วิทยาลยั เทคนิคอตุ สาหกรรมยานยนต์
การจดั การทรัพยากรธรรมชาติ
พลงั งานและสิ่งแวดล้อม
30000-1301
ครูขวญั ดาว ศิรแิ พทย์
❖ หน่วยที่ 3 แร่ธาตุและองค์ประกอบทางเคมี
แนวคิด แร่เป็นทรัพยากรที่เกิดข้ึนเองตามธรรมชาติมีความสาคญั และมี
บทบาทที่สนองความตอ้ งการ ทางดา้ นปัจจยั ต่าง ๆ ของประชากร ท้งั ทางดา้ น
อุตสาหกรรมและพลงั งาน ความสาคญั และประโยชน์ของแร่ธาตุท่ีจะนามาใช้
ข้ึนอยู่กบั ระยะเวลาความเจริญทางเทคโนโลยี ตลอดจนความตอ้ งการในการ
นาไปใชข้ องมนุษย์ ทรัพยากรแร่ธาตุ ที่มนุษยเ์ ราใชส้ ่วนใหญ่มาจากแผน่ ดิน ซ่ึง
ค่อย ๆ ลดจานวนลงทาให้มีการสารวจคน้ ควา้ หาแหล่งทรัพยากรแร่ธาตุใหม่ ๆ
อย่เู สมอ ปัจจุบนั ไดม้ ีการบุกเบิกหาแหล่งทรัพยากรแร่ธาตุในทะเล เช่น น้ามนั
ปิ โตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ ความเจริญกา้ วหนา้ ทางเทคโนโลยี และระยะเวลา
ทาให้ความสาคญั ของแร่ธาตุเปลี่ยนแปลงไปจากชนิดหน่ึงไปใช้อีกชนิดหน่ึง
เช่น จากการใชถ้ ่านหินมาใชน้ ้ามนั ปิ โตรเลียมและก๊าซธรรมชาติจากการใชเ้ หลก็
มาใชอ้ ลูมิเนียมแทน ในบทน้ีจะกล่าวถึงแร่โลหะและอโลหะ
❖ หน่วยที่ 3 แร่ธาตุและองค์ประกอบทางเคมี
สาระการเรียนรู้
1. ความหมายของแร่
2. ประเภทของแร่
3. ความหมายของสินแร่
4. การจาแนกแร่โดยอาศยั ส่วนประกอบทางเคมี
5. หลกั สาคญั ในการตรวจวิจยั แร่
6. การสกดั โลหะออกจากแร่
7. ความสาคญั ของแร่ธาตุต่างๆ
แร่ (Mineral)
ธาตุหรือสารประกอบอนินทรีย์ที่เกิดขนึ้ ตามธรรมชาติ มโี ครงสร้างท่ีเป็ น
ระเบียบ มีสูตรเคมีและสมบัติอื่นๆ ที่แน่นอนหรือเปลี่ยนแปลงได้ในวงจากดั
ทอCงแuดง
ฟลอู อไรต์ อะซูไรต์ ควอตซ์ แคลไซต์
CaF2 Cu3 (CO3)2(OH)2 Si O2 CaCO3
ประเภทแร่ (Minerals)
แบ่งออกได้เป็ น 2 ประเภทใหญ่ ได้แก่
1. แร่ประกอบหิน (Rock Forming Minerals)
2. แร่เศรษฐกจิ (Economic Minerals)
แร่ประกอบหิน (Rock Forming Minerals)
หมายถงึ แร่ต่าง ๆ ทเ่ี ป็ นส่วนประกอบสาคญั ของหินและใช้เป็ นหลกั
ในการจาแนกชนิดของหินด้วย แร่ ประกอบหินท่ีสาคัญได้แก่ ควอตซ์
เฟลด์สปาร์ โอลวิ นี ไมกา แอมฟิ โบล ไพรอกซีน และ แคลไซต์
แร่เศรษฐกจิ (Economic Minerals)
หมายถึง แร่ท่ีมีคุณค่าทางเศรษฐกจิ หรือ สามารถนาไปใช้
ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ แบ่งย่อยออกเป็ น 2 ประเภท
1. แร่โลหะ (Metallic Minerals)
2. แร่อโลหะ (Non-metallic Minerals)
หรือ แร่อตุ สาหกรรม ( Industrial Minerals)
แร่กาลนี า แร่เฮมมิ อร์ไฟต์
แร่แบไรต์
ความสัมพนั ธ์ระหว่างหินและแร่
แร่เฟลด์สปาร์( feldspar)
แร่ควอตซ์(quartz)
สินแร่ (Ore)
หมายถงึ หินหรือแร่ประกอบหินทม่ี แี ร่เศรษฐกจิ ปนอยู่ในปริมาณที่
มากพอทจ่ี ะทาเหมืองได้โดยคุ้มค่าการลงทุน
สินแร่ แบ่งออกตามลกั ษณะการนาไปใช้ประโยชน์ ได้แก่
1. แร่โลหะ (Metallic Minerals)
2. แร่อโลหะ (Non-metallic Minerals)
3. แร่เชื้อเพลงิ (Mineral Fuels)
4. แร่รัตนชาติ (Gems หรือ Gemstones)
5. กรวด หิน ดนิ ทราย (Gravel, Rock, Soil, Sand)
1. แร่โลหะ (Metallic Minerals)
คือ แร่ที่มีธาตุโลหะเป็ นส่วนประกอบ สาคัญ สามารถนาไปถลุงหรือแยก
เอาโลหะในแร่มาใช้ประโยชน์ เช่น แร่ทองคา ดีบุก สังกะสี เหลก็ เงิน ตะกว่ั
ฯลฯ
แร่ไพไรต์ แร่ทองคา แร่ทองแดง
2. แร่อโลหะ (Non-metallic Mineral)
คือ แร่ทีไ่ ม่มธี าตุโลหะเป็ นส่วนประกอบสาคญั ส่วนมากนามาใช้ประโยชน์ได้
โดยตรงหรือมีการปรับปรุงคุณภาพเลก็ น้อย เช่น แร่ควอตซ์ ยปิ ซัม แคลไซต์
โดโลไมต์ แบไรต์ เฟลด์สปาร์ ฯลฯ
แร่แบไรต์ แร่ควอตซ์
แร่แคลไซต์ แร่โดโลไมต์
3. แร่เชื้อเพลงิ (Mineral Fuels)z
คือ วสั ดุทีม่ กี าเนิดมาจากการทบั ถมตัวของพวก พืช สัตว์ และ
อนิ ทรียสารอื่นๆ จนสลายตัวและเกดิ ปฏกิ ริ ิยากลายเป็ นเชื้อเพลิงธรรมชาติ
นิยมจดั เป็ นแร่โดยอนุโลม ได้แก่ ถ่านหิน หินนา้ มัน น้ามันดบิ และ
ก๊าซธรรมชาติ
ถ่านหนิ หนิ นา้ มนั
4. แร่รัตนชาติ (Gems หรือ Gemstones)
คือ แร่หรือหินทม่ี ีคุณค่า ความสวยงามหรือเม่ือนามาเจียระไน ตัด
ฝน หรือขดั มนั แล้วสวยงาม เพื่อนามาใช้เป็ นเคร่ืองประดบั ได้ โดยต้องมี
คุณสมบัติทส่ี าคัญอยู่ 3 ประการ คือ สวยงาม ทนทานและหายาก
โดยทว่ั ไปสามารถจาแนกออกเป็ น 2 กล่มุ ใหญ่ ๆ ได้แก่ เพชร (Diamond)
และพลอย (Coloured Stones)
บุษราคมั ทับทมิ อาพนั
5. กรวด หิน ดนิ ทราย (Gravel, Rock, Soil, Sand)
กรวด หิน ดิน ทราย เกดิ จากการผพุ งั ของหินเดิม อาจเป็ นหินอคั นี
หินช้ันหรือหินแปรและ ประกอบด้วยแร่ชนิดหน่ึงหรือหลายชนิด มกั
