فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

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.