ملف تدريبي: استخلاص النحاس

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصف إنتاج النحاس الصلب من الخامات بعمليات مثل الصهر، والاستخلاص الحيوي، والتحليل الكهربائي.

س١:

أيٌّ من التالي استخدام النحاس في تصنيعه ليس شائعًا؟

  • أأسلاك التمديد الكهربي
  • بالسباكة
  • جالدعامات الهيكلية في المباني
  • دالمجوهرات
  • هالعملات

س٢:

يوجد النحاس في نوعين من الخام: الخام الغني بالنحاس، والخام الفقير في محتواه من النحاس. أيٌّ من الآتي لا يُعدُّ طريقة صناعية شائعة لإزالة النحاس من خاماته؟

  • أالتعدين النباتي؛ حيث تسحب النباتات أيونات النحاس من التربة
  • بالاستبدال مع الكالسيوم؛ حيث يُخلَط الخام مع الكالسيوم المُنصهِر، مُنتِجًا النحاس الصُّلب وأملاح الكالسيوم
  • جالاستخلاص بالصَّهْر عن طريق الخلط مع الهواء عند درجات حرارة مرتفعة
  • دالاستخلاص الحيوي؛ حيث تتغذَّى البكتيريا على مُكوِّنات الخام، وتُنتِج أيونات النحاس القابلة للذوبان
  • هالمُعالَجة بحمض الكبريتيك لإنتاج محلول من كبريتات النحاس

س٣:

تتمثَّل إحدى الخطوات النهائية في عملية تنقية النحاس في طلاء قطب نحاسي بالنحاس باستخدام الكهرباء. عندما يكون النحاس المُترسِّب ناتجًا من محلول كبريتات النحاس، مثل ذلك الناتج عن عملية الاستخلاص بحمض الكبريتيك، يُطلَق على هذه العملية الاستخلاص الكهربي.

في الاستخلاص الكهربي، يُغمَر مصعد من الرصاص ومهبط من النحاس في حوض من كبريتات النحاس الثنائي، ويُطبَّق عليهما فرق في الجهد.

ما المعادلة النصفية للتفاعل الذي يحدث عند المهبط؟

  • أCu()+2eCu()2+aqs
  • بCu()Cu()+esaq2+
  • جCu()Cu()+2esaq2+
  • د2H()+2eH()+2aqg
  • هCu()+eCu()2+aqs

ما المعادلة النصفية للتفاعل الذي يحدث عند المصعد؟

  • أ2OH()HO()+2e22aqaq
  • بHO()2H()+O()+2e2+2laqg12
  • ج2Cl()Cl()+2e2aqg
  • د4OH()2HO()+O()+4e22aqlg
  • ه2OH()+H()2HO(l)+2e22aqg

س٤:

يَنْتج عن انصهار خام النحاس مادة غير نقية يُمكِن تحويلها إلى نحاس نقي باستخدام جهاز التحليل الكهربي الموضَّح في الشكل. يؤدِّي التيار الكهربي إلى طلاء المهبط المُنغمِس بالنحاس النقي، وتترسَّب الشوائب الأقل تفاعلية في قاع الخلية.