Երկաթի քիմիայի ստացման մեթոդներ. Երկաթի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները

Երկաթը Դ.Ի.Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանի ութերորդ խմբի կողային ենթախմբի տարր է՝ 26 ատոմային համարով։ Նշանակվում է Fe (լատ. Ferrum) նշանով։ Երկրակեղևի ամենատարածված մետաղներից մեկը (երկրորդ տեղը ալյումինից հետո)։ Միջին ակտիվության մետաղ, նվազեցնող նյութ։

Հիմնական օքսիդացման վիճակները՝ +2, +3

Երկաթը պարզ նյութ է, դյուրաձիգ արծաթ-սպիտակ մետաղ է բարձր քիմիական ռեակտիվությամբ. երկաթը արագ կոռոզիայի է ենթարկվում բարձր ջերմաստիճանի կամ օդի բարձր խոնավության դեպքում: Մաքուր թթվածնի դեպքում երկաթը այրվում է, իսկ նուրբ ցրված վիճակում՝ օդում ինքնաբուխ բռնկվում։

Պարզ նյութի՝ երկաթի քիմիական հատկությունները.

Ժանգոտում և այրվում է թթվածնի մեջ

1) օդում երկաթը հեշտությամբ օքսիդանում է խոնավության առկայության դեպքում (ժանգոտում).

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe (OH) 3

Ջեռուցվող երկաթյա մետաղալարը այրվում է թթվածնի մեջ՝ ձևավորելով սանդղակ՝ երկաթի օքսիդ (II, III).

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

3Fe + 2O 2 → (Fe II Fe 2 III) O 4 (160 ° С)

2) Բարձր ջերմաստիճաններում (700–900°C) երկաթը փոխազդում է ջրի գոլորշու հետ.

3Fe + 4H 2 O - t ° → Fe 3 O 4 + 4H 2

3) Երկաթը տաքանալիս փոխազդում է ոչ մետաղների հետ.

2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °C)

Fe + S – t° → FeS (600 °С)

Fe + 2S → Fe +2 (S 2 -1) (700 ° С)

4) Մի շարք լարումների դեպքում այն ​​գտնվում է ջրածնից ձախ, արձագանքում է նոսր թթուների հետ՝ Hcl և H 2 SO 4, մինչդեռ առաջանում են երկաթի (II) աղեր և արտազատվում ջրածին.

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (ռեակցիաներն իրականացվում են առանց օդի մուտքի, հակառակ դեպքում Fe +2-ը թթվածնով աստիճանաբար վերածվում է Fe +3-ի)

Fe + H 2 SO 4 (տարբերություն) → FeSO 4 + H 2

Կենտրոնացված օքսիդացնող թթուներում երկաթը լուծվում է միայն տաքացնելիս, այն անմիջապես անցնում է Fe 3+ կատիոն.

2Fe + 6H 2 SO 4 (կոնկրետ) – t° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (կոնկրետ) – t° → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

(ցուրտ, խտացված ազոտական ​​և ծծմբական թթուներում պասիվացնել

Պղնձի սուլֆատի կապտավուն լուծույթի մեջ ընկղմված երկաթե մեխը աստիճանաբար ծածկվում է կարմիր մետաղական պղնձի ծածկով։

5) Երկաթը մետաղները տեղաշարժում է իրենից աջ՝ դրանց աղերի լուծույթներում։

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

Երկաթի ամֆոտերությունը դրսևորվում է միայն խտացված ալկալիներում եռման ժամանակ.

Fe + 2NaOH (50%) + 2H 2 O \u003d Na 2 ↓ + H 2

և ձևավորվում է նատրիումի տետրահիդրոքսոֆերատի (II) նստվածք։

Տեխնիկական երկաթ- երկաթի համաձուլվածքներ ածխածնի հետ. չուգունը պարունակում է 2,06-6,67% C, պողպատՀաճախ առկա են 0,02-2,06% C, բնական այլ կեղտեր (S, P, Si) և արհեստականորեն ներմուծված հատուկ հավելումներ (Mn, Ni, Cr), ինչը երկաթի համաձուլվածքներին տալիս է տեխնիկապես օգտակար հատկություններ՝ կարծրություն, ջերմային և կոռոզիոն դիմադրություն, ճկունություն և այլն։ . .

Պայթուցիկ վառարանով երկաթի արտադրության գործընթացը

Երկաթի արտադրության պայթուցիկ վառարանային գործընթացը բաղկացած է հետևյալ փուլերից.

ա) սուլֆիդային և կարբոնատային հանքաքարերի պատրաստում (թրծում)՝ վերածում օքսիդի.

FeS 2 → Fe 2 O 3 (O 2, 800 ° С, -SO 2) FeCO 3 → Fe 2 O 3 (O 2, 500-600 ° С, -CO 2)

բ) տաք պայթյունով կոքսի այրումը.

C (կոքս) + O 2 (օդ) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (կոքս) ⇌ 2CO (700-1000 ° C)

գ) հաջորդաբար օքսիդային հանքաքարի կրճատումը ածխածնի մոնօքսիդ CO-ով.

Fe2O3 → (CO)(Fe II Fe 2 III) O 4 → (CO) FeO → (CO)Ֆե

դ) երկաթի կարբյուրացում (մինչև 6,67% C) և չուգունի հալում.

Ֆե (տ ) →(Գ(կոկա)900-1200°С) Fe (g) (չուգուն, t pl 1145°C)

Չուգունի մեջ ցեմենտիտ Fe 2 C և գրաֆիտը միշտ առկա են հատիկների տեսքով։

Պողպատի արտադրություն

Չուգունի վերաբաշխումը պողպատի մեջ իրականացվում է հատուկ վառարաններում (փոխարկիչ, բաց օջախ, էլեկտրական), որոնք տարբերվում են տաքացման եղանակով. գործընթացի ջերմաստիճանը 1700-2000 °C: Թթվածնով հարստացված օդը փչելով այրում է չուգունի ավելցուկային ածխածինը, ինչպես նաև ծծումբը, ֆոսֆորը և սիլիցիումը օքսիդների տեսքով: Այս դեպքում օքսիդները կա՛մ գրավվում են արտանետվող գազերի տեսքով (CO 2, SO 2), կա՛մ կապվում են հեշտությամբ բաժանվող խարամի մեջ՝ Ca 3 (PO 4) 2 և CaSiO 3 խառնուրդ։ Հատուկ պողպատներ ստանալու համար վառարան են ներմուծվում այլ մետաղների լեգիրող հավելումներ։

Անդորրագիրմաքուր երկաթ արդյունաբերության մեջ - երկաթի աղերի լուծույթի էլեկտրոլիզ, օրինակ.

FeCl 2 → Fe↓ + Cl 2 (90 ° C) (էլեկտրոլիզ)

(կան այլ հատուկ մեթոդներ, այդ թվում՝ ջրածնով երկաթի օքսիդների վերականգնումը)։

Մաքուր երկաթն օգտագործվում է հատուկ համաձուլվածքների արտադրության մեջ, էլեկտրամագնիսների և տրանսֆորմատորների միջուկների արտադրության մեջ, չուգունը՝ ձուլվածքների և պողպատի արտադրության մեջ, պողպատը՝ որպես կառուցվածքային և գործիքային նյութեր, ներառյալ մաշվածությունը, ջերմային և կոռոզիան։ - դիմացկուն նյութեր.

Երկաթի (II) օքսիդ Ֆ ԷՕ . Ամֆոտերային օքսիդ՝ հիմնական հատկությունների մեծ գերակշռությամբ։ Սև, ունի Fe 2+ O 2- իոնային կառուցվածք: Երբ տաքանում է, այն սկզբում քայքայվում է, հետո նորից գոյանում։ Այն չի առաջանում օդում երկաթի այրման ժամանակ։ Չի արձագանքում ջրի հետ։ Քայքայվում է թթուներով, ձուլվում ալկալիների հետ։ Դանդաղ օքսիդանում է խոնավ օդում: Վերականգնվում է ջրածնով, կոքսով։ Մասնակցում է երկաթի հալեցման պայթուցիկ վառարանային գործընթացին: Օգտագործվում է որպես կերամիկայի և հանքային ներկերի բաղադրիչ։ Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.

4FeO ⇌ (Fe II Fe 2 III) + Fe (560-700 ° С, 900-1000 ° С)

FeO + 2HC1 (ռազբ.) \u003d FeC1 2 + H 2 O

FeO + 4HNO 3 (կոնց.) \u003d Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O

FeO + 4NaOH \u003d 2H 2 O + Նա 4ՖեՕ3 (կարմիր.) տրիոքսոֆերատ (II)(400-500 °С)

FeO + H 2 \u003d H 2 O + Fe (բարձր մաքրություն) (350 ° C)

FeO + C (կոքս) \u003d Fe + CO (1000 ° C-ից բարձր)

FeO + CO \u003d Fe + CO 2 (900 ° C)

4FeO + 2H 2 O (խոնավություն) + O 2 (օդ) → 4FeO (OH) (t)

6FeO + O 2 \u003d 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 (300-500 ° С)

ԱնդորրագիրՎ լաբորատորիաներԵրկաթի (II) միացությունների ջերմային տարրալուծում առանց օդի հասանելիության.

Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O (150-200 ° C)

FeSOz \u003d FeO + CO 2 (490-550 ° С)

Դիերոնի օքսիդ (III) - երկաթ ( II ) ( Fe II Fe 2 III) O 4 . Կրկնակի օքսիդ. Սև, ունի Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4 իոնային կառուցվածք։ Ջերմային կայուն է մինչև բարձր ջերմաստիճան: Չի արձագանքում ջրի հետ։ Քայքայվում է թթուներով։ Այն կրճատվում է ջրածնով, շիկացած երկաթով։ Մասնակցում է երկաթի արտադրության պայթուցիկ վառարանային գործընթացին: Օգտագործվում է որպես հանքային ներկերի բաղադրիչ ( մինիում երկաթ), կերամիկա, գունավոր ցեմենտ։ Պողպատե արտադրանքի մակերեսի հատուկ օքսիդացման արտադրանք ( սևացում, կապտություն) Կազմը համապատասխանում է շագանակագույն ժանգին և երկաթի մուգ թեփին։ Fe 3 O 4 բանաձեւի օգտագործումը խորհուրդ չի տրվում: Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.

2 (Fe II Fe 2 III) O 4 \u003d 6FeO + O 2 (1538 ° С-ից բարձր)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 8HC1 (ռազբ.) \u003d FeC1 2 + 2FeC1 3 + 4H 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 10HNO 3 (կոնկրետ) \u003d 3 Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (օդ) \u003d 6Fe 2 O 3 (450-600 ° С)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 4H 2 \u003d 4H 2 O + 3Fe (բարձր մաքրություն, 1000 ° C)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + CO \u003d 3 FeO + CO 2 (500-800 ° C)

(Fe II Fe 2 III) O4 + Fe ⇌4 FeO (900-1000 ° С, 560-700 ° С)

Անդորրագիր:երկաթի այրումը (տես) օդում։

մագնետիտ.

Երկաթի (III) օքսիդ Ֆ e 2 O 3 . Ամֆոտերային օքսիդ՝ հիմնական հատկությունների գերակշռությամբ։ Կարմիր շագանակագույն, ունի իոնային կառուցվածք (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. Ջերմային կայուն է մինչև բարձր ջերմաստիճան։ Այն չի առաջանում օդում երկաթի այրման ժամանակ։ Չի փոխազդում ջրի հետ, լուծույթից նստում է շագանակագույն ամորֆ հիդրատ Fe 2 O 3 nH 2 O: Դանդաղ արձագանքում է թթուների և ալկալիների հետ: Այն կրճատվում է ածխածնի օքսիդով, հալած երկաթով։ համաձուլվում է այլ մետաղների օքսիդներով և ձևավորում կրկնակի օքսիդներ. սպինելներ(տեխնիկական արտադրանքները կոչվում են ֆերիտներ): Օգտագործվում է որպես հումք՝ պայթուցիկ վառարանի գործընթացում երկաթի ձուլման մեջ, որպես կատալիզատոր ամոնիակի արտադրության մեջ, որպես կերամիկայի, գունավոր ցեմենտների և հանքային ներկերի բաղադրիչ, պողպատե կոնստրուկցիաների թերմիտային եռակցման ժամանակ, որպես ձայնի և պատկերի կրիչ։ մագնիսական ժապավենների վրա՝ որպես պողպատի և ապակու փայլեցնող միջոց։

Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.

6Fe 2 O 3 \u003d 4 (Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (1200-1300 ° С)

Fe 2 O 3 + 6HC1 (ռազբ.) → 2FeC1 3 + ZH 2 O (t) (600 ° C, p)

Fe 2 O 3 + 2NaOH (կոնկրետ) → H 2 O+ 2 ՆԱՖեՕ 2 (կարմիր)դիօքսոֆերատ (III)

Fe 2 O 3 + MO \u003d (M II Fe 2 II I) O 4 (M \u003d Cu, Mn, Fe, Ni, Zn)

Fe 2 O 3 + ZN 2 \u003d ZN 2 O + 2Fe (բարձր մաքուր, 1050-1100 ° С)

Fe 2 O 3 + Fe \u003d ZFeO (900 ° C)

3Fe 2 O 3 + CO \u003d 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 + CO 2 (400-600 ° С)

Անդորրագիրլաբորատորիայում - օդում երկաթի (III) աղերի ջերմային տարրալուծում.

Fe 2 (SO 4) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 ° С)

4 (Fe (NO 3) 3 9 H 2 O) \u003d 2 Fe a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36H 2 O (600-700 ° С)

Բնության մեջ՝ երկաթի օքսիդի հանքաքարեր հեմատիտ Fe 2 O 3 և լիմոնիտ Fe 2 O 3 nH 2 O

Երկաթի (II) հիդրօքսիդ Ֆ e(OH) 2. Ամֆոտերային հիդրօքսիդ՝ հիմնական հատկությունների գերակշռությամբ։ Սպիտակ (երբեմն կանաչավուն երանգով), Fe-OH կապերը հիմնականում կովալենտ են։ Ջերմային անկայուն: Հեշտությամբ օքսիդանում է օդում, հատկապես թաց վիճակում (մթնում է): Ջրի մեջ չլուծվող։ Փոխազդում է նոսր թթուների, խտացված ալկալիների հետ։ Տիպիկ վերականգնող. Միջանկյալ արտադրանք երկաթի ժանգոտման մեջ։ Այն օգտագործվում է երկաթ-նիկելային մարտկոցների ակտիվ զանգվածի արտադրության մեջ։

Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.

Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O (150-200 ° C, ատմ.N 2-ում)

Fe (OH) 2 + 2HC1 (ռազբ.) \u003d FeC1 2 + 2H 2 O

Fe (OH) 2 + 2NaOH (> 50%) \u003d Na 2 ↓ (կապույտ-կանաչ) (եռացող)

4Fe(OH) 2 (կախոց) + O 2 (օդ) → 4FeO(OH)↓ + 2H 2 O (t)

2Fe (OH) 2 (կասեցում) + H 2 O 2 (ռազբ.) \u003d 2FeO (OH) ↓ + 2H 2 O

Fe (OH) 2 + KNO 3 (կոնկրետ) \u003d FeO (OH) ↓ + NO + KOH (60 ° С)

Անդորրագիրտեղումներ ալկալիներով կամ ամոնիակի հիդրատով լուծույթից իներտ մթնոլորտում.

Fe 2+ + 2OH (ռազբ.) = Ֆe(OH) 2 ↓

Fe 2+ + 2 (NH 3 H 2 O) = Ֆe(OH) 2 ↓+ 2NH4

Երկաթի մետահիդրօքսիդ Ֆ eO(OH): Ամֆոտերային հիդրօքսիդ՝ հիմնական հատկությունների գերակշռությամբ։ Բաց շագանակագույն, Fe-O և Fe-OH կապերը հիմնականում կովալենտ են։ Երբ տաքանում է, այն քայքայվում է առանց հալվելու։ Ջրի մեջ չլուծվող։ Լուծումից նստում է շագանակագույն ամորֆ պոլիհիդրատի Fe 2 O 3 nH 2 O ձևով, որը նոսր ալկալային լուծույթի տակ պահելիս կամ չորացնելիս վերածվում է FeO (OH): Փոխազդում է թթուների, պինդ ալկալիների հետ։ Թույլ օքսիդացնող և վերականգնող նյութ: Պղտորված Fe(OH) 2-ով: Միջանկյալ արտադրանք երկաթի ժանգոտման մեջ։ Այն օգտագործվում է որպես հիմք դեղին հանքային ներկերի և էմալների համար, որպես արտանետվող գազերի կլանիչ, որպես օրգանական սինթեզի կատալիզատոր։

Միացման կազմը Fe(OH) 3 հայտնի չէ (ստացված չէ):

Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.

Fe 2 O 3 . nH 2 O→ ( 200-250 °С, —Հ 2 Օ) FeO(OH)→( 560-700°C օդում, -H2O)→Fe 2 O 3

FeO (OH) + ZNS1 (ռազբ.) \u003d FeC1 3 + 2H 2 O

FeO(OH)→ Ֆե 2 Օ 3 . nH 2 Օ- կոլոիդ(NaOH (կոնց.))

FeO(OH)→ Նա 3 [Ֆe(OH) 6]սպիտակ, Na 5 և K 4, համապատասխանաբար; երկու դեպքում էլ նույն բաղադրության և կառուցվածքի կապույտ արտադրանքը` KFe III, նստում է: Լաբորատորիայում այս նստվածքը կոչվում է Պրուսական կապույտ, կամ turnbull կապույտ:

Fe 2+ + K + + 3- = KFe III ↓

Fe 3+ + K + + 4- = KFe III ↓

Սկզբնական ռեակտիվների և ռեակցիայի արտադրանքի քիմիական անվանումները.

K 3 Fe III - կալիումի հեքսացիանոֆերատ (III)

K 4 Fe III - կալիումի հեքսացիանոֆերատ (II)

KFe III - hexacyanoferrate (II) երկաթ (III) կալիում

Բացի այդ, թիոցիանատ իոն NCS - լավ ռեագենտ է Fe 3+ իոնների համար, երկաթը (III) միանում է դրա հետ, և հայտնվում է վառ կարմիր («արյունոտ») գույն.

