מבוא לידע על אבץ, כיצד מסונתז אבץ מתכתי?

מבוא לידע על אבץ, כיצד מסונתז אבץ מתכתי?

אבץ הוא יסוד כימי. סמלו הכימי הוא Zn, ומספרו האטומי הוא 30. הוא ממוקם בתקופה הרביעית ובקבוצה IIB בטבלה המחזורית של היסודות הכימיים. אבץ הוא מתכת מעבר אפורה בהירה והמתכת ה"נפוצה" הרביעית. בתעשייה המודרנית, אבץ הוא מתכת חיונית לייצור סוללות והוא מתכת חשובה מאוד. בנוסף, אבץ הוא גם אחד מיסודות הקורט החיוניים לגוף האדם וממלא תפקיד חשוב ביותר.

אבץ קשה לשריפה באוויר והוא פולט אור לבן חזק בחמצן. על פני האבץ יש שכבה של תחמוצת אבץ, אשר פולטת עשן לבן כשהוא בוער. המרכיב העיקרי של העשן הלבן הוא תחמוצת אבץ, אשר לא רק חוסמת את שריפת האבץ, אלא גם מחזירה את צבע הלהבה ליצירת אור חיוור. אבץ מסיס בקלות בחומצה ויכול להחליף בקלות זהב, כסף, נחושת וכו' מהתמיסה. לסרט התחמוצת של האבץ יש נקודת התכה גבוהה, אך נקודת ההיתוך של אבץ מתכתי נמוכה מאוד. לכן, חימום פתיתי האבץ על מנורת אלכוהול ימס וירכך את פתיתי האבץ, אך לא ייפול, דווקא בגלל השפעת סרט התחמוצת. אבץ משמש בעיקר בתחומי הפלדה, המתכת, המכונות, החשמל, הכימיה, התעשייה הקלה, הצבא והתרופות.

פתרון רזולוציה:

1. שאבו 360 גרם של אבץ מתכתי והוסיפו אותם באיטיות ל-3340 מ"ל של תמיסת חומצה גופרתית 15%, וחממו ל-70 מעלות צלזיוס לתגובה. כאשר ה-H2 כבר לא עולה על גדותיו, מדללים עם 1200 מ"ל מים כדי להכין את תמיסת האבץ הפחמתי, מוציאים 50 מ"ל, ומשתמשים בשאר לשימוש מאוחר יותר. 4 גרם של נתרן פחמתי הוסיפו ל-50 מ"ל של התמיסה המדוללת, ומשקע האבץ הפחמתי שנוצר נשטף שלוש פעמים במים (300 מ"ל בכל פעם) לשימוש. ממיסים 7.5 גרם של ברזל גופרתי הפטההידרט ב-500 מ"ל מים, מחמצנים עם 1 מ"ל של חומצה גופרתית טהורה באיכות מעולה, מחממים ומוסיפים טיפות של מי חמצן 30% כדי להמיר את כל יוני ה-Fe2+ בתמיסה ליוני Fe3+. מוסיפים את תמיסת הברזל הסולפט שהוכנה לתמיסת האבץ הסולפט הנותרת שהוזכרה לעיל, ומוסיפים את משקע האבץ הפחמתי שהוכן תוך ערבוב, לאחר מכן מחממים ל-30-40 מעלות צלזיוס תחת ערבוב מהיר, ומניחים לתמיסה לעמוד. לאחר שהתמיסה צלולה, יש לסנן אותה. [הסרת Fe(OH)3 משקעים יחד עם As, P, Sb וזיהומים אחרים]. התסנין עובר אלקטרוליזה וערך ה-pH מותאם כך שהאדום הקונגו יהפוך לכחול קלות. במהלך האלקטרוליזה, יש להשתמש בפתיתי אבץ טהורים או אבץ איכותיים כקתודה, ואבץ תעשייתי כאנודה, המרחק בין שתי האלקטרודות הוא 2-3 ס"מ, המתח בין שתי האלקטרודות הוא 6 וולט, וצפיפות הזרם תלויה בטמפרטורת האלקטרוליט. לאחר ששקעו 200 גרם אבץ, יש לטפל שוב באלקטרוליט עם ברזל סולפט ואבץ פחמתי לפי השיטה הנ"ל.

2. הכנת אבץ מתבצעת על ידי התכת תערובת אבץ עם ZnS כחומר הגלם העיקרי. בתעשייה, ZnS בדרך כלל מתחמצן ומעובד לתחמוצת בעלת תגובתיות טובה. לאחר מכן, נעשה שימוש בשיטת חיזור תרמי ושיטת אלקטרוליזה כדי להכין אבץ. המטען העשוי מבלוק קליית אבץ ואבקת פחם מוכנס לכבשן התכת אבץ בטמפרטורה של 1300~1350 מעלות צלזיוס לתגובה, אדי האבץ המתכתי הנוצרים מתגובת החיזור מועברים למעבה האבץ דרך צינור, והאבץ המתכתי נלכד. לאבץ המתכתי המתקבל בשיטה זו יש תכולת טומאה גבוהה יחסית. כדי להשיג אבץ טהור יותר, נדרש זיקוק בוואקום.

3. יש להמיס את תחמוצת האבץ בחומר המקולץ עם חומצה גופרתית, להסיר ברזל באמצעות חמצון, להסיר קובלט, נחושת, ניקל וזיהומים אחרים בעזרת אבקת אבץ, ולאחר מכן להניח אותו בתא אלקטרוליטי עם עופרת כאנודה ולוח אלומיניום כקתודה. במהלך האלקטרוליזה, אבץ מתכתי מושקע על לוח האלומיניום ומקולף אותו כדי להפוך למוצר. טוהר האבץ המתכתי המיוצר על ידי אלקטרוליזה יכול להגיע ל-99.99%.

קישור לפרטים נוספים:https://www.wanmetal.com/

 
מקור מקור: אינטרנט
הצהרת אחריות: המידע הכלול במאמר זה מיועד לעיון בלבד, ואינו מהווה הצעת החלטה ישירה. אם אין בכוונתך להפר את זכויותיך החוקיות, אנא צור איתנו קשר בזמן.