นามาใช้ประโยชน์ในลกั ษณะทเ่ี ป็ นวัสดุก่อสร้าง
หนิ แกรนติ สีแดง กรวด หินทราย
แหล่งของแร่ในประเทศไทย
แร่โลหะ
1. ดบี ุก มมี ากทางภาคใต้ เช่น ภูเกต็ พงั งา ตรัง สงขลา ระนอง
2. เหล็ก อ.เชียงคาน จ.เลย เขาทับควาย จ.ลพบุรี เขาอึมครึม จ.กาญจนบุรี
3. แมงกานีส อ.เชียงคาน จ.เลย อ.ลี้ จ.ลาพูน อ.บ้านไร่ จ.อุทัยธานี
4. ทังสเตน จ.แม่ฮ่องสอน จ.กาญจนบุรี จ.นครศรีธรรมราช จ.เชียงราย
5. ตะก่ัว อ.ศรีสวสั ด์ิ จ.กาญจนบุรี ถา้ ทะเล จ.ยะลา
6. สังกะสี ห้วยถา้ จ.แพร่ อ.แม่สอด จ.ตาก
7. ทองแดง ภูหินเหล็กไฟ และภูทองแดง จ.เลย จ.ลาปาง จ.อุตรดิตถ์
8. แบเรียม ภูไม้ตอง อ.ดอยเต่า จ.เชียงใหม่
แหล่งของแร่ในประเทศไทย (ต่อ)
อโลหะ
1. ฟลอู อไรต์ อ.บ้านโฮ่ง อ.ลี้ จ.ลาพูน จ.ราชบุรี เพชรบุรี กาญจนบุรี เชียงใหม่
แม่ฮ่องสอน ลาปาง
2. ควอตซ์ อ.เถิน จ.ลาปาง น่าน อุตรดติ ถ์ นครสวรรค์ ระนอง พงั งา ภูเกต็ ราชบรุ ี ภูเกต็
นครศรีธรรมราช จันทบุรี
3. ยปิ ซัม อ.บางมูลนาก จ.พจิ ติ ร อ.หนองบวั จ.นครสวรรค์ อ.นาสาร จ.สุราษฎร์ธานี
4. ดนิ ขาว อ.แจ้ห่ม จ.ลาปาง จ.เชียงใหม่ อ.เมือง จ.ปราจีนบุรี อ.แกลง จ.ระยอง อ.บาง
ละมุง อ.สัตหีบ จ.ชลบุรี อ.นาสาร จ.สุราษฎร์ธานี
5. เกลือ อ.บ้านไผ่ จ.ขอนแก่น อ.วาปี ปทุม อ.บรบือ อ.กนั ทรวชิ ัย จ.มหาสารคาม
6. แร่รัตนชาติ จ.กาญจนบุรี จันทบุรี ตราด ศรีสะเกษ แพร่
7. หินอ่อน อ.เมือง อ.พระพุทธบาท จ.สระบุรี
8. ไมกา จ. นครศรีธรรมราช
หลกั สาคญั ในการตรวจวจิ ยั แร่
• คุณสมบตั ทิ างกายภาพ (Physical Properties)
• คุณสมบตั ทิ างเคมี (Chemical Properties)
สมบตั ขิ องแร่
สมบตั ทิ างกายภาพ สมบตั ทิ างเคมี
1. รูปผลกึ 1. การทาปฏิกริ ิยากบั กรด
2. ความหนาแน่น 2. การละลายในกรด
3. สี 3. การตรวจดูสีของเปลวไฟ
4. สีผงละเอยี ด
5. ความวาว
6. การให้แสงผ่าน
7. ความแข็ง
สมบัติทางกายภาพ
รูปผลึก
ของแขง็ ท่ีมเี นื้อเดียวกนั มี
รูปทรงสามมติ ิ ผวิ หน้าแต่
ละด้านเป็ นระนาบซ่ึงเป็ น
ผลจากการจดั ตัวของ
อะตอมหรือไอออน หรือ
โมเลกลุ ของธาตุท่ี
ประกอบอยู่ในของแขง็ น้ัน
อย่างมแี บบแผน
1. ระบบไอโซเมตรกิ (Isometric system)
ระบบสามแกนเท่า ลักษณะแกนผลกึ ระบบไอโซเมตรกิ
มีแกน 3 แกนเท่ากัน และตัด
กันที่ก่ึงกลางเป็ นมุมฉากรูปผลึกใน
