Processo Mond: ottenimento del nichel

Il processo Mond, detto anche processo carbonilico, è una tecnica per ottenere nichel puro dai suoi minerali.
Nel 1890 il chimico tedesco Ludwig Mond nell’ambito dei suoi studi relativi alla rapida corrosione delle valvole di nichel nel processo Solvay scoprì il nicheltetracarbonile Ni(CO)4.

Questo composto fu il primo complesso metallocarbonilico ottenuto che, a differenza di molti composti del nichel che sono solidi di colore verde, è un liquido incolore tossico e volatile.

Questa scoperta consentì la base di un metodo per ottenere nichel puro dall’ossido di nichel che venne detto processo Mond che sfrutta la capacità del nichel di combinarsi con il monossido di carbonio anche in condizioni blande.

Il monossido di nichel (II), spesso accompagnato da impurità di ferro e di cobalto è fatto reagire con il gas d’acqua. Esso è costituito da una miscela gassosa di idrogeno, monossido di carbonio che si ottiene facendo reagire vapore acqueo su carbone rovente secondo la reazione:
C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)

Reazione nel processo Mond

Il processo Mond consiste in tre fasi.

Nella prima fase il minerale misto in forma di ossido reagisce  con idrogeno a 200 gradi centigradi. Si formano  vapori d’acqua e  nichel impuro insieme a tracce di cobalto e ferro.

NiO(s) + H2(g)→ Ni(s)+ H2O(g)

La seconda fase è un tipo speciale di reazione che è definita reazione di trasporto chimico. In essa il nichel impuro è fatto reagire con il monossido di carbonio a una temperatura relativamente bassa di circa 50-60 gradi centigradi. Durante questo processo, il nichel impuro forma il nicheltrtracarbonile

Ni(s) + 4 CO(g) → Ni(CO)4(g)

Attraverso questa reazione sono allontanate le impurezze solide.

La terza fase è un processo termodinamico in cui la miscela di nicheltetracarbonile e gas d’acqua è trattata alla temperatura di 220-250°C. Si verifica la reazione di decomposizione con formazione di nichel. Esso si deposita su sferette di nichel che hanno la funzione di germi di cristallizzazione e in monossido di carbonio che è rimesso in circolo

Ni(CO)4(g) → Ni(s) + 4 CO(g)

Il processo di Mond ha segnato una svolta nella metallurgia e nei principi che fino ad allora l’avevano guidata ed è stato usato in ambito industriale all’inizio del XX secolo ottenendosi nichel con un grado di purezza superiore al 99.9%

 

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