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鈣熱還原
圖片來自phyworld

鈣熱還原反應(Calciothermic reactions)是一類金屬熱還原反應(更廣義地說,也算是熱化學反應),利用金屬在高溫下扮演還原劑的角色進行反應。[1]

鈣是一種強效且工業上能取得的還原劑,且在埃林漢姆圖裏,鈣通常被視為很強的氧化物還原劑,儘管從這個角度來說鑭氧化物又比鈣更強。然而,前述趨勢不延續於非氧化物的化合物,例如氯化物可經由鈣熱還原反應得到鑭,固可言鈣是比鑭的氯化物更強的還原劑。

鈣熱還原反應可用於從氧化礦石獲得多種金屬,如等。

鈣熱還原反應有一種有趣的運用方式,就是以在進行還原反應的同時即時生成金屬鈣,所有反應物皆浸泡於氯化鈣熔湯中,如FFC劍橋法所採取的反應方式。

還原劑

在化合價有改變的氧化還原反應中,氧化數由低變高(即失去電子)的物質稱作還原劑,可稱抗氧化劑,具有還原性,被氧化,其產物叫氧化產物。

還原劑是相對的概念,因為同一物質可能隨反應物質的不同,呈現還原劑或氧化劑的特性。

如:SO2+2HNO3→H2SO4+2H2O+NO2,中SO2是還原劑。 但在2H2S+SO2→3S+H2O中,SO2卻是氧化劑。

化合物中如果有處在中間價態的元素,則它們通常是還原劑,如氯化亞錫、硫酸亞鐵、一氧化碳、三氯化鈦等。 常見的還原劑有:

  • 氫氣(H2)
  • 碳(C)、一氧化碳(CO)
  • 還原鐵粉(Fe)、鋅粉(Zn)
  • 鹼金屬(常用的有Li、Na、K)
  • 對氧活性大的金屬(如Mg、Al、Ca、La等)
  • 氯化亞錫(SnCl2)
  • 草酸
  • 硼氫化鉀(KBH4)、硼氫化鈉(NaBH4)
  • 活潑金屬氫化物、氫化鋁鋰(LiAlH4)
  • 次磷酸、次磷酸鈉
  • 硫代硫酸鈉(Na2S2O3)
  • 聯氨(N2H4)

FFC劍橋法

FFC劍橋法(英語:FFC Cambridge Process)是一種將固體金屬,尤其是氧化物,置於陰極,在熔融鹽中還原成較純金屬或者合金的電化學方法。FFC劍橋法被視為一種具有潛力的精煉方式,未來可能可以取代某些現有的金屬生產方式,例如長期用於精煉鈦的克羅爾法。

參考文獻