化物から酸素を除去するために使用されます。一般的な還元剤には、炭素(コーラの形)と水素が含まれます。
* 金属が形成されます: 酸素は還元剤と結合し、純粋な金属を残します。
例:
* 鉄鉱石(Fe₂O₃)還元: 鉄鉱石(ヘマタイト)は、爆風炉内の炭素を使用して還元されます。
* 反応: fe₂o₃ + 3c→2fe + 3co
2。精製:
* 不純物は残っています: 削減後も、金属には不純物が含まれている可能性があります。
* 電気分解またはその他の手法: 精製には、電流を使用して金属を不純物から分離する電流を使用する方法を使用したさらなる精製が含まれます。
例:
* 銅の電解精製: 粗銅は酸性溶液に溶解してから電解され、カソードで純粋な銅をもたらします。
これが各ステップに酸化還元反応がどのように関与するかの内訳です:
削減:
* 金属酸化物が減少します: 鉱石の金属は、より高い酸化状態にあります(正電荷)。還元剤は電子を寄付し、金属の酸化状態を減らし、純粋な金属を形成します。
* 還元剤が酸化されます: 還元剤は電子を失い、酸化されます。
精製:
* 電気分解: 電気分解は、多くの場合、金属陽極の酸化(不純な金属)とカソードでの金属陽イオンの還元を伴い、純粋な金属の堆積をもたらします。
要約すると、金属の抽出と精製には酸化還元反応が不可欠です。それらは、金属酸化物から酸素を除去し、高純度を達成するために金属をさらに洗練する手段を提供します。