ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกระบวนการรีดักชันคาร์บอนกับกระบวนการเทอร์ไมต์คือในการลดคาร์บอน เราสามารถแยกโลหะพื้นฐานออกจากแร่ของมันผ่านการลดโลหะออกไซด์ที่หลอมรวมโดยใช้คาร์บอน ในขณะที่ในกระบวนการเทอร์ไมต์ เราใช้ผงอะลูมิเนียมแทนคาร์บอน.
กระบวนการลดคาร์บอนและเทอร์ไมต์เป็นสองกระบวนการทางโลหะวิทยาที่สำคัญ ดังนั้นเราจึงใช้กระบวนการเหล่านี้ในความต้องการของอุตสาหกรรมเป็นหลัก การลดคาร์บอนเป็นขั้นตอนของการหลอม ในการหลอม เราใช้ความร้อนกับแร่โลหะโดยมีตัวรีดิวซ์ซึ่งเป็นคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการเทอร์โม เราทำกระบวนการเดียวกันกับผงอะลูมิเนียมแทนคาร์บอน
การลดคาร์บอนคืออะไร
การลดคาร์บอนเป็นกระบวนการที่เราสามารถแยกโลหะออกจากโลหะออกไซด์ที่หลอมรวมโดยใช้คาร์บอน ที่นี่คาร์บอนทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ ในกระบวนการนี้ เราสามารถดึงโลหะออกจากโลหะออกไซด์ในแร่ได้ฟรี นอกจากนี้ วิธีนี้ยังเหมาะสำหรับโลหะ เช่น เหล็ก ทองแดง สังกะสี เป็นต้น
รูปที่ 01: โรงหลอมใช้วิธีลดคาร์บอนในการสกัดโลหะ
ในขั้นตอนนี้ ก่อนอื่น เราต้องผสมแร่ที่คั่วหรือเผาแล้วกับโค้กหรือถ่านในปริมาณที่เหมาะสม (โค้กและถ่านชาร์โคลเป็นแหล่งคาร์บอนที่ดีที่สุด) จากนั้นเราก็ต้องประคบร้อน ต้องใช้อุณหภูมิที่สูงมาก ในที่สุดมันจะสลายแร่โลหะโดยการกำจัดองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ เป็นก๊าซหรือตะกรัน (ผลพลอยได้คล้ายแก้ว) และปล่อยให้โลหะอยู่ข้างหลังในรูปแบบอิสระโดยหลักแล้ว เราจำเป็นต้องดำเนินการตามกระบวนการนี้ในเตาหลอมเหล็กที่มีการควบคุมการจ่ายอากาศ หากเราจะแยกโลหะสังกะสีออกจากแร่ ปฏิกิริยารีดักชันคาร์บอนจะเป็นดังนี้:
ZnO + C ⟶ Zn + CO
นอกจากนี้ เราจำเป็นต้องเติมน้ำยาเพิ่มเติมในแร่เพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่ยังคงอยู่ในแร่ เราเรียกมันว่า "ฟลักซ์" นอกจากนี้ ฟลักซ์นี้สามารถรวมกับสิ่งเจือปนและสร้างผลิตภัณฑ์ที่หลอมละลายได้ เราเรียกสิ่งนี้ว่า “ตะกรัน”
กระบวนการเทอร์ไมต์คืออะไร
กระบวนการเทอร์ไมต์เป็นเทคนิคที่เราสามารถแยกโลหะออกจากแร่โดยใช้ผงอลูมิเนียม นอกจากนี้ กระบวนการนี้ช่วยลดโลหะออกไซด์ให้เป็นโลหะอิสระ ตัวรีดิวซ์เป็นอะลูมิเนียม
นอกจากนี้ โลหะหลักที่เราสกัดได้จากวิธีนี้คือโครเมียมและแมงกานีส เราสามารถทำได้เพราะอลูมิเนียมมีประจุไฟฟ้ามากกว่าโครเมียมและแมงกานีส ปฏิกิริยาเคมีสำหรับกระบวนการนี้มีดังนี้:
2Al + Cr2O3 ⟶ Al2O 3 + 2Cr
8Al + Mn3O4 ⟶ Al2O 3 + 9Mn
ความแตกต่างระหว่างกระบวนการลดคาร์บอนและเทอร์ไมต์คืออะไร
กระบวนการลดคาร์บอนและปลวกเป็นเทคนิคสองประเภทที่เราสามารถใช้แยกโลหะออกจากสารประกอบออกไซด์ได้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการลดคาร์บอนและกระบวนการเทอร์ไมต์คือในการลดคาร์บอน เราสามารถแยกโลหะพื้นฐานออกจากแร่ผ่านการลดของโลหะออกไซด์ที่หลอมรวมโดยใช้คาร์บอน ในขณะที่ในกระบวนการเทอร์ไมต์ เราใช้ผงอะลูมิเนียมแทนคาร์บอน
เมื่อพิจารณาถึงหลักการของปฏิกิริยา ความแตกต่างระหว่างกระบวนการรีดักชันคาร์บอนและกระบวนการเทอร์ไมต์คือในการลดคาร์บอน คาร์บอนจะส่งผ่านประจุไปยังไอออนบวกของโลหะ เปลี่ยนประจุของโลหะจากบวกเป็นศูนย์ ดังนั้นเราจึงสามารถรับโลหะอิสระได้ในที่สุด ในกระบวนการเทอร์ไมต์ อะลูมิเนียมจะให้ผลบวกทางไฟฟ้ามากกว่าโครเมียมและแมงกานีส จึงสามารถทดแทนโลหะในสารประกอบออกไซด์ได้ตัวอย่างโลหะที่เราสกัดได้จากกระบวนการลดคาร์บอน ได้แก่ สังกะสี ทองแดง เหล็ก ฯลฯ ในขณะที่โครเมียมและแมงกานีสเป็นโลหะที่เราสกัดได้จากกระบวนการเทอร์ไมต์
สรุป – กระบวนการลดคาร์บอนเทียบกับกระบวนการเทอร์ไมต์
กระบวนการลดคาร์บอนและปลวกเป็นเทคนิคสองประเภทที่เราสามารถใช้แยกโลหะออกจากสารประกอบออกไซด์ได้ โดยสรุป ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการลดคาร์บอนและกระบวนการเทอร์ไมต์คือในการลดคาร์บอน เราสามารถแยกโลหะพื้นฐานออกจากแร่ของมันผ่านการลดโลหะออกไซด์ที่หลอมรวมโดยใช้คาร์บอน ในขณะที่ในกระบวนการเทอร์ไมต์ เราใช้ผงอะลูมิเนียมแทนคาร์บอน