No processo de extração de alumínio por eletrólise, que é crucial para a produção industrial, a coleta de alumínio é um elo -chave. E o eletrodo responsável pela coleta de alumínio é o cátodo.
Para entender melhor por que o cátodo é o eletrodo onde o alumínio é coletado, precisamos combinar o processo específico de eletrólise de alumínio. Como sabemos, o processo Hall - héroult é o método convencional para a eletrólise de alumínio. Nesse processo, a célula eletrolítica é um equipamento central e possui dois eletrodos principais: o cátodo e o ânodo.
O cátodo no salão - processo Héroult é geralmente feito de tijolos de carbono. Esses tijolos de carbono se alinham no fundo e nos lados da célula eletrolítica. Este design não é acidental. Os tijolos de carbono têm boa condutividade elétrica, que pode garantir o fluxo suave de corrente na célula eletrolítica. Ao mesmo tempo, eles podem suportar o ambiente de temperatura alto - (cerca de 950 - 970}) na célula eletrolítica, mantendo sua estabilidade estrutural.
Durante o processo de eletrólise, após a aplicação da corrente elétrica, as reações químicas ocorrem em ambos os eletrodos. No ânodo, que é feito de precedentes de carbono pré --, os íons de óxido perdem elétrons e reagem com carbono para formar dióxido de carbono. No cátodo, ocorre uma reação de redução. Os íons de alumínio no eletrólito fundido (compostos principalmente de criolito e óxido de alumínio) são atraídos pelo cátodo carregado negativamente. Eles ganham elétrons e são reduzidos a alumínio metálico.
Como a densidade do alumínio fundido é maior que a do eletrólito fundido, o alumínio fundido gerado afundará no fundo da célula eletrolítica. E a parte inferior da célula eletrolítica é exatamente onde está localizado o cátodo (tijolos de carbono). Portanto, o alumínio fundido se acumula na superfície do cátodo, realizando a coleção de alumínio.
Além disso, o cátodo não apenas desempenha o papel de coletar alumínio, mas também fornece um ambiente estável para a reação de eletrólise. Os tijolos de carbono do cátodo não reagem com o alumínio fundido em condições normais de eletrólise, garantindo que o alumínio coletado não fique contaminado e mantenha sua pureza. Isso é muito importante para a qualidade do produto final de alumínio.
Deve -se notar que, embora o ânodo também seja uma parte importante da célula eletrolítica, ela não está envolvida na coleta de alumínio. Sua principal função é participar da reação de oxidação e conduzir eletricidade. O processo de coleta de alumínio está intimamente relacionado ao cátodo devido à direção do movimento de íons e às características da reação de redução no processo de eletrólise.
Em resumo, no processo de eletrólise de alumínio, o eletrodo onde o alumínio é coletado é o cátodo. Seu material exclusivo (tijolos de carbono), posição (na parte inferior da célula eletrolítica) e as reações químicas que ocorrem lá o tornam o eletrodo -chave para a coleta de alumínio, fornecendo uma garantia confiável para o progresso suave da produção industrial de alumínio.
