هر چه بیشتر یاد بدی بیشتر یاد می گیری.مجله آموزشی آسان بود

گزارش کار آزمایش استخراج آهن با کبریت

مقدمه:

عناصر معمولاً بصورت ترکیبات مختلف در محیط وجود دارند . که منابع طبیعی کره زمین را ایجاد کرده اند و انسان با استخراج آنها به مواد مورد نیاز خود می رسد. انسان برای تهیه ابزار و وسایل خود به عناصر و مواد موجود در طبیعت احتیاج دارد و برای استخراج انها راه ها و روش های مختلفی را بکار می برد. یکی از روش های استخراج فلزات از ترکیبات طبیعی استفاده از واکنش پذیری کربن است.

هدف:

  1. اهمیت استخراج فلزات
  2. نحوه استخراج فلز آهن با کربن موجود در کبریت
  3. مقایسه واکنش پذیری
  4. شیوه جداسازی

جمع آوری اطلاعات:

فلزات در طبیعت بیشتر با اکسیژن ترکیب شده اند و بندرت بصورت خالص وجود دارند. پس اگر به طریقی اکسیژن را از فلزات جدا کنیم می شود فلز را بصورت خالص تهیه و استخراج کرد. یکی از عناصری که با اکسیژن واکنش پذیری زیادی دارد کربن است ،پس میتوان با این عنصر اکسیژن را از فلزات جدا کرد. البته کربن با همۀ فلزات اینگونه نیست .فلزاتی که واکنش پذیری کمتری با اکسیژن نسبت به کربن دارند عبارتند از آهن ، روی، قلع ، سرب و مس است و میتواند اکسیژن این فلزات را بگیرد. ولی از فلزات آلومینیم ، منیزیم،سدیم و پتاسیم نمی تواند اکسیژنی بگیرد چون واکنش پذیری آنها با اکسیژن بیشتر از کربن است. نمی توان از کربن برای استخراج فلزاتی با واکنش پذیری زیاد استفاده کرد. آهن واکنش پذیری کمتری نسبت به کربن دارد وبا کمک کربن استخراج می شود.عنصر آهن در معادن به صورت ترکیب های آهن یافت می شود. اکسیدهای آهن از ترکیب های هم آهن هستند که در این معادن وجود دارند. در این اکسیدها، اتم های آهن و اکسیژن با هم متصل اند. برای دستیابی به فلز آهن، باید اتم اکسیژن را از اکسید آهن جدا کنیم. البته این جدا کردن، کار آسانی نیست و شامل یک تغییر شیمیایی است که با صرف انرژی زیادی همراه ست.

فلز آهن → حذف اکسیژن → اکسید آهن

برای جدا کردن اتم های اکسیژن ازآهن، سنگ معدن را به همراه کربن و سنگ آهک در کوره های مخصوص حرارت می دهند. در اثر این عمل، اتم های اکسیژن از سنگ معدن جدا و به صورت کربن دی اکسید خارج می شوند. در نتیجه فلز آهن به حالت مذاب در ته کوره باقی می ماند.

 

فلز آهن + کربن دی اکسید → گرما → کربن + اکسیدهای آهن

 

در پایان، فلز مایع را در قالب های مختلف می ریزند و به شکل های مختلف وارد بازار می کنند.

کارهای آزمایشگاهی:

ابزار ومواد لازم:

چوب کبریت-سدیم کربنات-پودر آهن۳اکسید-چراغ بونزن-گیره-هاون چینی-ظرف پتری-عینک و دستکش ایمنی.

ایمنی و هشدار

از عینک و دستکش ایمنی استفاده کنید.

شرح آزمایش:

طبق دستور العمل دستور کار سر چوب کبریتهای خیس را با سدیم کربنات و پودر آهن آغشته و سپس بوسیله گیره در شعله آبی بونزن سوزاند شد.بعد از خاموش و خنک کردن چوب کبریت ها ، قسمت سوختۀ آنها را در هاون چینی پودر کرده.پودر چوب کبریتهای سوخته را در ظرف پتری ریخته و سپس آهن ربا را به آن نزدیک و مشاهدات یادداشت گردید.

 

 

مشاهده و نتیجه گیری:

وقتی آهن ربا را در زیر ظرف پتری حرکت داده می شدو براده های آهن با حرکت آهن ربا حرکت می کردند. نتیجه اینکه آهن از اکسید آهن جدا و بصورت خالص وجود دارد. . چون کربن واکنش پذیرتر از آهن است و اکسیژن آن با کربن چوب کبریت بصورت کربن دی اکسید در آمده و وارد هوا شده است. برای اطمینان از نتیجه آزمایش آهن ربا ، با پودر آهن۳اکسید تماس داده شد و مشاهده شد که به آهن ربا جذب نشد.

 

نکته:سدیم کربنات تماس بین اکسید آهن و کربن را افزایش می دهد.

 

جواب به پرسش ها:

  1. معادله واکنش انجام شده را کامل کنید.

۲Fe2O3 +3 C(s) →۴Fe(s) +3co2 (g)

  1. تمایلکدام عنصر(آهن یا کربن) برای واکنش با اکسیژن بیشتر است؟

جواب: کربن

  1. چه دلایلی باعث شده که در فولاد مبارکه مانند همه شرکت های فولاد جهان، برای استخراج آهن از کربن استفاده شود؟

جواب:به دو دلیل ۱- کربن ارزان است. ۲-کربن به راحتی در دسترس و فراوان است.

 

  1. ازکدام ویژگی فیزیکی آهن برای جداسازی آن استفاده کردید؟

جواب:از خاصیت مغناطیسی آهن.

 

فیلم های آزمایش

فیلم دوم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آزمایش های مربی
Miandowab لطیف
٢٢(°C)
وزش باد آرام
فشار ٢۵.۵۴(in)
محدوده دید ۶.٠(mi)
اشعه فرابنفش 8-Very High
رطوبت ٢۵.۵۴(in)
  • 0
  • 2,963
  • 181
  • 3,724
  • 479