11.4 ผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์จากแร่โลหะ (พื้นฐาน)

ยกตัวอย่างเช่น ทองแดง จะถูกนำไปผสมด้วยเงินเพื่อจะทำให้มีปฏิกิริยาสูงขึ้น

       copper        +        silver nitrate  —›    silver  +      copper nitrate

เหล็กไม่สามารถผสมกับแมกนีเซียมได้เนื่องจากจะมี ปฏิกิริยาต่ำกว่าแมกนีเซียม

ตำแหน่งของโลหะในระดับปฏิกิริยาจะถูกใช้เพื่อเป็นการทำนายว่าโลหะ จะถูกสกัดออกจากสารประกอบได้อย่างไร

แร่หลายชนิดจะมีออกไซด์ของโลหะหรือสารประกอบที่สามารถเปลี่ยนไปเป็นโลหะออกไซด์ได้ เพื่อแยกโลหะ

ออกซิเจนจำเป็นต้องถูกดึงออกจากโลหะออกไซด์ ซึ่งกระบวนการนี้เรียกกันว่า รีดักชั่น

 

วัตถุดิบจะได้แก่ iron ore (เฮมาไทต์ ), แร่เหล็ก ถ่านหินและ หินปูน

อากาศร้อนจะถูกเป่าเข้าไปในเตาเผาเพื่อจะทำให้ถ่ายหินติดไฟและสร้างคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยพลังงานความร้อน

อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้คาร์บอนไดออกไซด์ มีปฏิกิริยากับถ่านหิน ทำให้เกิดคาร์บอนมอนออกไซด์

จะช่วยลดปริมาณของออกไซด์ของเหล็กในแร่เหล็กที่กำลังละลายซึ่งจะไหลผ่านส่วนล่างของเตาเผา คาร์บอนมอนออกไซด์นี้จะถูกออกซไดซ์ไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งทำให้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นในเหล็กออกไซด์

จะช่วยลดปริมาณของออกไซด์ของเหล็กในแร่เหล็กที่กำลังละลายซึ่งจะไหลผ่านส่วนล่างของเตาเผา คาร์บอนมอนออกไซด์นี้จะถูก ออกซไดซ์ ไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งทำให้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นในเหล็กออกไซด์

หินปูนจะช่วยดึงสิ่งเจอปนที่เป็นกรดออกจากแร่และทำให้เป็นกาก ของสารละลาย ซึ่งจะลอยออกไปที่ส่วนผิวหน้าของเหล็กละลาย

คาร์บอนไดออกซ์จะถูกกำจัดทิ้งรวมทั้งคาร์บอนมอนออกไซด์จะลอยผ่านออกไปตอนบน

เหล็กหรือเหล็กกล้าได้ถูกใช้วงกว้างเนื่องจากมีความแข็งแกร่งและราคาถูกแต่ สามารถเกิดสนิม ได้ง่าย

การเกิดสนิมสามารถป้องกันได้โดยต่อเหล็กเข้ากับสารที่มีปฏิกิริยาสูงกว่า อาทิเช่น

สังกะสีหรือแมกนีเซียมยิ่งสารที่มีปฏิกิริยาเป็นสนิมก็จะเกิดสนิมแทนเหล็ก เรียกว่า สคริฟิเซียลโพรเทคชั่นปกติจะใช้ในการทำรั้วหรือทำท้องเรือ

 

อลูมีเนียมจะจับตัวกันที่ขั้วลบซึ่งจะได้อิเลกตรอนเพื่อสร้างอะตอม



ที่ขั้วลบ

เพื่อสร้างชั้นของอลูมีเนียมออกไซด์อยู่ที่พื้นผิว ปรากฏการณ์นี้จะสร้างเป็นเกราะ

เพื่อป้องกันน้ำและออกซิเจน ป้องกันไม่ให้เกิดสนิม

อลูมีเนียมเป็นโลหะที่มีประโยชน์ในการทำโครงสร้างเนื่องจากมีน้ำหนักเบา

สามารถทำให้มีความแข็งแกร่งแข็งแรงได้โดยผสมกับโลหะชนิดอื่นๆ อาทิเช่น แมกนีเซียมซึ่งใช้ทำอัลลอยด์

 

การทำทองแดงให้บริสุทธิ์

ทองแดงจะมีปฏิกิริยาต่ำ ต้องทำให้ร้อนด้วยคาร์บอนเพื่อให้แตกตัวออกจากสายแร่

แต่ก็จะไม่บริสุทธิ์หรือเหมาะสมในการนำไปสร้างสายไฟ

ทองแดงที่ไม่บริสุทธิ์นี้จะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยวิธีอิเลกโตรไลซิส

ขั้วบวกจะทำมาจากทองแดงที่ไม่บริสุทธิ์ ส่วนขี้วลบจะทำมาจากแผ่นทองแดงบริสุทธิ์บางๆ

เมื่อกระไฟฟ้าไหลผ่านสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต อะตอมของทองแดงที่ไม่บริสุทธิ์จะเสียอิเลกตรอนไปยังทองแดงบริสุทธิ์ที่ขั้วลบ ซึ่งจะสร้างอะตอมทองแดงขึ้นอีกเมื่อได้อิเลกตรอน

ขั้วนี้ จะมีขนาดใหญ่ขึ้น ขณะที่ขั้วบวกจะมีขนาดเล็กลง

ส่วนที่ปนเปื้อนมาจะตกตะกอน

ที่ขั้วบวก

ที่ขั้วลบ