Perbedaan utama antara Proses Hall Héroult dan proses Hoopes adalah bahwa proses Hall Héroult membentuk logam aluminium dengan kemurnian 99,5%, sedangkan proses Hoopes menghasilkan logam aluminium dengan kemurnian sekitar 99,99%.
Hall Héroult process dan proses Hoopes penting dalam memproduksi logam aluminium murni. Kedua proses ini adalah proses elektrolitik. Kemurnian logam aluminium yang dihasilkan oleh setiap proses berbeda satu sama lain.
Apa itu Proses Hall Héroult?
Hall Proses Héroult adalah jalur industri utama untuk peleburan logam aluminium. Proses ini melibatkan pelarutan aluminium oksida atau alumina yang diperoleh dari mineral bauksit (melalui proses Bayer) dalam kriolit cair, diikuti dengan elektrolisis rendaman garam cair dalam sel yang dibuat khusus. Biasanya, proses ini berlangsung pada 940-980 derajat Celcius dalam aplikasi skala industri. Lebih penting lagi, proses ini menghasilkan sekitar 99,5% logam aluminium murni. Namun, kami tidak menggunakan aluminium daur ulang dalam proses ini karena jenis aluminium tersebut tidak memerlukan elektrolisis. Proses Hall Héroult cenderung berkontribusi terhadap perubahan iklim karena emisi karbon dioksida selama reaksi elektrolitik.
Proses ini penting karena unsur aluminium tidak dapat diproduksi dengan elektrolisis garam aluminium berair karena ion hidronium mudah mengoksidasi unsur aluminium. Biasanya, aluminium oksida memiliki titik leleh yang sangat tinggi; oleh karena itu, perlu dilarutkan dalam kriolit untuk menurunkan titik leleh. Hal ini membuat proses elektrolisis lebih mudah. Proses ini membutuhkan sumber karbon, yang seringkali berupa kokas.
Karena ini adalah proses elektrolisis, kita perlu menggunakan katoda dan anoda. Biasanya, elektroda terbuat dari kokas murni. Di katoda, ion aluminium mengambil elektron, membentuk logam aluminium. Di anoda, ion oksida bergabung dengan atom karbon dari kokas untuk membentuk gas karbon monoksida. Namun, pada kenyataannya, lebih banyak gas karbon dioksida yang terbentuk daripada gas karbon monoksida. Dalam proses ini, cryolite digunakan untuk menurunkan titik leleh alumina karena dapat melarutkan alumina dengan baik. Cryolite juga mampu menghantarkan listrik; dengan demikian, kita dapat menggunakannya sebagai media elektrolitik. Selain itu, kriolit memiliki densitas yang rendah dibandingkan dengan logam aluminium, yang merupakan persyaratan untuk proses elektrolisis.
Apa itu Proses Hoopes?
Proses Hoopes adalah proses industri yang berguna untuk mendapatkan logam aluminium dengan kemurnian yang sangat tinggi. Proses ini dinamai ilmuwan William Hoopes. Logam aluminium yang dapat kita peroleh dari proses Hall Héroult memiliki kemurnian sekitar 99%. Untuk sebagian besar aplikasi, jumlah kemurnian tersebut dianggap sebagai aluminium murni. Tetapi untuk tujuan yang sangat sensitif, kemurnian ini tidak cukup. Oleh karena itu, pemurnian aluminium lebih lanjut dapat dilakukan dengan proses Hoopes, yang juga merupakan proses elektrolitik.
Proses Hoopes menggunakan sel elektrolitik yang berisi tangki besi dengan karbon di bagian bawah. Untuk anoda sel ini, paduan cair tembaga, aluminium mentah atau silikon dapat digunakan. Anoda ini membentuk lapisan paling bawah dari sel elektrolitik ini. Ada lapisan tengah yang berisi campuran cair fluorida natrium, aluminium dan barium. Lapisan berikutnya adalah lapisan paling atas yang mengandung aluminium cair. Katoda sel adalah dua batang grafit yang dicelupkan ke dalam aluminium cair.
Selama proses elektrolisis, ion aluminium dari lapisan tengah sel cenderung bermigrasi ke lapisan atas di mana ion ini tereduksi, membentuk logam aluminium dengan memperoleh tiga elektron dari katoda. Di sini, jumlah ion aluminium yang sama terbentuk di lapisan bawah pada saat yang sama (di anoda). Ion aluminium ini kemudian bermigrasi ke lapisan tengah. Kami dapat memperoleh aluminium murni yang disadap dari lapisan atas dari waktu ke waktu. Kemurnian aluminium ini sekitar 99,99%.
Apa Perbedaan Antara Proses Hall Héroult dan Proses Hoopes?
Baik proses Hall Héroult maupun proses Hoopes adalah proses elektrolitik yang menghasilkan logam aluminium dengan kemurnian tinggi. Namun, perbedaan utama antara Proses Hall Héroult dan proses Hoopes adalah bahwa proses Hall Héroult membentuk logam aluminium dengan kemurnian 99,5%, sedangkan proses Hoopes menghasilkan logam aluminium dengan kemurnian sekitar 99,99%.
Di bawah infografis mencantumkan lebih banyak perbedaan antara Proses Hall Héroult dan proses Hoopes dalam bentuk tabel.
Ringkasan – Proses Hall Héroult vs Proses Hoopes
Untuk sebagian besar aplikasi, kemurnian aluminium yang diperoleh melalui proses Hall Héroult dianggap sebagai aluminium murni. Tetapi untuk tujuan yang sangat sensitif, kemurnian ini tidak cukup. Dalam kasus seperti itu, kita membutuhkan pemurnian lebih lanjut, yang dilakukan dengan proses Hoopes. Perbedaan utama antara Proses Hall Héroult dan proses Hoopes adalah bahwa proses Hall Héroult membentuk logam aluminium dengan kemurnian 99,5%, sedangkan proses Hoopes menghasilkan logam aluminium dengan kemurnian sekitar 99,99%.
