Concentration Questions in Gujarati

(B) સાયનાઇડ સાથે લીચિંગ દ્વારા નિષ્કર્ષિત ધાતુ $Ag$ (અથવા $Au$) છે.
મેક-આર્થર ફોરેસ્ટ પ્રક્રિયામાં,ચાંદી $(Ag)$ અથવા સોના $(Au)$ ની કાચી ધાતુઓને હવા $(O_2)$ ની હાજરીમાં $NaCN$ ના મંદ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $4M + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4[M(CN)_2]^- + 4OH^-$.
ત્યારબાદ,ઝિંક $(Zn)$ જેવી વધુ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ ધાતુનો ઉપયોગ કરીને વિસ્થાપન દ્વારા ધાતુ મેળવવામાં આવે છે: $2[M(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2M$.

(B) ફ્રોથ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં,$pine \ oil$ નો ઉપયોગ ફેણ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે,જ્યારે $aniline$ અથવા $cresol$ નો ઉપયોગ ફેણ સ્થાયીકારક તરીકે થાય છે. $Xanthates$ નો ઉપયોગ કલેક્ટર તરીકે અને $NaCN$ નો ઉપયોગ ડિપ્રેસન્ટ તરીકે થાય છે. તેથી,સાચો જવાબ $aniline$ છે.

(A) ફીણ પ્લવન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ અયસ્કોના સંકેન્દ્રણ (શુદ્ધિકરણ) માટે થાય છે,ખાસ કરીને સલ્ફાઈડ અયસ્કો માટે.
તે પાણી અને ફીણકારક એજન્ટમાં ગેંગ અને અયસ્ક કણોના ભીના થવાના ગુણધર્મોમાં રહેલા તફાવતના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે (અયસ્ક કણો તેલ દ્વારા ભીના થાય છે,જ્યારે ગેંગ કણો પાણી દ્વારા ભીના થાય છે).
વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે તે સલ્ફાઈડ અયસ્કો માટે વપરાય છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે ભૂંજન (roasting) એ એક અલગ ધાતુશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયા છે.
વિધાન $III$ ખોટું છે કારણ કે સાપેક્ષ ઘનતા એ હાઇડ્રોલિક વોશિંગનો આધાર છે,ફીણ પ્લવનનો નહીં.
વિધાન $IV$ સાચું છે કારણ કે તે પ્રક્રિયાનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત દર્શાવે છે.
તેથી,$I$ અને $IV$ સાચા છે.

(D) લીચિંગ એ સાપેક્ષ અથવા પસંદગીયુક્ત દ્રાવ્યતાના સિદ્ધાંત પર આધારિત અયસ્કના સંકેન્દ્રણની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અયસ્કને યોગ્ય પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે જે અયસ્કને ઓગાળી દે છે પરંતુ અશુદ્ધિઓને (ગેંગ) અદ્રાવ્ય રાખે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,બોક્સાઇટ અયસ્ક $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ માંથી $Al$ ના નિષ્કર્ષણમાં,અયસ્કને $NaOH$ ના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,જે $Al_2O_3$ ને ઓગાળીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવે છે,જ્યારે $Fe_2O_3$ અને $SiO_2$ જેવી અશુદ્ધિઓ અદ્રાવ્ય રહે છે.

(D) ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ સલ્ફાઇડ અયસ્કના સંકેન્દ્રણ માટે વપરાતી પ્રક્રિયા છે.
$(i)$ ફીણ પ્લવન પદ્ધતિનો ઉપયોગ સલ્ફાઇડ અયસ્કમાંથી ગેંગ દૂર કરવા માટે થાય છે.
$(ii)$ ક્રેસોલ્સ અને એનિલિન ફીણ સ્થિરકારક તરીકે વપરાય છે.
$(iii)$ સોડિયમ સાયનાઇડ $(NaCN)$ નો ઉપયોગ $ZnS$ ને $PbS$ થી અલગ કરવા માટે ડિપ્રેસન્ટ તરીકે થાય છે.
$(iv)$ એનિલિનનો ઉપયોગ ફીણ સ્થિરકારક તરીકે થાય છે,ફીણ વધારનાર તરીકે નહીં. ફીણ વધારનાર તરીકે પાઈન ઓઈલ અથવા ફેટી એસિડનો ઉપયોગ થાય છે. તેથી,વિધાન $(iv)$ ખોટું છે.

