* bassa conducibilità in stato solido: L'allumina è un composto ionico, il che significa che è tenuto insieme da forti forze elettrostatiche tra ioni di alluminio caricati positivamente (al³⁺) e ioni di ossido caricati negativamente (O²⁻). A suo stato solido, questi ioni sono bloccati in una struttura reticolare rigida, impedendo loro di muoversi liberamente e trasportare corrente elettrica.
* Punto di fusione elevato: L'allumina ha un punto di fusione molto alto di circa 2040 ° C. A questa temperatura, i legami ionici si rompono, consentendo agli ioni di muoversi liberamente e condurre elettricità.
* Elettrolisi: Il processo di elettrolisi prevede l'uso di una corrente elettrica per guidare una reazione chimica non spontanea. Nel caso dell'allumina, lo stato fuso consente che si verifichino le seguenti reazioni sugli elettrodi:
* sul catodo (elettrodo negativo): Ioni in alluminio (al³⁺) Elettroni di guadagno e sono ridotti in metallo in alluminio liquido:al³⁺ + 3e⁻ → al (L)
* sull'anodo (elettrodo positivo): Gli ioni di ossido (O²⁻) perdono elettroni e vengono ossidati in gas di ossigeno:2O²⁻ → O₂ (G) + 4E⁻
Perché non sciogliere l'allumina in un solvente?
Sebbene sia possibile dissolvere l'allumina in alcuni solventi, questo approccio non è pratico per l'elettrolisi. Ecco perché:
* Reattività del solvente: La maggior parte dei solventi che potrebbero dissolvere l'allumina reagirebbe con gli ioni di alluminio o l'ossigeno prodotto durante l'elettrolisi, complicando il processo e producendo sottoprodotti indesiderati.
* Interferenza elettrochimica: I solventi possono anche interferire con il processo di elettrolisi conducendo elettricità o partecipando a reazioni laterali indesiderate.
In sintesi, l'elettrolizzante allumina nel suo stato fuso è il modo più efficiente e pratico per estrarre il metallo di alluminio perché consente la conduttività ionica necessaria senza introdurre complicanze dai solventi.
