Also:
ich fang mal gaaaanz vorne an: es gab mal einen chemicker namens Bohr......
nein scherz!
Also ich gehe mal davon aus, das du nicht weißt was eine Elektrolyse ist!
unter einer elektrolyse versteht man die aufspaltung einer chemischen Verbindung unter einwirkung von strom in ihre bestandteile!
Man kann Lösungen oder Schmelzen elekrolysieren!
Das Grundprinzip ist, das wenn Spannung angelegt wird man am Pluspol(Annode) einen Elektrodenmangel und am minuspol (Kathode) einen elektrodenüberschuß habe!
Wenn ich jetzt in der Lösung positive Kationen habe wandern sie logischerweise zur negativen Kathode!
Dort nehmen sie Elektronen auf und werden zu ungeladenen Atomen, also einem Reinstoff!
DAs gleiche passiert an der positiven Anode, dort wandern negative Anionen hin, entladen sich und werden zum Reinstoff!
Damit diese Reaktion erhalten bleibt muss natürlich die Spannungsquelle aufrecht erhalten werden!
alles nachzulesen hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse
das ist jetzt jedoch einfach ohne feinheiten erklärt, es gibt noch einige sachen die man beachten sollte, wie z.b Überspannung an unterschiedlichen Elektroden, Standartpotentiale,......... aber das soll uns hier nicht weiter interessieren!
So, jetzt zu unserem Aluminium!
Al kommt in der Natur in dem Stoffgemisch Bauxit vor, es ist ein gemisch von hauptsächlich Al2O3, AlOH3, Fe2O3, SiO2!
dieses Gemisch wird mit NaOH umgesetzt, wobei das Alumoniumoxid in lösliches hydroxid, umgewandelt wird, und somit vom unlöslichen Eisenhydroxid und Siliziumdioxid abgetrennt werden kann!
Das gewonnene hydroxid wird gebrannt, um wieder Aluminiumoxid zu erhalten!
Vor dem Arbeitsschritt der eigentlichen Elektrolyse wird das Aluminiumoxid (Schmelztemperatur 2045 °C) mit Kryolith (Na3(AlF6)) vermischt. Das entstandene Gemisch, welches aus 80 % bis 90 % aus Kryolith besteht, hat nun eine Schmelztemperatur von ca. 950 °C. Die Vermischung mit Kryolith und die damit verbundene Senkung der Schmelztemperatur verringert den Energieaufwand erheblich. Die Reduktion von Aluminiumoxid erfolgt in der Schmelzflusselektrolyse (kurz auch Schmelzelektrolyse). Die Elektrolysezelle besteht dabei aus einer Graphitwanne. In diese Wanne reichen von oben Graphitblöcke, die an den positiven Pol einer Spannungsquelle angeschlossen sind. Die Graphitwanne dagegen ist am negativen Pol angeschlossen.
Durch Anlegen einer Spannung von 4-6 Volt und einer Stromstärke bis zu 200000 Ampere wird das Aluminiumoxid (Al2O3) zerlegt:
2 Al2O3 --> 4 Al + 3 O2
In der Schmelze befinden sich die positiv geladenen Aluminiumionen Al3+. Sie wandern in der Schmelze zur Kathode (Minuspol). Dort nehmen sie Elektronen auf und werden zu Aluminiumatomen reduziert. Die negativen Sauerstoffionen (O2-) wandern zur Anode (Pluspol). Dort geben sie ihre überschüssigen Elektronen ab. Sie werden zu Sauerstoffmolekülen. Diese Sauerstoffmoleküle reagieren mit dem Kohlenstoff der Graphitanode zu Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die dann als Gase entweichen. Das reduzierte Aluminium ist schwerer als das geschmolzene Aluminiumoxid-Kryolith-Gemisch. Das Aluminium sammelt sich daher auf dem Boden der Graphitwanne. Von dort wird es mit einem Saugrohr abgezogen. Das so entstandene Reinaluminium enthält noch etwa 0,1 bis 1% Verunreinigungen. Diese sind im wesentlichen Eisen, Silizium und Titan.
Pro Kilogramm Aluminium werden etwa 14–15 kWh verbraucht.
Von
http://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzflusselektrolyse
Beamer