ระบบนีท้ ี่เห็นได้ชัดคือ รูปลูกเต๋า
ได้แก่ เพชร โกเมน สปิ เนล
สปิ เนลสังเคราะห์ กาลีน่า นิลไพไรต์
แพลทินัม เป็ นต้น
2. ระบบเตตระโกนัล (Tetragonal system)
ระบบสองแกนเทา่ ลักษณะแกนผลกึ ระบบเตตระ
โกนอล
มีแกน 3 แกนตัดตั้งฉาก
กันที่กึ่งกลาง 2 แกนยาวเท่ากัน
ส่วนแกนท่ี 3 อาจยาวหรือสั้นกว่า
กไ็ ด้ รูปหน้าตัดของแร่นีจ้ ะเป็ นรูป
สเ่ี หลย่ี มจัตุรัส
ได้แก่ เพทาย รูไทล์ รูป
ไทบ์สังเคราะห์ แคสซิเทอไรต์
และไอโดเครส เป็ นตน้
3. ระบบออรโ์ ธรอมบกิ (Orthorhombic system)
ระบบสามแกนตา่ ง ลกั ษณะแกนผลกึ ระบบออรโ์ ธรอมบกิ
มแี กน 3 แกน ตัดตัง้ ฉาก
กันที่กึ่งกลาง แกนทั้ง 3 ยาวไม่
เท่ากัน รู ปหน้ าตัดจะเป็ นรู ป
สเ่ี หลยี่ มผืนผ้า
ได้แก่ โทแพซ เพริดอต
แอนดาลูไซต์ คริสโซเบริล ซอย
ไซต์ กามะถนั เป็ นต้น
4. ระบบโมโนคลนี ิก (Monoclinic system)
ระบบหน่ึงแกนเอยี ง ลักษณะแกนผลกึ ระบบโมโนคลนี ิก
มีแกน 3 แกนยาวไ ม่
เท่ากัน 2 แกนตั้งฉากกัน ส่วน
แกนท่ี 3 ตัดทามุมกับ 2 แกนแรก
และไม่ตงั้ ฉากกบั 2 แกนแรก
ไ ด้ แ ก่ เ จ ด ไ ด ต์ เ น ฟ
ไฟรต์ สปอดูมีน ออร์โธเคลส
เ อ พิ โ ด ต ม า ล า ไ ค ต์ ยิ ป ซั ม
และอะซูไรต์ เป็ นต้น
5. ระบบไตรคลนี ิก (Triclinic system)
ระบบสามแกนเอยี ง ลกั ษณะแกนผลกึ ระบบไตรคลนี ิก
มแี กน 3 แกน ไม่เทา่ กัน
และไมต่ ัง้ ฉากกนั เลย
ไดแ้ ก่ เทอรค์ วอยส์ โรโด
ไนต์ ไมโครไคลน์ และไคยาไนต์
เป็ นตน้
6. ระบบเฮกซะโกนัล (Hexagonal system)
ระบบสามแกนราบ
มีแกน 4 แกน 3 แกนอยู่
ในแนวราบเท่ากันและทามุม 60
องศา ซึ่งกันและกัน แกนท่ี 4 ยาว
หรือสั้นกว่าก็ได้และตั้งฉากกับ 3
แกนแรก
ได้แก่ ควอรตซ์ คอรันดัม
ทัวมาลีน เบริล และโรโดโครไซต์
เป็ นต้น
ความหนาแน่น
หมายถึง มวลของสารนั้นต่อ 1 หน่วยปริมาตร
การเปรียบเทยี บความหนาแน่นของสารชนิดต่างๆ
นิยมเปรียบเทียบกับความหนาแน่นของน้า ซ่ึงมี
ค่าเท่ากับ 1 g/cm3 อัตราส่วนเปรียบเทียบ
ระหว่างความหนาแน่นของสารกับความหนาแน่น
ของน้า เรียกว่า ความหนาแน่นสัมพัทธ์ หรือ
ความถ่วงจาเพาะ(ถ.พ.) ซ่ึงเป็ นสมบัติเฉพาะตัว
ของสาร
สี
สัมผัสได้ด้วยการมองเหน็ เกดิ จากมลทนิ
ในแร่(impurities) ทาใหส้ ามารถคาดคะเนไว้ก่อน
ไดว้ ่าเป็ นแร่ชนิดใดก่อนทจี่ ะศึกษาสมบัตใิ นข้อ
อน่ื ๆ
