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तांबे (copper) के विद्युत अपघटनी शोधन (electrolytic refining) में, निम्नलिखित में से कौन सा एनोड (anode) के रूप में कार्य करता है?
शुद्ध तांबे की प्लेट
कॉपर सल्फेट विलयन
कार्बन इलेक्ट्रोड
अशुद्ध तांबे का ब्लॉक
अशुद्ध तांबे का ब्लॉक
तांबे के विद्युत अपघटनी शोधन में, अशुद्ध तांबे का ब्लॉक एनोड के रूप में कार्य करता है, जबकि शुद्ध तांबे की एक पतली पट्टी कैथोड के रूप में कार्य करती है। विद्युत अपघटन के दौरान, अशुद्ध तांबा इलेक्ट्रोलाइट में घुल जाता है, और शुद्ध तांबा कैथोड पर जमा हो जाता है।
तांबे के विद्युत अपघटनी शोधन में, अशुद्ध तांबे का ब्लॉक एनोड के रूप में कार्य करता है, जबकि शुद्ध तांबे की एक पतली पट्टी कैथोड के रूप में कार्य करती है। विद्युत अपघटन के दौरान, अशुद्ध तांबा इलेक्ट्रोलाइट में घुल जाता है, और शुद्ध तांबा कैथोड पर जमा हो जाता है।
इसे एक 'शुद्धिकरण फिल्टर' के रूप में सोचें जहाँ आप अशुद्ध तांबे को एनोड 'इनपुट' साइड पर रखते हैं, और शुद्ध तांबा कैथोड 'आउटपुट' साइड पर 'स्थानांतरित' हो जाता है, जिससे अशुद्धियाँ पीछे रह जाती हैं।
AN-OX: ANode ऑक्सीकरण (OXidation) का स्थान है।
Cu(s)→Cu2+(aq)+2e− — एनोड पर ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया
Cu2+(aq)+2e−→Cu(s) — कैथोड पर अपचयन अर्ध-अभिक्रिया
जब अम्लीकृत कॉपर सल्फेट विलयन से विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो अशुद्ध तांबा एनोड ऑक्सीकरण से गुजरता है: Cu(s)→Cu2+(aq)+2e−। साथ ही, विलयन में मौजूद तांबे के आयन शुद्ध तांबे के कैथोड की ओर माइग्रेट करते हैं जहाँ वे अपचयन (reduction) से गुजरते हैं: Cu2+(aq)+2e−→Cu(s), जिससे तांबा प्रभावी रूप से शुद्ध हो जाता है।
उपयोग किया जाने वाला इलेक्ट्रोलाइट अम्लीकृत कॉपर सल्फेट (CuSO4+H2SO4) है
शुद्ध तांबा कैथोड पर जमा होता है
सोना, चांदी और प्लेटिनम जैसी अशुद्धियाँ टैंक के तल पर 'एनोड मड' के रूप में बैठ जाती हैं
यह प्रक्रिया तांबे की शुद्धता को 99.99% तक बढ़ा देती है
विद्युत अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त उच्च-शुद्धता वाला तांबा उत्पन्न करता है
चांदी और सोने जैसी कीमती धातुओं की रिकवरी संभव बनाती है
ऊर्जा-गहन प्रक्रिया जिसके लिए निरंतर विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता होती है
इलेक्ट्रोलाइट और एनोड मड के सावधानीपूर्वक प्रबंधन की आवश्यकता होती है
विद्युत परिपथों के लिए तांबे के तारों का उत्पादन
धातु कर्म उद्योगों में धातुओं का शुद्धिकरण
एनोड मड में उत्कृष्ट धातुएं (noble metals) होती हैं जो इलेक्ट्रोलाइट में अघुलनशील होती हैं
विकल्प B (कॉपर सल्फेट) इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करता है, इलेक्ट्रोड के रूप में नहीं
विकल्प C (कार्बन इलेक्ट्रोड) निष्क्रिय है और आमतौर पर पानी या पिघले हुए लवणों के विद्युत अपघटन में उपयोग किया जाता है, न कि तांबे के शोधन में
D सही है — अशुद्ध तांबे का ब्लॉक एनोड के रूप में कार्य करता है, जो शोधन प्रक्रिया के दौरान धीरे-धीरे इलेक्ट्रोलाइट में घुल जाता है।
हमेशा याद रखें कि सभी इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में, एनोड धनात्मक टर्मिनल होता है जहाँ ऑक्सीकरण होता है, जबकि कैथोड ऋणात्मक टर्मिनल होता है जहाँ अपचयन होता है।
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