Film info
Film summary
มนุษย์สกัดโลหะจากแร่ที่หลอมละลายมาเป็นเวลาหลายศตวรรษ ในปัจจุบัน หลักการพื้นฐานยังคงเหมือนเดิม แต่วิธีการสกัดเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร?Key facts
- เราสามารถสกัดโลหะจากหิน โดยการให้ความร้อนพร้อมกับถ่าน
- ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดักชันและออกซิเดชัน
- ปฏิกิริยารีดักชันเป็นการกำจัดออกซิเจน โดยต้องใช้คาร์บอนและแหล่งให้ความร้อน
- การสกัดเหล็กเกิดขึ้นภายในเตาหลอม ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่คายความร้อนสูง
Transcript
ตั้งแต่สมัยโบราณ เราทราบว่าหากหินที่มีแร่ธาตุธรรมชาติได้รับความร้อนจากถ่าน จะสามารถสกัดแยกเอาโลหะบริสุทธิ์ออกมาได้
ในปัจจุบัน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เรียกว่ารีดักชันและออกซิเดชัน หรือปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์
เหล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในเปลือกโลกเป็นแร่สีแดงที่เรียกว่า แร่เฮมาไทต์ ซึ่งเป็นเหล็กออกไซด์ชนิดหนึ่ง
แร่เฮมาไทต์ เหล็ก (III) ออกไซด์ Fe2O3
ดังนั้น ขั้นตอนสำคัญในการสกัดเหล็กออกมาคือ การกำจัดออกซิเจนออกไป
กระบวนการเอาออกซิเจนออกไปนี้เรียกว่า ปฏิกิริยารีดักชัน
รีดักชัน = การกำจัดออกซิเจนออกไป
ปฏิกิริยารีดักชันจำเป็นต้องใช้ 2 องค์ประกอบที่สำคัญได้แก่ คาร์บอนและแหล่งให้ความร้อน
สำหรับเปลวไฟปกติ อุณหภูมิไม่สูงมากพอที่จะสกัดเหล็กออกมาจากแร่เฮมาไทต์ได้
แต่พบว่าการเป่าอากาศเข้าไปในถ่านทำให้อุณหภูมิของเปลวไฟเพิ่มสูงมากเพียงพอที่จะบรรลุเป้าหมายนี้ได้ ขั้นตอนนี้จึงกลายเป็นประวัติศาสตร์ที่สำคัญ ในการผลิตดาบเหล็กที่แข็งแกร่ง
เนื่องจากคาร์บอนว่องไวต่อปฏิกิริยามากกว่าเหล็ก ที่อุณหภูมิสูงขนาดนี้ คาร์บอนจะไปแย่งออกซิเจนจากเหล็กออกไซด์ เกิดเป็นโลหะเหล็ก และคาร์บอนไดออกไซด์
เหล็ก (III) ออกไซด์+คาร์บอน → โลหะเหล็ก + คาร์บอนไดออกไซด์
2Fe2O3(s) + 3C(s) → 4Fe(s) ...
Please log in to view and download the complete transcript.
