Elektrolýza taveniny sa používa na výrobu neušľachtilých kovov, ako je hliník, z oxidu hlinitého. Tento proces zahŕňa rozpustenie oxidu hlinitého v kryolite, čím sa znižuje teplota topenia a umožňuje efektívnu výrobu hliníka. Hliník, hoci je neušľachtilý kov, je chránený tenkou vrstvou oxidu hlinitého a jeho odolnosť sa dá zvýšiť procesom eloxácie.
- Elektrolýza taveniny sa využíva na výrobu neušľachtilých kovov ako sodík a hliník.
- Oxid hlinitý sa získava z bauxitu a má vysokú teplotu topenia 2045 °C.
- Na výrobu hliníka sa oxid hlinitý rozpúšťa v kryolite, čím sa teplota topenia znižuje na 950 °C.
- Elektrolyzér je vyložený grafitovými platňami, ktoré fungujú ako katóda a anóda.
- Pri elektrolýze sa spotrebuje značné množstvo elektrickej energie a surovín.
- Hliník je chránený tenkou vrstvou oxidu hlinitého, ktorá zaisťuje jeho odolnosť voči korózii.
- Eloxácia je proces, ktorý zvyšuje odolnosť hliníka elektrolytickým zosilnením vrstvy oxidu.
Elektrolýza taveniny sa využíva najmä na výrobu neušľachtilých kovov, napr.: sodíka. Hliník je tiež neušľachtilý kov. Na jeho výrobu elektrolýzou je potrebná iónová zlúčenina. Takouto zlúčeninou je oxid hlinitý. Získava sa náročným spôsobom z modul-6/" class="wiki-link" title="Viac o: bauxitu">bauxitu, ktorý je zmes oxidu hlinitého, oxidov železa (s obsahom 50-70 vody) a piesku.
Oxid hlinitý má veľmi vysokú teplotu topenia, 2 045C. Ťažkosti, spojené z elektrolýzou pri takej vysokej teplote, sa odstránia rozpustením oxidu hlinitého v tavenine kryolitu. Zmes má teplotu topenia 950C.
Elektrolyzér je vyložený grafitovými platňami, ktoré sú zapojené ako katóda. Vylučuje sa na nich kovový hliník. Zhromažďuje sa na dne grafitovej vane a pred spätnou oxidáciou ho chráni vrstva taveniny.
Anóda je tiež z grafitových blokov, ktoré priebežne reagujú so vznikajúcimi atómami kyslíka a tým sa spotrebujú. Vzniká oxid uhoľnatý a oxid uhličitý.
Katóda: 2Al3+ + 6e- 2Al Anóda: 3O2- 3O + 6e- 3O + 2C CO + CO2
Na získanie 1 t hliníka sa spotrebuje asi 1,9 t oxidu hlinitého, 0,5 t anódového grafitu a 50 kg kryolitu. Spotrebuje sa toľko elektrickej fyzika/jaderna-energie/" class="wiki-link" title="Viac o: energie">energie ako v rodinnom dome za päť rokov (asi 15 000kWh).
Hliník je veľmi neušľachtilí kov, ale nepotrebuje ochranu pred koróziou. Chráni ho asi 0,0002 mm hrubá hustá vrstvička oxidu hlinitého.
Eloxácia. Odolnosť hliníka možno zvýšiť elektrolytickým zosilneným vrstvy oxidu na povrchu. Počas elektrolýzy sa hliník zapojí ako anóda. Na anóde vznikajú atómy kyslíka, ktoré hneď oxidujú hliník. Vzniká asi 0,02 mm hrubá , veľmi pevná vrstva oxidu, ktorú možno napr.: farbiť organickými farbivami. sloh/slohovy-postup/" class="wiki-link" title="Viac o: postup">Postup, počas ktorého vzniká vrstva oxidu, sa nazýva eloxácia: elektrolytická oxidácia aluminia (hliníka).
🤔 Najčastejšie otázky k téme
Aké suroviny sú potrebné na výrobu hliníka elektrolýzou?
Na výrobu 1 t hliníka je potrebné asi 1,9 t oxidu hlinitého, 0,5 t anódového grafitu a 50 kg kryolitu.
Čo je eloxácia a aký je jej účel?
Eloxácia je elektrolytický proces, pri ktorom sa na povrchu hliníka vytvára pevná vrstva oxidu, ktorá zvyšuje jeho odolnosť a môže sa farbiť organickými farbivami.
Prečo je hliník chránený pred koróziou?
Hliník je chránený tenkou vrstvou oxidu hlinitého, ktorá má hrúbku približne 0,0002 mm a zabraňuje jeho oxidácii.