Fe 3+ + 6NCS - = 3-

Այս ռեագենտով (օրինակ՝ KNCS աղի տեսքով) ծորակի ջրի մեջ կարելի է հայտնաբերել նույնիսկ երկաթի (III) հետքերը, եթե այն անցնում է ներսից ժանգով պատված երկաթե խողովակներով։

Առողջանալը. հանքաքարերից հորինվել է զապում։ 2-րդ հազարամյակի Ասիայի մասերը մ.թ.ա. ե.; այնուհետև դիմումը տարածված Բաբելոնում, Եգիպտոսում, Հունաստանում; փոխարինել բրոնզերը, ք. ներս մտավ երկաթ։ Ըստ լիթոսֆերայում պարունակության (4,65 wt.%) Լավ. մետաղների մեջ զբաղեցնում է 2-րդ տեղը (1-ին ալյումին) և կազմում է մոտ. 300 միներալներ (օքսիդներ, սուլֆիդներ, սիլիկատներ, կարբոնատներ և այլն)։
Երեք ալո–ռոպիչի տեսքով կարող է գոյություն ունենալ Ժ. փոփոխություններ՝ a-Fe՝ bcc-ով, y-Fe՝ fcc-ով և 8-Fe՝ bcc բյուրեղայինով: gratings; a-Fe-ը ֆերոմագնիսական է մինչև 769 «C (Կյուրիի կետ): Փոփոխությունները y ~ Fe և b-Fe-ը պարամագնիսական են: Երկաթի և պողպատի պոլիմորֆ փոխակերպումները ջեռուցման և հովացման ընթացքում հայտնաբերվել են 1868 թվականին Դ.Կ. Չերնովի կողմից: Fe-ն ցուցադրում է փոփոխական վալենտություն ( 2- և 3-վալենտ յուղի միացությունները առավել կայուն են:) Թթվածնի հետ նավթը ձևավորում է FeO, Fe2O3 և Fe3O4 օքսիդները:< 0,01 мае %) 7,874 г/ /см3, /т=1539"С, /КИЛ*3200«С.
Ժ.- ժամանակակից տեխնիկայի ամենակարեւոր մետաղը։ Իր մաքուր տեսքով ցածր ամրության պատճառով: գործնական չի օգտագործվում Հիմնական մերսում. Այն օգտագործվում է համաձուլվածքների տեսքով, որոնք շատ տարբեր են բաղադրությամբ և Սբ. համաձուլվածքների մասնաբաժնի համար կազմում է ամբողջ մետաղի ~ 95%-ը։ ապրանքներ.
Մաքուր Fe-ն ստացվում է համեմատաբար փոքր քանակությամբ՝ նրա աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզով կամ ջրածնով վերականգնմամբ։ Բավական. մաքուր ստանալ ուղղակի վերականգնում: ոչ միջանկյալ հանքաքարի խտանյութերից (շրջանցելով տիրույթը, վառարանը), ջրածնից, բնությունից, գազից կամ ածուխից ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում (սպունգավոր Fe, երկաթի փոշի, մետաղացված գնդիկներ).

Սպունգ երկաթ - երկաթի բարձր պարունակությամբ ծակոտկեն զանգված, ստացեք. օքսիդների նվազեցում /< /пл. Сырье - ж. руда, окатыши, железорудный концентрат и прокатная окалина , а восстановитель -углерод (некоксующийся уголь , антрацит , торф, сажа), газы (водород, конверторов., природ, и др. горючие газы) или их сочетание. Г. ж. для выплавки качеств, стали в электропечах, должно иметь степень металлизации рем/реобш ^ 85 % (желат. 92-95 %) и пустой породы < 4-5 %. Содержание углерода зависит от способа произ-ва г. ж. В процессах FIOR, SL-RN и HIB получают г. ж. с 0,2-0,7 % С, в процессе Midrex 0,8-2,5 % С. При газ. восстановлении содерж. 0,01-0,015 % S. Фосфор присутствует в виде оксидов и после расплавления переходит в шлак. Из г. ж., получаемого способами H-Iron, Heganes и Сулинского мет. з-да с 97-99 % FeM механич. измельчением с последующим отжигом изготовляют жел. порошок. Общая пористость г. ж. из руды - 45- 50 %, из окатышей 45-70 %. Насыпная масса - 1,6-2,1 т/м3. Для г. ж. характерна большая уд. поверхность , к-рая, включая внутр. пов-ть открытых пор, сост. 0,2-1 М3/г. Г. ж. имеет по-выш. склонность к вторичному окислению. При темп-pax в печи ниже 550-575 °С охлажд. металлизов. продукт пирофорен (самовозгорается на воздухе при комн. темп-ре). В совр. процессах г. ж. получают при / >700 °C, ինչը նվազեցնում է դրա ակտիվությունը և թույլ է տալիս պահպանել օդում (խոնավության բացակայության դեպքում)՝ առանց մետաղացման աստիճանի նկատելի նվազման։ Բարձր ջերմաստիճանի տեխնոլոգիայով արտադրված G. Zh.-ն՝ /> 850 ° C-ում, խոնավանալիս ունի երկրորդական օքսիդացման ցածր հակում, որն ապահովում է. դրա անվտանգ փոխադրումը բաց վագոններով, փոխադրում ծովային (գետային) տրանսպորտով, պահեստավորում բաց կույտերով.

Անմիջական արտադրության երկաթ՝ քիմիական, էլեկտրաքիմիական եղանակով ստացված երկաթ։ կամ քիմի-ջերմային: ուղիները ուղղակիորեն: հանքաքարից՝ շրջանցելով տիրույթը, վառարանը, փոշու, սպունգի տեսքով։ երկաթ (մետաղացում. գնդիկներ), կոտրիչ կամ հեղուկ մետաղ։ Նաիբ, զարգացում է ստացել սպունգների արտադրությունը։ երկաթ 700-1150 ° C ջերմաստիճանում գազի մեթոդներով: հանքաքարի (կարկուտների) վերականգնում լիսեռային վառարաններում և հեռուստացույցի օգնությամբ։ վառելիքը ռոտացիայի մեջ ջեռոցներ. 88-93% FeM-ով լցոն օգտագործվում է որպես լիցք պողպատի արտադրության համար, իսկ ավելի բարձր պարունակությամբ (98-99%) երկաթի արտադրության համար։ փոշի;

Կարբոնիլ երկաթ - ջերմային եղանակով ստացված երկաթի փոշի: երկաթի պենտակարբոնիլի տարրալուծում; ունի բարձր մաքրություն;
բնիկ երկաթ – ֆ., բնության մեջ հայտնաբերված միներալների տեսքով։ Տարբերել ըստ տելուրիկի հայտնաբերման պայմանների. կամ երկրային (նիկել-երկաթ) և երկնաքար (տիեզերական) ս. և. Telluric. երկաթ - հազվագյուտ միներալ - a-Fe մոդիֆիկացում, առաջանում է otd-ի տեսքով: փաթիլներ, հատիկներ, սպունգանման զանգվածներ և կլաստերներ։ Կոմպոզիցիա - tv. Fe-ի և Ni-ի լուծույթ (մինչև 30% Ni): Երկնաքարային ս. և. ձևավորվել է տիեզերքի ձևավորման գործընթացներում։ մարմիններ և ընկնում Երկիր երկնաքարերի տեսքով. պարունակում է մինչև 25% Ni: Գույնը պողպատից մոխրագույնից սև, մետալիկ: փայլ, անթափանց, tv. 4-5-րդ կետերը՝ հանքաբանական. սանդղակ, y = 7,3-8,2 գ/սմ3 (կախված Ni-ի պարունակությունից): Ուժեղ մագնիսական, լավ կեղծված;

Էլեկտրոլիտիկ երկաթ - ֆ., ստացված էլեկտրոլիտով։ զտում; ունի կեղտերի բարձր մաքրություն (<0,02 % С; 0,01 % О2);
էլեկտրական երկաթ - պողպատ, որն օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայում (կամ, այսպես կոչված, տեխնիկական մաքուր երկաթ) ընդհանուր պարունակությամբ: կեղտերը մինչև 0,08-0,10%, ներառյալ մինչև 0,05% S. E.zh. ունի փոքր հարված: էլեկտրական դիմադրություն, ունի խթան. պտտվող հոսանքի կորուստները, և, հետևաբար, դրա օգտագործումը հիմնականում սահմանափակ է: հետմագնիսական սխեմաներ, մագնիսական հոսք (բևեռային կտորներ, մագնիսական սխեմաներ, ռելեներ և այլն);

A-Iron - երկաթի ցածր ջերմաստիճանի փոփոխություն bcc ցանցով (20 ° C a \u003d 286.645 pm), կայուն< 910 °С; a-Fe ферромагнитно при t < 769 °С (точка Кюри);

U-Iron - երկաթի բարձր ջերմաստիճանի փոփոխություն fcc ցանցով (a = 364 pm), կայուն 910-1400 ° C; պարամագնիսական;
5-երկաթը երկաթի բարձր ջերմաստիճանի փոփոխություն է bcc ցանցով (a = 294 pm), կայուն 1400 °C-ից մինչև tm, պարամագնիսական:

• Նշանակումը - Fe (Երկաթե);
• Ժամանակաշրջան - IV;
• Խումբ - 8 (VIII);
• Ատոմային զանգված - 55,845;
• Ատոմային համարը - 26;
• Ատոմի շառավիղ = 126 pm;
• Կովալենտ շառավիղ = 117 pm;
• Էլեկտրոնների բաշխում - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2;
• t հալման = 1535 ° C;
• եռման կետ = 2750 ° C;
• Էլեկտրոնեգատիվություն (ըստ Պաուլինգի / ըստ Ալպրեդի և Ռոխովի) = 1,83 / 1,64;
• Օքսիդացման վիճակը՝ +8, +6, +4, +3, +2, +1, 0;
• Խտություն (n.a.) \u003d 7,874 գ / սմ 3;
• Մոլային ծավալը = 7,1 սմ 3 / մոլ:

