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L’aluminium est couramment extrait par électrolyse de l’oxyde d’aluminium, Al2O3. Avant de pouvoir être électrolysé, l’oxyde d’aluminium doit être fondu. Cependant, l’oxyde d’aluminium a un point de fusion supérieur à 2000 degrés Celsius, ce qui est très coûteux à maintenir. Qu’est ce qui est ajoutée pour abaisser le point de fusion de l’oxyde d’aluminium avant l’électrolyse ?
Le procédé Hall–Héroult utilise l’électrolyse pour extraire l’aluminium. L’électrolyse est un processus chimique dans lequel l’électricité passe à travers un électrolyte, entraînant la décomposition des substances présentes dans l’électrolyte en leurs éléments constitutifs. La substance que nous espérons décomposer lors de cette électrolyse est l’alumine, qui est une forme d’oxyde d’aluminium purifié.
Cependant, pour que l’alumine soit un électrolyte utilisable, les ions doivent pouvoir se déplacer librement comme partie intégrante d’une solution ou d’un liquide. Alors que nous pouvons penser que la solution la plus simple serait de faire fondre l’alumine, celle-ci a un point de fusion supérieur à 2 000 degrés Celsius. C’est une température très élevée et très coûteuse à maintenir à l’échelle industrielle. Pour cette raison, l’alumine est mélangée à une autre substance.
La cryolite fondue, Na3AlF6, est utilisée à cette fin. Une fois ajoutée à l’alumine, la cryolithe et l’alumine produisent une solution électrolytique qui fond à environ 900 degrés Celsius. Ceci réduit les coûts énergétiques liés à la production des ions libres nécessaires à l’électrolyse utilisée pour extraire l’aluminium.
Par conséquent, la substance qui est ajoutée pour abaisser le point de fusion de l’oxyde d’aluminium avant l’électrolyse est la cryolite.