Презентація "Добування металів. Електроліз. Металотермія"

Виробництво металів. Електроліз. Металотермія

Метали в природіДеякі метали трапляються у природі у вільному стані (самородні), але найчастіше – у зв’язаному. У самородному стані можуть існувати малоактивні метали, які стоять у ряду стандартних електродних потенціалів після Гідрогену (Cu, Au, Ag, Hg, Pt). Решта металів зустрічаються лише у формі природних сполук – мінералів. Самородна мідь. Самородне золото

Природні сполуки металів, з яких технологічно можливо та економічнодоцільно добувати метал  називають рудами, до їх складу, крім корисного мінералу входить пуста порода. Залежно від складу основного мінералу, розрізняють руди:- оксидні – Cu2 O (куприт), Fe2 O3 (гематит), Al2 O3 (корунд);- сульфідні – Fe. S2 (пірит), мідний блиск (Cu2 S), кіновар (Hg. S);- хлоридні – сильвініт (KCl∙Na. Cl), карналіт (KCl∙Mg. Cl2∙6 H2 O);- карбонатні – кальцит (Ca. CO3), малахіт ([Cu. OH]2 CO3), магнезит (Mg. CO3). Малахіт. Сильвініт

Способи добування металів

Пірометалургія. Таким способом добувають метали за високих температур, використовуючи як відновники С, СО, Н2. Або комбінуючи кілька методів, наприклад, випалювання сульфідних (переважно) руд з подальшим відновленням оксидів. Так добувають мідь, свинець, нікель.

Гідрометалургія. Такі способи передбачають переведення руд у розчин та подальшу хімічні чи електрохімічну обробку для відновлення урану, алюмінію, золота, цинку тощо. Сьогодні близько 20% світового виробництва міді, 50-70% виробництва нікелю і цинку базується на гідрометалургійних способах.

Металотермія Відновлення металів з їх оксидів або галогенідів за допомогою більш активних металів. Хлориди: а — сильвініт; б — натрій хлорид; в — калій хлорид. Манган(ІV) Mn. O2 Корунд Al2 О3

Металотермія. Це спосіб добування тугоплавких металів, у якому як відновник, застосовується інший метал:магній – магнієтермія;алюміній – алюмотермія;кальцій – кальцієтермія тощо. Ti. Cl4 + 2 Mg = 2 Mg. Cl2 + Ti. Cr2 O3 + Al = Al2 O3 + Cr. V2 O5 + 5 Ca = 5 Ca. O + 2 V

Електроліз. Електроліз – це окисно-відновний процес, що відбувається на електродах під дією електричного струму на розчини або розплави електролітів.

Електроліз. Солі – це електроліти, які в розчинах та/або розплавах розпадаються на йони. Якщо у розплав занурити електроди, то хаотичний рух йонів в рочині або розплаві упорядковується. Позитивно заряджені йони рухаються до негативного електрода. Негативно заряджені йони рухаються до позитивного електрода.

Електроліз. Анод: А(+) – це позитивно заряджений електрод. До нього рухаються негативні йони - аніони. Катод: К(-) – це негативно заряджений електрод. До нього рухаються позитивні йони - катіони.

Електроліз розплаву натрій хлориду. В розплаві натрій хлорид дисоціює на йони: Na. Cl Na+ + Cl-Анод. А(+): 2 Cl- - 2e- →Cl2o. Негативно заряджені йони Хлору віддають електрони (окиснюються)Катод. К(-): Na+ + е- →Naо. Позитивно заряджені йони Натрію приєднують електрони (відновлюються)Сумарне рівняння електролізу розплаву натрій хлориду:2 Na. Cl електричний струм 2 Na + Cl2

Електроліз розчинів солей Процес відновлення металів у розчинах дещо складніший, адже у розчині солі крім йонів металічних елементів пристуні йони кислотних залишків, йони Гідрогену та гідроксид-йони (останні у невеликих кількостях). На результат електролізу водних розчинів солей впливають: - активність металу; лужні, лужноземельні метали та алюміній у водних розчинах не відновлюються;- слад кислотних залишків (оксигеновмісні чи безоксигенові).

Джерела інформаціїhttps://esu.com.ua/search_articles.php?id=67462https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9 C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D1%96%D1%8 Fhttps://naurok.com.ua/prezentaciya-dobuvannya-metaliv-35736.html. Василенко С. В., Коваль Я. Ю. Хімія. 9 клас. 1 частина. Основи хімічної технології. Хімія Землі. – С.: ТОВ НВП «Росток. А. В. Т.», 2020 – 64 с. Автор шаблона презентації Бейгул Ольга Куприянівна