Les barres de graphite sont utilisées comme cathodes dans le procédé Hall-Heroult pour extraire l'aluminium métal de l'oxyde d'aluminium. Dans ce procédé, l'anode et la cathode sont toutes deux en graphite.
Explication :
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Procédé Hall-Heroult: Il s'agit d'un procédé industriel majeur pour l'extraction de l'aluminium. L'oxyde d'aluminium (Al2O3) est dissous dans de la cryolithe fondue (Na3AlF6) et électrolysé dans une cellule. Ce procédé nécessite une température élevée, de l'ordre de 950 à 980 degrés Celsius.
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Rôle du graphite dans le processus: Dans le procédé Hall-Heroult, le graphite joue un double rôle en tant qu'anode et cathode. L'anode en graphite est consommée au cours du processus car elle réagit avec les ions d'oxygène, libérant du dioxyde de carbone. La cathode en graphite, quant à elle, reste relativement stable et fournit une surface pour la réduction des ions d'aluminium.
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Pourquoi le graphite est-il utilisé ?: Le graphite est choisi pour sa conductivité électrique, sa résistance aux températures élevées et sa stabilité dans l'environnement électrolytique. Il est également relativement peu coûteux et facile à fabriquer, ce qui est crucial pour les processus industriels à grande échelle.
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Propriétés de la cathode dans le procédé Hall-Heroult: Selon les propriétés souhaitables des matériaux de cathode mentionnées dans la référence, le graphite répond aux critères suivants : matériau stable au contact de l'électrolyte, tension de travail utile, facilité de fabrication et faible coût.
En résumé, l'utilisation d'un barreau de graphite comme cathode est spécifiquement observée dans le procédé Hall-Heroult d'extraction de l'aluminium, où ses propriétés en font un choix idéal pour résister aux conditions électrolytiques difficiles et aux températures élevées impliquées dans le procédé.
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