Երկաթի միացություններ:

Երկաթը երկրակեղևի ամենաառատ մետաղն է (5,1% զանգվածով) ալյումինից հետո։

Երկրի վրա ազատ վիճակում գտնվող երկաթը փոքր քանակությամբ հանդիպում է նագգետների տեսքով, ինչպես նաև ընկած երկնաքարերում։

Արդյունաբերական առումով երկաթը արդյունահանվում է երկաթի հանքաքարի հանքավայրերում՝ երկաթ պարունակող հանքանյութերից՝ մագնիսական, կարմիր, շագանակագույն երկաթի հանքաքարից։

Պետք է ասել, որ երկաթը շատ բնական հանքանյութերի մի մասն է՝ պատճառելով դրանց բնական գույնը։ Հանքանյութերի գույնը կախված է երկաթի իոնների կոնցենտրացիայից և հարաբերակցությունից Fe 2+ /Fe 3+ , ինչպես նաև այդ իոնները շրջապատող ատոմներից։ Օրինակ՝ երկաթի իոնների կեղտերի առկայությունը ազդում է բազմաթիվ թանկարժեք և կիսաթանկարժեք քարերի գույնի վրա՝ տոպազ (գունատ դեղինից կարմիր), շափյուղաներ (կապույտից մինչև մուգ կապույտ), ակվամարիններ (բաց կապույտից մինչև կանաչավուն կապույտ) և այսպես շարունակ։

Երկաթը հայտնաբերվում է կենդանիների և բույսերի հյուսվածքներում, օրինակ՝ չափահաս մարդու օրգանիզմում առկա է մոտ 5 գ երկաթ։ Երկաթը կենսական տարր է, այն սպիտակուցային հեմոգլոբինի մի մասն է, որը մասնակցում է թոքերից հյուսվածքներ և բջիջներ թթվածնի տեղափոխմանը: Մարդու մարմնում երկաթի պակասի դեպքում զարգանում է անեմիա (երկաթի դեֆիցիտի անեմիա):

Բրինձ. Երկաթի ատոմի կառուցվածքը.

Երկաթի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 է (տես Ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքը)։ Այլ տարրերի հետ քիմիական կապերի ձևավորմանը կարող են մասնակցել 2 էլեկտրոններ, որոնք գտնվում են արտաքին 4s մակարդակում + 3d ենթամակարդակի 6 էլեկտրոններ (ընդհանուր 8 էլեկտրոն), հետևաբար, միացություններում երկաթը կարող է ընդունել օքսիդացման վիճակներ +8, +6, +4, +3, +2, +1, (առավել տարածված են +3, +2): Երկաթը միջին քիմիական ակտիվություն ունի։

Բրինձ. Երկաթի օքսիդացման վիճակներ՝ +2, +3:

Երկաթի ֆիզիկական հատկությունները.

• արծաթ-սպիտակ մետաղ;
• իր մաքուր տեսքով բավականին փափուկ և պլաստիկ է;
• ունի լավ ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն:

Երկաթը գոյություն ունի չորս մոդիֆիկացիաների տեսքով (դրանք տարբերվում են բյուրեղային ցանցի կառուցվածքով). α-երկաթ; β-երկաթ; γ-երկաթ; δ-երկաթ.

Երկաթի քիմիական հատկությունները

• արձագանքում է թթվածնի հետ՝ կախված ջերմաստիճանից և թթվածնի կոնցենտրացիայից, կարող են առաջանալ տարբեր ապրանքներ կամ երկաթի օքսիդացման արտադրանքի խառնուրդ (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4).
  3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4;
• երկաթի օքսիդացում ցածր ջերմաստիճաններում.
  4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3;
• արձագանքում է ջրի գոլորշու հետ.
  3Fe + 4H 2 O \u003d Fe 3 O 4 + 4H 2;
• Նյութի մանր մանրացված երկաթը արձագանքում է ծծմբով և քլորով տաքացնելիս (երկաթի սուլֆիդ և քլորիդ).
  Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3;
• բարձր ջերմաստիճաններում արձագանքում է սիլիցիումի, ածխածնի, ֆոսֆորի հետ.
  3Fe + C = Fe 3 C;
• այլ մետաղների և ոչ մետաղների հետ երկաթը կարող է համաձուլվածքներ առաջացնել.
• երկաթը նրանց աղերից տեղահանում է պակաս ակտիվ մետաղները.
  Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu;
• նոսր թթուներով երկաթը գործում է որպես վերականգնող նյութ՝ առաջացնելով աղեր.
  Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2;
• նոսր ազոտաթթվի հետ երկաթը ձևավորում է թթվայնացման տարբեր արգասիքներ՝ կախված կոնցենտրացիայից (N 2, N 2 O, NO 2):

Երկաթի ձեռքբերում և օգտագործում

Ստացվում է արդյունաբերական երկաթ հալեցումչուգուն և պողպատ:

Չուգունը երկաթի համաձուլվածք է՝ սիլիցիումի, մանգանի, ծծմբի, ֆոսֆորի, ածխածնի խառնուրդներով։ Չուգունում ածխածնի պարունակությունը գերազանցում է 2%-ը (պողպատում՝ 2%-ից պակաս):

Մաքուր երկաթը ստացվում է.

• չուգունից պատրաստված թթվածնի փոխարկիչներում;
• երկաթի օքսիդների նվազեցում ջրածնով և երկվալենտ ածխածնի երկօքսիդով;
• համապատասխան աղերի էլեկտրոլիզ.

Չուգունը ստացվում է երկաթի հանքաքարերից՝ երկաթի օքսիդների վերականգնմամբ։ Խոզի երկաթը հալեցնում են շիկացած վառարաններում։ Կոկը օգտագործվում է որպես ջերմության աղբյուր պայթեցման վառարանում:

Պայթուցիկ վառարանը մի քանի տասնյակ մետր բարձրությամբ շատ բարդ տեխնիկական կառույց է։ Այն շարված է հրակայուն աղյուսներից և պաշտպանված է արտաքին պողպատե պատյանով։ 2013 թվականի դրությամբ Հարավային Կորեայում POSCO պողպատե ընկերության կողմից կառուցվել է ամենամեծ պայթուցիկ վառարանը Կվանգյան քաղաքի մետալուրգիական գործարանում (արդիականացումից հետո վառարանի ծավալը 6000 խորանարդ մետր էր՝ տարեկան 5,700,000 տոննա հզորությամբ):

Բրինձ. Պայթուցիկ վառարան.

Երկաթի հալման գործընթացը պայթուցիկ վառարանում շարունակվում է մի քանի տասնամյակ շարունակ, մինչև վառարանը հասնում է իր կյանքի ավարտին:

Բրինձ. Երկաթի հալման գործընթացը պայթուցիկ վառարանում.

• հարստացված հանքաքարերը (մագնիսական, կարմիր, շագանակագույն երկաթի հանքաքար) և կոքսը լցվում են պայթուցիկ վառարանի վերին մասում գտնվող վերևի միջով.
• ածխածնի երկօքսիդի (II) ազդեցության տակ հանքաքարից երկաթի վերականգնման գործընթացները ընթանում են պայթուցիկ վառարանի (լիսեռի) միջին մասում 450-1100 ° C ջերմաստիճանում (երկաթի օքսիդները վերածվում են մետաղի).
  • 450-500°C - 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2;
  • 600°C - Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2;
  • 800 ° C - FeO + CO = Fe + CO 2;
  • երկաթի օքսիդի մի մասը կրճատվում է կոքսով` FeO + C = Fe + CO:
• Զուգահեռաբար տեղի է ունենում սիլիցիումի և մանգանի օքսիդների նվազման գործընթաց (ներառված է երկաթի հանքաքարի մեջ կեղտաջրերի տեսքով), սիլիցիումը և մանգանը հալվող խոզի երկաթի մի մասն են.
  • SiO 2 + 2C \u003d Si + 2CO;
  • Mn 2 O 3 + 3C \u003d 2Mn + 3CO:
• Կրաքարի ջերմային տարրալուծման ժամանակ (ներմուծված պայթուցիկ վառարան) առաջանում է կալցիումի օքսիդ, որը փոխազդում է հանքաքարում պարունակվող սիլիցիումի և ալյումինի օքսիդների հետ.
  • CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
  • CaO + SiO 2 \u003d CaSiO 3;
  • CaO + Al 2 O 3 \u003d Ca (AlO 2) 2.
• 1100°C-ում երկաթի կրճատման գործընթացը դադարում է.
• լիսեռից ներքև կա գոլորշի սենյակ, պայթուցիկ վառարանի ամենալայն մասը, որի տակ կա մի ուս, որի մեջ այրվում է կոքս և ձևավորվում են հեղուկ ձուլման արտադրանքներ՝ չուգուն և խարամ, որոնք կուտակվում են վառարանի հենց հատակում։ - օջախ;
• օջախի վերին մասում 1500°C ջերմաստիճանի դեպքում փչված օդի շիթում տեղի է ունենում կոքսի ինտենսիվ այրում՝ C + O 2 = CO 2 ;
• անցնելով տաք կոքսով, ածխածնի մոնօքսիդը (IV) վերածվում է ածխածնի մոնօքսիդի (II), որը երկաթի վերականգնող նյութ է (տես վերևում). CO 2 + C \u003d 2CO;
• Կալցիումի սիլիկատներից և ալյումինոսիլիկատներից ձևավորված խարամները գտնվում են չուգունի վերևում՝ պաշտպանելով այն թթվածնի ազդեցությունից.
• օջախի տարբեր մակարդակներում տեղակայված հատուկ բացվածքների միջոցով չուգուն և խարամ դուրս են գալիս դրսում.
• Խոզի երկաթի մեծ մասը գնում է հետագա վերամշակման՝ պողպատի ձուլման։

