რკინის ქიმიის მიღების მეთოდები. რკინის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები

რკინა არის დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეოთხე პერიოდის მერვე ჯგუფის გვერდითი ქვეჯგუფის ელემენტი ატომური ნომრით 26. აღინიშნება სიმბოლო Fe (ლათ. Ferrum). ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ლითონი დედამიწის ქერქში (მეორე ადგილი ალუმინის შემდეგ). საშუალო აქტივობის ლითონი, შემცირების საშუალება.

ძირითადი ჟანგვის მდგომარეობები - +2, +3

მარტივი ნივთიერება რკინა არის მოქნილი ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი მაღალი ქიმიური რეაქტიულობით: რკინა სწრაფად კოროზირდება მაღალ ტემპერატურაზე ან ჰაერში მაღალ ტენიანობაზე. რკინა იწვის სუფთა ჟანგბადში და წვრილად გაფანტულ მდგომარეობაში ის სპონტანურად ანთებს ჰაერში.

მარტივი ნივთიერების - რკინის ქიმიური თვისებები:

ჟანგბადში დაჟანგვა და წვა

1) ჰაერში რკინა ადვილად იჟანგება ტენის არსებობისას (ჟანგი):

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3

ცხელი რკინის მავთული იწვის ჟანგბადში, ქმნის მასშტაბებს - რკინის ოქსიდი (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

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

2) მაღალ ტემპერატურაზე (700–900°C) რკინა რეაგირებს წყლის ორთქლთან:

3Fe + 4H 2 O – t° → Fe 3 O 4 + 4H 2

3) რკინა რეაგირებს არალითონებთან გაცხელებისას:

2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °C)

Fe + S – t° → FeS (600 °C)

Fe+2S → Fe +2 (S 2 -1) (700°C)

4) ძაბვის სერიაში ის წყალბადის მარცხნივ არის, რეაგირებს განზავებულ მჟავებთან HCl და H 2 SO 4 და წარმოიქმნება რკინის (II) მარილები და გამოიყოფა წყალბადი:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (რეაქცია მიმდინარეობს ჰაერის წვდომის გარეშე, წინააღმდეგ შემთხვევაში Fe +2 ჟანგბადით თანდათან გარდაიქმნება Fe +3-ად)

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

კონცენტრირებულ ჟანგვის მჟავებში რკინა იხსნება მხოლოდ გაცხელებისას; ის მაშინვე გარდაიქმნება Fe 3+ კატიონად:

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

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

(ცივში, კონცენტრირებული აზოტის და გოგირდის მჟავებში პასიური

სპილენძის სულფატის მოლურჯო ხსნარში ჩაძირული რკინის ლურსმანი თანდათან იფარება წითელი მეტალის სპილენძის საფარით.

5) რკინა ანაცვლებს მის მარჯვნივ მდებარე ლითონებს მათი მარილების ხსნარებიდან.

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

რკინის ამფოტერული თვისებები ჩნდება მხოლოდ კონცენტრირებულ ტუტეებში დუღილის დროს:

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

და წარმოიქმნება ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოფერატის (II) ნალექი.

ტექნიკური აპარატურა- რკინისა და ნახშირბადის შენადნობები: თუჯის შემცველობა 2.06-6.67% C; ფოლადიხშირად გვხვდება 0,02-2,06% C, სხვა ბუნებრივი მინარევები (S, P, Si) და ხელოვნურად შეყვანილი სპეციალური დანამატები (Mn, Ni, Cr), რაც რკინის შენადნობებს აძლევს ტექნიკურად სასარგებლო თვისებებს - სიმტკიცე, თერმული და კოროზიის წინააღმდეგობა, ელასტიურობა და ა.შ. . .

