استخلاص الألومنيوم كهربيًا

الخام والإلكتروليت

• يستخلص الألومنيوم كهربيًا من خام البوكسيت Al₂O₃ المذاب في مصهور الكريوليت Na₃AlF₆.
• يحتوي المصهور على قليل من الفلورسبار CaF₂ لخفض درجة انصهار المخلوط من 2045°C إلى نحو 950°C.
• حديثًا يستعاض عن الكريوليت بمخلوط من فلوريدات الألومنيوم والصوديوم والكالسيوم.
  • يتميز المصهور الجديد بانخفاض درجة انصهاره وانخفاض كثافته مقارنة بالمصهور مع الكريوليت.
  • انخفاض كثافة المصهور يسهل فصل الألومنيوم المنصهر الذي يترسب في قاع خلية التحليل.

  تركيب الخلية

  • المهبط (الكاثود): جسم إناء الخلية المصنوع من الحديد والمبطن بطبقة من الكربون (جرافيت).
  • المصعد (الأنود): أسطوانات من الكربون (جرافيت).

  التفاعلات

  • عند الكاثود (اختزال): Al³⁺ + 3e⁻ → Al(l)
  • عند الأنود (أكسدة): 2O²⁻ → O₂(g) + 4e⁻
  • التفاعل الكلي: 2Al₂O₃(l) → 4Al(l) + 3O₂(g) (بالتحليل الكهربي لمصهور الألومينا)
  • يتفاعل الأكسجين المتصاعد مع أقطاب الكربون مكونًا غازي أول وثاني أكسيد الكربون لذا يلزم تغيير الأنودات باستمرار لتآكلها:
    • O₂(g) + C(s) → CO₂(g)
    • O₂(g) + 2C(s) → 2CO(g)