अपचायक के रूप में कार्बन का प्रयोग करके निम्नलिखित में से किस धातु को निष्कर्षित किया जा सकता है?

सही उत्तर जिंक है।

Key Points 

• जिंक को कार्बन का उपयोग करके अपचयन एजेंट के रूप में निकाला जा सकता है, जिसे अपचयन के रूप में जाना जाता है। धातु विज्ञान में, कार्बन, अक्सर कोक के रूप में, ऑक्सीजन को हटाकर धातु ऑक्साइड को शुद्ध धातु में कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• जिंक के निष्कर्षण की प्रक्रिया में जिंक ऑक्साइड (ZnO) को कार्बन (C) की उपस्थिति में गर्म किया जाता है। रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
  • ZnO(s) + C(s) → Zn(s) + CO(g)
• यह विधि प्रभावी है क्योंकि जिंक मध्यम रूप से प्रतिक्रियाशील है, और कार्बन एक मजबूत अपचायक के रूप में कार्य करता है जो उच्च तापमान पर जिंक ऑक्साइड से ऑक्सीजन को हटाने में सक्षम है।
• इस अपचयन प्रक्रिया के लिए अक्सर ब्लास्ट भट्टियों का उपयोग किया जाता है, जहां जिंक ऑक्साइड और कार्बन के बीच प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए तापमान पर्याप्त रूप से उच्च होता है।
• जिंक ऑक्साइड का जिंक धातु और कार्बन मोनोऑक्साइड में रूपांतरण रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं (अपचयन-ऑक्सीकरण) के मौलिक सिद्धांतों को दर्शाता है, जहां कार्बन का ऑक्सीकरण होता है और जिंक का अपचयन होता है।

Additional Information 

• चांदी: इसे आमतौर पर हाइड्रोमेटेलर्जिकल या पाइरोमेटेलर्जिकल प्रक्रियाओं जैसे लीचिंग और स्मेल्टिंग के माध्यम से निकाला जाता है। कार्बन का उपयोग आमतौर पर चांदी के निष्कर्षण के लिए अपचायक एजेंट के रूप में नहीं किया जाता है।
• सोना: इस महान धातु को साइनाइडेशन जैसी हाइड्रोमेटेलर्जी विधियों के माध्यम से निकाला जाता है। इसकी कम प्रतिक्रियाशीलता के कारण, कार्बन सोने के निष्कर्षण प्रक्रियाओं में कोई भूमिका नहीं निभाता है।
• एल्युमिनियम: हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया के माध्यम से बॉक्साइट अयस्क से निकाला जाता है, जिसमें पिघले हुए एल्युमिना का इलेक्ट्रोलिसिस शामिल होता है। एल्युमिनियम की उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण कार्बन एल्युमिनियम ऑक्साइड को प्रभावी रूप से कम नहीं कर सकता है।
• धातु निष्कर्षण में अपचायक एजेंट का चुनाव मुख्य रूप से धातु की प्रतिक्रियाशीलता पर निर्भर करता है। कम प्रतिक्रियाशील धातुओं को कार्बन का उपयोग करके कम किया जा सकता है, जबकि अधिक प्रतिक्रियाशील धातुओं को इलेक्ट्रोलाइटिक अपचयन की आवश्यकता होती है।