黒鉛棒は、酸化アルミニウムからアルミニウム金属を抽出するホール・ヒロルト法の陰極として使用される。
このプロセスでは、陽極も陰極も黒鉛でできています。
理解すべき4つのポイント
1.ホール・ヒロルト法
アルミニウムを抽出するための主要な工業プロセスです。
酸化アルミニウム（Al2O3）を溶融氷晶石（Na3AlF6）に溶解し、セル内で電気分解する。
このプロセスには約950～980℃の高温が必要である。
2.プロセスにおける黒鉛の役割
ホール・ヒロルト法では、黒鉛は陽極と陰極の両方の役割を果たす。
黒鉛陽極は、酸素イオンと反応して二酸化炭素を放出し、プロセス中に消費される。
一方、グラファイトカソードは比較的安定した状態を保ち、アルミニウムイオンの還元に表面を提供する。
3.黒鉛が使われる理由
黒鉛が選ばれる理由は、その導電性、高温への耐性、電解環境での安定性である。
また、比較的安価で製造が容易であるため、大規模な工業プロセスには不可欠である。
4.ホール・ヒールプロセスにおけるカソード特性
参考文献に記載されている正極材料に望ましい特性の通り、グラファイトは、電解液と接触したときに安定した材料であること、有用な使用電圧を有すること、製造が容易であること、低コストであることの基準を満たしている。
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