نکات کنکوری فرایند هال برای استخراج آلومینیوم

فرایند هال یکی از روش ها و فرایند های صنعتی برای تولید و استخراج انبوه فلز آلومینیم Al به روش الکترولیز است. این روش برای نخستین بار توسط دو دانشمند به نام‌ های چارلز مارتین هال و پائول هرولت در سال ۱۸۸۶ میلادی کشف گردید. در ادامه از جم شیمی به بررسی نکات مهم و کنکوری فرایند هال برای استخراج آلومینیوم می پردازیم. همان طور که می دانیم فلز آلومینیوم یکی از ارزشمندترین و پرکاربردترین فلزها در صنعت می باشد که از طریق فرایند چارلز مارتین هال استخراج می شود. در کتاب شیمی پیش دانشگاهی یا شیمی 4 به روش استخراج و فرایند و چگونگی آن پرداخته شده است که در ادامه نکات مهم آن به صورت دسته بندی و طبقه بندی شده آمده است.

نکات کنکوری فرایند هال برای استخراج آلومینیوم

• آلومینیوم فراوانترین فلز و پس از اکسیژن و سیلیسیم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است.
• در صنعت آلومینیوم را از سنگ معدن بوکسیت به دست می آورند.
• بوکسیت آلومینای ناخالص است. ( آلومینا همان Al2O3 است)
• نقطه ذوب بالای آلومینا (2045 درجه)، تامین این دما و برقکافت آلومینا در حالت مذاب را غیر اقتصادی کرده است.
• انحلال آلومینای خالص در کریولیت مذاب (Na3AlF6) در دمای 960 درجه صورت می گیرد.
• در فرآیند هال، آلومینای مذاب در سلولی که الکترودهای آند و کاتد از جنس گرافیت (کربن) هستند برقکافت می شود.
• در آند، کربن به همراه اکسیژن به کربن دی اکسید، اکسایش می یابند.
• در کاتد آلومینا به فلز آلومینیوم احیا می یابد.
• در واکنش کلی؛ به ازای 4 مول فلز آلومینیوم، 3 مول گاز اکسیژن تولید می شود.
• شرایط آزمایش دراین فرآیند اسناندارد نیست و نمی توان حجم مولی گاز تولیدی را 22/4 لیتر در نظر گرفت (دما در اینجا بالاست)
• چگالی آلومینیوم مذاب بیشتر از الکترولیت بوده و در ته ظرف جمع می شود.
• این سلول الکترولیتی می باشد و مصرف برق بالا از معایب این فرآیند محسوب می شود.
• بازیافت کردن آلومینیوم فقط به 7 درصد انرژی در فرآیند هال نیازمند است.