這個系統針對資源收集任務的判斷,是以單質元素為判斷基礎的。
而這個單質元素,指的應該是單質元素的純度要達到一個級別,比如百分之九十九,或者百分之九十九點九。
當然,這目前還只是一個推測,是否具體是這樣,還需要實驗驗證。
想了想,韓元挑選出來一種元素。
“鈣”
鈣是一種金屬元素,原子序數為20,符號ca,在元素周期表中位于第4周期、第iia族。
鈣在常溫下為銀白色固體,化學性質很活潑,所以在自然界多以離子狀態或化合物形式存在。
這種元素韓元用的很少,無論是合金材料的冶煉還是化學實驗,基本上都沒怎么使用過,單質鈣材料更是沒有冶煉過。
韓元將目標放到了鈣這種元素上,他準備通過化學實驗室提煉出來一些單質鈣,然后再看看資源收集任務的百分比進度是否有變化。
對如今的他來說,提煉出單質鈣,已經不是什么事了。
無論是電解法還是鋁熱還原法,都有足夠的設備和條件去做。
思考了一秒,韓元定下了這次冶煉單質鈣的方式。
“電解陰極沉積法”。
這種方式冶煉出來的金屬鈣純度較高,能達到百分之九十九以上,應該符合任務要求。
確定了需求,韓元收拾了一下桌子,然后前往化學實驗室。
電解沉積法提取金屬鈣很容易,特別是在他這種設備和材料齊全的情況下。
采用在780800c的高溫下電解熔融氯化鈣就可以得到高純度的金屬鈣。
電解槽一般使用石墨來作為冶煉坩堝,陽極采用石墨,以鐵棒或石墨棒為陰極,而后保持通過陰極的電流密度在100a2就可以了。
隨著電解流程的進行,氯化鈣會分解,金屬鈣的析出,將陰極逐漸提高鈣離子的濃度,進而在陰極上覆蓋一層金屬鈣。
而分解出來的氯氣則會排出。
整套流程唯一的難點就是對通過陰極的電流密度控制。
這是最大的難點,但對于韓元來說,有著電流控制表已經高儲能鋰硫電池的情況下,控制通過陰極的電流密度在100a2并不難。
隨著時間的推移,電解池中被電解出來的金屬鈣上會遮蓋了一層在空氣中凝固了的熔融氯化鈣材料。
這層材料很重要,它可以防止電解出來積累在陰極的金屬鈣在空氣中氧化,是確保電解法提煉金屬鈣純度的關鍵點。
通過這種方式制得的金屬鈣純度能達到百分之九十九以上,而雜質為鐵、硅、鋁、痕量的炭和若干氯。
這些是氯化鈣材料中自帶的一些雜質。
如果采用氯化鈣過飽和溶液先進一步提純被電解的氯化鈣,那么通過這種電解法提煉出來的金屬鈣純度會更高。
雖然提前處理在流程方面更復雜一些,但為了確保冶煉出來的金屬鈣純度能達到資源收集任務的要求,韓元還是先對氯化鈣進行了一次提純處理。
電解陰極沉積法提煉金屬鈣需要一定時間,畢竟它需要先將氯化鈣電解成氯氣和金屬鈣離子。
然后金屬鈣離子會慢慢的在陰極上沉積下來,這個過程花費時間是必然的。
不過韓元也沒有等很久,半個小時左右的時間,陰極上沉積了一層金屬鈣后便停止了電解流程。
這對于他來說已經足夠了。