สผี งละเอยี ด
เป็ นคุณสมบัตเิ ฉพาะตวั ของแร่แต่ละ
ชนิด เมอื่ นาแร่มาขดี บนแผ่นกระเบอื้ ง (ทไ่ี ม่
เคลอื บ) จะเหน็ สขี องรอยขดี ตดิ อยู่แผ่น
กระเบอื้ ง ซงึ่ อาจมสี ไี ม่เหมือนกบั ชนิ้ แร่กไ็ ด้
สี (Colour)
แร่แตล่ ะชนิดอาจมสี เี ดยี ว หรอื หลายสขี นึ้ อย่กู บั ชนิดแร่ประมาณ
ของมลทนิ ทาใหใ้ ช้สเี ป็ นตวั บง่ บอกชนิดได้ แต่ตอ้ งพจิ ารณาคุณสมบตั อิ นื่ ๆ
ประกอบ เช่น แร่ฟลูออไรต์ (Fluorite) อาจมสี มี ว่ ง เขยี ว
แบไรต์ แคลไซต์ เบรลิ อะซไู รต์
ทวั รม์ าลีน
ควอตซ์
สมี ่วง
ฟลอู อไรต์
สผี งละเอยี ด (Streak)
สีผงละเอียดของแร่มกั จะต่างกับสีของตัวแร่เอง สมารถทดสอบได้ โดยนาแร่
ไปขูดหรือขดี บนแผ่นกระเบื้องที่ไม่เคลือบ หรือ แผ่นขูดสี (streak plate)
สนี า้ ตาลแดง สขี าว
แรฮ่ มี าไทต์ ทลั ก์ ฟลอู อไรต์
สดี า สเี หลอื ง
แคลโคไพไรต์ ไพโรลูไซต์ ออรพ์ เิ มนต์ ซัลเฟอร์
ความวาว การใหแ้ สงผ่าน
เป็ นสมบัตใิ นการสะทอ้ นแสงของ เป็ นสมบตั ทิ แี่ สงผา่ นแร่ได้
แร่ มี 8 ลักษณะ จะสงั เกตจากบรเิ วณสว่ นท่ี
• เหมอื นโลหะ (metallic; M) บางของขอบหรือมุมของ
• เหมอื นเพชร (adamentine; A) ก้อนแร่
• เหมือนแกว้ (vitreous; V)
• เหมอื นยางสน (resinous; R)
• เหมือนมุก (pearly; P)
• เหมือนนา้ มัน (greasy; G)
• เหมอื นไหม (silky; S)
• เหมือนดนิ (dull; D หรอื earthy; E)
ความแข็ง (Hardness)
เป็ นความทนทานของแร่ต่อการขูดขดี สามารถจาได้ตามลาดบั ความแข็ง
มาตรฐาน เรียกว่า Moh’s Scale Hardness
ทลั ก์ 1 6 เฟลดส์ ปาร์
ยิปซัม 2 7 ควอตซ์
แคลไซต์ 3 8 โทแพช
ฟลอู อไรต์ 4 9 คอรันดมั
อะพาไทต์ 5 10 เพชร
สมบตั ทิ างเคมี
1. การทาปฏิกิรยิ ากบั กรด
2. การละลายในกรด
3. การตรวจดูสีของเปลวไฟ
องคป์ ระกอบทางเคมแี ละลักษณะของแร่
แร่ทพ่ี บในธรรมชาติ จะมอี งคป์ ระกอบทางเคมแี ตกตา่ งกนั ไป ดงั นี้
1. ธาตุธรรมชาติ (native elements) มักมธี าตุเดยี วทเ่ี กดิ ในธรรมชาติ เชน่
ทองคา เพชร
2. ซัลไฟด์ (sulfides) กดิ เป็ นสารประกอบกับกามะถนั เช่น กาลนี า
3. ซลั โฟซอลต์ (sulfosalts) ประกอบด้วยตะก่ัวหรือทองแดง หรอื เงนิ กับ
กามะถนั และพลวงหรืออารเ์ ซนิก หรอื บสิ มทั ประกอบอยู่ด้วย
4. ออกไซด์ (oxides) ประกอบดว้ ยธาตุโลหะกบั ออกซเิ จน เช่น ฮมี าไทต์