Պողպատը ձուլվում է չուգունից և մետաղի ջարդոնից՝ փոխարկիչ եղանակով (բաց օջախն արդեն հնացած է, թեև դեռ օգտագործվում է) կամ էլեկտրական հալեցմամբ (էլեկտրական վառարաններում, ինդուկցիոն վառարաններում)։ Գործընթացի էությունը (երկաթի վերամշակումը) ածխածնի և այլ կեղտերի կոնցենտրացիան նվազեցնելն է թթվածնով օքսիդացման միջոցով:

Ինչպես նշվեց վերևում, պողպատում ածխածնի կոնցենտրացիան չի գերազանցում 2% -ը: Դրա շնորհիվ պողպատը, ի տարբերություն չուգունի, բավականին հեշտ է կեղծվում և գլորվում, ինչը հնարավորություն է տալիս դրանից բարձր կարծրությամբ և ամրությամբ տարբեր ապրանքներ արտադրել։

Պողպատի կարծրությունը կախված է ածխածնի պարունակությունից (որքան շատ ածխածին, այնքան ավելի կոշտ է պողպատը) որոշակի պողպատի դասակարգման և ջերմային մշակման պայմաններում: Կոփման ժամանակ (դանդաղ սառեցում) պողպատը դառնում է փափուկ. երբ մարվում է (արագ սառչում), պողպատը դառնում է շատ կոշտ:

Պողպատին ցանկալի հատուկ հատկություններ տալու համար դրան ավելացվում են լեգիրող հավելումներ՝ քրոմ, նիկել, սիլիցիում, մոլիբդեն, վանադիում, մանգան և այլն։

Չուգունը և պողպատը կարևորագույն կառուցվածքային նյութերն են ազգային տնտեսության ոլորտների ճնշող մեծամասնության մեջ:

Երկաթի կենսաբանական դերը.

• չափահաս մարդու մարմինը պարունակում է մոտ 5 գ երկաթ;
• երկաթը կարևոր դեր է խաղում արյունաստեղծ օրգանների աշխատանքի մեջ.
• երկաթը շատ բարդ սպիտակուցային համալիրների մի մասն է (հեմոգլոբին, միոգլոբին, տարբեր ֆերմենտներ):

Երկաթը հայտնի քիմիական տարր է։ Պատկանում է միջին ռեակտիվություն ունեցող մետաղներին։ Այս հոդվածում մենք կքննարկենք երկաթի հատկությունները և օգտագործումը:

Բնության մեջ տարածվածություն

Բավականին մեծ քանակությամբ հանքանյութեր կան, որոնք ներառում են երկաթը: Առաջին հերթին դա մագնետիտ է։ Յոթանասուներկու տոկոս երկաթ է։ Դրա քիմիական բանաձևը Fe 3 O 4 է: Այս հանքանյութը կոչվում է նաև մագնիսական երկաթի հանքաքար։ Ունի բաց մոխրագույն գույն, երբեմն՝ մուգ մոխրագույնով, մինչև սև, մետաղական փայլով։ ԱՊՀ երկրների շարքում նրա ամենամեծ հանքավայրը գտնվում է Ուրալում։

Երկաթի բարձր պարունակությամբ հաջորդ հանքանյութը հեմատիտն է. այն բաղկացած է այս տարրի յոթանասուն տոկոսից: Դրա քիմիական բանաձևը Fe 2 O 3 է: Այն նաև կոչվում է կարմիր երկաթի հանքաքար։ Այն ունի կարմիր-շագանակագույնից մինչև կարմիր-մոխրագույն գույն: ԱՊՀ երկրների տարածքում ամենամեծ հանքավայրը գտնվում է Կրիվոյ Ռոգում։

Երրորդ հանքանյութը երկաթի պարունակությամբ լիմոնիտն է։ Այստեղ երկաթը կազմում է ընդհանուր զանգվածի վաթսուն տոկոսը։ Այն բյուրեղային հիդրատ է, այսինքն՝ ջրի մոլեկուլները հյուսված են նրա բյուրեղային ցանցի մեջ, նրա քիմիական բանաձևը Fe 2 O 3 .H 2 O է: Ինչպես ենթադրում է անունից, այս հանքանյութն ունի դեղնադարչնավուն գույն, երբեմն՝ շագանակագույն: Այն բնական օխայի հիմնական բաղադրիչներից է և օգտագործվում է որպես պիգմենտ։ Այն նաև կոչվում է շագանակագույն երկաթաքար։ Ամենամեծ երևույթներն են Ղրիմը, Ուրալը:

Սիդերիտում, այսպես կոչված, սպար երկաթի հանքաքարը, երկաթի քառասունութ տոկոսը: Դրա քիմիական բանաձևը FeCO 3 է: Նրա կառուցվածքը տարասեռ է և բաղկացած է իրար միացված տարբեր գույների բյուրեղներից՝ մոխրագույն, գունատ կանաչ, մոխրագույն-դեղին, դարչնագույն-դեղին և այլն։

Վերջին բնական հանքանյութը՝ երկաթի բարձր պարունակությամբ, պիրիտն է: Այն ունի հետևյալ քիմիական բանաձևը FeS 2. Դրանում երկաթը կազմում է ընդհանուր զանգվածի քառասունվեց տոկոսը։ Ծծմբի ատոմների շնորհիվ այս հանքանյութը ոսկեգույն դեղին գույն ունի։

Դիտարկված հանքանյութերից շատերը օգտագործվում են մաքուր երկաթ ստանալու համար: Բացի այդ, հեմատիտը օգտագործվում է բնական քարերից զարդերի արտադրության մեջ: Պիրիտի ներդիրները կարելի է գտնել լապիս լազուլիի զարդերի մեջ: Բացի այդ, երկաթը բնության մեջ հանդիպում է կենդանի օրգանիզմների բաղադրության մեջ՝ այն բջջի կարևոր բաղադրիչներից մեկն է։ Այս հետքի տարրը պետք է բավարար քանակությամբ մատակարարվի մարդու մարմնին: Երկաթի բուժիչ հատկությունները մեծապես պայմանավորված են նրանով, որ այս քիմիական տարրը հեմոգլոբինի հիմքն է։ Հետևաբար, ֆերմայի օգտագործումը լավ է ազդում արյան վիճակի վրա, հետևաբար՝ ամբողջ օրգանիզմի վրա։

Երկաթ՝ ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ

Եկեք նայենք այս երկու հիմնական բաժիններին հերթականությամբ: երկաթը նրա տեսքն է, խտությունը, հալման կետը և այլն։ Այսինքն՝ նյութի բոլոր տարբերիչ հատկանիշները, որոնք կապված են ֆիզիկայի հետ։ Երկաթի քիմիական հատկությունները նրա այլ միացությունների հետ փոխազդելու կարողությունն են: Սկսենք առաջինից։

Երկաթի ֆիզիկական հատկությունները

Նորմալ պայմաններում իր մաքուր տեսքով այն ամուր է: Այն ունի արծաթափայլ մոխրագույն գույն և ընդգծված մետաղական փայլ։ Երկաթի մեխանիկական հատկությունները ներառում են կարծրության մակարդակը She հավասար է չորս (միջին): Երկաթը լավ էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն ունի: Վերջին հատկանիշը կարելի է զգալ սառը սենյակում երկաթե առարկայի վրա հպվելով։ Քանի որ այս նյութը արագ փոխանցում է ջերմությունը, այն կարճ ժամանակում այն ​​դուրս է բերում ձեր մաշկից, ինչի պատճառով դուք սառն եք զգում:

Անդրադառնալով, օրինակ, ծառին, կարելի է նշել, որ նրա ջերմահաղորդունակությունը շատ ավելի ցածր է։ Երկաթի ֆիզիկական հատկությունները նրա հալման և եռման կետերն են: Առաջինը՝ 1539 աստիճան Ցելսիուս, երկրորդը՝ 2860 Ցելսիուս։ Կարելի է եզրակացնել, որ երկաթի բնորոշ հատկություններն են լավ ճկունությունը և ձուլվելը: Բայց սա դեռ ամենը չէ:

Երկաթի ֆիզիկական հատկությունները ներառում են նաև նրա ֆերոմագնիսականությունը։ Ինչ է դա? Երկաթը, որի մագնիսական հատկությունները մենք կարող ենք ամեն օր դիտարկել գործնական օրինակներով, միակ մետաղն է, որն ունի նման յուրահատուկ տարբերակիչ հատկություն։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ այս նյութը ունակ է մագնիսացվել մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ։ Իսկ վերջինիս գործողության դադարեցումից հետո երկաթը, որի մագնիսական հատկությունները նոր են ձևավորվել, երկար ժամանակ մնում է մագնիս։ Այս երեւույթը կարելի է բացատրել նրանով, որ այս մետաղի կառուցվածքում կան բազմաթիվ ազատ էլեկտրոններ, որոնք ունակ են շարժվել։

