Eletrólise ígnea

Eletrólise ígnea é uma reação química de eletrólise, isto é, a separação de elementos químicos de um composto, feita com o eletrólito fundido, não ocorrendo sobre a solução do eletrólito. O termo ígnea vem do latim igneu, significando ardente. Na eletrólise ígnea utilizam-se eletrodos inertes que possuam elevado ponto de fusão, comumente de platina ou grafita.

Eletrólise ígnea do cloreto de sódio.

O processo da eletrólise ígnea é utilizado para obter metais alcalinos, alcalino terrosos e alumínio, pois seus cátions não perdem a carga no estado líquido.

Eletrólise do cloreto de sódio fundidoEditar

O cloreto de sódio funde a 808°C e torna-se condutor de corrente elétrica. Passando-se uma corrente elétrica contínua por este líquido, geralmente a 808°C, produz-se a eletrólise deste sal. Neste processo são produzidos o gás cloro (altamente tóxico) e o sódio metálico em forma líquida nesta temperatura. O cloro pode ser recolhido em solução de soda cáustica para produção do hipoclorito de sódio, e o sódio metálico deve ser muito cuidadosamente manipulado pois reage violentamente com água causando explosões, produzindo hidróxido de sódio e gás hidrogênio.

A reação se processa com as seguintes reações:

 

Os íons Cl1- se dirigem para o ânodo (polo positivo), perdem seus elétrons e são transformados em gás cloro, Cl2:

  (reação de oxidação)

Os íons Na1+ se dirigem para o cátodo (polo negativo), recebem um elétron e são transformados em sódio metálico (Na0).

Assim, equilibrando as cargas, por multiplicação da equação de oxidação.

  (reação de redução)

A equação global desta eletrólise é dada pela soma das reações de dissociação do sal e das reações que ocorrem nos eletrodos.

 
  (reação de oxidação)
  (reação de redução)

Tendo-se, finalmente, a reação global:

 

Eletrólise da bauxita fundidaEditar

Obtém-se alumínio a partir da bauxita (Al2O3). Em condições normais a bauxita tem ponto de fusão de 2072 °C. Com o acréscimo de criolita (Na3AlF6) como fundente, a temperatura de fusão desta mistura cai para 1000 °C.

A alumina se dissocia:

 

No eletrodo negativo ocorre a seguinte reação:

 

Enquanto no eletrodo positivo:

 

A equação global apresenta-se como:

 
 
 
 

O oxigênio gasoso formado na oxidação reage com o carbono do eletrodo de grafita produzindo CO2.

Outras aplicaçõesEditar

Existem métodos para a preparação de cloreto de manganês e manganês a partir da eletrólise ígnea de cloreto de manganês.[1]

A eletrólise ígnea de óxidos é pensada como sendo uma solução para a obtenção tanto de metais quanto de oxigênio na exploração de outros corpos celestes, como no ambiente lunar.[2]

Referências

  1. Method for preparing manganese chloride and manganese by igneous electrolysis of the manganese chloride obtained - www.patentstorm.us (em inglês)
  2. Process Demonstration For Lunar In Situ Resource Utilization - Molten Oxide Electrolysis NASA/TM - 2006-214600 - August 2006 - isru.msfc.nasa.gov (em inglês)