مقدمة عن معرفة الزنك، كيف يتم تصنيع معدن الزنك؟

مقدمة عن معرفة الزنك، كيف يتم تصنيع معدن الزنك؟

الزنك عنصر كيميائي. رمزه الكيميائي Zn، وعدده الذري 30. يقع في الدورة الرابعة والمجموعة 2B من الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. الزنك معدن انتقالي رمادي فاتح، وهو رابع معدن شائع. في الصناعة الحديثة، لا غنى عن الزنك في صناعة البطاريات، وهو معدن بالغ الأهمية. بالإضافة إلى ذلك، يُعد الزنك من العناصر النزرة الأساسية لجسم الإنسان، وله دور بالغ الأهمية.

يصعب احتراق الزنك في الهواء، ويُصدر ضوءًا أبيض قويًا في الأكسجين. توجد طبقة من أكسيد الزنك على سطح الزنك، والتي تُصدر دخانًا أبيض عند احتراقها. المكون الرئيسي للدخان الأبيض هو أكسيد الزنك، الذي لا يمنع احتراق الزنك فحسب، بل يعكس أيضًا لون اللهب مُشكلًا ضوءًا باهتًا. يذوب الزنك بسهولة في الأحماض، ويمكنه بسهولة استبدال الذهب والفضة والنحاس وما إلى ذلك من المحلول. يتميز غشاء أكسيد الزنك بدرجة انصهار عالية، بينما درجة انصهار الزنك المعدني منخفضة جدًا. لذا، فإن تسخين رقائق الزنك على مصباح كحولي سيذيب رقائق الزنك ويلينها، ولكنه لا يتساقط، وذلك على وجه التحديد بسبب تأثير غشاء الأكسيد. يُستخدم الزنك بشكل رئيسي في مجالات الصلب والمعادن والآلات والكهرباء والكيميائية والصناعات الخفيفة والعسكرية والصيدلانية.

حل القرار:

١. تفريغ ٣٦٠ غرامًا من الزنك المعدني، ثم إضافته تدريجيًا إلى ٣٣٤٠ مل من محلول حمض الكبريتيك ١٥٪، وتسخينه إلى ٧٠ درجة مئوية للتفاعل. عندما يتوقف تدفق الهيدروجين، يُخفف بـ ١٢٠٠ مل من الماء لتحضير محلول كبريتات الزنك، ثم يُسحب ٥٠ مل، ويُستخدم الباقي لاحقًا. أُضيف ٤ غرامات من كربونات الصوديوم إلى ٥٠ مل من المحلول المخفف، وغُسل راسب كربونات الزنك المترسبة ثلاث مرات بالماء (٣٠٠ مل في كل مرة) للاستخدام. يُذاب ٧.٥ غرام من كبريتات الحديدوز سباعي الهيدرات في ٥٠٠ مل من الماء، ويُحمَّض بـ ١ مل من حمض الكبريتيك النقي عالي الجودة، ويُسخَّن، ثم يُضاف بيروكسيد الهيدروجين ٣٠٪ قطرة قطرة لتحويل جميع أيونات Fe٢+ في المحلول إلى أيونات Fe٣+. أضف محلول كبريتات الحديد المُجهز إلى محلول كبريتات الزنك الاحتياطي المذكور أعلاه، وأضف راسب كربونات الزنك المُجهز مع التحريك، ثم سخّنه إلى 30-40 درجة مئوية مع التحريك السريع، واتركه. بعد أن يصبح المحلول صافيًا، قم بترشيحه. [إزالة رواسب Fe(OH)3 مع الزرنيخ والفوسفور والأنتيمون والشوائب الأخرى]. يُحلّل المُرشّح كهربائيًا وتُعدّل قيمة الرقم الهيدروجيني لجعل لون الكونغو أحمر مائلًا إلى الأزرق قليلاً. أثناء التحليل الكهربائي، استخدم رقائق الزنك النقية أو رقائق الزنك الممتازة كقطب سالب، والزنك الصناعي كقطب موجب، والمسافة بين القطبين 2-3 سم، والجهد الكهربائي بينهما 6 فولت، وتعتمد كثافة التيار على درجة حرارة الإلكتروليت. بعد ترسيب 200 غرام من الزنك، يجب معالجة الإلكتروليت مرة أخرى بكبريتات الحديد وكربونات الزنك وفقًا للطريقة المذكورة أعلاه.

٢. يُحضَّر الزنك بصهر مزيج الزنك باستخدام كبريتيد الزنك (ZnS) كمادة خام رئيسية. صناعيًا، يُؤكسد كبريتيد الزنك (ZnS) ويُكلس ليُصبح أكسيدًا عالي التفاعلية. ثم تُستخدم طريقتا الاختزال الحراري والتحليل الكهربائي لتحضير الزنك. تُوضع الشحنة المُكوَّنة من كتلة تحميص الزنك ومسحوق الفحم في فرن صهر الزنك عند درجة حرارة تتراوح بين ١٣٠٠ و١٣٥٠ درجة مئوية للتفاعل، ويُمرَّر بخار الزنك المعدني الناتج عن تفاعل الاختزال إلى مُكثِّف الزنك عبر الأنبوب، حيث يُجمَع الزنك المعدني. يحتوي الزنك المعدني المُنتَج بهذه الطريقة على نسبة عالية نسبيًا من الشوائب. للحصول على زنك أنقى، يلزم التقطير الفراغي.

٣. يُذاب أكسيد الزنك في المادة المحروقة بحمض الكبريتيك، ثم يُزال الحديد بالأكسدة، والكوبالت والنحاس والنيكل والشوائب الأخرى بمسحوق الزنك، ثم يُوضع في خلية تحليل كهربائي، حيث يكون الرصاص قطبًا موجبًا وصفيحة الألومنيوم قطبًا سالبًا. أثناء التحليل الكهربائي، يترسب الزنك المعدني على صفيحة الألومنيوم، ثم يُقشر ليصبح منتجًا. تصل نقاء الزنك المعدني الناتج عن التحليل الكهربائي إلى ٩٩٫٩٩٪.

مزيد من التفاصيل الرابط:https://www.wanmetal.com/

 
المصدر المرجعي: الإنترنت
إخلاء مسؤولية: المعلومات الواردة في هذه المقالة هي للإشارة فقط، وليست اقتراحًا مباشرًا لاتخاذ قرار. إذا كنت لا تنوي انتهاك حقوقك القانونية، يُرجى التواصل معنا في الوقت المناسب.