炭素熱還元と金属熱還元の大きな違いは、炭素熱還元は還元剤が炭素であるのに対し、金属熱還元は還元剤が金属であることである。

炭素の熱還元や金属の熱還元は、純金属を得るための重要な反応であり、これらの反応は主に工業プロセスで利用されている。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 炭素熱還元とは 3. 金属熱還元とは 4. 横並び比較 - 炭素熱還元と金属熱還元を表形式で 5. まとめ

炭素熱還元は何ですか？

炭素熱還元反応とは、炭素の存在下で金属酸化物などの物質を還元する化学反応である。ここで、炭素は還元剤として働く傾向がある。通常、この化学反応は非常に高い温度で行われる。この炭素熱還元反応は、多くの元素の元素形態の生成に重要である。エリンガム図を使って、金属が炭素熱反応に参加する能力を簡単に予測することができるのです。

エリンガム図とは、化合物の安定性の温度依存性を示すグラフである。一般に、この分析は金属酸化物や硫化物の還元しやすさを向上させるのに役立つ。1944年にハロルド・エリンガムが発見したことが名前の由来です。

図01：エリンガム図

炭素熱還元反応では、一酸化炭素や二酸化炭素が発生することもある。反応物から生成物への変換をエントロピーの変化で表現することができる。この反応では、2つの固体化合物（金属酸化物と炭素）が、新しい固体化合物（金属）と気体（一酸化炭素または二酸化炭素）に変化する。後者はエントロピーが大きい。

炭素熱還元反応は多くの用途があるが、その中でも鉄鉱石の製錬が主なものである。ここでは、鉄鉱石を還元剤である炭素の存在下で還元する。この反応では、生成物として金属鉄と二酸化炭素が発生する。また、硫化ナトリウムと炭素を反応させて硫化ナトリウムと二酸化炭素を生成するルブラン法も重要な例である。

金属熱還元は何ですか？

金属熱還元反応とは、金属を還元剤として用い、酸化物や塩化物などの原料から目的の金属や合金を得る化学反応である。ほとんどの反応性金属は、この還元プロセスによって得られる。

このような反応の例として、金属ニオブの精製がよく挙げられます。この還元反応では、ニオブ酸化物がアルミニウム金属によって還元され、ニオブ金属とアルミニウム酸化物が得られます。これは発熱反応であり、酸化物不純物のスラグを、溶融したニオブ金属から除去することができるのです。

熱媒と金属熱還元の違い

炭素熱還元と金属熱還元は、純金属を得るための重要な反応である。炭素熱還元反応とは、炭素の存在下、金属酸化物などの物質を還元する化学反応である。一方、金属熱還元は、酸化物や塩化物などの原料から、金属を還元剤として用いて目的の金属や合金を得る化学反応である。炭素熱還元と金属熱還元の大きな違いは、炭素熱還元は還元剤が炭素であるのに対し、金属熱還元は還元剤が金属であることである。

以下のインフォグラフィックは、炭素熱還元と金属熱還元の違いを表形式でまとめたものである。

概要 - 熱媒 vs. 金属熱還元

炭素熱還元と金属熱還元は、純金属を得るための重要な反応である。炭素熱還元と金属熱還元の大きな違いは、炭素熱還元は還元剤が炭素であるのに対し、金属熱還元は還元剤が金属であることである。

引用

1 "金属の熱還元 "科学ガイド、ここで見つけることができます。