აფეთქება ღუმელში რკინის წარმოების პროცესი

თუჯის წარმოების აფეთქების პროცესი შედგება შემდეგი ეტაპებისგან:

ა) სულფიდური და კარბონატული მადნების მომზადება (შეწვა) - ოქსიდურ მადნად გადაქცევა:

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

ბ) კოქსის წვა ცხელი აფეთქებით:

C (კოქსი) + O 2 (ჰაერი) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (კოქსი) ⇌ 2 CO (700-1000 ° C)

გ) ოქსიდის მადნის შემცირება ნახშირბადის მონოქსიდით CO თანმიმდევრულად:

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

დ) რკინის კარბურიზაცია (6,67% C-მდე) და თუჯის დნობა:

Fe (ტ ) →(C(კოკა)900-1200°С) Fe (თხევადი) (თუჯი, დნობის წერტილი 1145°С)

თუჯის ყოველთვის შეიცავს ცემენტიტს Fe 2 C და გრაფიტს მარცვლების სახით.

ფოლადის წარმოება

თუჯის ფოლადად გადაქცევა ხორციელდება სპეციალურ ღუმელებში (კონვერტორი, ღია კერა, ელექტრო), რომლებიც განსხვავდება გათბობის მეთოდით; პროცესის ტემპერატურა 1700-2000 °C. ჟანგბადით გამდიდრებული ჰაერის აფეთქება იწვევს ჭარბი ნახშირბადის, აგრეთვე გოგირდის, ფოსფორის და სილიციუმის დაწვას თუჯის ოქსიდების სახით. ამ შემთხვევაში, ოქსიდები ან ილექება გამონაბოლქვი აირების სახით (CO 2, SO 2), ან შეკრულია ადვილად გამოყოფილ წიდაში - Ca 3 (PO 4) 2 და CaSiO 3 ნარევი. სპეციალური ფოლადების წარმოებისთვის ღუმელში შეჰყავთ სხვა ლითონების შენადნობი დანამატები.

ქვითარისუფთა რკინა ინდუსტრიაში - რკინის მარილების ხსნარის ელექტროლიზი, მაგალითად:

FeСl 2 → Fe↓ + Сl 2 (90°С) (ელექტროლიზი)

(არსებობს სხვა სპეციალური მეთოდებიც, მათ შორის რკინის ოქსიდების წყალბადით რედუქცია).

სუფთა რკინა გამოიყენება სპეციალური შენადნობების წარმოებაში, ელექტრომაგნიტებისა და ტრანსფორმატორების ბირთვების წარმოებაში, თუჯის - ჩამოსხმის და ფოლადის წარმოებაში, ფოლადი - როგორც სტრუქტურული და ხელსაწყო მასალა, მათ შორის აცვიათ, სითბოს და კოროზიისადმი მდგრადი. პირობა.

რკინის (II) ოქსიდი ფ EO . ამფოტერული ოქსიდი ძირითადი თვისებების მაღალი დომინირებით. შავი, აქვს იონური სტრუქტურა Fe 2+ O 2- . გაცხელებისას ის ჯერ იშლება და შემდეგ ისევ ყალიბდება. ის არ წარმოიქმნება ჰაერში რკინის წვის დროს. არ რეაგირებს წყალთან. იშლება მჟავებით, ერწყმის ტუტეებს. ნელა იჟანგება ტენიან ჰაერში. მცირდება წყალბადით და კოქსით. მონაწილეობს აფეთქების ღუმელში რკინის დნობის პროცესში. იგი გამოიყენება როგორც კერამიკისა და მინერალური საღებავების კომპონენტი. ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

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

FeO + 2HC1 (განზავებული) = FeC1 2 + H 2 O

FeO + 4HNO 3 (კონს.) = Fe(NO 3) 3 +NO 2 + 2H 2 O

FeO + 4NaOH = 2H 2 O + ნa 4ფეო3 (წითელი.) ტრიოქსოფერატი (II)(400-500 °C)

FeO + H 2 = H 2 O + Fe (ზედმეტად სუფთა) (350°C)

FeO + C (კოქსი) = Fe + CO (1000 °C ზემოთ)

FeO + CO = Fe + CO 2 (900°C)

4FeO + 2H 2 O (ტენიანობა) + O 2 (ჰაერი) →4FeO(OH) (t)

6FeO + O 2 = 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 (300-500°C)

ქვითარივ ლაბორატორიები: რკინის (II) ნაერთების თერმული დაშლა ჰაერის წვდომის გარეშე:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C)

FeCO3 = FeO + CO 2 (490-550 °C)

