Fremstilling af jern og aluminium, redoxreaktioner

Indhold

Jern fremstilling2

Aluminium fremstilling.4

Oxidation og reduktion5

Spændingsrækken6

Galvaniske elementer6

Afstemning af redoxreaktioner.8

Eksempel afstemning redoxreaktion.9

Uv-plan.10

Læringsmåle11

Jern fremstilling

Eksempler på jernholdige malmmineraler er hæmatit Fe2O3(s), magnetit Fe3O4(s), jern(II)carbonat FeCO3(s) og pyrit FeS2(s). den største jernmalm forekomst der findes er i Brasilien. En god jernmalm indeholder 60% jern men typisk ligger indholdet af jern på 25% - 35% i den malm der brydes. Urenheder der er i jernmalm er især sand og ler.

Jernmalmen brydes i åbne miner. Malmen bliver knuses, sorteres og renses, hvorefter blandes med calciumcarbonat og koks. Blandingen opvarmes i en ovn, hvor der forløber flere reaktioner inden den flydende jern bliv dannet. Højovnen er mindst 30 meter høj og er fremstillet af stål, der indvendig er foret med brandfaste mursten. Blandingen tilføres oppefra højovnens top, mens der blæses varm luft ind fra bunden. Herved kan temperaturen i bunden af højovnen nå op på 2000?C og i toppen omkring 200?C. I højovnen forløber følgende reaktioner:

figur

Carbon fra koks reagerer med dioxygen fra den varme luft under dannelse af carbondioxid: C(s) + O2(g) ? CO2(g).

Ved de høje temperaturer i højovnen dekomponerer calciumcarbonat til calciumoxid og carbondioxid: CaCo3(s) ? CaO(s) + CO2(g).

Det dannede carbondioxid reagerer med mere carbon fra koks under dannelse af carbonmonoxid: C(s) + CO2(g) ? 2 CO(g).