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तांबे के विद्युत-अपघटनी शोधन (electrolytic refining) में, इलेक्ट्रोड के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा सही है?
अशुद्ध तांबा कैथोड होता है
शुद्ध तांबा एनोड होता है
अशुद्ध तांबा एनोड होता है
विद्युत-अपघट्य (electrolyte) एक तनु क्षार होता है
अशुद्ध तांबा एनोड होता है
तांबे के विद्युत-अपघटनी शोधन में, अशुद्ध तांबे का उपयोग एनोड के रूप में और शुद्ध तांबे की एक पतली पट्टी का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है। प्रक्रिया के दौरान, अशुद्ध एनोड से तांबे के आयन विद्युत-अपघट्य में घुल जाते हैं और कैथोड पर शुद्ध तांबे के रूप में जमा हो जाते हैं।
तांबे के विद्युत-अपघटनी शोधन में, अशुद्ध तांबे का उपयोग एनोड के रूप में और शुद्ध तांबे की एक पतली पट्टी का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है। प्रक्रिया के दौरान, अशुद्ध एनोड से तांबे के आयन विद्युत-अपघट्य में घुल जाते हैं और कैथोड पर शुद्ध तांबे के रूप में जमा हो जाते हैं।
इसे एक भीड़भाड़ वाले, अव्यवस्थित कमरे (अशुद्ध एनोड) की तरह सोचें जहाँ लोग (तांबे के आयन) लगातार निकलकर एक साफ, व्यवस्थित गैलरी (शुद्ध कैथोड) में जा रहे हैं, जब तक कि केवल कचरा (अशुद्धियाँ) पीछे नहीं रह जाता।
एनोड हमेशा एक अशुद्ध स्रोत होता है (Anode is Always An impure source - AAA)।
Cu→Cu2++2e− — एनोड पर ऑक्सीकरण
Cu2++2e−→Cu — कैथोड पर अपचयन
जब विद्युत-अपघट्य (अम्लीकृत कॉपर सल्फेट विलयन) के माध्यम से विद्युत प्रवाहित की जाती है, तो अशुद्ध एनोड से तांबे के परमाणु इलेक्ट्रॉन खोकर Cu2+ आयन बनाते हैं: Cu→Cu2++2e−। ये आयन कैथोड की ओर जाते हैं, जहाँ वे इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके उदासीन तांबे के परमाणु बन जाते हैं: Cu2++2e−→Cu। तांबे की तुलना में कम अभिक्रियाशील अशुद्धियाँ एनोड मड (anode mud) के रूप में नीचे बैठ जाती हैं।
उपयोग किया जाने वाला विद्युत-अपघट्य तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत कॉपर सल्फेट का विलयन है।
एनोड अशुद्ध तांबे का एक मोटा ब्लॉक होता है।
कैथोड शुद्ध तांबे की एक पतली पट्टी होती है।
जो अशुद्धियाँ तांबे से कम अभिक्रियाशील होती हैं, वे एनोड के नीचे एनोड मड के रूप में जमा हो जाती हैं।
अत्यधिक शुद्ध तांबा (99.99% तक) उत्पन्न करता है
एनोड मड से सोना और चांदी जैसी कीमती धातुओं को पुनः प्राप्त करने की अनुमति देता है
विद्युत की आवश्यकता के कारण उच्च ऊर्जा खपत
अम्लीय विद्युत-अपघट्य अपशिष्ट का सावधानीपूर्वक निपटान आवश्यक है
विद्युत सर्किट के लिए उच्च-चालकता वाले तांबे के तारों का उत्पादन
धातु विज्ञान उद्योगों में बेस धातुओं का शुद्धिकरण
एनोड मड में अक्सर चांदी, सोना और प्लैटिनम जैसी मूल्यवान कीमती धातुएं होती हैं।
विकल्प A गलत है क्योंकि परिष्कृत धातु को इकट्ठा करने के लिए कैथोड शुद्ध होना चाहिए।
विकल्प B गलत है क्योंकि समाधान में धातु आयन दान करने के लिए एनोड अशुद्ध होना चाहिए।
विकल्प D गलत है क्योंकि विद्युत-अपघट्य कॉपर सल्फेट का अम्लीय विलयन है, न कि क्षार।
C सही है — अशुद्ध तांबा एनोड होता है, जो विद्युत-अपघटन के दौरान धातु आयनों के स्रोत के रूप में कार्य करता है।
याद रखें कि किसी भी विद्युत-अपघटनी शोधन प्रक्रिया में, अशुद्ध धातु को हमेशा एनोड पर रखा जाता है (एनोड = अशुद्ध)।
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