एल्यूमीनियम उत्पादन की इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया में, एल्यूमीनियम का जमाव एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया है जो एल्यूमीनियम आयनों को धातु एल्यूमीनियम में परिवर्तित करती है। और यह बयान प्रक्रिया कैथोड में होती है।
यह समझने के लिए कि कैथोड में एल्यूमीनियम क्यों जमा किया जाता है, हमें इलेक्ट्रोलिसिस की प्रकृति और आयनों के आंदोलन के साथ शुरू करने की आवश्यकता है। हॉल में - Héroult प्रक्रिया, जो व्यापक रूप से औद्योगिक एल्यूमीनियम उत्पादन में उपयोग की जाती है, इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में एक पिघला हुआ इलेक्ट्रोलाइट होता है जो मुख्य रूप से क्रायोलाइट और एल्यूमीनियम ऑक्साइड से बना होता है। जब एक विद्युत प्रवाह लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रोलाइट में आयन विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत प्रत्यक्ष रूप से आगे बढ़ना शुरू करते हैं।
एल्यूमीनियम आयनों (al⁺⁺) को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। एक विद्युत क्षेत्र में, सकारात्मक आयन हमेशा नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में, कैथोड नकारात्मक रूप से चार्ज इलेक्ट्रोड है, जबकि एनोड को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है। इसलिए, एल्यूमीनियम आयन लगातार कैथोड की ओर बढ़ेंगे।
जब एल्यूमीनियम आयन कैथोड की सतह तक पहुंचते हैं, तो वे कैथोड से इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं और कमी प्रतिक्रिया से गुजरते हैं। इस प्रतिक्रिया का रासायनिक समीकरण है: al⁺⁺ + 3 e⁻ → al। इस प्रतिक्रिया के माध्यम से, एल्यूमीनियम आयन अपना चार्ज खो देते हैं और उन्हें धातु एल्यूमीनियम में बदल दिया जाता है। चूंकि इलेक्ट्रोलाइटिक सेल एक उच्च - तापमान वातावरण में है (950 - 970 डिग्री) के बारे में, उत्पन्न धातु एल्यूमीनियम एक पिघला हुआ राज्य में है।
हॉल में कैथोड - héroult प्रक्रिया आमतौर पर कार्बन ईंटों से बनाई जाती है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के नीचे रखी जाती है। यह डिजाइन एल्यूमीनियम के बयान के लिए एक स्थिर मंच प्रदान करता है। जमाव द्वारा गठित पिघले हुए एल्यूमीनियम में पिघले हुए इलेक्ट्रोलाइट की तुलना में अधिक घनत्व होता है, इसलिए यह कैथोड की सतह पर डूब जाएगा और वहां जमा होगा, जो एल्यूमीनियम संग्रह की प्रक्रिया भी है।
इसके विपरीत, एनोड वह स्थान है जहां ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं होती हैं। एनोड में, ऑक्साइड आयनों (Oβ⁻) इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए एनोड में कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और यहां कोई एल्यूमीनियम बयान नहीं होता है।
इसके अलावा, कैथोड की सामग्री भी एल्यूमीनियम के बयान के लिए महत्वपूर्ण है। कार्बन ईंटों में अच्छी विद्युत चालकता होती है, जो यह सुनिश्चित कर सकती है कि कमी प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को सुचारू रूप से एल्यूमीनियम आयनों में स्थानांतरित किया जाता है। इसी समय, कार्बन ईंटें इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में उच्च - तापमान वातावरण का सामना कर सकती हैं और सामान्य परिस्थितियों में पिघले हुए एल्यूमीनियम के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं, जो यह सुनिश्चित करती है कि जमा एल्यूमीनियम प्रदूषित नहीं है और अच्छी शुद्धता बनाए रख सकता है।
यह देखा जा सकता है कि कैथोड में एल्यूमीनियम का जमाव विद्युत क्षेत्र में सकारात्मक आयनों के दिशात्मक आंदोलन और कैथोड में कमी प्रतिक्रिया का परिणाम है। यह प्रक्रिया न केवल एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस का मूल है, बल्कि एल्यूमीनियम उत्पादन की दक्षता और गुणवत्ता भी निर्धारित करती है। इसलिए, एल्यूमीनियम के औद्योगिक उत्पादन में, कैथोड के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करना और इसके अच्छे प्रदर्शन को बनाए रखना एल्यूमीनियम के सुचारू बयान को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण लिंक हैं।
