Để khử những ion kim loại trong hợp chất, cú những phương phỏp phổ biến sau:
1. Phương phỏp thủy luyện
Cơ sở của phương phỏp này là dựng những dung dịch thớch hợp, như dung dịch H2SO4,NaOH,NaCN,... để hũa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tỏch ra khỏi phần khụng tan cú trong quặng. Sau đú cỏc ion kim loại trong dung dịch được khử bằng kim loại cú tớnh khử mạnh hơn, như Fe,Zn,...
Thớ dụ:
Người ta điều chế bạc bằng cỏch nghiền nhỏ quặng bạc sunfua Ag2S, xử lớ bằng dung dịch natri xianua NaCN, rồi lọc để thu được dung dịch muối phức bạc:
Ag2S+4NaCN→2Na[Ag(CN)2]+Na2S
Ag2S+4CN−→2[Ag(CN)2]−+S2−
Sau đú, ion Ag+ trong phức được khử bằng kim loại Zn:
2Na[Ag(CN)2]+Zn→Na2[Zn(CN)4]+2Ag
2[Ag(CN)2]−+Zn→[Zn(CN)4]2−+2Ag
Phương phỏp thủy luyện (cũn gọi là phương phỏp ướt) được dựng điều chế những kim loại cú tớnh khử yếu, như Cu,Hg,Ag,Au,...
2. Phương phỏp nhiệt luyện
Cơ sở của phương phỏp này là khử những ion kim loại trong cỏc hợp chất ở nhiệt độ cao bằng cỏc chất khử mạnh như C,CO,H2 hoặc kim loại Al, kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ.
Thớ dụ:
Fe2O3+3CO→t02Fe+3CO2
Trường hợp là quặng sunfua kim loại, như Cu2S,ZnS,FeS2,... thỡ phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đú khử oxit kim loại bằng chất khử thớch hợp. Thớ dụ với ZnS:
- Nung quặng ZnS với khớ O2 dư: 2ZnS+3O2→t02ZnO+2SO2 - Khử ZnO bằng C ở nhiệt độ cao: ZnO+C→t0CO+Zn
Đối với những kim loại khú núng chảy như Cr, người ta dựng Al làm chất khử (phương phỏp nhiệt nhụm):
Cr2O3+2Al→t02Cr+Al2O3
Phương phỏp nhiệt luyện được ứng dụng rỗng rói trong cụng nghiệp để điều chế những kim loại cú độ hoạt động trung bỡnh như Zn,Fe,Sn,Pb,...
Với những kim loại kộm hoạt động như Hg,Ag chỉ cần đốt chỏy quặng cũng đó thu được kim loại mà khụng cần phải khử bằng cỏc tỏc nhõn khỏc: HgS+O2→t0Hg+SO2
3. Phương phỏp điện phõn
Cơ sở cả phương phỏp này là dựng dũng điện một chiều để khử cỏc ion kim loại. Bằng phương phỏp điện phõn, người ta cú thể điều chế được hầu hết cỏc kim loại.
- Điều chế kim loại cú tớnh khử mạnh như Li,Na,k,Al,... bằng cỏch điện phõn những hợp chất (muối, bazơ, oxit) núng chảy của chỳng.
Thớ dụ: Điều chế kim loại natri bằng phương phỏp điện phõn muối NaCl núng chảy.
- Điều chế kim loại cú tớnh khử trung bỡnh và kim loại cú tớnh khử yếu như Zn,Cu,... bằng cỏch điện phõn dung dịch muối của chỳng.
Thớ dụ: Điều chế kim loại kẽm bằng phương phỏp điện phõn dung dịch kẽm sunfat với điện cực trơ.
Sơ đồ điện phõn dung dịch ZnSO4: Cực (−)←ZnSO4(dd)→ Cực (+) Zn2+,H2O SO2−4,H2O Zn2++2e→Zn 2H2O→4H++O2+4e
Phương trỡnh điện phõn:
2ZnSO4+2H2O−→−−−−điệnphõn2Zn+2H2SO4+O2↑