Eletrólise ígnea é uma reação química de eletrólise, isto é, a separação de elementos químicos de um composto, feita com o eletrólito fundido, não ocorrendo sobre a solução do eletrólito. O termo ígnea vem do latim igneu, significando ardente. Na eletrólise ígnea utilizam-se eletrodos inertes que possuam elevado ponto de fusão, comumente de platina ou grafita.
O processo da eletrólise ígnea é utilizado para obter metais alcalinos, alcalino terrosos e alumínio, pois seus cátions não perdem a carga no estado líquido.
Eletrólise do cloreto de sódio fundido
O cloreto de sódio funde a 808°C e torna-se condutor de corrente elétrica. Passando-se uma corrente elétrica contínua por este líquido, geralmente a 808°C, produz-se a eletrólise deste sal. Neste processo são produzidos o gás cloro (altamente tóxico) e o sódio metálico em forma líquida nesta temperatura. O cloro pode ser recolhido em solução de soda cáustica para produção do hipoclorito de sódio, e o sódio metálico deve ser muito cuidadosamente manipulado pois reage violentamente com água causando explosões, produzindo hidróxido de sódio e gás hidrogênio.
A reação se processa com as seguintes reações:
{NaCl} -> {Na^+} + {Cl^-}
Os íons Cl1- se dirigem para o ânodo (polo positivo), perdem seus elétrons e são transformados em gás cloro, Cl2:
2 {Cl^-} -> {Cl2} + 2 {e^-} (reação de oxidação)
Os íons Na1+ se dirigem para o cátodo (polo negativo), recebem um elétron e são transformados em sódio metálico (Na0).
Assim, equilibrando as cargas, por multiplicação da equação de oxidação.
2 {Na^+} + 2 {e^-} -> 2 {Na^0} (reação de redução)
A equação global desta eletrólise é dada pela soma das reações de dissociação do sal e das reações que ocorrem nos eletrodos.
2 {NaCl} -> 2 {Na^+} + 2 {Cl^-}
2 {Cl^-} -> {Cl2} + 2 {e^-} (reação de oxidação)
2 {Na^+} + 2 {e^-} -> 2 {Na^0} (reação de redução)
Tendo-se, finalmente, a reação global:
2 {NaCl} -> {Cl2} + 2 {Na^0}
Eletrólise da bauxita fundida
Obtém-se alumínio a partir da bauxita (Al2O3). Em condições normais a bauxita tem ponto de fusão de 2072 °C. Com o acréscimo de criolita (Na3AlF6) como fundente, a temperatura de fusão desta mistura cai para 1000 °C.
A alumina se dissocia:
{Al2O3} -> 2 {Al^3+} + 3 {O^{2-}}
No eletrodo negativo ocorre a seguinte reação:
4 {Al^3+} + 12 {e^-} -> 4 {Al^0}
Enquanto no eletrodo positivo:
6 {O^{2-}} -> 3 {O2} + 12 {e^-}
A equação global apresenta-se como:
2 {Al2O3} -> 4 {Al^{3+}} + 6 {O^{2-}}
4 {Al^{3+}} + 12 {e^-} -> 4 {Al^0}
6 {O^{2-}} -> 3 {O2} + 12 {e^-}
2 {Al2O3} -> 4 {Al^0} + 3 {O2}
O oxigênio gasoso formado na oxidação reage com o carbono do eletrodo de grafita produzindo CO2.
Outras aplicações
Existem métodos para a preparação de cloreto de manganês e manganês a partir da eletrólise ígnea de cloreto de manganês.Method for preparing manganese chloride and manganese by igneous electrolysis of the manganese chloride obtained - www.patentstorm.us
A eletrólise ígnea de óxidos é pensada como sendo uma solução para a obtenção tanto de metais quanto de oxigênio na exploração de outros corpos celestes, como no ambiente lunar.Process Demonstration For Lunar In Situ Resource Utilization - Molten Oxide Electrolysis NASA/TM - 2006-214600 - August 2006 - isru.msfc.nasa.gov
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