Hei ada! Saya pembekal dalam perniagaan logam, dan saya telah berurusan dengan pelbagai logam selama berabad -abad. Satu soalan yang sering muncul ialah, "Bagaimana logam diekstrak dari bijih?" Nah, mari kita menyelam ke dalamnya.
Pertama, apa itu bijih? Bijih adalah batu yang mengandungi cukup logam atau logam tertentu untuk menjadikannya bernilai mengekstrak logam dari mereka. Tidak semua batu adalah bijih, walaupun. Sebagai contoh, hanya kerana terdapat sedikit tembaga dalam batu rawak tidak bermakna ia adalah bijih. Ia perlu mempunyai kepekatan yang cukup tinggi.
Terdapat beberapa kaedah yang berbeza untuk mengekstrak logam dari bijih, dan yang kita gunakan bergantung kepada kereaktifan logam.
1. Pengekstrakan logam reaktif yang kurang
Mari kita mulakan dengan logam kurang reaktif seperti tembaga, perak, dan emas. Logam -logam ini begitu tidak aktif yang kadang -kadang dapat ditemui dalam bentuk murni mereka. Tetapi kebanyakan masa, mereka masih dalam bijih.
Satu kaedah biasa untuk logam ini adalahmemanggang. Panggang pada dasarnya memanaskan bijih di hadapan udara. Sebagai contoh, jika kita mempunyai bijih sulfida tembaga, apabila kita memanggangnya, tindak balas berikut berlaku:
2cu₂s + 3o₂ → 2cu₂o + 2So₂
Kemudian, tembaga (i) oksida dapat dikurangkan lagi menjadi logam tembaga. Kita boleh menggunakan karbon sebagai ejen pengurangan. Tindak balasnya seperti ini:
2cuci + cro co → 4c. + COO
Ini adalah cara mudah untuk mendapatkan tembaga dari bijihnya. Ia telah digunakan selama beribu -ribu tahun, dan masih relevan hari ini.
Kaedah lain untuk logam reaktif yang kurang adalahElektrolisis. Sebagai contoh, dalam pemurnian tembaga, kita menggunakan elektrolisis. Kami membuat anod daripada tembaga yang tidak suci dan katod keluar dari tembaga tulen. Elektrolit biasanya larutan sulfat tembaga. Apabila arus elektrik diluluskan melalui larutan, ion tembaga dari anod dibubarkan ke dalam larutan dan kemudian disimpan pada katod sebagai tembaga tulen. Dengan cara ini, kita boleh mendapatkan tembaga berkualiti tinggi. Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai beberapa aplikasi logam sepertiInlay logam atau onlay, yang mungkin menggunakan tembaga kemurnian tinggi.
2. Pengekstrakan logam reaktif sederhana
Logam seperti zink, besi, dan memimpin jatuh ke dalam kategori yang sederhana reaktif. Kaedah yang paling biasa untuk mengekstrak logam ini adalahpengurangan dengan karbon.
Mari kita ambil besi sebagai contoh. Besi terutamanya diekstrak dari bijihnya, hematit (fe₂o₃), dalam relau letupan. Pertama, hematit dicampur dengan Coke (yang hampir karbon tulen) dan batu kapur (Caco₃). Apabila dipanaskan di relau letupan, tindak balas berikut berlaku:
Coke terbakar di udara panas untuk menghasilkan karbon dioksida:
C + o₂ → co₂
Kemudian, karbon dioksida bertindak balas dengan lebih banyak kok untuk membentuk karbon monoksida:
CO₂ + C → 2CO
Karbon monoksida adalah ejen pengurangan. Ia mengurangkan besi (iii) oksida dalam hematit ke logam besi:
Fe₂o₃ + 3co → 2Fe + 3Co₂
Batu kapur ada untuk menghilangkan kekotoran. Ia terurai untuk membentuk kalsium oksida:
Caco₃ → Cao + co₂
Kalsium oksida kemudian bertindak balas dengan kekotoran seperti silika untuk membentuk sanga, yang boleh dikeluarkan dengan mudah.
Untuk zink, kami juga menggunakan kaedah yang sama. Zink Blende (ZnS) mula -mula panggang untuk membentuk zink oksida:
2ZNS + 3O₂ → 2ZNO + 2SO₂
Kemudian, zink oksida dikurangkan dengan karbon:
ZnO + C → Zn + Co
Ini memberi kita logam zink. TheSemua pada empat implanMungkin menggunakan beberapa logam reaktif yang sederhana dalam strukturnya.
