Metalthermy

Metallilämpö ( metallista + kreikkalainen therme  - lämpö, ​​lämpö [1] ) on modernin metallurgian haara , joka perustuu prosesseihin palauttaa metalleja niiden yhdisteistä muiden metallien kanssa, jotka ovat kemiallisesti paljon aktiivisempia kuin palautettavat, korotetuissa lämpötiloissa. .

Kuvaus

Metallilämpö on yleensä kalliimpaa kuin pelkistys hiilellä ( karbotermia ), ja sitä käytetään tapauksissa, joissa pelkistys hiilellä on mahdotonta tai johtaa metalliseoksen saastumiseen karbidilla [2] . Sitä käytetään esimerkiksi volframin , mangaanin , molybdeenin , titaanin , kromin palauttamiseen [3] . Metalthermyä käytetään joidenkin ei-rautametallien ja harvinaisten metallien valmistukseen. Metalliterminen pelkistys tapahtuu: oksidit, fluoridit, metallikloridit ja toisinaan monimutkaiset oksidien ja halogenidien seokset tai malmit suoraan.

Metallotermisiä prosesseja on useita tyyppejä [1] :

• uunin ulkopuolinen, jossa reaktiolämpö riittää palauttamaan ja sulattamaan jalostetut materiaalit,
• sähköuunit , joissa osa lämmöstä tuotetaan sähkölämmityksellä,
• tyhjiö , jossa pääreaktiot tapahtuvat tyhjiössä joidenkin komponenttien suuren haihtuvuuden vuoksi.

Metallotermian erikoistapauksia ovat aluminotermia (aluminotermia) ja magnesiumtermia . Pelkistysaineina käytetään myös piitä (yleensä ferrosiin muodossa), kalsiumia , bariumia , natriumia , litiumia , lantaania jne .

Pelkistävän metallin valinnan määräävät taloudellinen toteutettavuus ja termodynaamiset parametrit. Ellingham-diagrammeilla määritetään metallotermisen reaktion mahdollisuus ja lasketaan metallin, hapen ja vastaavan oksidin välinen tasapainolämpötila . Samalla tavalla tasapainolämpötilat lasketaan muiden yhdisteiden muodostumisreaktioissa epämetallien kanssa. Toisaalta Ellingham-kaaviot voivat olla hyödyllisiä yritettäessä ennustaa olosuhteita, joissa metallimalmi (yleensä oksidi, sulfidi) pelkistyy metalliksi. Pelkistävän metallin valinnan määrää myös sen haluttu puuttuminen syntyvän tuotteen kanssa tai helppo erottaa kemiallisilla käsittelymenetelmillä ( uutto vedellä, emäksillä tai hapoilla ).

Metallilämpöä alettiin käyttää teollisessa mittakaavassa 1800-luvun lopulla - 1900-luvun alussa [2] .

Katso myös

• Aluminotermia
• Thermite seos
• Itsestään lisääntyvä korkean lämpötilan synteesi

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 Metallilämpö // Polytekninen sanakirja / A. Yu. Ishlinsky. - 3. - Moskova: Neuvostoliiton tietosanakirja, 1989. - S. 299. - 656 s. — ISBN 5-85270-003-7 .
2. ↑ 1 2 Metallilämpö  // Nuoren kemistin tietosanakirja . 2. painos / Comp. V. A. Kritsman, V. V. Stanzo. - M .: Pedagogiikka , 1990. - S. 138-140 . — ISBN 5-7155-0292-6 .
3. ↑ Khomchenko G.P. §12.6. Tärkeimmät metallien hankintamenetelmät // Kemia yliopistoihin hakijoille. - 2. painos - M . : Korkeakoulu , 1993. - S. 278. - 447 s. — ISBN 5-06-002965-4 .

Linkit

• Metalthermy - artikkeli Great Soviet Encyclopediasta . 
• Ed. I. L. Knunyants. Metalthermy // Chemical Encyclopedia. - M.: Neuvostoliiton tietosanakirja . - 1988. (Venäjän kieli)  - artikkeli Chemical Encyclopediasta - M .: Soviet Encyclopedia. Ed. I. L. Knunyants. 1988.