Hall–Héroult-processen
Hall–Héroult process er en stor industriel proces, der benyttes til aluminiumraffinering. Den involverer opløsning af aluminiumoxid (alumina) (der normalt kommer fra bauxit, aluminiums primære malm, igennem Bayer-processen) i smeltet kryolit og elektrolysering af det smeltede saltbad, typisk til en dertil indrettet elektrolysecelle. Processen bliver udført på industriel skala og foregår ved 940–980 °C og producerer aluminium med en renhed på 99.5-99.8%. Aluminiumgenanvendelse, der ikke behøver elektrolyser, bliver således ikke behandlet med denne metode.[1]
Den blev opdaget næsten simultant i 1886 af den amerikanske kemiker Charles Martin Hall[2] og den franske videnskabsmand Paul Héroult[3]—der begge var 22 år gamle. nogle forfattere hævder, at Hall blev assisteret af sin søster Julia Brainerd Hall;[4] mens hendes involvering bliver diskuteret.[5][6] I 1888 åbnede Hall den første aluminiumsfabrik i stor skala i Pittsburgh. den blev senere til firmaet Alcoa.
Hall–Héroult-processen bruger stor mængde energi i form af elektricitet, og elektrolysestadition producerer store mængder kuldioxid, hvis elektriciteten kommer fra ikke-fornybare ressourcer. Derudover producerer processen også fluorocarbon-forbindelser som biprodukt, hvilket både bidrager til luftforurening og klimaforandringer.[7][8] I 2012 blev det estimeret, at der blev produceret 12,7 tons CO2 for hvert ton produceret aluminium.[9]
Med opdagelsen af processen gik alumonium fra at være dyrere end guld og platin, til at være et billigt metal, der kunne produceres i stor skala.[10] Den har gjort det muligt at fremstillet fly i tusindevis og skibsskrog af aluminum.[11]
Proces
redigér
Hall–Héroult-processen foregår efter nedenstående simplificerede reaktioner ved carbon-elektroder:
Overordnet:
I praksisk bliver der dannet langt mere CO2 ved anoden end CO:
Referencer
redigér- ^ Totten, George E.; MacKenzie, D. Scott (2003). Handbook of Aluminum: Volume 2: Alloy production and materials manufacturing. New York, NY: Marcel Dekker, Inc. ISBN 0-8247-0896-2.
- ^ Skabelon:US patent reference
- ^ Héroult, Paul; French patent no. 175,711 (filed: 23 April 1886; issued: 1 September 1886).
- ^ Kass-Simon, Gabrielle; Farnes, Patricia; Nash, Deborah, red. (1990). Women of Science: Righting the Record. Indiana University Press. s. 173-176. ISBN 0-253-20813-0.
- ^ Sheller, Mimi (2014). Aluminum dreams : the making of light modernity. Cambridge, MA: MIT Press. s. 270. ISBN 978-0262026826. Hentet 19. april 2016.
- ^ Giddens, Paul H. (1953). "Alcoa, An. American Enterprise. By Charles C. Carr. (Book review)". Pennsylvania History. 20 (2): 209-210.
- ^ Khaji, Khalil; Al Qassemi, Mohammed (2016). "The Role of Anode Manufacturing Processes in Net Carbon Consumption". Metals. 6 (6): 128. doi:10.3390/met6060128.
- ^ Marks, Jerry; Roberts, Ruth; Bakshi, Vikram; Dolin, Eric (januar 2000). "Perfluorocarbon (PFC) Generation During Primary Aluminum Production" (PDF).
- ^ Das, Subodh (2012). "Achieving Carbon Neutrality in the Global Aluminum Industry". JOM. 64 (2): 285-290. Bibcode:2012JOM....64b.285D. doi:10.1007/s11837-012-0237-0. ISSN 1047-4838. S2CID 59383624.
- ^ Kean, Sam (2010-07-30). "Aluminum: It Used To Be More Precious Than Gold". Slate Magazine. Hentet 2024-02-23.
- ^ "Lund Boat Company Founder Dies at 91". In-Depth Outdoors. 24. oktober 2003.