還元|表面を科学する【株式会社ケミコート】

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還元

還元は化学反応のひとつで、ある物質から酸素が奪われる反応または水素と化合する反応のことです。金属の加工に関しては、物質から酸素を奪うという意味で還元という言葉が使われます。

工業的に用いられる例は、製鉄の場合原料の酸化鉄から鉄を作るために、鉄と結合している酸素を取り除く作業を行います。方法としては、鉄鉱石(酸化鉄や硫化鉄を含んでいる)と石炭を溶鉱炉の中に入れて、炭素による酸化鉄を鉄に還元します。

しかし、酸化されやすい金属(アルミやアルカリ金属等)について、溶鉱炉を利用して製錬するのは難しいです。これらの金属を製錬する場合、溶融塩電解法を使って、電気分解により金属単体に還元します。

その他、よく知られる還元の方法の一つ、テルミット法があります。金属酸化物と金属アルミニウムとの粉末混合物に着火すると、アルミニウムは金属酸化物を還元しながら高温を発生します。この還元性と高熱により目的の金属融塊は下部に沈降し、純粋な金属が得られます。また、この方法は炭素燃料を使用しないため、生成金属に炭素が含まれないという特徴もあります。また、金属だけでなくアルミニウムの粉末と氷の微粒子を混合してもテルミット反応が起きます。この方法は複雑な設備を必要としないので、鉄道の線路の敷設・改修・保守などでレールを溶接するときに多用されます。