ইউনিট ৬: মৌল বিচ্ছেদের সাধারণ নীতি ও প্রক্রিয়া (অন্তঃপাঠ্য প্রশ্ন-১)-মুছে ফেলা হয়েছে

উত্তর

যদি আকরিক বা গ্যাংগ চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা আকৃষ্ট হতে পারে, তবে চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আকরিকটিকে ঘনীভূত করা যায়। সারণি ৬.১-এ উল্লিখিত আকরিকগুলির মধ্যে, লৌহের আকরিক যেমন হেমাটাইট $\left(\mathrm{Fe_2} \mathrm{O_3}\right)$, ম্যাগনেটাইট $\left(\mathrm{Fe_3} \mathrm{O_4}\right)$, সাইডারাইট $\left(\mathrm{FeCO_3}\right)$, এবং আয়রন পাইরাইট $\left(\mathrm{FeS_2}\right)$ চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পৃথক করা যায়।

উত্তর

অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে, লিচিং-এর তাৎপর্য হল বক্সাইট আকরিক থেকে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা $\left(\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3}\right)$ ঘনীভূত করা। বক্সাইটে সাধারণত সিলিকা, আয়রন অক্সাইড এবং টাইটানিয়াম অক্সাইড অশুদ্ধি হিসেবে থাকে। লিচিং প্রক্রিয়ায়, গুঁড়ো আকরিককে $\mathrm{NaOH}$ এর ঘনীভূত দ্রবণের সাথে $473-523 \mathrm{~K}$ এবং $35-36$ বার চাপে পরিপাক করে অ্যালুমিনা ঘনীভূত করা হয়। এই অবস্থায়, অ্যালুমিনা $\left(\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3}\right)$ সোডিয়াম মেটা-অ্যালুমিনেট হিসেবে দ্রবীভূত হয় এবং সিলিকা $\left(\mathrm{SiO_2}\right)$ সোডিয়াম সিলিকেট হিসেবে দ্রবীভূত হয়, ফলে অশুদ্ধিগুলি পিছনে থেকে যায়।

$$ \mathrm{Al_2} \mathrm{O _{3(s)}}+2 \mathrm{NaOH _(a q)}+3 \mathrm{H _2} \mathrm{O _(0)} \xrightarrow[35-36 \mathrm{bar}]{473-525 \mathrm{~K}} 2 \mathrm{Na}\left[\mathrm{Al}(\mathrm{OH}) _{4}\right] _{(\mathrm{aq})} $$

$\mathrm{ \underset{\text{Alumina}}{Al_2O_{3(s)}} + 2 NaOH_{(aq)} +3 H_2O_{(l)} \xrightarrow[{35-36 bar}]{473-525 K} } $ $ \underset{\text{Sodium aluminate}}{ \mathrm{2 Na[ Al(OH)_4 ] {aq}}}$

$\underset{\text{Silica}}{\mathrm{SiO_2(i)}}+2 \mathrm{NaOH_{(a q)}} \xrightarrow[{35-36 \text { bar }}] {473-523 \mathrm{~K}} \mathrm{NaSiO_{3(a q)}}+\mathrm{H_2} \mathrm{O_{(i)}}$

অশুদ্ধিগুলি তখন ছেঁকে ফেলা হয় এবং দ্রবণটিকে $\mathrm{CO_2}$ গ্যাস চালিয়ে নিরপেক্ষ করা হয়। এই প্রক্রিয়ায়, হাইড্রেটেড $\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3}$ অধঃক্ষিপ্ত হয় এবং সোডিয়াম সিলিকেট দ্রবণে থেকে যায়। দ্রবণে সদ্য প্রস্তুত হাইড্রেটেড $\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3}$ এর নমুনা বীজ হিসেবে যোগ করে অধঃক্ষেপণ ঘটানো হয়।

$2 \mathrm{Na}\left[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\right] {(\mathrm{aq})}+\mathrm{CO_2(\mathrm{~g})} \longrightarrow \underset{\text{Hydrated alumina}}{\mathrm{Al_2O_3 \cdot xH_2O {(s)}}} + 2 \mathrm{NaHCO_3(\mathrm{aq})}$

এইভাবে প্রাপ্ত হাইড্রেটেড অ্যালুমিনা ছেঁকে, শুকিয়ে এবং উত্তপ্ত করে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা $\left(\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3}\right)$ ফিরে পাওয়া যায়।

$$ \mathrm{Al_2} \mathrm{O_3} x \mathrm{H_2} \mathrm{O_(s)} \xrightarrow{1470 \mathrm{~K}} \mathrm{Al_2} \mathrm{O_3(s)}+x \mathrm{H_2} \mathrm{O_(g)} $$