Diagramma di Ellingham: processo di riduzione degli ossidi metallici
Il diagramma di Ellingham trova applicazione nell’analisi della riduzione degli ossidi e dei solfuri metallici con lo scopo di ottenere il metallo puro. I metalli, escluse le varietà nobili, si trovano comunemente sulla crosta terrestre sotto forma di ossidi, solfuri, carbonati e silicati.
Il procedimento per ottenere il metallo puro dalla sua forma minerale avviene attraverso una semireazione di riduzione, impiegando riducenti chimici a elevate temperature, in soluzioni acquose o tramite elettrolisi. Nell’ambito della metallurgia, l’energia libera di Gibbs trova applicazione nello studio degli equilibri relativi alla produzione dei metalli attraverso la riduzione degli ossidi tramite il carbonio.
Il concetto può essere esaminato utilizzando grafici che mostrano l’energia libera di formazione degli ossidi metallici in funzione della temperatura, grafici noti come diagrammi di Ellingham. I dati riportati nei diagrammi evidenziano che le energie libere di formazione degli ossidi metallici crescono all’aumentare della temperatura. Le rette rappresentative nel diagramma possono intersecarsi a determinate temperature, consentendo la riduzione degli ossidi mediante l’utilizzo di carbonio.
Dall’analisi del diagramma emerge che la CO2 è più stabile a basse temperature e tende a reagire con il carbonio ad alte temperature, producendo CO. Questo processo di riduzione può verificarsi anche con altri ossidi metallici.
In sintesi, il diagramma di Ellingham fornisce preziose informazioni sulle interazioni tra ossidi metallici, carbonio e altre sostanze, indicando le condizioni favorevoli per la riduzione degli ossidi metallici per ottenere i metalli puri.
