Concentration Questions in Hindi

(B) सायनाइड के साथ निक्षालन द्वारा निष्कर्षित धातु $Ag$ (या $Au$) है।
मैक-आर्थर फॉरेस्ट प्रक्रिया में,चांदी $(Ag)$ या सोने $(Au)$ के अयस्कों को हवा $(O_2)$ की उपस्थिति में $NaCN$ के तनु घोल के साथ उपचारित किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $4M + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4[M(CN)_2]^- + 4OH^-$.
इसके बाद,जिंक $(Zn)$ जैसी अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव धातु का उपयोग करके विस्थापन द्वारा धातु को पुनः प्राप्त किया जाता है: $2[M(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2M$.

(B) झाग प्लवन प्रक्रिया में,$pine \ oil$ का उपयोग झाग बनाने वाले (frother) के रूप में किया जाता है,जबकि $aniline$ या $cresol$ का उपयोग झाग स्थायीकारक के रूप में किया जाता है। $Xanthates$ का उपयोग संग्राहक (collector) के रूप में और $NaCN$ का उपयोग अवनमक (depressant) के रूप में किया जाता है। अतः,सही उत्तर $aniline$ है।

(A) फेन प्लवन प्रक्रिया का उपयोग अयस्कों के सांद्रण (शुद्धिकरण) के लिए किया जाता है,विशेष रूप से सल्फाइड अयस्कों के लिए।
यह पानी और फेन कारक में गैंग और अयस्क कणों के भीगने के गुणों में अंतर के सिद्धांत पर आधारित है (अयस्क कण तेल से भीगते हैं,जबकि गैंग कण पानी से भीगते हैं)।
कथन $I$ सही है क्योंकि इसका उपयोग सल्फाइड अयस्कों के लिए किया जाता है।
कथन $II$ गलत है क्योंकि भर्जन (roasting) एक अलग धातुवैज्ञानिक प्रक्रिया है।
कथन $III$ गलत है क्योंकि सापेक्ष घनत्व हाइड्रोलिक वाशिंग का आधार है,फेन प्लवन का नहीं।
कथन $IV$ सही है क्योंकि यह प्रक्रिया के मूल सिद्धांत का वर्णन करता है।
इसलिए,$I$ और $IV$ सही हैं।

(D) निक्षालन (Leaching) सापेक्ष या चयनात्मक घुलनशीलता के सिद्धांत पर आधारित अयस्क के सांद्रण की एक प्रक्रिया है।
इस प्रक्रिया में,अयस्क को एक उपयुक्त अभिकर्मक के साथ उपचारित किया जाता है जो अयस्क को घोल देता है लेकिन अशुद्धियों (गैंग) को अघुलनशील छोड़ देता है।
उदाहरण के लिए,बॉक्साइट अयस्क $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ से $Al$ के निष्कर्षण में,अयस्क को $NaOH$ के घोल के साथ उपचारित किया जाता है,जो $Al_2O_3$ को घोलकर सोडियम एल्युमिनेट बनाता है,जबकि $Fe_2O_3$ और $SiO_2$ जैसी अशुद्धियाँ अघुलनशील रहती हैं।

(D) फेन प्लवन विधि सल्फाइड अयस्कों के सांद्रण के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया है।
$(i)$ फेन प्लवन विधि का उपयोग वास्तव में सल्फाइड अयस्कों से गैंग को हटाने के लिए किया जाता है।
$(ii)$ क्रेसोल और एनिलीन का उपयोग फेन स्थिरकारक के रूप में किया जाता है।
$(iii)$ सोडियम साइनाइड $(NaCN)$ का उपयोग $ZnS$ को $PbS$ से अलग करने के लिए अवसादक के रूप में किया जाता है।
$(iv)$ एनिलीन का उपयोग फेन स्थिरकारक के रूप में किया जाता है,न कि फेन वर्धक के रूप में। फेन वर्धक के रूप में पाइन ऑयल या फैटी एसिड का उपयोग किया जाता है। अतः,कथन $(iv)$ गलत है।

