معادله استخلاص الألومنيوم من خام البوكسيت؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O
معادلة استخلاص الألومنيوم من خام البوكسيت هي عملية معقدة تتكون من مرحلتين رئيسيتين:
**المرحلة الأولى: عملية باير (Bayer process)**
تهدف هذه العملية إلى تنقية أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) من خام البوكسيت. البوكسيت يحتوي على أكسيد الألومنيوم بالإضافة إلى شوائب مثل أكسيد الحديد (Fe₂O₃) وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂).
المعادلة الكيميائية المبسطة لعملية باير هي:
Al₂O₃(s) + 2 NaOH(aq) + 3 H₂O(l) → 2 Na[Al(OH)₄](aq)
* **Al₂O₃(s):** أكسيد الألومنيوم الصلب (من البوكسيت).
* **NaOH(aq):** هيدروكسيد الصوديوم المائي (محلول).
* **H₂O(l):** الماء السائل.
* **Na[Al(OH)₄](aq):** تتراهيدروكسو ألومينات الصوديوم المائي (محلول).
**شرح العملية:**
1. يتم طحن خام البوكسيت وتسخينه تحت ضغط عالٍ مع محلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن.
2. يتفاعل أكسيد الألومنيوم مع هيدروكسيد الصوديوم لتكوين محلول تتراهيدروكسو ألومينات الصوديوم.
3. لا تذوب الشوائب (مثل أكسيد الحديد وثاني أكسيد السيليكون) في محلول هيدروكسيد الصوديوم وتبقى على شكل "طين أحمر" يتم فصله بالترشيح.
4. يتم تبريد المحلول المحتوي على تتراهيدروكسو ألومينات الصوديوم وبذر المحلول ببلورات صغيرة من هيدروكسيد الألومنيوم.
5. يتحلل تتراهيدروكسو ألومينات الصوديوم، ويترسب هيدروكسيد الألومنيوم.
المعادلة الكيميائية لترسيب هيدروكسيد الألومنيوم:
2 Na[Al(OH)₄](aq) → Al₂(OH)₆(s) + 2 NaOH(aq)
* **Al₂(OH)₆(s) أو Al(OH)₃(s) (غالباً ما يكتب كـ Al(OH)₃):** هيدروكسيد الألومنيوم الصلب.
6. يتم تكليس هيدروكسيد الألومنيوم (تسخينه إلى درجة حرارة عالية) لإزالة الماء منه وتحويله إلى أكسيد الألومنيوم النقي (الألومينا).
المعادلة الكيميائية للتكليس:
2 Al(OH)₃(s) → Al₂O₃(s) + 3 H₂O(g)
* **Al₂O₃(s):** أكسيد الألومنيوم النقي الصلب (الألومينا).
* **H₂O(g):** الماء في الحالة الغازية (بخار).
**المرحلة الثانية: عملية هول-هيرولت (Hall-Héroult process)**
تهدف هذه العملية إلى اختزال أكسيد الألومنيوم (الألومينا) إلكتروليتياً لإنتاج الألومنيوم المعدني.
المعادلة الكيميائية المبسطة لعملية هول-هيرولت هي:
2 Al₂O₃(l) + 3 C(s) → 4 Al(l) + 3 CO₂(g)
* **Al₂O₃(l):** أكسيد الألومنيوم المصهور (مذاب في الكريوليت).
* **C(s):** الكربون الصلب (الأقطاب الكهربائية).
* **Al(l):** الألومنيوم السائل.
* **CO₂(g):** ثاني أكسيد الكربون الغازي.
**شرح العملية:**
1. يتم إذابة أكسيد الألومنيوم النقي (الألومينا) في مصهور الكريوليت (Na₃AlF₆) لخفض درجة انصهاره.
2. يتم تمرير تيار كهربائي قوي عبر المحلول باستخدام أقطاب كهربائية من الكربون.
3. يحدث اختزال لأيونات الألومنيوم عند الكاثود (القطب السالب) لتكوين الألومنيوم السائل الذي يتجمع في قاع الخلية.
4. يتأكسد الكربون عند الأنود (القطب الموجب) لإنتاج ثاني أكسيد الكربون.
**ملخص:**
باختصار، عملية استخلاص الألومنيوم من البوكسيت تتضمن تنقية أكسيد الألومنيوم باستخدام عملية باير، ثم اختزال أكسيد الألومنيوم إلكتروليتياً باستخدام عملية هول-هيرولت.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال معادله استخلاص الألومنيوم من خام البوكسيت اترك تعليق فورآ.