დიირონის(III) ოქსიდი - რკინა( II ) ( Fe II Fe 2 III)O 4 . ორმაგი ოქსიდი. შავი, აქვს იონური სტრუქტურა Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4. თერმულად მდგრადია მაღალ ტემპერატურამდე. არ რეაგირებს წყალთან. იშლება მჟავებით. მცირდება წყალბადით, ცხელი რკინით. მონაწილეობს თუჯის წარმოების აფეთქების ღუმელში. გამოიყენება მინერალური საღებავების კომპონენტად ( წითელი ტყვია), კერამიკა, ფერადი ცემენტი. ფოლადის პროდუქტების ზედაპირის სპეციალური დაჟანგვის პროდუქტი ( გაშავება, გალურჯება). კომპოზიცია შეესაბამება ყავისფერ ჟანგს და მუქ ქერქს რკინაზე. არ არის რეკომენდებული მთლიანი ფორმულის Fe 3 O 4 გამოყენება. ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

2(Fe II Fe 2 III)O 4 = 6FeO + O 2 (1538 °C ზემოთ)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 8НС1 (დილ.) = FeС1 2 + 2FeС1 3 + 4Н 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 +10HNO 3 (კონს.) = 3Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (ჰაერი) = 6 Fe 2 O 3 (450-600 ° C)

(Fe II Fe 2 III)O 4 + 4H 2 = 4H 2 O + 3Fe (ზედმეტად სუფთა, 1000 °C)

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

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

ქვითარი:რკინის წვა (იხ.) ჰაერში.

მაგნეტიტი.

რკინის (III) ოქსიდი ფ e 2 O 3 . ამფოტერული ოქსიდი ძირითადი თვისებების უპირატესობით. წითელ-ყავისფერი, აქვს იონური სტრუქტურა (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. თერმულად მდგრადია მაღალ ტემპერატურამდე. ის არ წარმოიქმნება ჰაერში რკინის წვის დროს. არ რეაგირებს წყალთან, ყავისფერი ამორფული ჰიდრატი ხსნარიდან ნალექი Fe 2 O 3 nH 2 O. რეაგირებს ნელა მჟავებთან და ტუტეებთან. მცირდება ნახშირბადის მონოქსიდით, გამდნარი რკინით. ერწყმის სხვა ლითონების ოქსიდებს და ქმნის ორმაგ ოქსიდებს - სპინელები(ტექნიკურ პროდუქტებს ფერიტები ეწოდება). იგი გამოიყენება როგორც ნედლეული აფეთქების ღუმელში თუჯის დნობის პროცესში, კატალიზატორი ამიაკის წარმოებაში, კერამიკის კომპონენტი, ფერადი ცემენტები და მინერალური საღებავები, ფოლადის კონსტრუქციების თერმიტის შედუღებისას, როგორც ხმის მატარებელი. და გამოსახულება მაგნიტურ ფირზე, როგორც ფოლადისა და მინის გასაპრიალებელი საშუალება.

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

6Fe 2 O 3 = 4 (Fe II Fe 2 III) O 4 +O 2 (1200-1300 °C)

Fe 2 O 3 + 6НС1 (დილ.) →2FeС1 3 + ЗН 2 O (t) (600°С,р)

Fe 2 O 3 + 2NaOH (კონს.) →H 2 O+ 2 ნაფეო 2 (წითელი)დიოქსოფერატი (III)

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

Fe 2 O 3 + ZN 2 = ZN 2 O + 2Fe (ზედმეტად სუფთა, 1050-1100 °C)

Fe 2 O 3 + Fe = 3FeO (900 °C)

3Fe 2 O 3 + CO = 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 + CO 2 (400-600 °C)

ქვითარილაბორატორიაში - რკინის (III) მარილების თერმული დაშლა ჰაერში:

Fe 2 (SO 4) 3 = Fe 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 °C)

4(Fe(NO 3) 3 9 H 2 O) = 2Fe a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36H 2 O (600-700 °C)

ბუნებაში - რკინის ოქსიდის მადნები ჰემატიტი Fe 2 O 3 და ლიმონიტი Fe 2 O 3 nH 2 O

რკინის (II) ჰიდროქსიდი ფ e(OH) 2. ამფოტერული ჰიდროქსიდი ძირითადი თვისებების უპირატესობით. თეთრი (ზოგჯერ მომწვანო ელფერით), Fe-OH ბმები უპირატესად კოვალენტურია. თერმულად არასტაბილური. ადვილად იჟანგება ჰაერში, განსაკუთრებით სველის დროს (ის ბნელდება). წყალში უხსნადი. რეაგირებს განზავებულ მჟავებთან და კონცენტრირებულ ტუტეებთან. ტიპიური რედუქტორი. შუალედური პროდუქტი რკინის ჟანგში. იგი გამოიყენება რკინა-ნიკელის ბატარეების აქტიური მასის წარმოებაში.