(B) ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ અયસ્ક અને ગેંગના કણોની પાણી અને તેલ સાથેની ભીનાશ પડતી ગુણધર્મોના તફાવત પર આધારિત છે.
અયસ્કના કણો તેલ દ્વારા પ્રાધાન્યતાથી ભીના થાય છે,જે તેમની સપાટીને હાઇડ્રોફોબિક (પાણીને અપાકર્ષતી) બનાવે છે.
તેમની સપાટી પાણી દ્વારા સરળતાથી ભીની થતી ન હોવાથી,તેઓ હવાના પરપોટા સાથે જોડાય છે અને ફીણની સાથે સપાટી પર આવે છે.
ગેંગના કણો પાણી દ્વારા પ્રાધાન્યતાથી ભીના થાય છે અને જલીય તબક્કામાં રહે છે.

(D) લેવિગેશન,જેને ગુરુત્વાકર્ષણીય અલગીકરણ પણ કહેવાય છે,તે અયસ્કના સંકેન્દ્રણ માટે વપરાતી ભૌતિક પદ્ધતિ છે. તેમાં પાણીના પ્રવાહમાં ધોઈને હલકા અશુદ્ધિના કણોને ભારે અયસ્કના કણોથી અલગ કરવામાં આવે છે. જ્યારે $Calcination$,$Smelting$ અને $Roasting$ એ ધાતુશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ છે જેમાં અયસ્કને ગરમ કરવાની જરૂર પડે છે.

(B) લીચિંગ એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં પાવડર કરેલી કાચી ધાતુને યોગ્ય પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે,જે કાચી ધાતુને પસંદગીયુક્ત રીતે ઓગાળે છે જ્યારે અશુદ્ધિઓને અદ્રાવ્ય અવસ્થામાં છોડી દે છે.
બોક્સાઈટ,જે એલ્યુમિનિયમની મુખ્ય કાચી ધાતુ $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ છે,તેનું સંકેન્દ્રણ આ પદ્ધતિ (બેયર પ્રક્રિયા) દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બોક્સાઈટને સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ ના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે.
એલ્યુમિના ઓગળીને દ્રાવ્ય સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવે છે,જ્યારે ફેરિક ઓક્સાઈડ $(Fe_2O_3)$,ટાઈટેનિયમ ઓક્સાઈડ $(TiO_2)$ અને સિલિકા $(SiO_2)$ જેવી અશુદ્ધિઓ અદ્રાવ્ય રહે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $Al_2O_3(s) + 2NaOH(aq) + 3H_2O(l) \longrightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq)$.

(B) બોક્સાઈટ એ એલ્યુમિનિયમની મુખ્ય કાચી ધાતુ છે,જેમાં $30-60 \% \ Al_2O_3$ હોય છે,બાકીની અશુદ્ધિઓ તરીકે $SiO_2, Fe_2O_3$ અને $TiO_2$ હોય છે.
જ્યારે પાવડર કરેલા બોક્સાઈટને $473-523 \ K$ તાપમાન અને $35-36 \ bar$ દબાણે $NaOH$ ના સાંદ્ર દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે $Al_2O_3$ (ઉભયગુણી) સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવવા માટે ઓગળે છે અને $SiO_2$ (એસિડિક) સોડિયમ સિલિકેટ બનાવવા માટે ઓગળે છે.
$Fe_2O_3$ અને $TiO_2$ બેઝિક ઓક્સાઈડ હોવાથી $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી અને અદ્રાવ્ય અવશેષ તરીકે રહી જાય છે.
તેથી,જે ઓક્સાઈડની જોડી દ્રાવ્ય થાય છે તે $Al_2O_3$ અને $SiO_2$ છે.

(B) નિક્ષાલન (Leaching) માં કાચી ધાતુને યોગ્ય પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને દ્રાવ્ય બનાવવામાં આવે છે,જ્યારે અશુદ્ધિઓ અદ્રાવ્ય રહે છે. ત્યારબાદ,યોગ્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા દ્રાવણમાંથી કાચી ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.
એલ્યુમિનિયમની મુખ્ય કાચી ધાતુ બોક્સાઈટ $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ માં સામાન્ય રીતે $SiO_2$,આયર્ન ઓક્સાઈડ અને ટાઈટેનિયમ ઓક્સાઈડ અશુદ્ધિઓ તરીકે હોય છે.
$Al_2O_{3(s)} + 2NaOH_{(aq)} + 3H_2O_{(l)} \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]_{(aq)}$
$2Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + CO_{2(g)} \rightarrow Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} + 2NaHCO_{3(aq)}$
સોડિયમ સિલિકેટ દ્રાવણમાં રહે છે અને હાઈડ્રેટેડ એલ્યુમિનાને ગાળીને,સૂકવીને અને ગરમ કરીને શુદ્ધ $Al_2O_3$ મેળવવામાં આવે છે.
$Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} \xrightarrow{1470 \ K} Al_2O_{3(s)} + xH_2O_{(g)}$

