추출은 혼합물로부터 원소 / 화합물을 분리하는 과정이다. 추출의 일부 예는 액체-액체 추출, 고체 추출 등입니다.
리튬 (LI), 나트륨 (NA), 칼륨 (K), 루비듐 (RB), 세슘 (CS) 및 프랑크 (FR)는 알칼리 금속입니다. 이 요소들은 주기율표의 S- 블록에있는 수소 형태 그룹 1과 함께. 알칼리 금속의 추출은 광석으로부터 알칼리 금속의 분리를 의미하며, 이는 금속의 일반적인 추출 방법을 통해 추출 할 수 없기 때문에 복잡한 과정입니다.
알칼리 금속의 추출이 왜 복잡합니까?
알칼리 금속의 일부 특성으로 인해 광석에서 추출하기가 어렵습니다.
우리는 염화물과 산화물의 감소로 알칼리 금속을 추출 할 수 없습니다. 그것들은 자연적으로 전기 양성이기 때문에 소금의 수용액으로부터 다른 금속으로 대체 할 수 없습니다. 알칼리 금속의 표준 전극 전위는 물에 비해 훨씬 낮아서 음극에서 수소 방출을합니다. 따라서 전기 분해 과정에 의해 알칼리 금속도 추출 할 수 없습니다. 캐소드에서 수은을 사용하더라도 음극에 퇴적 된 알칼리 방법은 수은과 결합하여 추출이 다시 복잡한 아말감을 형성합니다.
따라서, 알칼리 금속의 모든 요소는 다른 과정을 통해 추출된다. 그것을 보자.
리튬 추출 (Li)
리튬은 많은 양의 열과 전기 전도도를 갖는 알칼리 금속이며, 리튬은 유리, 제약, 배터리, 리튬 오일, 고온 윤활제 등의 제조에 사용됩니다.
높은 반응성으로 인해 순수한 원소 리튬은 본질적으로 발견되지 않습니다. 리튬은 항상 소금 및 기타 화합물의 구성 요소로 존재합니다. 리튬은 클로라이드 건조 리튬 및 염화 칼륨의 전기 분해 과정에 의해 추출된다. 전극 셀은 723K 온도에서 작동하고 8-9 V의 전류로 작동합니다.
다음 반응은 전기 분해 동안 발생합니다 :
licl =li + + cl-
음극에서 :li + +e--> li
양극 :2Cl--2e- —--> Cl2
이 공정을 통해 얻은 리튬은 99% 순수하며 파라핀 왁스에 저장됩니다.
나트륨 추출 (NA)
나트륨은 지구 크러스트에서 여섯 번째로 풍부한 금속입니다. 염소를 가진 나트륨은 염화나트륨 (NaCl)을 형성하는데, 이는 우리에게 매우 중요한 화합물입니다. 금속 형태로 나트륨은 부활절과 다른 많은 유기 화합물을 만드는 데 사용됩니다. 또한 붕소 및 실리콘의 추출을위한 환원제로 사용됩니다.
나트륨의 추출은 융합 된 염화나트륨의 전해 공정에 의해 나트륨이 얻어지는 다운의 과정에 의해 발생합니다. 이 과정에서 염화나트륨과 클로라이드 칼슘의 융합 혼합물은 흑연 양극 및 철 캐소드를 사용하여 873K 온도에서 아래쪽 세포에 보관됩니다. 나트륨은 음극에서 방출되고 CL2 가스는 양극에서 방출됩니다.
naCl —-> na + + cl-
에서 Cathode :Na + + e-—-> na
양극 :cl- ——> cl + e -
Cl + Cl ——-> Cl2
염소 가스가 양극에서 방출되는 동안 순수한 나트륨은 음극에서 얻어진다.
칼륨 추출
칼륨은 가볍고 흰색이며 부드러운 금속입니다. 특히 물과 공기와 반응성이 높은 금속입니다. 지구 크러스트에서 7 번째로 풍부한 금속입니다. 유리, 비누, 베이킹 파우더, 선탠 크림 등의 제조에 사용됩니다.
칼륨은 염화 칼륨에서 얻습니다. 그것은 나트륨이 환원제로서 작용하는 열 화학 기술 과정을 통해서만 얻을 수있다. 이주기에서, 염화 칼륨 칼륨은 다시 가열되는 박제 정제 세그먼트를 지속적으로 처리합니다. 액체 염화물은 가스가 말한 재 선반에 의해 전달 된 세그먼트를 통해 스트리밍되는 나트륨 연기를 겪습니다. 이 협력의 후속 결과는 평형에서 염화나트륨과 칼륨 금속입니다.
Na + Kcl =NaCl + K
Rubidium (RB)의 추출
Rubidium은 부드럽고 연성이 풍부하고 가단성 금속이 낮습니다. 통신, 생물 의학, 우주 기술, 광학, 레이저 기술 등에 사용됩니다. Rubidium은 일반적으로 리튬 또는 세슘 리치 미네랄에서 소량으로 생산됩니다. 또한 광산 광미에서 Rubidium을 추출 할 수 있지만이 과정은 Rubidium Metal의 추출을 위해 일련의 물리적 및 화학적 처리가 필요하기 때문에 매우 어렵고 비쌉니다.
세슘 추출 (CS)
세슘은 용융점이 28.5 ° C 인 가장 반응성이 높은 알칼리 금속입니다. 세슘의 물리적 및 화학적 특성은 칼륨 및 루비듐의 물리적 특성과 매우 유사합니다. Cesium은 매우 부드럽고 연성 및 창백한 금속이며 은빛 골드 색상입니다. 약 30 개의 동위 원소의 세슘이 있습니다. 그 중에서도 133cs는 가장 꾸준한 반면, 134cs와 137cs는 우라늄의 결과를 나누는 가장 많이 발견되었습니다.
.세슘의 추출은 침전, 용매 추출, 흡착, 막 분리 등과 같은 여러 과정을 통해 수행 될 수 있습니다. 이것은 수성 용액에서 세슘을 추출하는 몇 가지 방법입니다.
프란시움 추출 (FR)
Francium은 지구상에서 가장 희귀 한 알칼리 금속 중 하나입니다. 거의 20 개의 프란치슘 동위 원소가 발견되었습니다. 가장 꾸준한 것은 Francium-223입니다. 동위 원소는 적어도 두 가지 유형의 구성 요소입니다. 동위 원소는 질량 수에 따라 서로 다릅니다. 질량 수는 성분의 IOTA의 핵심에서 중성자에 더하여 양성자의 양을 다룹니다. 양성자의 양은 성분을 결정하지만, 어떤 구성 요소의 분자에서 중성자의 양이 변할 수 있습니다. 모든 품종은 동위 원소입니다.
프랜시움은 지각에서 추출되지 않습니다. 희귀 성 때문에 거의 사용이 없습니다.
결론
알칼리 금속의 대부분은 전기 분해 과정을 통해 얻을 수 있습니다. 일부 금속은 반응성이 높기 때문에 공기와 반응도 심지어 반응합니다. 광석에서 알칼리 금속의 추출은 어려운 과정이지만 어떻게 든 금속을 추출하는 방법을 찾았지만 여전히 많은 합병증이 있습니다. 예를 들어 Francium은 지구상에서 가장 희귀 한 요소 중 하나이므로 추출하기가 매우 어렵습니다. 세슘은 일반적으로 수용액으로부터 추출되는 반면, Na, Li 및 K는 일부 화합물의 전기 분해를 통해 추출 될 수있다.
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