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C, ატმ.N 2)

Fe(OH) 2 + 2HC1 (დილ.) = FeC1 2 + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2NaOH (> 50%) = Na 2 ↓ (ლურჯი-მწვანე) (მდუღარე)

4Fe(OH) 2 (სუსპენზია) + O 2 (ჰაერი) → 4FeO(OH)↓ + 2H 2 O (t)

2Fe(OH) 2 (სუსპენზია) +H 2 O 2 (განზავებული) = 2FeO(OH)↓ + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + KNO 3 (კონს.) = FeO(OH)↓ + NO+ KOH (60 °C)

ქვითარინალექი ტუტეებით ან ამიაკის ჰიდრატით ხსნარიდან ინერტულ ატმოსფეროში:

Fe 2+ + 2OH (დილ.) = ფe(OH) 2 ↓

Fe 2+ + 2 (NH 3 H 2 O) = ფe(OH) 2 ↓+ 2NH 4

რკინის მეტაჰიდროქსიდი ფ eO(OH). ამფოტერული ჰიდროქსიდი ძირითადი თვისებების უპირატესობით. ღია ყავისფერი, Fe - O და Fe - OH ბმები უპირატესად კოვალენტურია. გაცხელებისას ის იშლება დნობის გარეშე. წყალში უხსნადი. ხსნარიდან ნალექი ჩნდება ყავისფერი ამორფული პოლიჰიდრატის Fe 2 O 3 nH 2 O სახით, რომელიც განზავებული ტუტე ხსნარის ქვეშ შენახვისას ან გაშრობისას გადაიქცევა FeO(OH). რეაგირებს მჟავებთან და მყარ ტუტეებთან. სუსტი ჟანგვითი და აღმდგენი საშუალება. აგლომერირებული Fe(OH) 2-ით. შუალედური პროდუქტი რკინის ჟანგში. იგი გამოიყენება როგორც საფუძველი ყვითელი მინერალური საღებავებისა და მინანქრებისთვის, ნარჩენი აირების შთამნთქმელი და ორგანული სინთეზის კატალიზატორი.

შემადგენლობის Fe(OH) 3 ნაერთი უცნობია (მიღებული არ არის).

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

Fe 2 O 3 . nH 2 O→( 200-250 °C, -ჰ 2 ო) FeO(OH)→( 560-700°C ჰაერში, -H2O)→ Fe 2 O 3

FeO(OH) + ZNS1 (დილ.) = FeC1 3 + 2H 2 O

FeO(OH)→ ფე 2 ო 3 . nH 2 ო- კოლოიდური(NaOH (კონს.))

FeO(OH)→ ნa 3 [ფe(OH) 6]თეთრი, Na 5 და K 4 შესაბამისად; ორივე შემთხვევაში, ერთი და იგივე შემადგენლობისა და სტრუქტურის ლურჯი პროდუქტი, KFe III, ნალექი ხდება. ლაბორატორიაში ამ ნალექს ე.წ პრუსიული ლურჯი, ან ტურნბული ლურჯი:

Fe 2+ + K + + 3- = KFe III ↓

Fe 3+ + K + + 4- = KFe III ↓

საწყისი რეაგენტების და რეაქციის პროდუქტების ქიმიური სახელები:

K 3 Fe III - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (III)

K4 Fe III - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II)

КFe III - რკინის (III) კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II)

გარდა ამისა, Fe 3+ იონების კარგი რეაგენტია თიოციანატის იონი NСS -, რკინა (III) ერწყმის მას და ჩნდება ნათელი წითელი ("სისხლიანი") ფერი:

Fe 3+ + 6NCS - = 3-

ამ რეაგენტს (მაგალითად, KNCS მარილის სახით) შეუძლია ონკანის წყალში რკინის (III) კვალიც კი აღმოაჩინოს, თუ ის გადის შიგნიდან ჟანგით დაფარული რკინის მილებში.

