Alüminyum Nasıl Üretilir?
Alüminyum, yerkabuğunda en bol bulunan üçüncü element olmasına rağmen, doğada saf halde bulunmaz. Genellikle "boksit" adı verilen bir cevherin içinde alüminyum oksit (Al²O³) olarak bulunur. Alüminyum üretimi, bu boksit cevherinden saf alüminyum oksidin (alümina) çıkarılması ve ardından bu alüminanın elektroliz yoluyla saf alüminyuma dönüştürülmesi olmak üzere iki ana aşamadan oluşur.
1. Bayer Süreci (Alümina Üretimi): Boksit cevheri ezilir ve sodyum hidroksit çözeltisi ile yüksek basınç ve sıcaklık altında işlenir. Bu işlem, alüminyum oksidi çözerek sodyum alüminat oluşturur, diğer safsızlıklar ise çözünmez ve "kırmızı çamur" olarak ayrılır. Sodyum alüminat çözeltisi soğutulup karıştırıldığında, saf alüminyum hidroksit çöker. Bu alüminyum hidroksit yıkanır ve yüksek sıcaklıkta bir fırında (kalsinasyon) kurutularak saf alümina (beyaz bir toz) elde edilir.
2. Hall-Héroult Süreci (Elektroliz): Elde edilen alümina, "kriyolit" adı verilen erimiş bir tuz banyosunda çözülür (bu, alüminanın erime noktasını düşürür). Bu erimiş karışım, devasa elektroliz hücrelerine konulur. Hücrenin karbon kaplı tabanı katot (negatif elektrot), karbon bloklar ise anot (pozitif elektrot) görevi görür. Karışımdan çok güçlü bir elektrik akımı geçirildiğinde, alüminyum iyonları katoda doğru hareket eder, elektron alarak indirgenir ve erimiş saf alüminyum metali olarak hücrenin dibinde birikir. Oksijen iyonları ise anotta oksitlenerek karbondioksit gazı oluşturur.