آزمایش استخراج آهن از آهن زنگ زده به کمک کبریت یکی از مهم ترین آزمایشات علمی است که در این حوزه انجام می شود. این آزمایش یک نمونه استخراج فلز در ابعاد کوچک است که به صورت آزمایشگاهی انجام می گیرد. به همین خاطر نیز بسیاری از افراد این سری آزمایش های واکنشی را برای آموزش به دانش آموزان در مقاطع مختلف انتخاب می کنند. استفاده از این روش های آزمایشی در راستای بررسی میزان واکنش پذیری هر یک از عناصر نیز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. واکنش پذیری کربن از آهن بیشتر است و از این ویژگی برای استخراج آهن در این واکنش استفاده میشود.
شما می توانید در این حوزه با فراهم کردن لوازم و تجهیزات مناسب اجرای این آزمایشات را با استفاده از بهترین روش ها میسر سازید. شما می توانید در طول این آزمایش به برخی عناصر خالص دسترسی داشته باشید.
مواد اولیه آزمایش استخراج آهن از آهن زنگ زده
در خصوص انجام بی عیب و نقص مراحل استخراج آهن از آهن زنگ زده تأمین مواد اولیه کاربردی و مطمئن حائز اهمیت است. در صورتی که برخی از این ابزارها و متریال اولیه تخصصی باشند باید زیر نظر افراد حرفه ای و کاردان انتخاب شده و مورد استفاده قرار بگیرند. این مواد اولیه شامل عناصر و موارد زیر هستند:
⦁ کبریت:
یکی از اساسی ترین بخش های این آزمایش است که حرارت مورد نیاز برای استخراج مواد اولیه را فراهم می کند.
⦁ سدیم کربنات:
سدیم کربنات میان مواد اولیه مهم این آزمایش علمی قرار می گیرد و از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و باید به میزان مناسب تهیه شود.
⦁ اکسید یا آهن زنگ زده:
از مواد تخصصی و آزمایشگاهی است که باید با کیفیت مناسب آماده سازی شده و در دسترس قرار بگیرد.
⦁ چراغ های بنزن یا الکلی
⦁ گیره های نگهدارنده مخصوص آزمایشگاهی:
که اجرای هر یک از مراحل را ساده تر می سازند.
⦁ اهن ربا
مراحل اجرای آزمایش
1- مرحله آماده سازی چوب کبریت ها
در بخش بعدی از اجرای این فرایند آزمایشی باید چوب کبریت های مورد نیاز برای ادامه آزمایش را فراهم کرده و سر آن ها را به خوبی مرطوب کنید. به این ترتیب چوب کبریت ها برای اجرای هر یک از مراحل در آزمایش مورد نظر آماده سازی خواهند شد. در این مرحله از 5 عدد چوب کبریت خیس و مرطوب استفاده می شود.
2- استفاده از سدیم کربنات
افزودن مواد آزمایشی در این خصوص نیز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. سدیم کربنات یکی از مهم ترین متریالی است که در این حوزه به کار برده شده و به سر چوب کبریت های مرطوب شده آغشته خواهد شد. به این ترتیب خواص مورد نیاز در مواد آزمایشی این فرایند ایجاد می شوند. برای تکمیل این مرحله در آزمایش استخراج آهن از آهن زنگ زده به کمک کبریت باید پودر آهن اکسید را نیز به این مواد اولیه بی افزایید.
در این راستا تنها باید آهن های زنگ زده شده را خراش داده و به چوب کبریت ها آغشته کنیم. به این ترتیب کیفیت اجرای این فرایند آزمایشی افزایش یافته و واکنش های مورد نیاز در ادامه اجرا خواهند شد.
3- سوزاندن چوب کبریت ها
در این فرایند آزمایشی باید پروسه سوزاندن چوب کبریت ها را نیز با دقت کافی انجام دهید. در این مرحله باید از چراغ بنزن آزمایشی استفاده شود که نیمی از چوب کبریت ها را به خوبی آتش می زند. سپس باید این چوب کبریت ها را خاموش کرده و به مدت 30 ثانیه برای سرد شدن سطح چوب کبریت صبر کنیم. با این روش استخراج مواد مورد نظر ساده تر انجام می شود.
4- جداسازی قسمت های پودر شده چوب کبریت
برای اجرای بهتر و دقیق تر این فرایند آزمایشی باید پودرهای چسبیده به چوب کبریت را با دقت بالا از آن جداسازی کنید. این پودرها را در یک شیشه ساعت بریزید و آن ها را برای اجرای آزمایش مورد نظر آماده کنید.
5- استفاده از آهنربا
در بخش بعدی باید از آهنربا برای جداسازی برخی مواد از هم استفاده کنید. پودرهای جداسازی شده از سطح چوب کبریت به صورت مخلوط در شیشه ساعت قرار می گیرند. برای جداسازی آهن موجود در این پودر باید از آهنربا و خاصیت جاذب آن استفاده شود که در این آزمایش نقش کمک کننده ای ایفا می کند. با تکان دادن آهنربا در زیر سطح شیشه ساعت، پودرهای مربوط به آهن به یک طرف ظرف شیشه ای منتقل شده و از باقی مانده مواد جداسازی می شوند.
نتیجه آزمایش استخراج آهن از آهن زنگ زده
در روند آزمایش استخراج آهن از آهن زنگ زده به کمک کبریت نتایج مهمی حاصل می شوند که دسترسی به آن ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. شما باید حتماً مراحل این آزمایش را به صورت دقیق انجام دهید. در طول این آزمایش مشخص می شود که تمایل کربن برای واکنش پذیری با اکسیژن بسیار بیشتر از سایر مواد است. همچنین کم هزینه بودن کربن سبب افزایش میزان استفاده از آن در صنایع برای دسترسی به آهن شده است. به همین سبب نیز این ماده را در عرصه های صنعتی کنونی بیشتر مشاهده می کنید.
پرسش:
- معادله ی واکنش انجام شده را بنویسید.
- تمایل کدام عنصر برای واکنش با اکسیژن بیشتر است؟ (آهن یا کربن)
- چه دلایلی باعث شده که در همه ی شرکت های فولاد جهان، برای استخراج آهن از کربن استفاده شود؟
- از کدام ویژگی فیزیکی آهن برای جداسازی آن استفاده کردید؟
پاسخ :
- 2 Fe2O3 (s) + 3 C(s) → 4Fe(s) + 3 CO2 (S)
- کربن
- دسترسی آسان تر و کم هزینه تر بودن آن
- خاصیت مغناطیسی
جمع بندی
در این بخش در خصوص روند اجرای آزمایش استخراج آهن از آهن زنگ زده به کمک کبریت مطالبی را بررسی کردیم. این فرایند آزمایشی بخش مهمی از خواص کربن را نمایش می دهد که در خصوص انجام برخی فرایندهای صنعتی کارایی خواهد داشت. شما می توانید با استفاده از تجهیزات درست و اجرای مراحل به صورت تخصصی این فرایند را بدون کوچک ترین دغدغه ای انجام دهید. فلز آهن از ویژگی های به خصوصی برخوردار است و بر اساس این ویژگی ها نیز می توان به نحوه استخراج آن دست پیدا کرد.
