تويت
كيفية استخراج عنصر الصوديوم
كيفية استخراج عنصر الصوديوم يتم استخراج عنصر الصوديوم من ملح كلوريد الصوديوم باستخدام التحليل الكهربائي، والتحليل الكهربائي هو عملية مرور تيار كهربائي مباشر عبر مادة أيونية إما منصهرة أو مذابة في مذيب مناسب، وينتج عن مرور هذا التيار تفاعلات كيميائية عند الأقطاب الكهربائية وثم فصل المواد.[١] التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم تتم عملية التحليل الكهربائي لملح لكلوريد الصوديوم إذا كان على شكل مصهور أو محلول مائي، وتعتمد على انتقال التيار الكهربائي من القطب السالب (القطب الذي تحدث فيه عملية الاختزال) إلى القطب الموجب (القطب الذي تحدث فيه عملية التأكسد)، وهناك طريقتان لاستخدام التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المنصهر وهي كالتالي:[١] التحليل الكهربائي لمادة كلوريد الصوديوم المنصهرة
ينتج عن عملية التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المنصهر معدن الصوديوم وغاز الكلور من خلال اتباع الخطوات التالية:[١] إذابة كلوريد الصوديوم (تعريضه لحرارة فوق 801 درجة مئوية). إدخال قطبين في المصهور. تمرير تيار كهربائي عبر الملح المصهور. تحدث تفاعلات كيميائية عند الأقطاب الكهربائية. يطفو الصوديوم السائل إلى أعلى المصهور، ويتم تصريفه في خزان للتخزين. يتصاعد غاز الكلور من المصهور. التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم الذائب في الماء ينتج عن عملية التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم الهيدروجين وغاز الكلوريد التي يتأكسد إلى الكلور، مع بقاء الصوديوم في الماء على شكل هيدروكسيد الصوديوم وهو عبارة عن مادة مهمة جدًا في الصناعات المختلفة.[١] معلومات عن عنصر الصوديوم عنصر الصوديوم ورمزه الكيميائي (Na) وعدده الذري (11)، هو عنصر كيميائي ينتمي لمجموعة الفلزات القلوية (المجموعة الأولى من الجدول الدوري)، والصوديوم معدن أبيض فضي اللون.[٢] ومن أشهر المركبات التي تحتوي على الصوديوم الملح الشائع (كلوريد الصوديوم (NaCl))، والذي يشكل حوالي 80% من المكونات الذائبة في مياه البحار.[٢] الخصائص الكيميائية لعنصر الصوديوم يمتاز الصوديوم بالعديد من الخصائص الكيميائية ومنها ما يلي:[٣] يتفاعل عنصر الصوديوم بشكل أقوى من عنصر الليثيوم الذي يقع معه في نفس المجموعة، ويتفاعل بسرعة مع الماء لإنتاج قاعدة قوية تسمى هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وغاز الهيدروجين. يتفاعل عنصر الصوديوم تفاعلًا تامًا مع الهواء، وتعتمد سرعة هذا التفاعل على نسبة بخار الماء الموجودة في الهواء. يسرع الهواء من تآكل الصوديوم الصلب بواسطة الأكسجين بسبب وجود كميات صغيرة من الشوائب في الصوديوم. لا يتفاعل الصوديوم مع النيتروجين، لذلك عادة ما يتم الاحتفاظ بالصوديوم مغمورًا في جو من النيتروجين. يعتبر الصوديوم السائل أكثر تفاعلًا منه إذا كان كمادة صلبة. يمكن أن يشتعل الصوديوم السائل عند حوالي 125 درجة مئوية (257 درجة فهرنهايت) في جو جاف نسبيًا. ينتج عن احتراق الصوديوم دخان كاوي أبيض كثيف، والذي يمكن أن يسبب الاختناق والسعال. ترتفع درجة حرارة حرق الصوديوم بسرعة إلى أكثر من 800 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت)، وفي ظل هذه الظروف يكون من الصعب للغاية إطفاء الحريق. الصوديوم في البيئة يعتبر الصوديوم من المعادن القلوية الأكثر شيوعًا في العالم فهو سادس أكثر العناصر الكيميائية وفرة على الأرض، حيث يشكل ما نسبته 2.8 % من قشرة الأرض، ويتواجد الصوديوم بكثرة في الطبيعة في المركبات، وتوجد أملاح الصوديوم في مياه البحر والبحيرات المالحة والبحيرات القلوية ومياه الينابيع المعدنية.[٤] أهم أملاح الصوديوم الموجودة في الطبيعة هي ما يلي:[٤] ملح كلوريد الصوديوم. ملح كربونات الصوديوم. ملح بورات الصوديوم. نترات الصوديوم. كبريتات الصوديوم.