Քիմիայի առումով

Այս տարրը պատկանում է միջին ակտիվության մետաղներին։ Բայց երկաթի քիմիական հատկությունները բնորոշ են բոլոր մյուս մետաղների համար (բացառությամբ նրանց, որոնք էլեկտրաքիմիական շարքի ջրածնից աջ են)։ Այն ընդունակ է արձագանքել բազմաթիվ դասերի նյութերի հետ։

Սկսենք պարզ

Ֆերումը փոխազդում է թթվածնի, ազոտի, հալոգենների (յոդ, բրոմ, քլոր, ֆտոր), ֆոսֆորի, ածխածնի հետ։ Առաջին բանը, որ պետք է հաշվի առնել, թթվածնի հետ ռեակցիաներն են: Երբ երկաթը այրվում է, դրա օքսիդները ձևավորվում են: Կախված ռեակցիայի պայմաններից և երկու մասնակիցների միջև եղած համամասնություններից՝ դրանք կարող են տարբեր լինել։ Որպես այդպիսի փոխազդեցությունների օրինակ կարող են տրվել ռեակցիայի հետևյալ հավասարումները. 2Fe + O 2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3; 3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4: Իսկ երկաթի օքսիդի (և ֆիզիկական, և քիմիական) հատկությունները կարող են բազմազան լինել՝ կախված դրա բազմազանությունից։ Այս ռեակցիաները տեղի են ունենում բարձր ջերմաստիճաններում:

Հաջորդը ազոտի հետ փոխազդեցությունն է։ Այն կարող է առաջանալ նաև միայն ջեռուցման պայմաններում։ Եթե ​​վերցնենք վեց մոլ երկաթ և մեկ մոլ ազոտ, կստանանք երկու մոլ երկաթի նիտրիդ։ Ռեակցիայի հավասարումը կունենա հետևյալ տեսքը՝ 6Fe + N 2 = 2Fe 3 N:

Ֆոսֆորի հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջանում է ֆոսֆիդ։ Ռեակցիան իրականացնելու համար անհրաժեշտ են հետևյալ բաղադրիչները՝ երկաթի երեք մոլի համար՝ մեկ մոլ ֆոսֆոր, արդյունքում առաջանում է մեկ մոլ ֆոսֆիդ։ Հավասարումը կարելի է գրել հետևյալ կերպ՝ 3Fe + P = Fe 3 P:

Բացի այդ, պարզ նյութերի հետ ռեակցիաների շարքում կարելի է առանձնացնել նաև փոխազդեցությունը ծծմբի հետ։ Այս դեպքում սուլֆիդ կարելի է ձեռք բերել։ Սկզբունքը, որով տեղի է ունենում այս նյութի ձևավորման գործընթացը, նման է վերը նկարագրվածներին: Մասնավորապես, տեղի է ունենում ավելացման ռեակցիա. Այս տեսակի բոլոր քիմիական փոխազդեցությունները պահանջում են հատուկ պայմաններ, հիմնականում բարձր ջերմաստիճաններ, ավելի քիչ հաճախ կատալիզատորներ:

Քիմիական արդյունաբերության մեջ տարածված են նաև երկաթի և հալոգենների ռեակցիաները: Դրանք են քլորացումը, բրոմացումը, յոդացումը, ֆտորացումը։ Ինչպես պարզ է դառնում հենց ռեակցիաների անվանումներից, սա քլորի / բրոմի / յոդի / ֆտորի ատոմների ավելացման գործընթացն է երկաթի ատոմներին համապատասխանաբար քլորիդ / բրոմիդ / յոդիդ / ֆտորիդ ձևավորելու համար: Այս նյութերը լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում: Բացի այդ, ֆերումը բարձր ջերմաստիճաններում կարողանում է համակցվել սիլիցիումի հետ։ Շնորհիվ այն բանի, որ երկաթի քիմիական հատկությունները բազմազան են, այն հաճախ օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության մեջ։

Ferrum և բարդ նյութեր

Պարզ նյութերից անցնենք նրանց, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են երկու կամ ավելի տարբեր քիմիական տարրերից։ Առաջինը, որ պետք է նշվի, երկաթի արձագանքն է ջրի հետ: Ահա երկաթի հիմնական հատկությունները. Ջուրը տաքացնելիս առաջանում է երկաթի հետ միասին (այդպես է կոչվում, քանի որ նույն ջրի հետ փոխազդելիս առաջանում է հիդրօքսիդ, այլ կերպ ասած՝ հիմք)։ Այսպիսով, եթե վերցնում եք երկու բաղադրիչներից մեկ մոլ, նյութեր, ինչպիսիք են երկաթի երկօքսիդը և ջրածինը, ձևավորվում են սուր հոտով գազի տեսքով, ինչպես նաև մեկից մեկ մոլային համամասնություններով: Այս տեսակի ռեակցիայի հավասարումը կարելի է գրել հետևյալ կերպ՝ Fe + H 2 O \u003d FeO + H 2: Կախված այն համամասնություններից, որոնցում խառնվում են այս երկու բաղադրիչները, կարելի է ձեռք բերել երկաթի երկօքսիդ կամ եռօքսիդ: Այս երկու նյութերն էլ շատ տարածված են քիմիական արդյունաբերության մեջ և օգտագործվում են նաև շատ այլ ոլորտներում:

Թթուներով և աղերով

Քանի որ երկաթը գտնվում է ջրածնի ձախ կողմում՝ մետաղական ակտիվության էլեկտրաքիմիական շարքում, այն ի վիճակի է տեղահանել այս տարրը միացություններից: Դրա օրինակն է փոխարինման ռեակցիան, որը կարելի է դիտարկել, երբ երկաթը ավելացվում է թթվին: Օրինակ, եթե միջին կոնցենտրացիայի երկաթը և սուլֆատաթթուն (նաև ծծմբաթթու) խառնեք նույն մոլային համամասնությամբ, արդյունքը կլինի երկաթի սուլֆատը (II) և ջրածինը նույն մոլային համամասնությամբ: Նման ռեակցիայի հավասարումը կունենա հետևյալ տեսքը՝ Fe + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2:

Աղերի հետ փոխազդեցության ժամանակ դրսևորվում են երկաթի վերականգնող հատկությունները։ Այսինքն՝ դրա օգնությամբ կարելի է աղից մեկուսացնել ավելի քիչ ակտիվ մետաղ։ Օրինակ, եթե վերցնում եք մեկ մոլ և նույն քանակությամբ ֆերում, ապա կարող եք ստանալ երկաթի սուլֆատ (II) և մաքուր պղինձ նույն մոլային համամասնությամբ:

Նշանակություն մարմնի համար

Երկրակեղևի ամենատարածված քիմիական տարրերից մեկը երկաթն է: մենք արդեն դիտարկել ենք, հիմա դրան կմոտենանք կենսաբանական տեսանկյունից։ Ferrum-ը կատարում է շատ կարևոր գործառույթներ ինչպես բջջային մակարդակում, այնպես էլ ամբողջ օրգանիզմի մակարդակում։ Առաջին հերթին, երկաթը այնպիսի սպիտակուցի հիմքն է, ինչպիսին հեմոգլոբինն է: Այն անհրաժեշտ է արյան միջոցով թթվածնի տեղափոխման համար թոքերից բոլոր հյուսվածքներ, օրգաններ, մարմնի յուրաքանչյուր բջիջ, առաջին հերթին դեպի ուղեղի նեյրոններ: Հետեւաբար, երկաթի օգտակար հատկությունները չեն կարող գերագնահատվել:

Բացի այն, որ այն ազդում է արյան ձևավորման վրա, ֆերումը նույնպես կարևոր է վահանաձև գեղձի լիարժեք գործունեության համար (սա պահանջում է ոչ միայն յոդ, ինչպես կարծում են ոմանք): Երկաթը նաև մասնակցում է ներբջջային նյութափոխանակությանը, կարգավորում է իմունիտետը։ Հատկապես մեծ քանակությամբ ֆերումը հայտնաբերվում է նաև լյարդի բջիջներում, քանի որ այն օգնում է չեզոքացնել վնասակար նյութերը։ Այն նաև մեր օրգանիզմի բազմաթիվ տեսակի ֆերմենտների հիմնական բաղադրիչներից է: Մարդու ամենօրյա սննդակարգը պետք է պարունակի այս հետքի տարրից տասից քսան միլիգրամ:

Երկաթով հարուստ մթերքներ

Կան բազմաթիվ. Դրանք և՛ բուսական, և՛ կենդանական ծագում ունեն։ Առաջինն են հացահատիկային, հատիկաընդեղենը, հացահատիկը (հատկապես հնդկաձավար), խնձորը, սունկը (սպիտակ), չրերը, մասուրը, տանձը, դեղձը, ավոկադոն, դդումը, նուշը, խուրմա, լոլիկ, բրոկկոլի, կաղամբ, հապալաս, մոշ, նեխուր, և այլն: Երկրորդը `լյարդ, միս: Հղիության ընթացքում հատկապես կարևոր է երկաթով հարուստ մթերքների օգտագործումը, քանի որ զարգացող պտղի օրգանիզմը պահանջում է մեծ քանակությամբ այս հետքի տարրը պատշաճ աճի և զարգացման համար:

