Электролиз расплавленных солей

Металлы, для восстановления окислов которых углеродом требуются слишком высокие температуры, а также металлы, образующие летучие соединения и карбиды, получают электролизом расплавленных солей преимущественно из галогенидов. Примером тому щелочные и щелочноземельные металлы, магний и алюминий: все они обладают большим сродством к кислороду, а при высоких температурах интенсивно испаряются в виде элементов или соединений, либо образуют карбиды. Наиболее удобны хлориды и фториды, которые сравнительно дешевы и дают легкоплавкие смеси с температурами плавления ниже 1000° С. 
 

Получение магния электролизом

Для электролиза используют природные хлориды либо окислы или карбонаты, которые предварительно переводят в хлориды действием хлора и углерода:
 
MgCО3 + Сl2 + С = MgCl2 + СO2 + СО.
 
Расплавленный хлористый магний при температуре около 700° С подвергают электролизу. В расплаве эта соль состоит из ионов Mg2+ и Сl. На катоде ионы магния приобретают два электрона и восстанавливаются до металла. Температура плавления магния 651° С, поэтому он получается в жидком состоянии и всплывает над менее плотным электролитом:
 
Mg2+ + 2е → Mg.
 
На другом электроде — аноде — окисляются ионы Сl, они отдают два электрона, превращаясь в молекулы газообразного хлора.
 

Получение алюминия электролизом

Алюминий получают электролизом окиси, растворенной в расплавленном криолите Na3AlF6. В этом расплаве Al2O3 при температуре около 1000° С диссоциирует, подобно соли, растворенной в воде:
 
Аl2O3⇄2Аl3+ + 3O2-.
 
На катоде получают жидкий алюминий
 
4Аl3+ + 12е→2Аl, 
 
а на аноде выделяется кислород 
 
6O2-2 12е→3O2
 
Суммарно
 
2Аl203 % 4Аl + 3О2 + 2ΔZ0,
 
где ΔZ0— работа электрического тока, кВт•ч/моль.
Криолит служит только растворителем и при электролизе не расходуется.
Подобно магнию, из хлоридных и фторидных расплавов получают щелочные металлы и кальций, для восстановления последнего углеродом потребовалась бы температура выше 1800° С 
 

Статья на тему Электролиз расплавленных солей