(B) फेन प्लवन विधि अयस्क और गैंग के कणों की पानी और तेल के साथ गीले होने के गुणों में अंतर पर आधारित है।
अयस्क के कण तेल द्वारा प्राथमिकता से गीले होते हैं,जिससे उनकी सतह हाइड्रोफोबिक (जल-विकर्षक) हो जाती है।
चूंकि उनकी सतह पानी से आसानी से गीली नहीं होती है,इसलिए वे हवा के बुलबुलों से जुड़ जाते हैं और फेन के साथ सतह पर आ जाते हैं।
गैंग के कण पानी द्वारा प्राथमिकता से गीले होते हैं और जलीय चरण में ही रह जाते हैं।

(D) लेविगेशन,जिसे गुरुत्वीय पृथक्करण भी कहा जाता है,अयस्क के सांद्रण के लिए उपयोग की जाने वाली एक भौतिक विधि है। इसमें पानी की धारा में धोकर हल्के अशुद्ध कणों को भारी अयस्क कणों से अलग किया जाता है। इसके विपरीत,$Calcination$,$Smelting$ और $Roasting$ धातु कर्म की प्रक्रियाएं हैं जिनमें अयस्क को गर्म करने की आवश्यकता होती है।

(B) लीचिंग एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें चूर्णित अयस्क को एक उपयुक्त अभिकर्मक के साथ उपचारित किया जाता है जो अयस्क को चुनिंदा रूप से घोल देता है जबकि अशुद्धियों को अघुलनशील अवस्था में छोड़ देता है।
बॉक्साइट,जो एल्यूमीनियम का मुख्य अयस्क $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ है,को इस विधि (बेयर प्रक्रिया) का उपयोग करके सांद्रित किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,बॉक्साइट को सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ के जलीय घोल के साथ उपचारित किया जाता है।
एल्यूमिना घुल कर घुलनशील सोडियम एल्यूमिनेट बनाता है,जबकि फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$,टाइटेनियम ऑक्साइड $(TiO_2)$ और सिलिका $(SiO_2)$ जैसी अशुद्धियाँ अघुलनशील रहती हैं।
रासायनिक अभिक्रिया: $Al_2O_3(s) + 2NaOH(aq) + 3H_2O(l) \longrightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq)$.

(B) बॉक्साइट एल्युमीनियम का मुख्य अयस्क है,जिसमें $30-60 \% \ Al_2O_3$ होता है,और शेष अशुद्धियों के रूप में $SiO_2, Fe_2O_3$ और $TiO_2$ होते हैं।
जब पाउडर बॉक्साइट को $473-523 \ K$ तापमान और $35-36 \ bar$ दबाव पर $NaOH$ के सांद्र घोल के साथ उपचारित किया जाता है,तो $Al_2O_3$ (उभयधर्मी) सोडियम एल्युमिनेट बनाने के लिए घुल जाता है और $SiO_2$ (अम्लीय) सोडियम सिलिकेट बनाने के लिए घुल जाता है।
$Fe_2O_3$ और $TiO_2$ क्षारीय ऑक्साइड हैं और $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं,जिससे वे अघुलनशील अवशेष के रूप में रह जाते हैं।
इसलिए,घुलने वाले ऑक्साइड की जोड़ी $Al_2O_3$ और $SiO_2$ है।

(B) निक्षालन (Leaching) में अयस्क को एक उपयुक्त अभिकर्मक के साथ उपचारित किया जाता है ताकि वह घुलनशील हो जाए जबकि अशुद्धियाँ अघुलनशील बनी रहें। इसके बाद,उपयुक्त विधियों द्वारा विलयन से अयस्क को पुनः प्राप्त किया जाता है।
एल्युमीनियम का मुख्य अयस्क बॉक्साइट $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ में आमतौर पर $SiO_2$,आयरन ऑक्साइड और टाइटेनियम ऑक्साइड अशुद्धियों के रूप में होते हैं।
$Al_2O_{3(s)} + 2NaOH_{(aq)} + 3H_2O_{(l)} \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]_{(aq)}$
$2Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + CO_{2(g)} \rightarrow Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} + 2NaHCO_{3(aq)}$
सोडियम सिलिकेट विलयन में रह जाता है और हाइड्रेटेड एल्युमिना को छानकर,सुखाकर और गर्म करके शुद्ध $Al_2O_3$ प्राप्त किया जाता है।
$Al_2O_3 \cdot xH_2O_{(s)} \xrightarrow{1470 \ K} Al_2O_{3(s)} + xH_2O_{(g)}$

