Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


В зависимости от способа проведения металлургического процесса различают пирометаллургию, гидрометаллургию и электрометаллургию.




Пирометаллургия — это получение металлов из их со­единений при высоких температурах с помощью различных восстановителей: углерода, оксида углерода (II), водорода, металлов (алюминия, магния) и др. Например:

FeO + С = Fe + СО

Fe3O4 + 4СО =3Fe + 4С02

WO3 + ЗН2 = W + 3H20

Cr203 + 2A1 = A12O3 + 2Cr

TiCl4 + 2 Mg = Ti + 2MgCl2

гидрометалургия— это получение металлов, которое состоит из двух процессов: 1) природное соединение металла (обычно оксид) растворяется в кислоте, в результате чего получается раствор соли металла; 2) из полученного раство­ра данный металл вытесняется более активным металлом. Например:

CuO + H2S04 = Cu SO4+Н20

CuS04 + Fe = FeS04 + Сu

электрометалургия—это получение металлов при элек­тролизе растворов или расплавов их соединений. Роль восста­новителя в процессе электролиза играет электрический ток.

Твёрдые растворы. При охлаждении жидких растворов из них могут кристаллизоваться твёрдые растворы. Их природа различна и зависит от компонентов, составляющих твёрдый раствор. При сходстве кристаллических решёток составляющих веществ (например, чистых металлов) они взаиморастворимы друг в друге в твёрдом состоянии (кристаллизация из жидких растворов). Образующиеся твёрдые растворы состоят из кристаллов, в узлах кристаллических решёток которых расположены ионы, атомы, молекулы различных чистых веществ. Если размеры и форма кристаллических решёток например, чистых металлов, близки, то эти чистые металлы могут растворяться друг в друге в неограниченных количествах, то есть образуя твёрдые растворы

Cвойства твёрдых растворов

Свойства твёрдых растворов существенно отличаются от свойств составляющих компонентов.твёрдые растворы являются технически более ценными, чем чистые компоненты. Например, твёрдые растворы чистых металлов обладают большей твёрдостью, меньшей электрической проводимостью, чем сами чистые металлы.

В твёрдых растворах различают растворитель и растворённое вещество: растворителем считается вещество, которое сохраняет свою кристаллическую решётку, причём этого вещества (растворителя) должно быть не менее определённого значения.
Химические свойства:В ВОПРОСЕ НЕ УКАЗАНЫ!!!!
Восстановительная способность. Щелочные металлы на воздухе сразу окисляются (даже самовоспламеняются), поэтому их хранят под слоем керосина или парафина. При окислении щелочных металлов, как правило, образуются не оксиды, а пероксиды металлов:
2Na + O2 = Na2O2
Другие металлы окисляются медленно при обычной температуре или при нагревании с образованием оксидов:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Серебро, золото и платина не окисляются даже при нагревании.
Металлы взаимодействуют при тех или иных условиях с неметаллами:
Fe + S = FeS
Взаимодействие с водой. Активные щелочные и щелочно-земельные металлы с водой реагируют очень бурно с выделением водорода и образованием щелочи:
2Na + 2HOH = 2NaOH + H2
Менее активные металлы вытесняют водород из воды при нагревании.
Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов за водородом, с водой не взаимодействуют.
- взаимодействие с кислотами. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода вытесняют водород из растворов соляной и разбавленной серной кислот:
Zn + HCl = ZnCl2 + H2
При взаимодействии металлов с азотной и концентрированной серной кислотами водород никогда не выделяется. В зависимости от активности металла, степени концентрации кислоты и условий проведения реакции эти кислоты могут восстанавливаться до соединений, имеющих различную степень окисления.
При взаимодействии металлов (в зависимости от активности металла) с концентрированной H2SO4 продуктами восстановления серной кислоты могут быть: SO2, S, H2S. Железо пассивируется.
Со щелочами могут реагировать металлы, оксиды и гидроксиды которых амфотерны (Zn, Al, Sn). При этом выделяется водород:
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2
или более точная запись:
Zn + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
При взаимодействии металлов с азотной кислотой водород не выделяется, происходит восстановление N+5. B зависимости от активности металла и степени разбавления HNO3, продуктами могут быть: NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3.
Взаимодействие с солями. При взаимодействии с водными растворами солей металлы, находящиеся в электрохимическом ряду напряжений металлов левее, восстанавливают металлы, находящиеся в этом ряду правее от них:
Fe + CuSO4 = Cu↓ + FeSO4
Металлы с сильными восстановительными свойствами (Li, Na, K, Ca и др ) в этих условиях будут восстанавливать водород воды, а не металл.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты