پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 468 |
| تعداد مقالات | 3,624 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,247,121 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,428,377 |
استفاده از منابع کربنی زیستی مختلف برای بهبود آزمایش تولید آهن از Fe2O3 در کتاب آزمایشگاه علومتجربی پایه یازدهم متوسطه | ||
| پژوهش در آموزش شیمی | ||
| مقاله 4، دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 21، فروردین 1403، صفحه 26-36 اصل مقاله (677.76 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48310/chemedu.2024.15868.1187 | ||
| نویسنده | ||
| حامد نظرپورفرد* | ||
| آزمایشگاه شیمی، آزمایشگا‌ه‌های علومتجربی، مدرسه استعدادهای درخشان متوسطه دوم شهید بهشتی، آموزش و پرورش ناحیه 1، اداره کل آموزش و پرورش استان لرستان، ایران | ||
| چکیده | ||
| واکنش تولید آهن از آهن (III) اکسید (هماتیت، Fe2O3) در صنعت، از طریق سوختن مخلوط هماتیت/کربن در دماهای بالا انجام می گردد. معمولاً در مدارس و پژوهش سراهای دانش آموزی، این آزمایش به روش چوب کبریت انجام می شود که چوب کبریتها به مخلوط Fe2O3/Na2CO3 آغشته شده و سپس، سوزانده می شوند. آزمایش چوب کبریت به عنوان یک آزمایش، در کتاب آزمایشگاه علوم تجربی پایه یازدهم، ذکر شده است. هدف از این مقاله، یافتن جایگزین های کربنی دیگر (کربن آزمایشگاهی و مواد زیستی، مانند ضایعات چوبی حاصل از نجاریها و زباله های کاغذی) برای چوب کبریت، و مقایسه عملکرد آنها با همدیگر است. نتایج نشان داد که استفاده از روش کاغذ (آغشته سازی کاغذ با Fe2O3/Na2CO3) نسبت به روش چوب کبریت ارجحیت دارد چون کل فرایند توسط یک تکه کاغذ انجام می‌شود و بسته به ابعاد کاغذ، میتوان مقادیر متفاوتی از مخلوط را استفاده کرد. در روش‌های استفاده از کربن و ضایعات چوبی (پودر چوب)، اجزای مخلوط با همدیگر ترکیب شده و به صورت خمیریشکل در می آیند و خمیر حاصل، سوزانده می شود. لازم به ذکر است که محصول حاصل از روش کربن، از نظر کیفی، خالصتر از دیگر روشها و حاوی مقدار کربن کمتری بود چون در سه روش دیگر، بخش بیشتری از کربن بدون شرکت در واکنش، می سوزد. همچنین، در روش کربن و ضایعات چوبی، میتوان مقدار دلخواهی از خمیر را ساخت و در چندین آزمایش، استفاده کرد، لذا برای هر آزمایش، نیاز به تکرار فرایند ساخت نیست. مشاهدات کیفی نشان داد که، بازدهی تولید آهن این روشها، از ترتیب چوب کبریت < ضایعات کاغذی < ضایعات چوبی < کربن آزمایشگاهی پیروی می کند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تولید آهن؛ آهن (III) اکسید؛ کربن؛ ضایعات چوبی؛ ضایعات کاغذی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The use of different bio-carbonic materials to improve iron production from Fe2O3 in eleventh grade experimental science textbook | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hamed Nazarpour -Fard | ||
| Chemistry Laboratory, Science Laboratories, Shahid Beheshti High School, District 1, Department of Lorestan Education, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The production reaction of iron from iron (III) oxide (hematite, Fe2O3) in industry is carried out by burning a mixture of hematite/carbon at high temperatures. Typically, in schools and student research laboratories, this experiment is conducted using the wood-sulfur method, where sulfur-coated wood sticks are immersed in the Fe2O3/Na2CO3 mixture and then ignited. The wood-sulfur experiment is mentioned as a laboratory experiment in the eleventh-grade experimental science book. The aim of this article is to find other carbon substitutes (such as laboratory carbon and organic materials like wood waste from carpentry and paper waste) for wood-sulfur and compare their performance. The results showed that the paper method (immersing paper in Fe2O3/Na2CO3) is preferred over the wood-sulfur method because the entire process is carried out by a single piece of paper, and depending on the paper dimensions, different amounts of the mixture can be used. In methods using carbon and wood waste (wood powder), the components of the mixture are combined together and form a paste-like consistency, which is then ignited. It is worth mentioning that the product obtained from the carbon method is purer qualitatively compared to other methods and contains less carbon because in the other three methods, a larger portion of carbon burns without participating in the reaction. Furthermore, in the carbon and wood waste method, a desired amount of paste can be made and used in several experiments, eliminating the need to repeat the manufacturing process for each experiment. Qualitative observations indicated that the iron production efficiency of these methods follows the order: wood-sulfur < paper waste < wood waste < laboratory carbon. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Iron production, iron (III) oxide, carbon, wood waste, paper waste | ||
| مراجع | ||
|
احمدی، یاور؛ خدایی، علیرضا (1399). مروری بر اهمیت آزمایشگاه و آموزش شیمی مبتنی بر آزمایش. پژوهش در آموزش شیمی، 2(2)، 65-53. بازوبندی، محمدحسن؛ حریری، ابوالفضل؛ حذرخانی، حسن؛ خیاطان، محمدرضا؛ عالمی، اعظم؛ کامیابی، شریف. کتاب آزمایشگاه علومتجربی (2) پایه یازدهم دوره دوم متوسطه. سازمان پژوهش و برنامهریزی آموزشی، دفتر تألیف کتابهای درسی عمومی و متوسطه نظری. بهرامیمداح، امیر محمد؛ عظمت، جعفر؛ سرکان، زهره (1402). اهمیت آموزش شیمی از طریق کارهای عملی و نقش آن در فهم دانشآموزان. پژوهش در آموزش شیمی، 4(2)، 354-336. رمضانیان، طاهره؛ گلستانه، مهشید؛ موسوی، سیدمحسن (1401). آموزش شیمی مبتنی بر آزمایش. پژوهش در آموزش شیمی، 4 (4)، 31-50. Azamat, J. (2024). The role and importance of observing safety principles in laboratory work. Research in Chemistry Education, 5(4), 30-42. doi: 10.48310/chemedu.2024.15073.1134 Beukes, N. J., Gutzmer, J., Mukhopadhyay, J. (2003). The geology and genesis of high-grade hematite iron ore deposits. Applied Earth Science, 112(1), 18-25. Fruehan, R. J. (1977). The rate of reduction of iron oxides by carbon. Metallurgical Transactions B., 279-286. Opuchovic, O., Kareiva, A. (2015). Historical hematite pigment: Synthesis by an aqueous sol–gel method, characterization and application for the colouration of ceramic glazes. Ceramics international, 41(3), 4504-4513. Rao, Y.K. (1971). The kinetics of reduction of hematite by carbon. Metallurgical Transactions,1439-1447. Shinde, S. S., Bansode R. A., Bhosale C. H., Rajpure K. Y. (1977). Physical properties of hematite α-Fe2O3 thin films: application to photoelectrochemical solar cells. Journal of Semiconductors, 32(1), 013001. Srinivasan, N. S., Lahiri, A. K. (1977). Studies on the reduction of hematite by carbon. Metallurgical transactions B., 8, 175-178. Su, Z., Wang, J., Liu, S. (2022). Investigation of Na2CO3-assisted reduction of iron oxides: Corrosion mechanism of Na vapor medium. Powder Technology, 407, 117694. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,064 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,208 |
||