3. Pengekstrakan logam yang sangat reaktif
Logam seperti aluminium, natrium, dan magnesium sangat reaktif. Kita tidak boleh menggunakan karbon untuk mengurangkan oksida mereka kerana logam ini mempunyai pertalian yang lebih besar untuk oksigen daripada karbon. Oleh itu, kaedah utama untuk mengekstrak logam ini adalahelektrolisis sebatian cair.
Mari bercakap mengenai aluminium. Aluminium diekstrak dari bauksit (al₂o₃). Pertama, bauksit disucikan untuk mendapatkan oksida aluminium tulen. Kemudian, oksida aluminium dibubarkan dalam cryolite cair (na₃alf₆). Cryolite menurunkan titik lebur aluminium oksida, yang menjimatkan banyak tenaga. Apabila arus elektrik dilalui melalui campuran cair, logam aluminium dihasilkan di katod dan gas oksigen dihasilkan di anod:
Di katod: al³⁺ + 3e⁻ → al
Di anod: 2O²⁻ → O₂ + 4E⁻
Proses ini agak tenaga - intensif, tetapi ia adalah satu -satunya cara praktikal untuk mendapatkan aluminium dari bijihnya.
Natrium diekstrak oleh elektrolisis natrium klorida cair. Dalam sel Downs, apabila arus elektrik dilalui melalui natrium klorida cair, logam natrium dihasilkan di katod dan gas klorin dihasilkan di anod:
Di katod: na⁺ + e⁻ → na
Di anod: 2cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻
TheLampiran ketepatanmungkin memerlukan aluminium berkualiti tinggi atau logam yang sangat reaktif untuk bahagian ketepatannya.
Pertimbangan Alam Sekitar
Mengekstrak logam dari bijih bukan semua cahaya matahari dan pelangi. Terdapat beberapa kesan alam sekitar yang serius. Sebagai contoh, bijih sulfida panggang melepaskan gas sulfur dioksida, yang boleh menyebabkan hujan asid. Perlombongan bijih juga menyebabkan penebangan hutan, hakisan tanah, dan kemusnahan habitat.
Untuk mengurangkan kesan ini, kami sentiasa mencari cara yang lebih mampan untuk mengekstrak logam. Kitar semula adalah satu pilihan yang hebat. Logam kitar semula seperti aluminium, tembaga, dan keluli menggunakan tenaga yang kurang daripada mengeluarkannya dari bijih. Sebagai contoh, aluminium kitar semula menggunakan kira -kira 95% tenaga kurang daripada menghasilkannya dari bauksit.
Kawalan Kualiti dalam Pengekstrakan Logam
Sebagai pembekal logam, kawalan kualiti adalah sangat penting. Selepas logam diekstrak, kita perlu memastikan mereka memenuhi piawaian yang diperlukan. Kami menggunakan pelbagai teknik untuk ini.
Satu kaedah biasa adalahAnalisis kimia. Kita boleh menggunakan teknik seperti spektroskopi untuk menentukan komposisi logam yang tepat. Ini membantu kami memastikan tidak ada kekotoran yang tidak diingini.
Kami juga menguji sifat fizikal logam. Sebagai contoh, kami menguji kekerasan, kemuluran, dan kekonduksian. Ciri -ciri ini sangat penting, terutamanya jika logam akan digunakan dalam aplikasi tertentu seperti dalamLampiran ketepatanatauSemua pada empat implan.
Mengapa memilih logam kita?
Sebagai pembekal logam, kami mendapat banyak tawaran. Kami mempunyai pelbagai logam, dari yang kurang reaktif seperti tembaga dan emas kepada yang sangat reaktif seperti aluminium dan natrium. Kami menggunakan teknik pengekstrakan dan pemurnian terkini untuk memastikan kualiti tertinggi.
Logam kami digunakan dalam pelbagai industri, dari pembinaan ke elektronik. Sama ada anda memerlukan sedikit logam untuk projek penyelidikan atau kuantiti yang besar untuk proses pembuatan skala besar, kami dapat menyediakannya.
Jika anda berminat untuk membeli logam dari kami, kami ingin berbual dengan anda. Hanya menjangkau, dan kami boleh membincangkan keperluan khusus anda. Kami boleh menawarkan harga yang kompetitif dan perkhidmatan pelanggan yang hebat. Jadi, jangan teragak -agak untuk menghubungi kami untuk semua keperluan logam anda.
Rujukan
- Atkins, P., & Jones, L. (2016). Prinsip Kimia: Pencarian untuk wawasan. WH Freeman dan Syarikat.
- Ebbing, DD, & Gammon, SD (2017). Kimia Am. Pembelajaran Cengage.
- Housecroft, CE, & Sharpe, AG (2018). Kimia bukan organik. Pearson.