Օրգանիզմում երկաթի դեֆիցիտի նշաններ

Օրգանիզմ շատ քիչ երկաթի ներթափանցման ախտանիշներն են՝ հոգնածություն, ձեռքերի և ոտքերի մշտական ​​սառեցում, դեպրեսիա, մազերի և եղունգների փխրունություն, ինտելեկտուալ գործունեության նվազում, մարսողական խանգարումներ, ցածր կատարողականություն և վահանաձև գեղձի խանգարումներ: Եթե ​​նկատում եք այս ախտանիշներից մեկից ավելին, կարող եք ավելացնել ձեր սննդակարգում երկաթով հարուստ մթերքների քանակը կամ գնել երկաթ պարունակող վիտամիններ կամ հավելումներ: Նաև համոզվեք, որ խորհրդակցեք բժշկի հետ, եթե այս ախտանիշներից որևէ մեկը չափազանց սուր եք զգում:

Արդյունաբերության մեջ երկաթի օգտագործումը

Երկաթի օգտագործումը և հատկությունները սերտորեն կապված են: Իր ֆերոմագնիսականության շնորհիվ այն օգտագործվում է մագնիսներ պատրաստելու համար՝ և՛ ավելի թույլ կենցաղային նպատակներով (հուշանվերային սառնարանի մագնիսներ և այլն), և՛ ավելի ամուր՝ արդյունաբերական նպատակներով: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ խնդրո առարկա մետաղն ունի բարձր ամրություն և կարծրություն, այն օգտագործվել է հնագույն ժամանակներից զենքի, զրահի և ռազմական և կենցաղային այլ գործիքների արտադրության համար։ Ի դեպ, նույնիսկ Հին Եգիպտոսում հայտնի էր երկաթի երկնաքարը, որի հատկությունները գերազանցում են սովորական մետաղին։ Նաև նման հատուկ երկաթ օգտագործվել է Հին Հռոմում: Դրանից էլիտար զենքեր են պատրաստել։ Միայն շատ հարուստ և ազնվական մարդը կարող էր ունենալ երկնաքարի մետաղից պատրաստված վահան կամ սուր:

Ընդհանուր առմամբ, մետաղը, որը մենք քննարկում ենք այս հոդվածում, ամենաբազմակողմանին է այս խմբի բոլոր նյութերի մեջ: Դրանից առաջին հերթին պատրաստվում են պողպատ և չուգուն, որոնք օգտագործվում են ինչպես արդյունաբերության, այնպես էլ առօրյա կյանքում անհրաժեշտ բոլոր տեսակի ապրանքների արտադրության համար։

Չուգունը երկաթի և ածխածնի համաձուլվածք է, որի մեջ երկրորդը առկա է 1,7-ից 4,5 տոկոսով։ Եթե ​​երկրորդը 1,7 տոկոսից պակաս է, ապա այս տեսակի համաձուլվածքը կոչվում է պողպատ: Եթե ​​բաղադրության մեջ առկա է ածխածնի մոտ 0,02 տոկոսը, ապա սա արդեն սովորական տեխնիկական երկաթ է։ Ածխածնի առկայությունը համաձուլվածքում անհրաժեշտ է դրան ավելի մեծ ուժ, ջերմային կայունություն և ժանգոտման դիմադրություն տալու համար:

Բացի այդ, պողպատը կարող է պարունակել բազմաթիվ այլ քիմիական տարրեր՝ որպես կեղտեր: Սա մանգան է, ֆոսֆոր և սիլիցիում: Բացի այդ, քրոմը, նիկելը, մոլիբդենը, վոլֆրամը և շատ այլ քիմիական տարրեր կարող են ավելացվել այս տեսակի համաձուլվածքին՝ դրան որոշակի հատկություններ հաղորդելու համար: Որպես տրանսֆորմատորային պողպատներ օգտագործվում են պողպատի տեսակները, որոնցում առկա է մեծ քանակությամբ սիլիցիում (մոտ չորս տոկոս): Շատ մանգան (մինչև տասներկու-տասնչորս տոկոս) պարունակողներն օգտագործում են երկաթուղու, ջրաղացների, ջարդիչների և այլ գործիքների մասերի արտադրության մեջ, որոնց մասերը ենթակա են արագ քայքայման:

Մոլիբդենը ներմուծվում է համաձուլվածքի բաղադրության մեջ՝ այն ջերմային առումով ավելի կայուն դարձնելու համար. այդպիսի պողպատներն օգտագործվում են որպես գործիքային պողպատներ: Բացի այդ, առօրյա կյանքում դանակների և այլ կենցաղային գործիքների տեսքով հայտնի և հաճախ օգտագործվող չժանգոտվող պողպատներ ստանալու համար անհրաժեշտ է համաձուլվածքին ավելացնել քրոմ, նիկել և տիտան։ Իսկ հարվածադիմացկուն, բարձր ամրության, ճկուն պողպատ ստանալու համար բավական է դրան ավելացնել վանադիում։ Նիոբիումի բաղադրության մեջ մտնելիս հնարավոր է հասնել բարձր դիմադրության կոռոզիայից և քիմիապես ագրեսիվ նյութերի ազդեցությանը:

Հանքային մագնիտիտը, որը նշվեց հոդվածի սկզբում, անհրաժեշտ է կոշտ սկավառակների, հիշողության քարտերի և այս տեսակի այլ սարքերի արտադրության համար։ Իր մագնիսական հատկությունների շնորհիվ երկաթը կարելի է գտնել տրանսֆորմատորների, շարժիչների, էլեկտրոնային արտադրանքների և այլնի կառուցման մեջ: Բացի այդ, երկաթը կարող է ավելացվել այլ մետաղական համաձուլվածքների մեջ՝ նրանց ավելի մեծ ուժ և մեխանիկական կայունություն հաղորդելու համար: Այս տարրի սուլֆատն օգտագործվում է այգեգործության մեջ՝ վնասատուների դեմ պայքարի համար (պղնձի սուլֆատի հետ միասին):

Դրանք անփոխարինելի են ջրի մաքրման գործում։ Բացի այդ, մագնետիտի փոշին օգտագործվում է սև և սպիտակ տպիչների մեջ: Պիրիտի հիմնական օգտագործումը նրանից ծծմբաթթու ստանալն է։ Այս գործընթացը լաբորատորիայում տեղի է ունենում երեք փուլով. Առաջին փուլում երկաթի պիրիտը այրվում է՝ արտադրելով երկաթի օքսիդ և ծծմբի երկօքսիդ։ Երկրորդ փուլում ծծմբի երկօքսիդի փոխակերպումը նրա եռօքսիդի տեղի է ունենում թթվածնի մասնակցությամբ։ Իսկ վերջնական փուլում ստացված նյութն անցնում են կատալիզատորների առկայությամբ՝ դրանով իսկ ստանալով ծծմբաթթու։

Երկաթ ստանալը

Այս մետաղը հիմնականում արդյունահանվում է իր երկու հիմնական միներալներից՝ մագնետիտից և հեմատիտից: Դա արվում է նրա միացություններից երկաթը կոքսի տեսքով ածխածնի հետ կրճատելով։ Դա արվում է պայթուցիկ վառարաններում, որոնց ջերմաստիճանը հասնում է երկու հազար աստիճան Ցելսիուսի: Բացի այդ, կա ջրածնով երկաթը նվազեցնելու միջոց։ Սա չի պահանջում պայթուցիկ վառարան: Այս մեթոդի իրականացման համար հատուկ կավ են վերցվում, խառնում մանրացված հանքաքարի հետ և լիսեռային վառարանում մշակում ջրածնով։

Եզրակացություն

Երկաթի հատկությունները և օգտագործումը բազմազան են։ Սա թերեւս ամենակարեւոր մետաղն է մեր կյանքում: Մարդկությանը հայտնի դառնալով՝ նա զբաղեցրեց բրոնզի տեղը, որն այն ժամանակ հիմնական նյութն էր բոլոր գործիքների, ինչպես նաև զենքերի պատրաստման համար։ Պողպատը և չուգունը շատ առումներով գերազանցում են պղնձի և անագի համաձուլվածքին՝ իրենց ֆիզիկական հատկություններով, մեխանիկական սթրեսին դիմադրությամբ:

Բացի այդ, երկաթը մեր մոլորակում ավելի տարածված է, քան շատ այլ մետաղներ: այն երկրակեղևում կազմում է գրեթե հինգ տոկոս: Այն բնության մեջ չորրորդ ամենաառատ քիմիական տարրն է։ Նաև այս քիմիական տարրը շատ կարևոր է կենդանիների և բույսերի օրգանիզմի բնականոն գործունեության համար, առաջին հերթին այն պատճառով, որ հեմոգլոբինը կառուցված է դրա հիման վրա: Երկաթը կարևոր հետքի տարր է, որի օգտագործումը կարևոր է առողջության պահպանման և օրգանների բնականոն աշխատանքի համար։ Բացի վերը նշվածից, այն միակ մետաղն է, որն ունի յուրահատուկ մագնիսական հատկություններ: Առանց ֆերմայի անհնար է պատկերացնել մեր կյանքը։

Ֆերօքսիդի կատալիզատորներ ազնվամորու փոշու համար, վառիչի բաղադրություն, կարամելային վառելիք:

