철광석 속에 들어 있는 철은 대부분 산소와 결합된 산화 철

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철광석 속에 들어 있는 철은 대부분 산소와 결합된 산화 철(Ⅲ)의 형태로 존재한다. 철광석으로부터 순수한 철을 얻어내는 과정을 제련이라고 하는데, 이 과정은 온도가 매우 높은 용광로에서 일련의 산화-환원 반응을 거쳐 이루어진다.

* 용광로 속에는 철광석, 코크스(탄소의 한 형태), 석회석 등을 섞어서 넣고, 900℃ 정도의 뜨거운 공기를 불어 넣어 준다. 뜨거운 공기는 코크스에 불을 붙여 많은 열과 이산화 탄소가 발생한다. 이 반응에 의해 용광로 속의 온도는 2000℃ 정도까지 도달한다.
* 철광석에서 철을 얻어내는 과정에서 가장 핵심적인 반응은 일산화 탄소가 환원제로 작용하는 반응이다. 용광로 속에 철과 섞여 있는 석회석(CaCO3)은 열에 의해 산화 칼슘과 이산화 탄소로 분해된다. 이때 발생한 이산화 탄소는 코크스를 산화시켜 일산화 탄소가 생성되고, 이 일산화 탄소는 다시 철광석을 철로 환원시키는 역할을 한다.

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