تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 27
در شکل زیر فرآیند $\mathbf{\text{استخراج فلز}}$ از طبیعت و $\mathbf{\text{بازگشت آن به طبیعت}}$ نشان داده شده است. با گفت‌وگو درباره‌ی آن، پاسخ پرسش‌های زیر را بیابید.
[تصویر چرخه‌ی فلز: سنگ معدن $\rightarrow$ استخراج فلز $\rightarrow$ وسایل فلزی $\rightarrow$ خوردگی و فرسایش $\rightarrow$ بازگشت به سنگ معدن. همچنین، یک فلش بازیافت (Recycling) از وسایل فلزی به استخراج فلز وجود دارد.]
الف) آیا آهنگ مصرف و استخراج فلز با آهنگ بازگشت فلز به طبیعت به شکل سنگ معدن یکسان است؟ توضیح دهید.
ب) فلزها، منابعی تجدیدپذیرند یا تجدیدناپذیر؟ چرا؟
پاسخ و توضیح تمرین با هم بیندیشیم صفحه 27 شیمی یازدهم
این تمرین به بررسی **چرخه‌ی فلزات** و **پایداری منابع** می‌پردازد. این چرخه نشان می‌دهد که چگونه فلزات در یک چرخه‌ی طبیعی آهسته (از سنگ معدن به فلز و برعکس) وجود دارند، اما فعالیت‌های انسانی تعادل این چرخه را بر هم زده است. ♻️
---
## الف) مقایسه آهنگ مصرف و آهنگ بازگشت
**پاسخ:** آهنگ (سرعت) $\mathbf{\text{مصرف و استخراج فلز}}$ با آهنگ $\mathbf{\text{بازگشت فلز به طبیعت}}$ به شکل سنگ معدن، $\mathbf{\text{یکسان نیست}}$ و $\mathbf{\text{آهنگ مصرف به مراتب بیشتر}}$ است.
**توضیح:**
1. **آهنگ استخراج و مصرف (چرخه صنعتی):** فرآیند استخراج از سنگ معدن (تولید $\mathbf{\text{وسایل فلزی}}$) و مصرف آن‌ها توسط انسان، یک فرآیند $\mathbf{\text{سریع}}$ است که در مقیاس‌های $\mathbf{\text{روزانه و سالانه}}$ انجام می‌شود. انسان‌ها برای تأمین نیازهای صنایع و فناوری‌های روز، $\mathbf{\text{میلیاردها تن فلز}}$ را در طول یک سال استخراج می‌کنند.
2. **آهنگ بازگشت (چرخه طبیعی):** فرآیند $\mathbf{\text{خوردگی و فرسایش}}$ (زنگ‌زدگی) که باعث تبدیل فلز عنصری به $\mathbf{\text{اکسیدها و سولفیدهای فلزی}}$ می‌شود (بازگشت به شکل سنگ معدن)، یک فرآیند $\mathbf{\text{کند}}$ است که در مقیاس‌های $\mathbf{\text{ده‌ها و صدها سال}}$ طول می‌کشد.
3. **برهم خوردن تعادل:** چون سرعت $\mathbf{\text{استخراج}}$ به مراتب از سرعت $\mathbf{\text{بازگشت}}$ (طبیعی) بیشتر است، این اختلاف سرعت باعث $\mathbf{\text{کاهش ذخایر سنگ معدن باکیفیت}}$ و $\mathbf{\text{انباشت ضایعات فلزی}}$ در طبیعت می‌شود.
---
## ب) تجدیدپذیری یا تجدیدناپذیری فلزات
**پاسخ:** $\mathbf{\text{فلزها}}$، منابعی $\mathbf{\text{تجدیدناپذیر}}$ به شمار می‌آیند.
**چرا؟**
1. **تعریف تجدیدناپذیر:** منابعی تجدیدناپذیر هستند که $\mathbf{\text{سرعت تولید و جایگزینی آن‌ها در طبیعت}}$ در مقایسه با $\mathbf{\text{سرعت مصرف آن‌ها توسط انسان}}$ $\mathbf{\text{بسیار کند}}$ است.
2. **شرایط فلزات:** اگرچه فلزات $\mathbf{\text{هرگز نابود نمی‌شوند}}$ (قانون پایستگی جرم)، اما تبدیل دوباره‌ی آن‌ها به $\mathbf{\text{سنگ معدن با غلظت اقتصادی}}$ (توسط فرآیندهای زمین‌شناسی) $\mathbf{\text{میلیون‌ها سال}}$ طول می‌کشد، در حالی که ما آن‌ها را در طول $\mathbf{\text{دهه‌ها}}$ مصرف می‌کنیم.
3. **راه‌حل جایگزین:** تنها راه برای جبران این مصرف بالا، استفاده از $\mathbf{\text{بازیافت فلزات}}$ است که فرآیند تبدیل فلز مصرف‌شده به فلز جدید را $\mathbf{\text{به صورت مصنوعی و سریع}}$ انجام می‌دهد. اما بازیافت، فلز جدیدی تولید نمی‌کند، بلکه تنها $\mathbf{\text{جایگزین استخراج از سنگ معدن}}$ می‌شود.
