TRAŽI DALJE:
STRUKE:

rafinacija

rafinacija (njem. Raffination, prema raffinieren < franc. raffiner: pročistiti), pročišćavanje sirovina ili tehničkih proizvoda, najčešće uz izdvajanje sastojaka (→ rafinerija). – U metalurgiji, uklanjanje primjesa iz metala (pročišćavanje). Primjese najčešće potječu iz ruda, pomoćnih metalnih i nemetalnih dodataka, materijala (obzida) peći ili iz reagensa. Promjenom temperature ili tlaka, ili pak dodatkom reagensa, primjese se odvajaju od metala i prelaze u novu fazu (rafinacijska faza), koja može biti tekuća, plinovita ili čvrsta i koja se ne miješa s metalom. U tu se svrhu primjenjuje nekoliko postupaka: destilacija, likvacija, kemijska i elektrolitička rafinacija.

Destilacija se može provoditi pri atmosferskom tlaku (destilacija cinka i kadmija) i pod sniženim tlakom (10 do 1000 Pa), npr. za odvajanje cinka iz olova ili iz srebrne pjene. Poseban je postupak rafinacije rasplinjavanje metala u vakuumu (vakuumiranje) radi uklanjanja plinova otopljenih u metalu. Metal može biti ili u čvrstom stanju, posebno sinterirani metali: niobij, tantal, molibden, volfram, renij, osmij, iridij, rodij, ili u rastaljenom stanju: željezo (sirovo željezo i čelik), titanij, cirkonij, vanadij, niobij, molibden, aluminij, a uklanjaju se vodik, dušik, kisik i klor. Metal se može rafinirati i tako da se s reagensom veže u isparljivi spoj koji se odvaja od primjesa. Tako se rafiniraju aluminij, Mondovim postupkom nikal te van Arkelovim postupkom titanij, cirkonij, hafnij i vanadij.

Kemijska rafinacija. Osnovnomu se metalu dodaje reagens, koji s jednom ili više primjesa tvori spoj gotovo netopljiv u metalu i izdvaja se u trosku. Reagensi su kisik iz zraka ili tehnički kisik (proizvodnja čelika, uklanjanje nekih primjesa iz bakra i olova) te sumpor (uklanjanje bakra iz olova i kositra).

Likvacija se osniva na temperaturnoj ovisnosti topljivosti primjese u osnovnom metalu. Tako se katkad primjesa može izdvojiti iz rastaljenog metala sniženjem temperature gotovo do njegova tališta, pa se primjesa izluči u čvrstom stanju, npr. bakar iz olova, željezo iz cinka ili kositra. Hlađenjem nekih sustava s dvjema ili više komponenata mogu se dobiti dvije taline koje se međusobno ne miješaju i koje su prilično čiste npr. u sustavu talinȃ olovo-cink. Topljivost primjese može se smanjiti i dodatkom novoga metala, koji se s njom spaja u intermetalni spoj (izdvajanje srebra iz olova dodatkom cinka ili izdvajanje bizmuta iz olova dodatkom kalcija i magnezija). Zonalno taljenje temelji se na različitoj ravnotežnoj topljivosti primjesa u rastaljenom i u čvrstom metalu. Tali se samo dio metala (nazvan zonom), pa ta kratka rastaljena zona putuje polako kroz vrpcu čvrstoga materijala. Zbog veće topljivosti u rastaljenom metalu primjese se koncentriraju u rastaljenoj zoni i putuju zajedno s njom do kraja vrpce. Zonalnim taljenjem dobiju se vrlo čisti metali za izradbu poluvodiča (silicij, germanij, indij, galij, antimon).

Elektrolitička rafinacija. Danas se gotovo sav primarni sirovi bakar rafinira elektrolizom. Polazni je materijal bakar, koji se iz plamenih rafinacijskih peći lijeva u anode. Srebro i zlato također se gotovo isključivo rafiniraju elektrolitički. Prvo se elektrolizom izdvaja srebro u obliku kristala, koji se pretale i lijevaju u šipke. Anodni mulj, koji je skupljen u vrećama oko anode i sadrži uglavnom zlato, lijeva se u anode i rafinira elektrolizom. Elektrolitička rafinacija iz rastaljenih soli industrijski se primjenjuje samo za rafinaciju aluminija za specijalne namjene. Iz vodenih elektrolita u industrijskom se mjerilu elektrolitički rafiniraju još i nikal, kobalt, olovo, kositar, indij, ponekad i antimon. (→ metalurgija)

Citiranje:
rafinacija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2020. Pristupljeno 22. 9. 2020. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=51602>.