Reduksjonsprosesser

Reduksjonsprosesser er kjemiske eller fysiske prosesser der et stoff får redusert sin oksidasjonstilstand ved å ta opp elektroner eller ved å få hydrogen, eller ved fjerning av oksygen. I en redoksreaksjon skjer reduksjonen alltid samtidig med en oksidasjon, slik at elektronene går fra et stoff (reduksjonsmiddel) til et annet (oksidasjonsmiddel). Reduksjon og oksidasjon er dermed komplementære prosesser i en felles elektronoverføring.

Reduksjon kan skje på ulike måter. Kjemisk reduksjon skjer når et stoff tar opp elektroner fra et annet stoff, ofte ved bruk av et reduserende middel som hydrogen, karbon eller enkelte metaller. Elektrokjemisk reduksjon foregår i elektroder hvor elektroner tilføres eller trekkes bort via en strøm, som ved elektrolys eller i batterier. Termiske og industrielle metoder brukes også til å flytte oksidasjonstilstander i metallurgi og kjemisk produksjon.

Praktiske eksempler gir innsikt i betydningen av reduksjon. I metallurgi brukes reduksjon av metalloksider til å utvinne metaller, som jern fra jernoksid eller kobberoksid. Hall-Héroult-prosessen recyclerer alumina gjennom elektroreduksjon for å få flytende aluminium. I organisk kjemi utføres ofte reduksjoner av karbonylgrupper eller alkenkombinasjoner ved hjelp av hydrogener, litiumaluminiumhydrid eller natriumborhydrid. Biologiske reduksjonsprosesser driver energiproduksjon og biosyntese i celler, der elektrontransportkjeden og NADPH/NADH leverer elektroner til reduserende reaksjoner i respirasjon og fotosyntese.

Redoksbegrepet måler ofte ved redoks potensiell energi (standard reduksjonspotensial) og analyseres med redoks-titreringer eller elektronnegativitet. Sikkerhet og miljøaspekter knytter seg til håndtering av sterke reduksjonsmidler og eksoterme reaksjoner.