Persiapan saka
Amarga kegiatan banget kuwat saka Calcium Metal, iku utamané diprodhuksi dening electrolytic molten calcium klorida utawa calcium hidroksida ing sasi. Ing taun-taun pungkasan, metode pengurangan mboko sithik dadi cara utama kanggo ngasilake Logam Kalsium.
Cara pangurangan yaiku nggunakake aluminium logam kanggo nyuda jeruk ing vakum lan suhu dhuwur, lan banjur mbenerake kanggo entuk kalsium.
Cara reduksi biasane nggunakake watu gamping minangka bahan mentah, kalsium oksida sing dikalsinasi lan bubuk aluminium minangka agen pereduksi.
Kalsium oksida lan wêdakakêna aluminium bubuk dicampur kanthi seragam ing proporsi tartamtu, ditekan dadi pamblokiran, lan reaksi ing vakum 0,01 lan suhu 1050-1200 â. Ngasilake uap kalsium lan kalsium aluminat.
Rumus reaksi: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
Uap kalsium suda kristal ing 750-400 ° C. Kalsium kristal kasebut banjur dilebur lan dicor ing sangisore perlindungan argon kanggo entuk ingot kalsium sing padhet.
Tingkat pemulihan kalsium sing diprodhuksi kanthi metode reduksi umume kira-kira 60%.
Amarga proses teknologie uga relatif prasaja, metode reduksi minangka cara utama kanggo ngasilake kalsium metalik ing taun-taun pungkasan.
Pembakaran ing kahanan normal bisa gampang tekan titik leleh kalsium metalik, saengga bakal nyebabake pembakaran kalsium metalik.
Elektrolisis sadurungé yaiku cara kontak, sing banjur ditingkatake dadi elektrolisis katoda cair.
Elektrolisis kontak pisanan ditrapake dening W. Rathenau ing taun 1904. Elektrolit sing digunakake yaiku campuran CaCl2 lan CaF2. Anoda sel elektrolitik dilapisi karo karbon kayata grafit, lan katoda digawe saka baja.
Kalsium sing didesorpsi sacara elektrolitik ngambang ing permukaan elektrolit lan kondensasi ing katoda sing kena kontak karo katoda baja. Nalika elektrolisis maju, katoda mundhak, lan kalsium mbentuk batang sing bentuke wortel ing katoda.
Kerugian produksi kalsium kanthi cara kontak yaiku: konsumsi bahan mentah sing akeh, kelarutan dhuwur saka Logam Kalsium ing elektrolit, efisiensi arus sing sithik, lan kualitas produk sing kurang (kira-kira 1% klorin).
Cara katoda cair nggunakake paduan tembaga-kalsium (ngemot 10% -15% kalsium) minangka katoda cair lan elektroda grafit minangka anoda. Kalsium sing didesorpsi sacara elektrolisis disimpen ing katoda.
Cangkang sel elektrolitik digawe saka wesi tuang. Elektrolit kasebut minangka campuran CaCl2 lan KCI. Tembaga dipilih minangka komposisi campuran katoda cair amarga ana wilayah titik leleh sing sithik banget ing wilayah isi kalsium dhuwur ing diagram fase tembaga-kalsium, lan paduan tembaga-kalsium kanthi kandungan kalsium 60% -65 % bisa disiapake ing ngisor 700 °C.
Ing wektu sing padha, amarga tekanan uap tembaga sing cilik, gampang dipisahake nalika distilasi. Kajaba iku, paduan tembaga-kalsium sing ngemot kalsium 60% -65% duwe kapadhetan sing luwih dhuwur (2.1-2.2g / cm³), sing bisa njamin delaminasi sing apik karo elektrolit. Isi kalsium ing campuran katoda ngirim ora ngluwihi 62% -65%. Efisiensi saiki kira-kira 70%. Konsumsi CaCl2 saben kilogram kalsium yaiku 3,4-3,5 kilogram.
Paduan tembaga-kalsium sing diasilake dening elektrolisis ditindakake saben distilasi ing kondisi vakum 0,01 Torr lan suhu 750-800 â kanggo mbusak impurities molah malih kayata kalium lan sodium.
Banjur distilasi vakum kapindho ditindakake ing 1050-1100 ° C, kalsium dikondensasi lan dikristal ing sisih ndhuwur tangki distilasi, lan sisa tembaga (ngemot 10% -15% kalsium) ditinggalake ing sisih ngisor. tank lan bali menyang electrolyzer kanggo nggunakake.
Kalsium kristal sing dijupuk yaiku kalsium industri kanthi tingkat 98% -99%. Yen total isi sodium lan magnesium ing bahan mentah CaCl2 kurang saka 0,15%, paduan tembaga-kalsium bisa disuling sapisan kanggo entuk kalsium metalik kanthi kandungan â¥99%.
Kalsium kemurnian dhuwur bisa dipikolehi kanthi ngobati kalsium industri kanthi distilasi vakum sing dhuwur. Umumé, suhu distilasi dikontrol dadi 780-820 ° C, lan derajat vakum yaiku 1 × 10-4. Pangobatan distilasi kurang efektif kanggo ngresiki klorida ing kalsium.
Nitrida bisa ditambahake ing ngisor suhu distilasi kanggo mbentuk uyah ganda ing wangun CanCloNp. Garam ganda iki nduweni tekanan uap sing sithik lan ora gampang molah malih lan tetep ana ing residu distilasi.
Kanthi nambahake senyawa nitrogen lan ngresiki kanthi distilasi vakum, jumlah unsur impurity klorin, mangan, tembaga, wesi, silikon, aluminium lan nikel ing kalsium bisa dikurangi dadi 1000-100ppm, lan kalsium kemurnian dhuwur 99,9% -99,99%. bisa dipikolehi.
Diekstrusi utawa digulung dadi rod lan piring, utawa dipotong dadi potongan-potongan cilik lan dibungkus ing wadhah sing kedap udara.
Miturut telung cara persiapan ing ndhuwur, bisa dideleng manawa metode reduksi nduweni proses teknologi sing prasaja, kurang energi lan kurang wektu, lan luwih cocok kanggo produksi industri.
Mulane, metode pengurangan minangka cara utama kanggo produksi Logam Kalsium ing taun-taun pungkasan.