Մեթոդ 1. Երկաթի սուլֆատից երկաթի օքսիդ Fe 2 O 3 ստանալը

Երկաթի օքսիդները շատ հաճախ օգտագործվում են որպես պիրոտեխնիկական միացությունների կատալիզատորներ: Նախկինում դրանք կարելի էր գնել խանութներից։ Օրինակ, երկաթի օքսիդի մոնոհիդրատ FeOOH-ը հանդիպում է որպես «երկաթի օքսիդ դեղին պիգմենտ» պիգմենտ: Երկաթի օքսիդ Fe 2 O 3 վաճառվել է մինիում երկաթի տեսքով։ Ներկայումս այս ամենը գնելը, ինչպես պարզվեց, հեշտ չէ։ Ես ստիպված էի հոգ տանել այն ստանալու համար տանը: Ես քիմիկոս չեմ, բայց կյանքն ինձ ստիպեց։ Ստուգեք առաջարկությունները ցանցում: Ավաղ, նորմալ, այսինքն. պարզ և անվտանգ, տան պայմանների բաղադրատոմսը հեշտ չէր գտնել: Թվում էր, թե միայն մեկ բաղադրատոմս էր համապատասխանում, բայց ես նորից չգտա: Մի գլխում թույլատրելի բաղադրիչների ցանկը հետաձգվել է։ Ես որոշեցի գնալ իմ ճանապարհով: Տարօրինակ կերպով արդյունքը շատ ընդունելի էր։ Պարզվել է, որ երկաթի օքսիդի հստակ նշաններով միացությունը շատ միատարր է և նուրբ ցրված: Դրա օգտագործումը ազնվամորու փոշու և երկրորդային բռնկիչի մեջ լիովին հաստատեց, որ ստացվել է այն, ինչ անհրաժեշտ էր։

Այսպիսով, մենք գնում ենք այգեգործության խանութում երկաթի սուլֆատ FeSO 4, դեղատանը դեղահաբեր ենք գնում հիդրոպերիտա, երեք տուփ և պահեստավորեք խոհանոցում խմելու սոդա NaHCO 3. Մենք ունենք բոլոր բաղադրիչները, եկեք սկսենք պատրաստել: Հիդրոպերիտի հաբերի փոխարեն կարող եք օգտագործել լուծում ջրածնի պերօքսիդ H 2 0 2, լինում է նաև դեղատներում։

0,5 լիտր ծավալով ապակե ամանի մեջ տաք ջրի մեջ լուծում ենք մոտ 80 գ (տուփի մեկ երրորդը) երկաթի սուլֆատ։ Խառնելիս փոքր չափաբաժիններով ավելացնել սոդա: Շատ գարշելի գույնի ինչ-որ աղբ է առաջանում, որը շատ է փրփրում։

FeSO 4 + 2NaHCO 3 \u003d FeCO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2

Հետեւաբար, ամեն ինչ պետք է արվի լվացարանում: Ավելացրեք սոդա, մինչև փրփուրը գրեթե դադարի: Խառնուրդը մի փոքր կարգավորելով՝ սկսում ենք դանդաղ լցնել հիդրոպերիտի մանրացված հաբերի մեջ։ Ռեակցիան կրկին ընթանում է բավականին բուռն՝ փրփուրի ձևավորմամբ։ Խառնուրդը ստանում է բնորոշ գույն և ծանոթ ժանգոտ հոտ։

2FeCO 3 + H 2 O 2 \u003d 2FeOOH + 2CO 2

Կրկին շարունակում ենք հիդրոպերիտի լցոնումը, մինչև փրփուրը, այսինքն՝ ռեակցիան գրեթե ամբողջությամբ դադարի։

Մենք մենակ ենք թողնում մեր քիմիական անոթը և տեսնում ենք, թե ինչպես է կարմիր նստվածք թափվում. սա մեր օքսիդն է, ավելի ճիշտ՝ FeOOH օքսիդ մոնոհիդրատ կամ հիդրօքսիդ: Մնում է չեզոքացնել կապը։ Մենք պաշտպանում ենք նստվածքը և քամում ենք ավելցուկային հեղուկը։ Այնուհետև ավելացրեք մաքուր ջուր, պաշտպանեք և նորից քամեք։ Այսպիսով, մենք կրկնում ենք 3-4 անգամ: Վերջում նստվածքը լցնում ենք թղթե սրբիչի վրա և չորացնում։ Ստացված փոշին հիանալի կատալիզատոր է և արդեն կարող է օգտագործվել ստոպինների և երկրորդային այրիչ բաղադրության, «ազնվամորու» վառոդի և կարամելային հրթիռային վառելիքի կատալիզացման համար: /25.01.2008, kia-soft/

Այնուամենայնիվ, «կարմիրագույն» վառոդի օրիգինալ բաղադրատոմսը նախատեսում էր մաքուր կարմիր օքսիդի Fe 2 O 3 օգտագործումը: Ինչպես ցույց են տվել կարամելային կատալիզով փորձերը, Fe 2 O 3-ն իսկապես մի փոքր ավելի ակտիվ կատալիզատոր է, քան FeOOH-ը: Երկաթի օքսիդ ստանալու համար բավական է ստացված հիդրօքսիդը վառել տաք երկաթե թերթիկի վրա, կամ պարզապես թիթեղյա տարայի մեջ։ Արդյունքը կարմիր փոշի Fe 2 O 3 է:

Մուֆլե վառարանը պատրաստելուց հետո դրա մեջ 1-1,5 ժամ կալցինացիա եմ կատարում 300-350°C ջերմաստիճանում։ Շատ հարմարավետ։ /kia-soft 06.12.2007թ./

P.S.
Vega հրթիռային գիտնականի անկախ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ այս մեթոդով ստացված կատալիզատորն ունի բարձր ակտիվություն՝ համեմատած արդյունաբերական ֆերօքսիդների հետ, ինչը հատկապես նկատելի է գոլորշիացման արդյունքում ստացված շաքարի կարամելի վառելիքում։

Մեթոդ 2. Երկաթի քլորիդից երկաթի օքսիդ Fe 2 O 3 ստանալը.

Ցանցում այս հնարավորության մասին տեղեկություն կա, օրինակ, բուլղարացի հրթիռային գիտնականների ֆորումում բիկարբոնատով օքսիդ է ստացվել, այս մեթոդը նշվել է քիմիկոսների ֆորումում, բայց ես մեծ ուշադրություն չեմ դարձրել, քանի որ երկաթ չունեի։ քլորիդ. Վերջերս իմ RubberBigPepper կայքի հյուրն ինձ հիշեցրեց այս տարբերակը: Շատ ժամանակին, քանի որ ես ակտիվորեն զբաղվում էի էլեկտրոնիկայով և համալրվում էի քլորիդով: Ես որոշեցի փորձարկել այս տարբերակը երկաթի հիդրօքսիդ ստանալու համար: Մեթոդը ֆինանսապես որոշ չափով ավելի թանկ է, և երկաթի քլորիդի հիմնական բաղադրիչն ավելի դժվար է ձեռք բերել, բայց պատրաստման առումով ավելի հեշտ է։

Այսպիսով, մենք պետք է երկաթի քլորիդ FeCl 3Եվ խմելու սոդա NaHCO 3. Երկաթի քլորիդը սովորաբար օգտագործվում է տպագիր տպատախտակների փորագրման համար և վաճառվում է ռադիո խանութներում:

Երկու թեյի գդալ FeCl3 փոշի լցնել մի բաժակ տաք ջրի մեջ և խառնել մինչև լուծարվի: Այժմ անընդհատ խառնելով դանդաղ ավելացրեք սոդան։ Ռեակցիան վառ կերպով ընթանում է փրփրացող և փրփուրով, ուստի շտապելու կարիք չկա:

FeCl 3 + 3NaHCO 3 \u003d FeOOH + 3NaCl + 3CO 2 + H 2 O

Ցան մինչև փրփրոցը դադարի։ Մենք պաշտպանում ենք և նստվածքում ստանում ենք նույն FeOOH հիդրօքսիդը։ Հաջորդը, մենք չեզոքացնում ենք միացությունը, ինչպես առաջին մեթոդով, լուծույթի մի քանի արտահոսքով, լցնելով ջրով և նստելով: Ի վերջո, նստվածքը չորանում է և օգտագործվում որպես կատալիզատոր կամ կալցինացման միջոցով երկաթի օքսիդ Fe 2 O 3 ստանալու համար (տես մեթոդ 1):

Ահա մի հեշտ ճանապարհ. Բերքատվությունը շատ լավ է, երկու թեյի գդալ (~15 գ) քլորիդից ստացվում է 10 գ հիդրօքսիդ։ Այս մեթոդով ձեռք բերված կատալիզատորները փորձարկվել են և լավ համաձայնության են եկել: /kia-soft 11.03.2010թ./

P.S.
Ես չեմ կարող երաշխավորել քիմիական ռեակցիաների հավասարումների 100% ճշգրտությունը, բայց իրականում դրանք համապատասխանում են ընթացող քիմիական գործընթացներին։ Հատկապես մութ է Fe(III) հիդրօքսիդի դեպքը։ Ըստ բոլոր կանոնների՝ Fe (OH) 3-ը պետք է նստեցնի։ Բայց պերօքսիդի առկայության դեպքում (մեթոդ 1) և բարձր ջերմաստիճանում (մեթոդ 2), տեսականորեն, եռահիդրօքսիդը ջրազրկվում է մինչև FeOOH մոնոհիդրատ: Արտաքնապես դա հենց այն է, ինչ տեղի է ունենում: Ստացված հիդրօքսիդի փոշին կարծես բետոնի ժանգ է, իսկ ժանգի հիմնական բաղադրիչը FeOOH-ն է։ ***