ქვითრები მადნებიდან გამოიგონეს დასავლეთში. აზიის ნაწილები ძვ.წ. II ათასწლეულში. ე. მოჰყვა გამოყენება განაწილებული ბაბილონში, ეგვიპტეში, საბერძნეთში; ბრინჯაოს ჩანაცვლება, გ. რკინა შემოვიდა. ლითოსფეროში შემცველობის მიხედვით (4,65 wt.%) ლ. ლითონებს შორის მე-2 ადგილზეა (ალუმინი 1-ლი ადგილია) და აყალიბებს დაახლ. 300 მინერალი (ოქსიდები, სულფიდები, სილიკატები, კარბონატები და სხვ.).
J. შეიძლება არსებობდეს სამი ალოტროპიკის სახით. მოდიფიკაციები: a-Fe bcc-ით, y-Fe fcc-ით და 8-Fe bcc კრისტალურით. ბადეები; a-Fe არის ფერომაგნიტური 769"C-მდე (კურიის წერტილი). მოდიფიკაციები y~Fe და b-Fe პარამაგნიტურია. რკინისა და ფოლადის პოლიმორფული გარდაქმნები გაცხელებისა და გაგრილებისას აღმოაჩინა 1868 წელს დ.კ. ჩერნოვის მიერ. Fe ავლენს ცვლად ვალენტობას (ნაერთებს). 2- და 3-ვალენტიანი რკინისგან ყველაზე სტაბილურია).< 0,01 мае %) 7,874 г/ /см3, /т=1539"С, /КИЛ*3200«С.
რკინა არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ლითონი თანამედროვე ტექნოლოგიებში. მისი სუფთა სახით დაბალი სიმტკიცის გამო. პრაქტიკული არ გამოიყენება ძირითადი მასაჟი. იგი გამოიყენება შენადნობების სახით, რომლებიც ძალიან განსხვავდება შემადგენლობითა და თვისებებით. შენადნობების წილი არის მთლიანი მეტალის ~ 95% შეადგენს. პროდუქტები.
სუფთა Fe მიიღება მცირე რაოდენობით მისი მარილების წყალხსნარის ელექტროლიზით ან წყალბადით შემცირებით. საკმარისია სუფთა მიიღეთ პირდაპირი აღდგენა. არაშუამავლობით მადნის კონცენტრატებიდან (აფეთქებული ღუმელის, ღუმელის გვერდის ავლით), წყალბადის, ბუნებრივი აირის ან ნახშირის დაბალ ტემპერატურაზე (სპონგური Fe, რკინის ფხვნილი, მეტალიზებული მარცვლები):

ღრუბლის რკინა არის ფოროვანი მასა, მიღებული რკინის მაღალი შემცველობით. ოქსიდების შემცირება /< /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, რაც ამცირებს მის აქტივობას და საშუალებას იძლევა შეინახოს ჰაერში (ტენის არარსებობის შემთხვევაში) მეტალიზების ხარისხის შესამჩნევი შემცირების გარეშე. G. l., წარმოებული მაღალი ტემპერატურის ტექნოლოგიით - /> 850 ° C-ზე, აქვს დაბალი მიდრეკილება მეორადი დაჟანგვისადმი დატენიანებისას, რაც უზრუნველყოფს. მისი უსაფრთხო ტრანსპორტირება ღია ვაგონებში, ტრანსპორტირება საზღვაო (მდინარის) ტრანსპორტით, შენახვა ღია დაწყობებში;

უშუალოდ მიღებული რკინა - რკინა მიღებული ქიმიურად, ელექტროქიმიურად. ან ქიმიურ-თერმული. გზები პირდაპირ მადნიდან, აფეთქების ღუმელის გვერდის ავლით, ფხვნილის, ღრუბლის სახით. რკინა (მეტალიზებული მარცვლები), ბროლი ან თხევადი ლითონი. Naib, Sponge წარმოება დაიწყო განვითარება. რკინა 700-1150 °C ტემპერატურაზე გაზის მეთოდებით. მადნის (გრანულების) აღდგენა შახტის ღუმელებში და ტელევიზორის გამოყენებით. საწვავი როტაციაში ღუმელები შავი pp 88-93% FeM გამოიყენება როგორც მუხტი ფოლადის დნობისთვის, ხოლო უფრო მაღალი შემცველობით (98-99%) რკინის წარმოებისთვის. ფხვნილი;