5. เฮไลด์ (halides) มี คลอไรด์ โบรไมด์ หรือ ไอโอไดด์ เป็ นองคป์ ระกอบ
6. คารบ์ อเนต (carbonates) มหี มูค่ ารบ์ อเนตประกอบอยู่ เช่น แคลไซต์ แร่
บอเรต
องคป์ ระกอบทางเคมแี ละลักษณะของแร่ (ตอ่ )
7. ไนเตรต (nitrates) เป็ นแร่ทมี่ หี มู่ไนเตรต ประกอบอยู่ เช่น
ดนิ ประสวิ
8. บอเรต (borates) เช่น บอแรกซ์
9. ฟอสเฟต (phosphates) เป็ นแร่ทมี่ ีหมู่ฟอสเฟตประกอบอยูเ่ ชน่ อะ
พาไทต์
10. ซลั เฟต (sulfates)เป็ นแร่ทม่ี ีหมู่ซัลเฟต ประกอบอยู่ เช่น แบไรต์
11. ซลิ เิ กต (silicates) เป็ นกลุ่มแร่ทพี่ บมากทสี่ ุดมักเรยี กว่าแร่ประกอบ
หนิ คอื มี ซลิ เิ กต เป็ นองคป์ ระกอบทส่ี าคัญ เช่น โอลวิ นี และ ทลั ก์
การตรวจดปู ฏกิ ริ ยิ ากบั กรด
การตรวจดูการทาปฏกิ ริ ิยาระหว่างกรดเกลือหรือกรดไฮโดร
คลอริก (HCl) กบั แร่ทีม่ คี าร์บอเนตเป็ นส่วนประกอบ โดยจะเกดิ เป็ น
ฟองฟ่ ู เช่น แร่แคลไซต์ นอกจากตรวจดูแร่แล้วยงั ใช้กรดตรวจสอบ
ชนิดหินด้วย เช่น หินปนู
การตรวจดกู ารละลายในกรด
ใช้ตรวจดูการละลาย สีของสารละลาย และผลของการละลายด้วยซ่ึง
จะทาให้รู้ว่าเป็ นแร่ชนิดใด เช่น พวกเหล็กส่วนมากจะให้สารละลายสีเหลือง
หรือเหลืองน้าตาล พวกทองแดงจะให้สีฟ้าหรือสีเขียวโดยใช้ตัวอย่างกรด
เข้มข้นต่างๆ ได้แก่ กรดเกลือ (HCl) กรดดนิ ประสิว (HNO3) กรดกามะถัน
(H2SO4) เป็ นต้น
แตล่ ะโมเลกลุ ของแรห่ รอื การแตกตวั ของอิออนซงึ่ จะ
สารประกอบ ใหส้ ีทีต่ า่ งกนั
แร่บด NaCl
ตัวอย่างการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าการละลายในกรด
แร่ ผลของปฏิกิรยิ า
คารบ์ อเนต จะมฟี องเกิดขนึ้ มาก
แมงกานสี ออกไซด์ มกี ล่ินคลอรนี ฉนุ
โคบอลต์ ใหส้ ารละลายสีชมพู
ใหส้ ารละลายสีเหลอื ง นา้ ตาล หรอื นา้ ตาลแดง
เหลก็
ใหส้ ารละลายสเี ขยี วหรอื ฟ้า
นิเกิล ทองแดง มีกล่นิ เหมอื นกล่นิ ไขเ่ นา่
ซลั ไฟด์
การตรวจดว้ ยเปลวไฟ
ทอ่ เป่ าแลน่ (blow pipe)
ใช้เปลวไฟมีกาลงั ร้อนแรงประมาณ 120 - 1,500 องศาเซลเซียส ในการ
พ่นสู่เศษชิ้นแร่หรือ ผงแร่ ซึ่งแร่จะแสดงการเพม่ิ และลดของเปลวไฟทแี่ ตกต่างกัน
ขนึ้ อยู่กบั ส่วนประกอบทางเคมีของแร่
เปลวไฟลดออกซเิ จน เปลวไฟเพม่ิ ออกซิเจน
(reducing flame) (oxidizing flame)
แร่ ทอ่ เป่ า
