ההבדל העיקרי בין הפחתת פחמן לתהליך התרמיט הוא שבהפחתת פחמן, אנו יכולים לחלץ מתכת בסיסית מהעפרה שלה באמצעות הפחתת תחמוצת מתכת מותכת באמצעות פחמן, בעוד שבתהליך התרמיט, אנו משתמשים באבקת אלומיניום במקום פחמן.
הפחתת פחמן ותהליך תרמיט הם שני תהליכים מתכות חשובים. לכן, אנו משתמשים בתהליכים אלו בעיקר בצרכים תעשייתיים. הפחתת הפחמן היא שלב של התכה; בהתכה, אנו מפעילים חום על עפרת מתכת בנוכחות חומר מפחית, שהוא פחמן. עם זאת, בתהליך התרמיט, אנו עושים את אותו תהליך עם אבקת אלומיניום במקום פחמן.
מהו הפחתת פחמן?
הפחתת פחמן הוא תהליך שממנו נוכל לחלץ מתכת מתחמוצת מתכת מותכת באמצעות פחמן. כאן, פחמן פועל כחומר מפחית. בתהליך זה נוכל להוציא מתכת חופשית מתחמוצת מתכת בעפרה. בנוסף, שיטה זו מתאימה למתכות כגון ברזל, נחושת, אבץ וכו'.
איור 01: ממסך משתמש בשיטת הפחתת פחמן להפקת מתכות
בתהליך זה, ראשית, עלינו לערבב את העפרה הקלויה או המבושלת עם כמות מתאימה של קולה או פחם (קוק ופחם הם המקורות הטובים ביותר לפחמן). לאחר מכן, עלינו להחיל חום. זה דורש טמפרטורה גבוהה מאוד. בסופו של דבר היא תפרק את עפרת המתכת על ידי הסרת יסודות כימיים אחרים כמו גזים או סיגים (תוצרי לוואי דמויי זכוכית) ומשאירה את המתכת מאחור בצורה חופשית.בעיקר, אנחנו צריכים לבצע את התהליך הזה בכבשן פיצוץ בנוכחות אספקה מבוקרת של אוויר. אם אנחנו מתכוונים לבודד את המתכת אבץ מהעפרה שלה, תגובת הפחתת הפחמן היא כדלקמן:
ZnO + C ⟶ Zn + CO
בנוסף, עלינו להוסיף מגיב נוסף לעפרה כדי להסיר את הזיהומים שעדיין קיימים בעפרה. אנחנו קוראים לזה "שטף". יתר על כן, שטף זה יכול להשתלב עם הזיהומים וליצור מוצר מתיך; אנו קוראים לזה "סיגים".
מהו תהליך טרמיט?
תהליך Thermite הוא טכניקה שבה נוכל לחלץ מתכת מהעפרה שלה באמצעות אבקת אלומיניום. כמו כן, תהליך זה מפחית את תחמוצת המתכת למתכת חופשית. חומר ההפחתה הוא אלומיניום.
יתר על כן, המתכות העיקריות שאנו יכולים להפיק משיטה זו הן כרום ומנגן. אנחנו יכולים לעשות זאת מכיוון שאלומיניום הוא אלקטרופוזיטיבי יותר מכרום ומנגן. התגובות הכימיות לתהליך זה הן כדלקמן:
2Al + Cr2O3 ⟶ Al2O 3 + 2Cr
8Al + Mn3O4 ⟶ Al2O 3 + 9Mn
מה ההבדל בין הפחתת פחמן לתהליך טרמיט?
הפחתת פחמן ותהליך טרמיטים הם שני סוגים של טכניקות שאנו יכולים להשתמש בהן כדי לבודד מתכת מתרכובת התחמוצת שלה. ההבדל העיקרי בין הפחתת פחמן לתהליך תרמיט הוא שבהפחתת פחמן, אנו יכולים לחלץ מתכת בסיסית מהעפרה שלה באמצעות הפחתה של תחמוצת מתכת מותכת באמצעות פחמן, בעוד שבתהליך תרמיט, אנו משתמשים באבקת אלומיניום במקום פחמן.
כאשר בוחנים את עקרונות התגובה שלהם, ההבדל בין הפחתת פחמן לתהליך התרמיט הוא שבהפחתת פחמן, הפחמן מעביר את המטענים שלו לקטיון המתכתי, ומשנה את המטען של המתכת מחובי לאפס. לפיכך, אנו יכולים להשיג מתכת חינם בסופו של דבר. בתהליך התרמיט, אלומיניום הוא אלקטרופוזיטיבי יותר מכרום ומנגן; לפיכך, הוא יכול להחליף את המתכת בתרכובת התחמוצת.דוגמאות למתכות שאנו יכולים להפיק מתהליך הפחתת הפחמן כוללות אבץ, נחושת, ברזל וכו', בעוד כרום ומנגן הם המתכות שאנו יכולים להפיק מתהליך התרמיט.
סיכום – הפחתת פחמן מול תהליך טרמיט
הפחתת פחמן ותהליך טרמיטים הם שני סוגים של טכניקות שאנו יכולים להשתמש בהן כדי לבודד מתכת מתרכובת התחמוצת שלה. לסיכום, ההבדל העיקרי בין הפחתת פחמן לתהליך תרמיט הוא שבהפחתת פחמן אנו יכולים לחלץ מתכת בסיסית מהעפרה שלה באמצעות הפחתת תחמוצת מתכת מותכת באמצעות פחמן, בעוד שבתהליך תרמיט, אנו משתמשים באבקת אלומיניום במקום פחמן.