კარბონილის რკინა არის რკინის ფხვნილი, რომელიც მიიღება თერმული დამუშავებით. რკინის პენტაკარბონილის დაშლა; ხასიათდება მაღალი სისუფთავით;
ბუნებრივი რკინა - ბუნებაში ნაპოვნი რკინა მინერალების სახით. მათ განასხვავებენ იმ პირობების მიხედვით, რომლებშიც გვხვდება თელურიკი. ან ხმელეთის (ნიკელ-რკინა) და მეტეორიტული (კოსმოსური) პ. და. ტელურიკი. რკინა იშვიათი მინერალია - a-Fe-ის მოდიფიკაცია, გვხვდება ცალკეული სახით. სასწორები, მარცვლები, ღრუბლები. მასები და მტევანი. კომპოზიცია - ტელევიზორი. Fe და Ni ხსნარი (30%-მდე Ni). სოფელი მეტეორინოე და. წარმოიქმნება კოსმიური ფორმირების პროცესებში. სხეულები და ვარდება დედამიწაზე მეტეორიტების სახით; შეიცავს 25%-მდე Ni-ს. ფერი ფოლადის ნაცრისფერი შავი, მეტალიკი. ბრწყინავს, გაუმჭვირვალე, ტვ. 4-5 ქულა მინერალოლოგიურში. მასშტაბი, y = 7,3-8,2 გ/სმ3 (დამოკიდებულია Ni-ს შემცველობაზე). მაღალი მაგნიტური, კარგი გაყალბება;

ელექტროლიტური რკინა - ელექტროლიტური გზით მიღებული რკინა. დახვეწა; ხასიათდება მინარევების მაღალი სისუფთავით (<0,02 % С; 0,01 % О2);
ელექტრო რკინა - ელექტროტექნიკაში გამოყენებული ფოლადი (ან ე.წ. ტექნიკური სუფთა რკინა) მთლიანი შემცველობით. მინარევები 0,08-0,10%-მდე, მათ შორის 0,05%-მდე ს.ე.ჟ. აქვს დაბალი დარტყმა. ელექტრო წინააღმდეგობა, აქვს უფრო მაღალი ზარალი მორევის გამო და, შესაბამისად, მისი გამოყენება ზოგადად შეზღუდულია. პოსტ-მაგნიტური სქემები, მაგნიტური ნაკადი (პოლუსები, მაგნიტური სქემები, რელეები და ა.შ.);

A-რკინა - რკინის დაბალი ტემპერატურის მოდიფიკაცია bcc გისოსით (20 °C a = 286.645 pm), სტაბილური< 910 °С; a-Fe ферромагнитно при t < 769 °С (точка Кюри);

Y-რკინა არის რკინის მაღალტემპერატურული მოდიფიკაცია fcc გისოსით (a = 364 pm), სტაბილური 910-1400 °C-ზე; პარამაგნიტური;
5-რკინა არის რკინის მაღალტემპერატურული მოდიფიკაცია bcc გისოსით (a = 294 pm), სტაბილური 1400 °C-დან tm-მდე, პარამაგნიტური.

• აღნიშვნა - Fe (რკინა);
• პერიოდი - IV;
• ჯგუფი - 8 (VIII);
• ატომური მასა - 55,845;
• ატომური ნომერი - 26;
• ატომური რადიუსი = 126 pm;
• კოვალენტური რადიუსი = 117 pm;
• ელექტრონების განაწილება - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2;
• დნობის ტემპერატურა = 1535°C;
• დუღილის წერტილი = 2750°C;
• ელექტრონეგატიურობა (პოლინგის მიხედვით/ალპრედისა და როხოუს მიხედვით) = 1,83/1,64;
• ჟანგვის მდგომარეობა: +8, +6, +4, +3, +2, +1, 0;
• სიმკვრივე (არა.) = 7,874 გ/სმ3;
• მოლური მოცულობა = 7,1 სმ 3 / მოლ.