แลน่
ทอ่ เป่ า แร่
แล่น
ตะเกยี ง ตะเกยี ง
ตัวอย่างสขี องเปลวไฟของธาตุแตล่ ะชนิด
สีของเปลวไฟ ธาตุ
แดงเข้ม สทรอนเซยี ม (Sr)
สม้ ลิเทยี ม (Li)
เหลอื งจัด แคลเซยี ม (Ca)
เขยี วปนเหลือง โซเดียม (Na)
แบเรยี ม (Ba)
เขียวมรกต โมลบิ ดินัม (Mo)
ฟ้าคราม
ฟ้าคราม (เปลวทองแดงคลอไรต)์ โบรอน (B)
ทองแดง (Cu)
เขยี วปนฟ้าอ่อน ทองแดง (Cu)
เขยี วปนฟ้า คลอรนี (Cl)
เขยี วอ่อน
ฟอสฟอรสั (P)
ฟ้าครามอ่อนๆ สงั กะสี (Zn)
มว่ ง พลวง (Sb)
ตะก่วั (Pb)
โพแทสเซยี ม (K)
การสกัดโลหะออกจากแร่
อาจเรียกอกี อย่างหนึ่งวา่ การถลุงแร่
ทาโดยการนาแร่ไปผา่ นกรรมวธิ ตี า่ งๆ เพอ่ื ใหไ้ ดโ้ ลหะท่ี
บรสิ ุทธิ์ หรอื เกอื บบรสิ ุทธิต์ ามตอ้ งการ กรรมวธิ ถี ลุงโลหะมีหลาย
ขั้นตอน แตส่ ามารถแบง่ ออกเป็ นขัน้ ตอนหลัก 3 ข้นั ตอนคอื
1. การเตรยี มแร่
2. การถลุงแร่ - การถลุงแร่โดยใช้กระแสไฟฟ้า
- การถลุงแร่โดยใช้ความร้อน
3. การทาโลหะทไี่ ดจ้ ากการถลุงใหบ้ ริสุทธิ์ หรอื มีคุณสมบัติ
ตามตอ้ งการ
1. การเตรียมแร่ ประกอบดว้ ยการลา้ ง การบดแร่ รอ่ นแรใ่ ห้
ได้ขนาดรวมถึงการแต่งแร่ (mineral dressing) คือ การทาให้แร่มี
ปรมิ าณแรจ่ รงิ ๆ สงู ขนึ้ (แยกเอาส่วนท่ีติดมากบั แร่ เช่น หิน ดิน และส่ิง
อ่ืนๆ ออกใหม้ ากท่ีสดุ ) ซ่งึ มีหลายวิธี เช่น การทาใหล้ อยตวั (flotation)
การแยกดว้ ยระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic drum seperator)
การแยกดว้ ยนา้ (settling classifier) การใชโ้ ตะ๊ แยกแร่ (shaking table)
2. การถลุงโลหะคือ การทาโลหะซ่งึ อย่ใู นรูปของสารประกอบ
(ในสินแร่) ใหก้ ลายเป็นโลหะ การถลงุ โลหะส่วนใหญ่ตอ้ งใชค้ วามรอ้ น
ในการถลุง และมีวัสดุท่ีเป็นเชือ้ เพลิง ปฏิกิริยาท่ีเกิดขึน้ ในการถลุง
โลหะส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาลดออกซิเจน (reduction) ทงั้ นี้ เน่ืองจาก
สารประกอบโลหะในสินแร่ส่วนใหญ่รวมตัวเป็นสารประกอบท่ีเป็ น
ออกไซด์ หรอื คารบ์ อเนต โลหะท่ีไดจ้ งึ เป็นโลหะท่ียงั ไมบ่ ริสทุ ธิ์
3. การทาโลหะให้บริสุทธิ์ โลหะท่ีไม่บริสทุ ธิ์จากการถลงุ
แลว้ จะตอ้ งนาไปผ่านขนั้ ตอนทาใหบ้ ริสทุ ธิ์ หรอื เปล่ียนเป็นโลหะรูปอ่ืน
การทาโลหะใหบ้ ริสทุ ธิ์ใชค้ วามรอ้ น และออกซิเจนเป็นตวั ทาใหส้ ่วนท่ี
