碳熱反應

碳熱反應  也稱碳熱還原  是指以碳爲還原劑的反應 ， 通常用於金屬氧化物的還原 。 這類反應一般在幾百攝氏度下進行 ， 用於許多元素單質比如鐵 、 鈷 、 鎳和銅的大量工業生產 ， 傳統上需要電解氯化鎂產生的金屬鎂單質也可從氧化鎂通過碳熱還原得到 。 雖然可用來把金屬氧化物還原成金屬單質 ， 但對於某些金屬比如鈉和鉀的氧化物不適用 。 藉助氧化物自由能圖可預測某種金屬元素的單質是否能通過碳熱反應用碳還原相應的金屬氧化物得到 。 碳熱反應有時產生一氧化碳 ， 有時則生成二氧化碳 。 碳熱反應的驅動力是反應產生的熵 ： 金屬氧化物和碳這兩種固體反應生成一種新的固體 （ 金屬 ） 和一種氣體 （ CO ） 。 後者由於是氣態的物質所以具有更大的熵 。 因爲固體反應物的擴散速率是很慢的 ， 所以需要加熱才能使碳熱反應發生 。