धातुओं का निष्कर्षण |Extraction of Metals

इस पोस्ट में विज्ञान के महत्वपूर्ण टॉपिक धातुओं का निष्कर्षण | Extraction of Metals के बारे में जानकारी दी गयी है | धातु, धातुओं के रासायनिक गुणधर्म, खनिज ,अयस्क, गैंग व सक्रियता श्रेणी आदि कक्षा 10 वी की परीक्षा में आने वाले महत्वपूर्ण टॉपिक है | यह टॉपिक कक्षा 10 वी साइंस का chapter – 3 “धातु और अधातु” से लिया गया है |

धातुओं का निष्कर्षण

K

Na

Ca विद्युत अपघटन

Mg

Al

Zn

Fe कार्बन के उपयोग से अपचयन

Pb

Cu

Ag प्राकृतिक अवस्था में उपस्थिति

Au

खनिज (Minerals)

Defination of minerals  – पृथ्वी की भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्व या यौगिक को खनिज कहते हैं |

अयस्क (Ore)

Defination of ore – वे खनिज जिनको कम लागत व आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, इन खनिजों को अयस्क कहते हैं |

गैंग (Gang)

Defination of gang  – पृथ्वी से खनित अयस्कों में मिट्टी, रेत आदि जैसी कई अशुदियां होती है, जिन्हें गैंग करते हैं |

अयस्क से धातु निष्कर्षण में प्रयुक्त चरण

सक्रियता श्रेणी (Activity Grade)

Defination of activity grade – धातुओं की क्रियाशीलता के आधार पर अवरोही क्रम में व्यवस्थित करने पर जो सूची प्राप्त होती है, उसे सक्रियता श्रेणी कहते हैं |

क्रियाशीलता का घटता क्रम –

Trick – पो सो के मे ए जी आ ले का म सी गो

पो      K

सो     Na

के     Ca

मे     Mg

ए      Al

जी     Zn

आ     Fe

ले     Pb

का    Cu

म     Hg

सी    Ag

गो    Au

सक्रियता श्रेणी से नीचे आने वाली धातुओं का निष्कर्षण –

• सक्रियता श्रेणी से नीचे आने वाली धातुएं काफी अनभिक्रिय होती है |
• इन धातुओं के ऑक्साइड को केवल गर्म करने से ही धातु प्राप्त किया जा सकता है |
• उदाहरण के लिए सीनाबार (HgS) , मर्करी का एक अयस्क है |
• वायु में गर्म करने पर यह सबसे पहले मरक्यूरिक ऑक्साइड (HgO) में परिवर्तित होता है |
• और अधिक गर्म करने पर मरक्यूरिक ऑक्साइड मर्करी में अपचयित हो जाता है |

2HgS + 3O₂ → 2HgO + 2So₂

2HgO → 2Hg + O₂

• प्राकृतिक रूप से Cu₂S के रूप में उपलब्ध तांबे को केवल वायु में गर्म करके इसको अयस्क से अलग किया जा सकता है |

2 Cu₂S + 3O₂ → 2 Cu₂O + 2So₂

2 Cu₂O + Cu₂S→ 6Cu+ So₂

सक्रियता श्रेणी के मध्य में स्थित धातुओ का निष्कर्षण –

• सक्रियता श्रेणी में मध्य में स्थित धातुए जैसे – आयरन, जिंक , लेड, कोपर आदि की अभिक्रियाशीलता मध्यम होती है |
• प्रकृति में यह प्राय सल्फाइड या कार्बोनेट के रूप में पाई जाती है |

1. भर्जन – सल्फाइड अयस्क को वायु की उपस्थिति में अधिक ताप पर गर्म करने पर यह ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है, इस प्रक्रिया को भर्जन कहते हैं |

Reaction –

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2So₂

2. निस्तापन – कार्बोनेट अयस्क को सीमित वायु में अधिक ताप पर गर्म करने से यह ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है, इस प्रक्रिया को निस्तापन कहा जाता है |

