कार्बोथर्मिक और मेटलोथर्मिक कमी के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्बोथर्मिक कमी में, कम करने वाला एजेंट कार्बन होता है, जबकि मेटलोथर्मिक कमी में, कम करने वाला एजेंट एक धातु होता है।
शुद्ध धातु प्राप्त करने में कार्बोथर्मिक अपचयन और मेटालोथर्मिक अपचयन बहुत महत्वपूर्ण अभिक्रियाएँ हैं। ये प्रतिक्रियाएं मुख्य रूप से औद्योगिक प्रक्रियाओं में लागू होती हैं।
कार्बोथर्मिक कमी क्या है?
कार्बोथर्मिक अपचयन अभिक्रिया एक प्रकार की रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें कार्बन की उपस्थिति में धातु ऑक्साइड जैसे पदार्थों का अपचयन होता है। यहां, कार्बन कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है।आमतौर पर, इस प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएं बहुत अधिक तापमान पर होती हैं। कई तत्वों के तात्विक रूपों के उत्पादन में ये कार्बोथर्मिक कमी प्रतिक्रियाएं बहुत महत्वपूर्ण हैं। हम एलिंगहैम आरेखों का उपयोग करके धातुओं की कार्बोथर्मिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने की क्षमता का आसानी से अनुमान लगा सकते हैं।
एलिंगम आरेख एक ऐसा ग्राफ है जो यौगिकों की स्थिरता की तापमान निर्भरता को दर्शाता है। आम तौर पर, यह विश्लेषण धातु ऑक्साइड और सल्फाइड की कमी की आसानी को बढ़ाने में उपयोगी होता है। यह नाम 1944 में हेरोल्ड एलिंगहैम द्वारा इसकी खोज के कारण आया है।
चित्र 01: एक एलिंघम आरेख
कार्बोथर्मिक कमी प्रतिक्रियाएं कभी-कभी कार्बन मोनोऑक्साइड और यहां तक कि कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने में सक्षम होती हैं। हम एन्ट्रापी परिवर्तन के संबंध में अभिकारकों के उत्पादों में रूपांतरण का वर्णन कर सकते हैं।इस प्रतिक्रिया में, दो ठोस यौगिक (धातु ऑक्साइड और कार्बन) एक नए ठोस यौगिक (धातु), और एक गैस (कार्बन मोनोऑक्साइड या कार्बन डाइऑक्साइड) में परिवर्तित हो जाते हैं। बाद की प्रतिक्रिया में उच्च एन्ट्रापी होती है।
कार्बोथर्मिक कमी प्रतिक्रियाओं के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें प्रमुख अनुप्रयोग के रूप में लौह अयस्क गलाना शामिल है। यहां, कार्बन की उपस्थिति में कम करने वाले एजेंट के रूप में लौह अयस्क को कम किया जाता है। यह प्रतिक्रिया लौह धातु और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पादों के रूप में देती है। एक अन्य महत्वपूर्ण उदाहरण लेब्लांक प्रक्रिया है जहां सोडियम सल्फेट कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है, सोडियम सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड देता है।
मेटालोथर्मिक रिडक्शन क्या है?
मेटालोथर्मिक कमी प्रतिक्रिया एक प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया है जो एक धातु को कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग करके ऑक्साइड या क्लोराइड जैसे फ़ीड सामग्री से लक्ष्य धातु या मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए आयोजित की जाती है। अधिकांश प्रतिक्रियाशील धातुएं इस कमी प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त की जाती हैं। उदा. टाइटेनियम धातु।
इस प्रकार की प्रतिक्रिया का एक सामान्य उदाहरण नाइओबियम धातु का शुद्धिकरण है।इस कमी प्रतिक्रिया में, नाइओबियम धातु और एल्यूमीनियम ऑक्साइड देने के लिए एल्यूमीनियम धातु द्वारा नाइओबियम ऑक्साइड को कम किया जाता है। यह एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है जहां ऑक्साइड अशुद्धियां स्लैग होती हैं, और हम उन्हें पिघला हुआ नाइओबियम धातु से निकाल सकते हैं।
कार्बोथर्मिक और मेटालोथर्मिक रिडक्शन में क्या अंतर है?
शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए कार्बोथर्मिक अपचयन और मेटालोथर्मिक अपचयन बहुत महत्वपूर्ण अभिक्रियाएँ हैं। कार्बोथर्मिक कमी प्रतिक्रिया एक प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें कार्बन की उपस्थिति में धातु ऑक्साइड जैसे पदार्थों की कमी होती है। दूसरी ओर, मेटलोथर्मिक कमी प्रतिक्रिया, एक प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, जो धातु को कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग करके ऑक्साइड या क्लोराइड जैसे फ़ीड सामग्री से लक्ष्य धातु या मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए आयोजित की जाती है। कार्बोथर्मिक और मेटालोथर्मिक कमी के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि कार्बोथर्मिक कमी में कम करने वाला एजेंट कार्बन होता है जबकि मेटलोथर्मिक कमी में कम करने वाला एजेंट एक धातु होता है।
नीचे इन्फोग्राफिक सारणीबद्ध रूप में कार्बोथर्मिक और मेटलोथर्मिक कमी के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश - कार्बोथर्मिक बनाम मेटालोथर्मिक कमी
शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए कार्बोथर्मिक अपचयन और मेटालोथर्मिक अपचयन बहुत महत्वपूर्ण अभिक्रियाएँ हैं। कार्बोथर्मिक और मेटालोथर्मिक कमी के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि कार्बोथर्मिक कमी में, कम करने वाला एजेंट कार्बन होता है, जबकि मेटलोथर्मिक कमी में, कम करने वाला एजेंट एक धातु होता है।
