ऐल्युमीनियम को उसके अयस्कों से किस प्रकार निष्कर्षित किया जाता है? इसके उपयोग लिखिए।

Explanation

ऐलुमिनियम को निम्नलिखित चरणों/सोपानों द्वारा बॉक्साइट से निष्कर्षित किया जाता है -
(i) बॉक्साइट अयस्क का सांद्रण-बेयर प्रक्रम के द्वारा बॉक्साइट अयस्क में से अशुद्धियों को दूर किया जाता है। इस विधि में घिसे हुए अयस्क NaOH के साथ `150^(@)C` पर गर्म किया जाता है। इसमें सोडियम मेटा एल्युमिनेट बनता है और बॉक्साइट में उपस्थित अघुलनशील अशुद्धियों को छानकर अलग कर लिया जाता है।
`Al_(2)+2NaOH to underset("सोडियम मेटा एल्युमिनेट")(2NaAlO_(2)) +H_(2)O`
अब विलयन को HCl के साथ ठीक प्रकार से हिलाया जाता है और ऐलुमिनियम हाइड्रोक्साइड का अवक्षेप प्राप्त होता है। इसे छानकर अलग कर लिया जाता है।
`NaAlO_(2) +H_(2)O +HCl to underset("ऐलुमिनियम हाइड्रोक्साइड")(Al(OH)_(3)) +NaCl`
अब ऐलुमिनियम हाइड्रोक्साइड को पानी से धो देते हैं तथा सुखा लेते हैं।
इसे उच्च ताप पर गर्म करके एल्युमिना `(Al_(2)O_(3))` प्राप्त की जाती है।
`2Al(OH)_(3) overset(Delta)to Al_(2)O_(3) +3H_(2)O`
(ii) एल्युमिना से ऐलुमिनियम प्राप्त करना-शुद्ध एल्युमिना में क्रायोलाइट `(Na_(3)AlF_(6))` को मिश्रित करते हैं, जो इसके गलनांक को कम कर देता है तथा इसे विद्युत का संचालक भी बना देता है। इस मिश्रण को एक विशेष प्रकार के विद्युत अपघटनी सेल में डाला जाता है। यह सेल लौह धातु का बना होता है तथा इसके अंदर कार्बन की एक परत लगी होती है, जो बैटरी के धन इलेक्ट्रॉड (कैथोड) से जुड़ी होती है। कार्बन छड़ों की एक श्रृंखला ऐनोड के रूप में कार्य करती है। जब विद्युत धारा गुज़ारी जाती है, तो प्रतिरोध के कारण मिश्रण पिघल जाता है और इसके बाद अपघटित होता है। इसके परिणामस्वरूप कैथोड पर ऐलमिनियम (गलित अवस्था में) प्राप्त होती है।
रासायनिक समीकरण-
`underset("एल्युमिना")(Al_(2)O_(3)) to 2Al^(+ + +) +3O^(2-)`
`Al^(3+) +3e^(-) to underset("(कैथोड पर)")(Al)`
`O^(2-) - 2e^(-) to underset("(कैथोड पर)")(O)`
`O + O to underset("(ऐनोड पर)")(O_(2))`

ऑक्सीजन गैस ऐनोड की कार्बन के साथ क्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड गैस बनाती है।
`C+ O_(2) to CO_(2) uarr`
इस विधि से प्राप्त ऐलुमिनियम 99.5% शुद्ध होती है।