كيفية استخراج عنصر الصوديوم يتم استخراج عنصر الصوديوم من ملح كلوريد الصوديوم باستخدام التحليل الكهربائي، والتحليل الكهربائي هو عملية مرور تيار كهربائي مباشر عبر مادة أيونية إما منصهرة أو مذابة في مذيب مناسب، وينتج عن مرور هذا التيار تفاعلات كيميائية عند الأقطاب الكهربائية وثم فصل المواد.[١] التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم تتم عملية التحليل الكهربائي لملح لكلوريد الصوديوم إذا كان على شكل مصهور أو محلول مائي، وتعتمد على انتقال التيار الكهربائي من القطب السالب (القطب الذي تحدث فيه عملية الاختزال) إلى القطب الموجب (القطب الذي تحدث فيه عملية التأكسد)، وهناك طريقتان لاستخدام التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المنصهر وهي كالتالي:[١] التحليل الكهربائي لمادة كلوريد الصوديوم المنصهرة
ينتج عن عملية التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المنصهر معدن الصوديوم وغاز الكلور من خلال اتباع الخطوات التالية:[١] إذابة كلوريد الصوديوم (تعريضه لحرارة فوق 801 درجة مئوية). إدخال قطبين في المصهور. تمرير تيار كهربائي عبر الملح المصهور. تحدث تفاعلات كيميائية عند الأقطاب الكهربائية. يطفو الصوديوم السائل إلى أعلى المصهور، ويتم تصريفه في خزان للتخزين. يتصاعد غاز الكلور من المصهور. التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم الذائب في الماء ينتج عن عملية التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم الهيدروجين وغاز الكلوريد التي يتأكسد إلى الكلور، مع بقاء الصوديوم في الماء على شكل هيدروكسيد الصوديوم وهو عبارة عن مادة مهمة جدًا في الصناعات المختلفة.[١] معلومات عن عنصر الصوديوم عنصر الصوديوم ورمزه الكيميائي (Na) وعدده الذري (11)، هو عنصر كيميائي ينتمي لمجموعة الفلزات القلوية (المجموعة الأولى من الجدول الدوري)، والصوديوم معدن أبيض فضي اللون.[٢] ومن أشهر المركبات التي تحتوي على الصوديوم الملح الشائع (كلوريد الصوديوم (NaCl))، والذي يشكل حوالي 80% من المكونات الذائبة في مياه البحار.[٢] الخصائص الكيميائية لعنصر الصوديوم يمتاز الصوديوم بالعديد من الخصائص الكيميائية ومنها ما يلي:[٣] يتفاعل عنصر الصوديوم بشكل أقوى من عنصر الليثيوم الذي يقع معه في نفس المجموعة، ويتفاعل بسرعة مع الماء لإنتاج قاعدة قوية تسمى هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وغاز الهيدروجين. يتفاعل عنصر الصوديوم تفاعلًا تامًا مع الهواء، وتعتمد سرعة هذا التفاعل على نسبة بخار الماء الموجودة في الهواء. يسرع الهواء من تآكل الصوديوم الصلب بواسطة الأكسجين بسبب وجود كميات صغيرة من الشوائب في الصوديوم. لا يتفاعل الصوديوم مع النيتروجين، لذلك عادة ما يتم الاحتفاظ بالصوديوم مغمورًا في جو من النيتروجين. يعتبر الصوديوم السائل أكثر تفاعلًا منه إذا كان كمادة صلبة. يمكن أن يشتعل الصوديوم السائل عند حوالي 125 درجة مئوية (257 درجة فهرنهايت) في جو جاف نسبيًا. ينتج عن احتراق الصوديوم دخان كاوي أبيض كثيف، والذي يمكن أن يسبب الاختناق والسعال. ترتفع درجة حرارة حرق الصوديوم بسرعة إلى أكثر من 800 درجة مئوية (1500 درجة فهرنهايت)، وفي ظل هذه الظروف يكون من الصعب للغاية إطفاء الحريق. الصوديوم في البيئة يعتبر الصوديوم من المعادن القلوية الأكثر شيوعًا في العالم فهو سادس أكثر العناصر الكيميائية وفرة على الأرض، حيث يشكل ما نسبته 2.8 % من قشرة الأرض، ويتواجد الصوديوم بكثرة في الطبيعة في المركبات، وتوجد أملاح الصوديوم في مياه البحر والبحيرات المالحة والبحيرات القلوية ومياه الينابيع المعدنية.[٤] أهم أملاح الصوديوم الموجودة في الطبيعة هي ما يلي:[٤] ملح كلوريد الصوديوم. ملح كربونات الصوديوم. ملح بورات الصوديوم. نترات الصوديوم. كبريتات الصوديوم.