نسخة الفيديو النصية
ما المادة المرجح دخولها الخلية الإلكتروليتية عند النقطة A؟ (أ) النفايات الغازية، (ب) الكربون، (ج) الألومنيوم المنصهر، (د) الألومينا، (هـ) الكريوليت.
الألومنيوم معدن مهم للغاية، يستخدم في العديد من الاستخدامات حول العالم. ولكن قد يكون الحصول على الألومنيوم النقي مكلفًا جدًّا. عادة ما تكون الطريقة الأكثر فعالية للحصول على الألومنيوم النقي عبر التحليل الكهربي. التحليل الكهربي عملية كيميائية ناتجة عن تمرير تيار كهربي خلال إلكتروليت. عادة ما تستخدم عملية التحليل الكهربي إعدادًا يتضمن محلولًا إلكتروليتيًّا، ومهبطًا سالب الشحنة، ومصعدًا موجب الشحنة، ومصدرًا للطاقة. تشكل كل هذه المكونات معًا خلية إلكتروليتية.
في التحليل الكهربي الصناعي للألومنيوم، تكون المعدات أكثر تعقيدًا مما نعرضه هنا. من المهم ملاحظة أنه في الخلية الإلكتروليتية الصناعية المستخدمة لاستخلاص الألومنيوم، تصنع جميع الأقطاب من الكربون. يضاف أكسيد الألومنيوم، أو Al2O3، من خلال فتحة أعلى الخلية. يعرف أكسيد الألومنيوم أيضًا باسم الألومينا. يخلط الألومينا مع الكريوليت المنصهر؛ لتكوين محلول إلكتروليتي في الجزء السفلي من الخلية.
يتم تمرير تيار كهربي عالي الجهد عبر المحلول الإلكتروليتي، وهذا يفكك الألومينا إلى العناصر المكونة لها. تكتسب أيونات الألومنيوم إلكترونات عند المهبط. ينتج عن هذا الاختزال لأيونات Al3 موجب فلز الألومنيوم السائل. ثم يجمع الألومنيوم المنصهر عبر المنفذ C. تفقد أيونات الأكسيد من الألومينا إلكترونات عند المصاعد. ينتج عن تأكسد أيونات الأكسيد جزيئات من الأكسجين، تخرج من المحلول في صورة فقاعات، وتخرج من الخلية عبر المنفذ B.
إذن: ما المادة المرجح دخولها الخلية الإلكتروليتية عند النقطة A؟ وفقًا للشكل الذي لدينا، تضاف الألومينا إلى الكريوليت المنصهر من المنفذ الموجود أعلى الخلية والمسمى A. ومن ثم فإن الإجابة الصحيحة هي الخيار د؛ أي: الألومينا.