(C) લીચિંગ એ કાચી ધાતુના સંકેન્દ્રણની એક પ્રક્રિયા છે જેમાં કાચી ધાતુને યોગ્ય દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે છે જેમાં કાચી ધાતુ દ્રાવ્ય હોય છે પરંતુ અશુદ્ધિઓ હોતી નથી.
$Al$ (એલ્યુમિનિયમ) મુખ્યત્વે તેની કાચી ધાતુ બોક્સાઈટ $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ માંથી મેળવવામાં આવે છે,જેનું સંકેન્દ્રણ બેયરની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે,જે $NaOH$ ના સાંદ્ર દ્રાવણનો ઉપયોગ કરીને લીચિંગની જાણીતી પદ્ધતિ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા સાયનાઇડ લીચિંગનું ઉદાહરણ છે,જેનો ઉપયોગ $Ag$ અને $Au$ જેવી ધાતુઓના નિષ્કર્ષણ માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અયસ્કને યોગ્ય પ્રક્રિયક (જેમ કે $NaCN$ અથવા $KCN$) સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને ધાતુને સંકીર્ણ સ્વરૂપે ઓગાળવામાં આવે છે.
લેવિગેશન એ અયસ્ક અને ગેંગની ઘનતાના તફાવત પર આધારિત ગુરુત્વાકર્ષણ અલગીકરણ પ્રક્રિયા છે.
ફ્રોથ ફ્લોટેશન એ મુખ્યત્વે સલ્ફાઇડ અયસ્ક માટે વપરાતી ભૌતિક પ્રક્રિયા છે.
લિક્વેશન એ નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુઓ માટે વપરાતી શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા છે.

(B) $Bauxite$ એ $Al$ ની મુખ્ય કાચી ધાતુ છે જેનું સંકેન્દ્રણ લીચિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$Haematite$ નું સંકેન્દ્રણ ચુંબકીય અલગીકરણ દ્વારા થાય છે.
$Zinc$ $blende$ અને $Calamine$ નું સંકેન્દ્રણ ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(C) . આ સિદ્ધાંત ચુંબકીય અલગીકરણ માટે માન્ય છે.
$B$. આ સિદ્ધાંત ગુરુત્વાકર્ષણ અલગીકરણ માટે માન્ય છે.
$D$. તેલ અને પાણીના પ્રમાણને સમાયોજિત કરીને અથવા ડિપ્રેસન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને બે સલ્ફાઇડ અયસ્કોને અલગ કરવા શક્ય છે.
$C$. ફ્રોથ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં,ખનિજ કણો પ્રાધાન્યરૂપે તેલ દ્વારા ભીના થાય છે,જ્યારે ગેંગના કણો પાણી દ્વારા ભીના થાય છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચું વિધાન છે.

(D) વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે હોલની પ્રક્રિયામાં,સિલિકાને $Na_2CO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ સિલિકેટ $(Na_2SiO_3)$ તરીકે દૂર કરવામાં આવે છે.
વિધાન $II$ સાચું છે કારણ કે બેયરની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ લાલ બોક્સાઈટ માટે થાય છે,જે $Fe_2O_3$ થી દૂષિત હોય છે.
વિધાન $III$ સાચું છે કારણ કે સર્પેક પ્રક્રિયામાં,$Al_2O_3$ ને $C$ અને $N_2$ સાથે ગરમ કરીને એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ $(AlN)$ બનાવવામાં આવે છે.
સર્પેક પ્રક્રિયાની પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Al_2O_3 + 3C + N_2 \xrightarrow{1800^{\circ}C} 2AlN + 3CO$
$AlN + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + NH_3$
$2Al(OH)_3 \rightarrow Al_2O_3 + 3H_2O$

(B) બેયરની પ્રક્રિયામાં,એલ્યુમિનાનું લીચિંગ $NaOH$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$Al_{2}O_{3(s)} + 2 NaOH_{(aq)} \stackrel{150^{\circ}C, 35 \ atm}{\longrightarrow} 2 Na[Al(OH)_{4}] + 3 H_{2}O$
$2 Na[Al(OH)_{4}] + CO_{2} \rightarrow Al_{2}O_{3} \cdot x H_{2}O + 2 NaHCO_{3}$
$Al_{2}O_{3} \cdot x H_{2}O_{(s)} \xrightarrow{1470 \ K} Al_{2}O_{3(s)} + x H_{2}O_{(g)}$
તેથી,વિકલ્પ $(b)$ સાચો જવાબ છે.