Reaction –

ZnCo₃ → ZnO + Co₂

• कार्बन जैसे उपयुक्त अपचायक का उपयोग कर धातु ऑक्साइड से धातु प्राप्त किया जाता है |
• उदाहरण के लिए जब जिंक ऑक्साइड को कार्बन के साथ गर्म किया जाता है तो यह जिंक धातु में उपचयित हो जाता है |

Reaction –

ZnO + C → Zn + CO

• कार्बन (कोयला) का उपयोग कर धातु के ऑक्साइड को धातु में अपचयन करने के अलावा विस्थापन अभिक्रिया का भी उपयोग किया जाता है |
• अत्यधिक अभिक्रियाशील धातुए सोडियम, कैल्शियम, एल्युमीनियम आदि को उपचायक के रूप में उपयोग किया जा सकता है |
• क्योंकि यह निम्न अभिक्रियाशीलता वाले धातुओं को उनके योगीकौ से विस्थापित कर सकते हैं |
• उदाहरण के लिए जब मैंगनीज डाइऑक्साइड को एल्युमीनियम चूर्ण के साथ गर्म किया जाता है तो निम्न अभिक्रिया होती है –

3MnO₂ + 4Al → 3Mn + 2Al₂O₃ + Energy

3. थर्मिट अभिक्रिया – वह रसायनिक अभिक्रिया जिसमें आयरन ऑक्साइड के साथ एलुमिनियम की अभिक्रिया का उपयोग रेल की पटरी एवं मशीनी पुर्जो की दरारों को जोड़ने के लिए किया जाता है, इस अभिक्रिया को थर्मिट अभिक्रिया कहते हैं |

Reaction –

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + Energy

सक्रियता श्रेणी में सबसे उपस्थित धातुओं का निष्कर्षण –

• अभिक्रियाशीलता श्रेणी में सबसे ऊपर स्थित धातुए अत्यंत अभिक्रियाशील होती है |
• इन्हें कार्बन के साथ गर्म करने पर इनके योगीको को प्राप्त नहीं किया जा सकता है |
• इन धातुओं को विद्युत अपघटनी उपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है |
• उदाहरण के लिए सोडियम, मैग्निशियम एवं कैल्शियम को उनके गलित क्लोराइडओं के विद्युत अपघटन से प्राप्त किया जाता है |
• कैथोड पर धातुए निक्षेपित होती है |
• तथा एनोड पर (धन आवेशित इलेक्ट्रोड) पर क्लोरीन मुक्त होती है |
• अभिक्रिया निम्न प्रकार है –

At Cathode –

Na⁺ + e- → Na

At Anode –

2Cl- → Cl₂ + 2e-

उपरोक्त पोस्ट में धातुओं का निष्कर्षण | Extraction of Metals के बारे में विस्तृत जानकारी दी हुई है | इसके अतिरिक्त अगर आप विज्ञान के और भी अध्यायों का अध्यन करना चाहे तो आप हमारी वेबसाइट पर कर सकते है कुछ महत्वपूर्ण लिंक निचे दिए है |

FAQs

Question 1. खनिज किसे कहते हैं ?

Answer – पृथ्वी की भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्व या यौगिक को खनिज कहते हैं |

Question 2. अयस्क किसे कहते हैं ?

Answer – वे खनिज जिनको कम लागत व आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, इन खनिजों को अयस्क कहते हैं |

Question 3. गैंग किसे कहते हैं ?

Answer – पृथ्वी से खनित अयस्कों में मिट्टी, रेत आदि जैसी कई अशुदियां होती है, जिन्हें गैंग कहते हैं |

Question 4. सक्रियता श्रेणी किसे कहते हैं ?

Answer – धातुओं की क्रियाशीलता के आधार पर अवरोही क्रम में व्यवस्थित करने पर जो सूची प्राप्त होती है, उसे सक्रियता श्रेणी कहते हैं |

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