ไม่บริสุทธิ์กลายเป็นออกไซด์ เช่น เหล็ก โลหะบางชนิดทาใหบ้ ริสทุ ธิ์
โดยการแยกดว้ ยไฟฟ้า (electrolysis) เช่น อะลมู ิเนียม ทองแดง เป็นตน้
เน่ือง จากสนิ แรเ่ ป็นสารประกอบ การถลงุ แรจ่ งึ ตอ้ งอาศยั
หลกั การทางเคมหี ลายอย่าง เพ่อื ทาใหส้ ารประกอบนนั้ ๆ แยกตวั ให้
ธาตอุ ิสระออกมา การถลงุ แรท่ ่ีทาโดยท่วั ไปมี 2 วิธี ดงั นี้
1. การถลุงแร่โดยใชก้ ระแสไฟฟ้า
2. การถลุงแร่โดยใชค้ วามร้อน
1. การถลุงแร่โดยใช้กระแสไฟฟ้า วิธีนีเ้ ป็นการแยกโลหะออกจากสินแร่
ท่ีอยู่ในรูปของสารประกอบซ่ึงมีสถานะเป็นของเหลว และวิธีนีย้ ังสามารถใชแ้ ยก
สารประกอบท่เี ป็นของแข็งได้ แตส่ ารนน้ั จะตอ้ งทาใหเ้ ป็นสารละลายเสียก่อน เพ่ือให้
กระแสไฟฟา้ สามารถไหลผา่ นทาใหเ้ กิดการเปล่ียนแปลงทางเคมีการแยกสารละลาย
คอปเปอร์ (II) คลอไรดด์ ว้ ยกระแสไฟฟ้า- เม่ือผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในสารละลาย
เกลือของ โลหะจะทาใหเ้ กลือของโลหะแยกสลายออกจากกันในรูปของอิออน
( Cu+ , Cl- ) Cu+ จะเคล่ือนท่ีไปยงั ขวั้ ลบรบั อิเลคตรอนท่ีขวั้ ลบ แลว้ เกิดเป็นอะตอม
ของธาตุทองแดง Cl- จะเคล่ือนท่ีไปยังข้ัวบวก เกิดมีก๊าซท่ีมีกล่ินฉุน ก๊าซนี้คือ
คลอรนี หลกั การทดลองนีส้ ามารถนาไปใชป้ ระโยชนใ์ นการชบุ โลหะ คือ ใหโ้ ลหะท่ีจะ
ถกู ชุบเป็นขว้ั ลบ และโลหะท่ีตอ้ งการใชเ้ ป็นตวั ชบุ เป็นข้วั บวก และสารละลายตอ้ ง
เป็นสารละลายของโลหะท่ใี ชเ้ ป็นตวั ชบุ
2. การถลุงแร่โดยใช้ความร้อน
2.1 การถลงุ แรป่ ระเภทออกไซด์ นาสินแรม่ าเผาในระบบปิดโดย
ใชต้ วั รดี วิ ซ์ (คารบ์ อน ) ทาหนา้ ท่ีดงึ ออกซเิ จนออกจากสารอ่ืน ดงั นี้
คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ + คารบ์ อน ทองแดง + ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์
2.2 การถลุงแร่ประเภทซลั ไฟด์ นาสินแรม่ าเผาในระบบเปิด
เพ่อื เปล่ยี นสินแรซ่ ลั ไฟตใ์ หอ้ ย่ใู น รูปของออกไซดก์ ่อน แลว้ นามาเผาใน
ระบบปิดอีกครงั้ โดยใชต้ วั รดี วิ ส์ ดงั นี้
เลดซลั ไฟด์ + ออกซิเจน เลดออกไซด์ + ก๊าซซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์
เลดออกไซด์ + คารบ์ อน ตะก่วั + ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์