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钙热还原
图片来自phyworld

钙热还原反应(Calciothermic reactions)是一类金属热还原反应(更广义地说,也算是热化学反应),利用金属在高温下扮演还原剂的角色进行反应。[1]

钙是一种强效且工业上能取得的还原剂,且在埃林汉姆图里,钙通常被视为很强的氧化物还原剂,尽管从这个角度来说镧氧化物又比钙更强。然而,前述趋势不延续于非氧化物的化合物,例如氯化物可经由钙热还原反应得到镧,固可言钙是比镧的氯化物更强的还原剂。

钙热还原反应可用于从氧化矿石获得多种金属,如等。

钙热还原反应有一种有趣的运用方式,就是以在进行还原反应的同时即时生成金属钙,所有反应物皆浸泡于氯化钙熔汤中,如FFC剑桥法所采取的反应方式。

还原剂

在化合价有改变的氧化还原反应中,氧化数由低变高(即失去电子)的物质称作还原剂,可称抗氧化剂,具有还原性,被氧化,其产物叫氧化产物。

还原剂是相对的概念,因为同一物质可能随反应物质的不同,呈现还原剂或氧化剂的特性。

如:SO2+2HNO3→H2SO4+2H2O+NO2,中SO2是还原剂。 但在2H2S+SO2→3S+H2O中,SO2却是氧化剂。

化合物中如果有处在中间价态的元素,则它们通常是还原剂,如氯化亚锡、硫酸亚铁、一氧化碳、三氯化钛等。 常见的还原剂有:

  • 氢气(H2)
  • 碳(C)、一氧化碳(CO)
  • 还原铁粉(Fe)、锌粉(Zn)
  • 碱金属(常用的有Li、Na、K)
  • 对氧活性大的金属(如Mg、Al、Ca、La等)
  • 氯化亚锡(SnCl2)
  • 草酸
  • 硼氢化钾(KBH4)、硼氢化钠(NaBH4)
  • 活泼金属氢化物、氢化铝锂(LiAlH4)
  • 次磷酸、次磷酸钠
  • 硫代硫酸钠(Na2S2O3)
  • 联氨(N2H4)

FFC剑桥法

FFC剑桥法(英语:FFC Cambridge Process)是一种将固体金属,尤其是氧化物,置于阴极,在熔融盐中还原成较纯金属或者合金的电化学方法。FFC剑桥法被视为一种具有潜力的精炼方式,未来可能可以取代某些现有的金属生产方式,例如长期用于精炼钛的克罗尔法。

参考文献