Ekstraksi dan Pemurnian Seng

• Seng diekstraksi dari seng blende/sphalerite (seng sulfide) atau calamine/Smithsonite (seng karbonat).
• (1) Seng sulfide dibakar di udara untuk menghasilkan seng oksida.
• 2ZnS_(s) + 3O_2(g) → 2ZnO_(s) + 2SO_2(g)
• Catatan: calamine dapat digunakan secara langsung dalam lelehan seng karena dalam pemanasannya akan menghasilkan seng oksida

ZnCO_3(s) → ZnO_(s) + CO_2(g) (dekomposisi termal endotermik)

• (2)  Seng oksida tidak murni dapat dihilangkan dalam dua cara untuk mengekstrak seng :
• (a)  Seng oksida di baker  dalam smelting furnace dengan karbon (batu karang, agent pereduksi) dan limestone (untuk menghilangkan pengotor asam). Reaksi kimia hampir sama dengan besi dari blast furnace.
  • C(s) + O_2(g) → CO_2(g) (sangat oksidasi eksotermik, meningkatkan temperature)
  • C(s) + CO_2(g) → 2CO_(g) (C dioksidasi, CO₂ direduksi)
  • ZnO_(s) + CO_(g) → Zn_(l) + CO_2(g) (seng oksida direduksi oleh CO, Zn kehilangan O)
  • Atau reduksi langsung oleh karbon :  ZnO_(s) + C_(s) → Zn_(l) + CO_(g) (ZnO direduksi, C dioksidasi)
  • Karbon monoksida bertindak sebagai agent pereduksi yaitu menghilangkan oksigen dari oksida.
  • Seng tidak murni kemudian didistilasi frasional dari campuran ampas biji dan logam lainnya seperti timah dan cadmium yang keluar dari pembakaran tinggi pada atmosfer yang kaya akan karbon monoksida dimana menghentikan seng dioksidasi kembali menjadi seng oksida.
  • Ampas biji dan timah (dengan logam lainnya seperti cadmium) dari dua lapisan dapat ditahan pada dasar furnace.
  • Seng kemudian dapat dimurnikan lebih lanjut melalui distilasi fraksional ke 2 atau dengan dilarutkan ke dalam larutan asam sulfat dan dimurnikan secara elektrolit seperti yang digambarkan sebelumnya

• (b) Tahapan yang ke dua
  • (i) Dilarutkan dan dinetralisasi dengan larutan asam sulfat untuk menghasilkan larutan tidak murni seng sulfat.
  • ZnO_(s) + H₂SO_4(aq) → ZnSO_4(aq) + H₂O_(l)
  • Atau menggunakan calamine/seng karbonat:

• ZnCO_3(s) + H₂SO_4(aq) → ZnSO_4(aq) + H₂O_(l)+ CO_2(g)
• (ii)  Seng murni dihasilkan dari larutan melalui elektrolisis. Seng akan dapat terendapkan pada seng murni elektroda negative (katoda) dengan jalan yang sama tembaga dapat dimurnikan. Elektroda lainnya, harus inert, untuk percobaan laboratorium, karbon (grafit) dapat digunakan dan oksigen terbentuk.
• Zn²⁺_(aq) + 2e^- → Zn_(s)
• Proses reduksi, electron terbentuk, sebagai logam seng yang terendapkan pada elektroda (-).
• Padatan seng oksida tidak dapat digunakan secara langsung karena tidak larut dan ion harus bebas untuk membawa arus dan pindah ke elektroda pada bagian lain larutan.
• Lebih jelasnya sistem elektrolisis digunakan, lihat pemurnian tembaga (hanya menukar Zn untuk Cu pada metoda/diagrktif)

Harap dicatat: Pada produksi industri seng dengan elektrolisis (disebut  elektro-winning) katoda negative (-) dibuat dari aluminium (Al, dimana seng terendapkan) dan elektroda positif(+) dibuat dari campuran timah-perak (Pb-Ag, dimana oksigen terbentuk). Kenapa elektroda ini digunakan dalam proses eletrowinning saya tidak yakin, tetapi aluminium tidak reaktif sehingga efektif inert, timah dan perak juga memiliki keaktifan rendah, tetapi

Kata Pencarian Artikel ini: