Hvorfor kan ikke kulstof bruges til at udtrække aluminium fra sin malm?

Her er hvorfor:

* reaktivitet: Aluminium er højere på reaktivitetsserien end kulstof. Dette betyder, at aluminium har en stærkere tendens til at miste elektroner og danne positive ioner (AL ³⁺ ). Kulstof foretrækker på den anden side at vinde elektroner og danne negative ioner (C ^4- ).

* Elektrokemiske reaktioner: Ekstraktionsprocessen involverer en reaktion, hvor et mere reaktivt element fortrænger et mindre reaktivt element fra dets forbindelse. I dette tilfælde, hvis kulstof skulle reagere med aluminiumoxid (AL ₂ O ₃ ), foretrækker kulstoffet at reagere med ilt til at danne kuldioxid (CO ₂ ), hvilket efterlader aluminiumoxid uændret.

* højt smeltepunkt: Aluminiumoxid har et meget højt smeltepunkt (ca. 2040 ° C), hvilket er meget højere end den temperatur, hvorpå kulstof kan reagere effektivt. Dette gør det utroligt vanskeligt at smelte aluminiumoxidet og lette en reaktion med kulstof.

I stedet for kulstof kunne et mere reaktivt element, som natrium eller kalium, teoretisk bruges til at fortrænge aluminium. Disse metoder er imidlertid ikke kommercielt levedygtige på grund af deres høje omkostninger og udfordringerne ved håndtering af stærkt reaktive alkalimetaller.

Derfor hall-héroult-processen anvendes til aluminiumsekstraktion, der bruger elektrolyse. I denne proces er en smeltet blanding af aluminiumoxid og kryolit (NA ₃ Alf ₆ ) udsættes for en elektrisk strøm, der tvinger aluminiumionerne til at vinde elektroner og blive fast aluminium. Denne proces er effektiv og omkostningseffektiv, hvilket gør den til standardmetoden til aluminiumsproduktion.