Simulic
Bahasa Indonesia

Ekstraksi logam: reduksi karbon, tanur tinggi, elektrolisis, bio-ekstraksi, diagram Ellingham, dan pemurnian

KimiaKimia anorganikUsia 17–18

Simulic.comMemuat…

Gunakan di kelas saya

Enam layar: panaskan CuO, PbO, ZnO, Fe₂O₃, dan Al₂O₃ dengan karbon untuk melihat oksida mana yang tereduksi, bergantung pada letak logam terhadap karbon dalam deret kereaktifan; tanur tinggi dengan reaksi per zona dan tabel jumlah besi, batu kapur, terak, dan CO₂; sel Hall–Héroult yang mengekstraksi aluminium dari alumina yang dilarutkan dalam kriolit, dengan massa m = MIt/(nF) dan energi yang dipakai; fitomining dibandingkan dengan bioleaching bijih tembaga kadar rendah; diagram Ellingham (ΔG° per mol O₂ terhadap suhu) untuk membaca kapan karbon, CO, Al, atau Mg dapat mereduksi oksida Cu, Fe, Zn, Cr, Al, dan Mg; serta animasi flotasi buih, pelindian, distilasi, likuasi, pemurnian elektrolisis, pemurnian zona, dan metode van Arkel.

Pelajaran: Ekstraksi logam: reduksi dengan karbon, tanur tinggi, elektrolisis aluminium oksida, fitomining dan bioleaching, diagram Ellingham, pemekatan bijih, dan pemurnian logam

Yang ditunjukkan

Cara mengekstraksi logam bergantung pada kereaktifannya. Logam di bawah karbon dalam deret kereaktifan, seperti tembaga, besi, dan seng, diperoleh dengan memanaskan oksidanya bersama karbon: oksida tereduksi dan karbon teroksidasi. Di tanur tinggi, karbon monoksida mereduksi besi oksida. Logam di atas karbon, seperti aluminium, memerlukan elektrolisis. Diagram Ellingham menjelaskannya dengan ΔG°: reduktor yang garisnya lebih rendah dapat mereduksi oksida tersebut. Bijih lebih dulu dipekatkan dengan flotasi atau pelindian, lalu logam kasar dimurnikan dengan distilasi, likuasi, elektrolisis, pemurnian zona, atau metode van Arkel.

Cara menggunakan

Di Reduksi karbon, pilih Oksida, atur Suhu pemanasan, lalu tekan Panaskan. Di Tanur tinggi, pilih zona dan ubah bijihnya. Di Elektrolisis alumina, atur arus lalu tekan Jalankan. Di Bio-ekstraksi, tekan Jalankan dan bandingkan kurvanya. Di Diagram Ellingham, pilih Oksida logam, Reduktor, dan Suhu, tekan Catat pembacaan, lalu jawab tugasnya. Di Pemekatan dan pemurnian, pilih Metode lalu tekan Jalankan.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar Reduksi karbon, Tanur tinggi, Elektrolisis alumina, Bio-ekstraksi, Diagram Ellingham, Pemekatan dan pemurnian
  • Oksida logam Tembaga(II) oksida CuO, Timbal(II) oksida PbO, Seng oksida ZnO, Besi(III) oksida Fe₂O₃, Aluminium oksida Al₂O₃
  • Suhu pemanasan 200–1600 °C
  • Massa oksida 1–10 g
  • Bijih besi yang dimasukkan ke tanur tinggi 50–400 t/h
  • Kadar Fe₂O₃ dalam bijih 50–95 %
  • Arus melalui sel elektrolisis 50–500 kA
  • Tegangan tiap sel 3,8–5 V
  • Efisiensi arus 80–100 %
  • Alumina dilarutkan dalam kriolit
  • Kadar tembaga bijih miskin 0,1–2 %
  • Massa bijih miskin 100–10000 t
  • Langkah terakhir mengambil tembaga dari larutan Pendesakan dengan besi bekas, Elektrolisis larutan
  • Oksida logam pada diagram Ellingham Tembaga(I) oksida Cu₂O, Besi(II) oksida FeO, Seng oksida ZnO, Kromium(III) oksida Cr₂O₃, Aluminium oksida Al₂O₃, Magnesium oksida MgO
  • Reduktor pada diagram Ellingham Karbon (membentuk CO), Karbon (membentuk CO₂), Karbon monoksida CO, Aluminium Al, Magnesium Mg
  • Suhu pada diagram Ellingham 0–2000 °C
  • Metode pemekatan atau pemurnian Flotasi buih, Pelindian (bauksit), Distilasi, Likuasi, Pemurnian elektrolisis, Pemurnian zona, Metode van Arkel

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa karbon dapat mereduksi tembaga(II) oksida tetapi tidak dapat mereduksi aluminium oksida?
  2. Di tanur tinggi, zat mana yang teroksidasi dan mana yang tereduksi saat besi(III) oksida bereaksi?
  3. Mengapa karbon monoksida mereduksi besi oksida di bagian tanur tinggi yang lebih dingin, sedangkan karbon di bagian yang lebih panas?

Simulasi terkait