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तांबे के विद्युत अपघटनी शोधन (electrolytic refining) की प्रक्रिया में, निम्नलिखित में से कौन सा सही ढंग से सुमेलित है?
कैथोड - अशुद्ध तांबा
विद्युत अपघट्य (Electrolyte) - अम्लीकृत कॉपर सल्फेट विलयन
कैथोड मड (Cathode Mud) - शुद्ध तांबे के क्रिस्टल
एनोड - शुद्ध तांबा
विद्युत अपघट्य (Electrolyte) - अम्लीकृत कॉपर सल्फेट विलयन
तांबे के विद्युत अपघटनी शोधन में, अशुद्ध तांबे को तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत जलीय कॉपर सल्फेट विलयन का उपयोग करके शोधित किया जाता है। यह एनोड से कैथोड तक कॉपर आयनों के कुशल प्रवास को सुनिश्चित करता है।
तांबे के विद्युत अपघटनी शोधन में, अशुद्ध तांबे को तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत जलीय कॉपर सल्फेट विलयन का उपयोग करके शोधित किया जाता है। यह एनोड से कैथोड तक कॉपर आयनों के कुशल प्रवास को सुनिश्चित करता है।
इसे एक भीड़भाड़ वाली फिल्टर प्रणाली की तरह समझें जहाँ अशुद्धियाँ 'मड' (तलछट) के रूप में पीछे छूट जाती हैं और केवल शुद्ध, वांछित पदार्थ दूसरी ओर 'प्रवास' करके जमा हो जाता है।
AC-PA: Anode (एनोड) is Crud (अशुद्ध), Cathode (कैथोड) is Pure (शुद्ध)।
Cu(s)→Cu2+(aq)+2e− — एनोड ऑक्सीकरण
Cu2+(aq)+2e−→Cu(s) — कैथोड अपचयन
विद्युत अपघटन के दौरान, अशुद्ध एनोड पर तांबे के परमाणु इलेक्ट्रॉन खोकर Cu2+ आयन बनाते हैं जो विलयन में प्रवेश करते हैं: Cu(s)→Cu2+(aq)+2e−. ये Cu2+ आयन शुद्ध तांबे के कैथोड की ओर बढ़ते हैं, जहाँ वे इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और शुद्ध तांबे के रूप में जमा हो जाते हैं: Cu2+(aq)+2e−→Cu(s)।
अशुद्ध तांबा एनोड के रूप में कार्य करता है।
शुद्ध तांबा कैथोड के रूप में कार्य करता है।
अम्लीकृत कॉपर सल्फेट विलयन विद्युत अपघट्य होता है।
एनोड मड में सोना (Au), चांदी (Ag) और प्लेटिनम (Pt) जैसी उत्कृष्ट धातुएँ होती हैं।
उच्च शुद्धता वाला तांबा (>99.99%) प्राप्त होता है
एनोड मड से कीमती धातुओं की रिकवरी संभव है
ऊर्जा-गहन प्रक्रिया जिसमें बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है
अम्लीय रासायनिक कचरे के उचित निपटान की आवश्यकता होती है
विद्युत अनुप्रयोगों के लिए उच्च-श्रेणी के तांबे के तार का उत्पादन
जस्ता, लोहा और कीमती धातुओं जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए तांबे का शोधन
एसिड (H2SO4) विद्युत अपघट्य की चालकता को बढ़ाता है।
विकल्प A गलत है क्योंकि एनोड अशुद्ध तांबा होता है।
विकल्प C गलत है क्योंकि कैथोड मड (एनोड मड) एनोड टैंक के नीचे बची हुई अघुलनशील अशुद्धियों को संदर्भित करता है।
विकल्प D गलत है क्योंकि शुद्ध तांबा कैथोड के रूप में कार्य करता है।
B सही है — अम्लीकृत कॉपर सल्फेट विलयन एनोड और कैथोड के बीच कॉपर आयनों के परिवहन को सुविधाजनक बनाने के लिए प्रक्रिया में विद्युत अपघट्य के रूप में कार्य करता है।
याद रखें कि विद्युत अपघटनी सेल में, ऑक्सीकरण हमेशा एनोड पर होता है (An-Ox) और अपचयन हमेशा कैथोड पर होता है (Red-Cat)।
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