Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Побочная подгруппа






    Побочная подгруппа состоит из так называемых триад: триада железа (железо, кобальт, никель) и две триады платиновых металлов (рутений, родий, палладий и осмий, иридий, платина).

     

    Общие свойства триад.

     

    1. Все элементы имеют переменную валентность. Элементы триады железа могут иметь степени окисления в своих соединениях +2, +3, +6, причем для Co и Ni наиболее характерна степень окисления +2. Для платиновых металлов известны степени окисления от +2 до +8.

    2. Все элементы данной подгруппы - очень хорошие комплексообразователи. Являются катализаторами различных химических процессов.

    3. Элементы триады железа обладают магнитными свойствами и более высокой химической активностью по сравнению с платиновыми металлами.

    4. Платиновые металлы в природе встречаются в самородном состоянии. Железо, кобальт, никель - только в рудах.

    5. По свойствам элементы триады железа сходны между собой (горизонтальная аналогия). Для платиновых металлов сходство наблюдается как в пределах триад (горизонтальная аналогия), так и в парах Ru - Os, Rh - Ir и Pd - Pt (вертикальная аналогия).

     

    Железо

    Наиболее распространенным элементом побочной подгруппы VIII группы является железо – основа металлургической промышленности. В природе встречается в виде магнетита (Fe3O4), красного железняка (Fe2O3), бурого железняка (FeO.xH2O), сидерита (FeCO3), пирита (FeS2).

    Эти руды содержат до 40% железа, которое извлекается из них в доменном процессе. Домна - это агрегат непрерывного действия, куда сверху послойно загружают руду, кокс (специально подготовленный уголь, в качестве восстановителя) и флюс (для связывания примесей). В качестве флюсов используются MgCO3 . CaCO3, CaF2, CaCO3. Доменную печь условно можно разбить на несколько зон (по вертикали снизу вверх), где происходят различные процессы:

    I зона (t = 200оС) – обезвоживание шихты;

    II зона (t = 450 – 500оC) – восстановление Fe2O3 до Fe3O4 оксидом углерода (II):

     

    3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2;

     

    III зона (t = 600оС) – восстановление Fe3O4 до FeO:

     

    Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2

    IV зона (t = 700 – 800оС) – восстановление FeO до металла:

     

    FeO + CO = Fe + CO2

     

    V зона (t = 800 – 1000оС) – разложение флюса:

     

    CaCO3 = CaO + CO2

     

    VI зона (t = 1200оС) – образование шлака:

     

    CaO + SiO2 = CaSiO3,

    3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2,

    CaO + FeS = CaS + FeO

     

    VII зона (t = 1300oC) – образование чугуна - сплава железа, углерода и карбида железа Fe3C, который образуется за счет взаимодействия железа с растворенным в нем углеродом:

     

    3Fe + C → Fe3C

     

    Наряду с углеродом и Fe3C, чугун имеет другие постоянные примеси: кремний, марганец, фосфор, серу. Основное его использование: в качестве литья и для переплавки в сталь (удаление из чугуна примесей, которые придают ему хрупкость). Выплавка стали заключается в продувке через расплавленный чугун кислорода, который окисляет примеси (кремний, марганец, фосфор, серу) до оксидов. Оксиды примесей, взаимодействуя с флюсом переходят в шлак.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.