ELEMENTLER NASIL ELDE EDİLİR

Mineral: Doğada bulunan belirli bir kimyasal bileşimi, düzenli atomik yapısı olan homojen katı maddelere mineral denir.

Cevher ( Filiz) : Elde edilmeye değer miktarda bir veya birden çok element içeren minerallere cevher denir.

Bazı mineraller amorf ( su bağları içeren) katılardır ( SiO2.nH2O Opal Cam ) . Bazı mineraller kristal haldedir ( kuvars SiO2 , tuz NaCl , Elmas C , zümrüt Be3Al2(SiO3)6 ) .

Her mineralin kimyasal formülü vardır.

AlO3.2H2O à Boksit

Fe2O3à Hematit

MgCO3à Manyezit gibi.

Cevherlerden Metal Eldesi Basamakları:

1. Kırma-Öğütme: Cevher genellikle kaya veya taş şeklindedir. Daha küçük parçalara kırılır. Kırıldıktan sonra genellikle su içinde öğütülür.

2. Zenginleştirme: Cevher içindeki istenilen element veya mineralin % oranını artırmak için diğer maddeleri uzaklaştırma işlemidir. Yüzdürme, yoğunlukla ayırma, manyetik ayırma , sıvılaştırarak ayırma vs. yöntemler kullanılabilir.

3. Kavurma: Genellikle sülfürlü ve karbonatlı bileşiklerde bol hava ile ısıtılarak istenilen elementin oksidine çevirme işlemine kavurma denir.

2ZnS + 3O2→ 2ZnO + 2SO2

CaCO3 + O2→ CaO + CO2

4. İndirgeme: Cevherden elde edilen elementin oksidi, elementten daha aktif bir element ile reaksiyona girdirilirse aktif olan bileşiğe; istenilen ise metal olarak elde edilir.

C(k) + Cu2O → CO(g) + Cu(k)

Elektroliz yoluyla metal eldesi: Elektroliz kabında zenginleştirilmiş cevherin su içerisinde çözeltisi hazırlanır. Çözeltiye elektrik akımı verildiğinde katot üzerinde cevherdeki metal iyonu katotta indirgenerek elementer hale geçer, metal elde edilmiş olur.

ALAŞIMLAR

Bir metalin başka bir metal ile, bir metalin bir ametal ile veya bir metalin bir yarı metal ile yüksek sıcaklıklarda eritilip karıştırılmasıyla elde edilen metal özelliği gösteren karışımlara alaşım adı verilir.

Pirinç (%63 Cu ve %37 Zn ) , Lehim (%60 Sn ve %40 Pb ) , Bronz ( %82 Cu,%16 Sn,% 2 Zn)

Kurşun yüksek sıcaklıkta erirken lehim içinde düşük sıcaklıkta erir (Kalayın erime sıcaklığı çok düşüktür). Alaşımlarda karışan her metal özelliğinin bir kısmını alaşımda gösterir. Mıknatıs manyetik bir alaşımdır. Demir II oksit ve Demir III oksit alaşımı manyetik özellik gösterir ve doğal mıknatısı oluşturur.

HİDROJEN

Evrende en çok bulunan elementtir. Evrendeki bolluğu % 91 olmasına rağmen dünyadaki bolluk oranı çok azdır ( % 0,14). Yalnızca bir proton ve bir elektrona sahiptir. Periyodik tabloda 1A grubunda gösterilir (s orbitalinde 1 elektron olduğu için). Bir ametal olan Hidrojen, bazı özellikleri bakımından halojenlere de benzer, metallerden 1 elektron alarak metal hidrürleri oluşturur. NaH , MgH2 vb. Hidrojen renksiz, tatsız, kokusuz ve zehirsizdir. Oda sıcaklığında saf haliyle iki atomlu bir gaz olarak bulunur. Yoğunluğu çok düşüktür.

Hidrojenin Eldesi:

A: Bir çok metalin, seyreltik HCl (hidroklorik asit) veya H2SO4 (sülfirik asit) ile tepkimesi sonucu hidrojen gazı açığa çıkar.

B: Aktif metallerin su ile tepkimesinden ( sodyumun su ile tepkimesi ),

C: Sodyumborohidrür’ün su ile tepkimesinden

NaBH4 + H2O à NaBO2 + H2

D: Suyun elektrolizi ile hidrojen gazı ve oksijen gazı ayrı kaplarda toplanır. Toplanan oksijen gazının hacmi Hidrojen gazının yarısı kadardır.

Endüstride Hidrojenin Eldesi:

  1. Kızgın demirin üzerinden su buharı geçirilirse Hidrojen gazı elde edilir.
  2. Kızgın kok kömürü üzerinden 1000 C0 su buharı geçirilirse su gazı olarak bilinen yakıt olarak kullanılan CO ve H2 karışımı elde edilir.
  3. Hidrokarbonların yüksek sıcaklıkta Ni katalizörlüğünde su buharı ile tepkimelerinden Hidrojen gazı elde edilir.

C2H6 + H2O à 2CO + H2

  1. Endüstride de elektroliz yoluyla Hidrojen gazı elde edilir.

Hidrojenin İzotopları ve Kullanım Alanları:

Hidrojen 1 (Hidrojen) : Sadece 1 protonu vardır. 1H şeklinde gösterilir.

Hidrojen 2 (Döteryum) : 1 proton ve 1 nötronu vardır. Kütle numarası 2’dir. 2H veya D olarak gösterilir.

Hidrojen 3 (Trityum) : 1 proton ve 2 nötronu vardır. Kütle numarası 3’tür. 3H veya T olarak gösterilir. Kararsızdır. Beta ışıması yaparak 3He’ dönüşür.

– Döteryum oksidi ağır su olarak bilinir. Döteryum ve bileşikleri döteryum lambalarında, nükleer reaktörlerde soğutma sistemlerinde kullanılır. Bilimsel çalışmalarda maddelerin etiketlenmesinde kullanılır.

– Trityum kendi kendine ışık verebilen nesnelerin yapımında kullanılır.

HİDROJENİN KULLANIM ALANLARI:

  • Hidrojen iyi bir indirgendir. Metal oksitlerdeki metal iyonlarını indirgeyerek saf metal eldesini sağlar.
  • Yoğunluğu düşük olasından dolayı çok hafiftir çok az yer kaplar. Amonyak sentezinde kullanılır. Amonyak gübrenin hammaddesidir.
  • Doymamış hidrokarbonların ve doymamış yağların doyurulmasında kullanılır. Margarin bu şekilde elde edilir.
  • Hidrojen yükselerek yanar bu yüzden çevresine zarar vermez. Soluk mavi bir renkte yanarak suyu oluşturur.
  • Hidrojen Oksijen ile kaynak sanayinde kullanılır. Bu kaynağa otojen kaynak adı verilir.
  • Gelecekte hidrojeni yakıt olarak kullanan araçlar yapılacaktır.
869 kez okundu