(C) लीचिंग अयस्क के सांद्रण की एक प्रक्रिया है जिसमें अयस्क को एक उपयुक्त विलायक में घोला जाता है जिसमें अयस्क घुलनशील होता है लेकिन अशुद्धियाँ नहीं होती हैं।
$Al$ (एल्युमीनियम) मुख्य रूप से इसके अयस्क बॉक्साइट $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ से निकाला जाता है,जिसे बेयर प्रक्रिया द्वारा सांद्रित किया जाता है,जो $NaOH$ के सांद्र घोल का उपयोग करके लीचिंग की एक प्रसिद्ध विधि है।

(A) दी गई अभिक्रिया साइनाइड लीचिंग का एक उदाहरण है,जिसका उपयोग $Ag$ और $Au$ जैसी धातुओं के निष्कर्षण के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,अयस्क को एक उपयुक्त अभिकर्मक (जैसे $NaCN$ या $KCN$) के साथ उपचारित करके धातु को संकुल के रूप में घोला जाता है।
लेविगेशन अयस्क और गैंग के घनत्व में अंतर पर आधारित एक गुरुत्व पृथक्करण प्रक्रिया है।
फेन प्लवन मुख्य रूप से सल्फाइड अयस्कों के लिए उपयोग की जाने वाली एक भौतिक प्रक्रिया है।
द्रवण (Liquation) कम गलनांक वाली धातुओं के लिए उपयोग की जाने वाली एक शोधन प्रक्रिया है।

(B) $Bauxite$ $Al$ का मुख्य अयस्क है जिसे लीचिंग प्रक्रिया द्वारा सांद्रित किया जाता है।
$Haematite$ को चुंबकीय पृथक्करण द्वारा सांद्रित किया जाता है।
$Zinc$ $blende$ और $Calamine$ को फेन प्लवन विधि द्वारा सांद्रित किया जाता है।

(C) . यह सिद्धांत चुंबकीय पृथक्करण के लिए मान्य है।
$B$. यह सिद्धांत गुरुत्व पृथक्करण के लिए मान्य है।
$D$. तेल और पानी के अनुपात को समायोजित करके या अवनमकों (depressants) का उपयोग करके दो सल्फाइड अयस्कों को अलग करना संभव है।
$C$. फेन प्लवन प्रक्रिया में,खनिज कणों को प्राथमिकता से तेल द्वारा गीला किया जाता है,जबकि गैंग कण पानी द्वारा गीले होते हैं। अतः,विकल्प $C$ सही कथन है।

(D) कथन $I$ गलत है क्योंकि हॉल की प्रक्रिया में,सिलिका को $Na_2CO_3$ के साथ उपचारित करके सोडियम सिलिकेट $(Na_2SiO_3)$ के रूप में हटा दिया जाता है।
कथन $II$ सही है क्योंकि बेयर की प्रक्रिया का उपयोग लाल बॉक्साइट के लिए किया जाता है,जो $Fe_2O_3$ से दूषित होता है।
कथन $III$ सही है क्योंकि सर्पेक प्रक्रिया में,$Al_2O_3$ को $C$ और $N_2$ के साथ गर्म करके एल्युमीनियम नाइट्राइड $(AlN)$ बनाया जाता है।
सर्पेक प्रक्रिया की अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Al_2O_3 + 3C + N_2 \xrightarrow{1800^{\circ}C} 2AlN + 3CO$
$AlN + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + NH_3$
$2Al(OH)_3 \rightarrow Al_2O_3 + 3H_2O$

(B) बेयर प्रक्रम में,एल्यूमिना का निक्षालन $NaOH$ का उपयोग करके किया जाता है।
$Al_{2}O_{3(s)} + 2 NaOH_{(aq)} \stackrel{150^{\circ}C, 35 \ atm}{\longrightarrow} 2 Na[Al(OH)_{4}] + 3 H_{2}O$
$2 Na[Al(OH)_{4}] + CO_{2} \rightarrow Al_{2}O_{3} \cdot x H_{2}O + 2 NaHCO_{3}$
$Al_{2}O_{3} \cdot x H_{2}O_{(s)} \xrightarrow{1470 \ K} Al_{2}O_{3(s)} + x H_{2}O_{(g)}$
अतः,विकल्प $(b)$ सही उत्तर है।