რკინის ნაერთები:

რკინა არის ყველაზე უხვი ლითონი დედამიწის ქერქში (მასით 5,1%) ალუმინის შემდეგ.

დედამიწაზე თავისუფალი რკინა მცირე რაოდენობითაა ნაგლეჯების სახით, ასევე დაცემულ მეტეორიტებში.

ინდუსტრიაში რკინას მოიპოვებენ რკინის მადნის საბადოებიდან რკინის შემცველი მინერალებიდან: მაგნიტური, წითელი, ყავისფერი რკინის საბადოდან.

უნდა ითქვას, რომ რკინა მრავალი ბუნებრივი მინერალის ნაწილია, რაც იწვევს მათ ბუნებრივ ფერს. მინერალების ფერი დამოკიდებულია რკინის იონების კონცენტრაციაზე და თანაფარდობაზე Fe 2+ /Fe 3+, ასევე ამ იონების გარშემო მყოფ ატომებზე. მაგალითად, რკინის იონების მინარევების არსებობა გავლენას ახდენს მრავალი ძვირფასი და ნახევრადძვირფასი ქვის ფერზე: ტოპაზები (ღია ყვითელიდან წითამდე), საფირონები (ლურჯიდან მუქ ლურჯამდე), აკვამარინები (ღია ლურჯიდან მომწვანო ლურჯამდე). და ა.შ.

რკინა გვხვდება ცხოველებისა და მცენარეების ქსოვილებში; მაგალითად, ზრდასრული ადამიანის ორგანიზმში დაახლოებით 5 გ რკინაა. რკინა სასიცოცხლო ელემენტია, ის არის ჰემოგლობინის ცილის ნაწილი, რომელიც მონაწილეობს ჟანგბადის ტრანსპორტირებაში ფილტვებიდან ქსოვილებსა და უჯრედებში. ადამიანის ორგანიზმში რკინის ნაკლებობით ვითარდება ანემია (რკინადეფიციტური ანემია).

ბრინჯი. რკინის ატომის სტრუქტურა.

რკინის ატომის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 (იხ. ატომების ელექტრონული სტრუქტურა). სხვა ელემენტებთან ქიმიური ბმების ფორმირებაში მონაწილეობს 2 ელექტრონი, რომელიც მდებარეობს გარე 4s დონეზე + 6 ელექტრონი 3D ქვედონეზე (სულ 8 ელექტრონი), შესაბამისად, ნაერთებში რკინას შეუძლია მიიღოს დაჟანგვის მდგომარეობა +8, +6, +4, +3, +2, +1, (ყველაზე გავრცელებულია +3, +2). რკინას აქვს საშუალო ქიმიური აქტივობა.

ბრინჯი. რკინის ჟანგვის მდგომარეობა: +2, +3.

რკინის ფიზიკური თვისებები:

• ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი;
• მისი სუფთა სახით საკმაოდ რბილი და პლასტიკურია;
• აქვს კარგი თერმული და ელექტროგამტარობა.

რკინა არსებობს ოთხი მოდიფიკაციის სახით (ისინი განსხვავდებიან ბროლის ბადის აგებულებით): α-რკინა; β-რკინა; γ-რკინა; δ-რკინა.

რკინის ქიმიური თვისებები

• რეაგირებს ჟანგბადთან, ტემპერატურისა და ჟანგბადის კონცენტრაციიდან გამომდინარე, შეიძლება წარმოიქმნას სხვადასხვა პროდუქტები ან რკინის დაჟანგვის პროდუქტების ნარევი (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4):
  3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4;
• რკინის დაჟანგვა დაბალ ტემპერატურაზე:
  4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3;
• რეაგირებს წყლის ორთქლთან:
  3Fe + 4H 2 O = Fe 3 O 4 + 4H 2;
• წვრილად დაქუცმაცებული რკინა რეაგირებს გოგირდთან და ქლორთან გაცხელებისას (რკინის სულფიდი და ქლორიდი):
  Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3;
• მაღალ ტემპერატურაზე რეაგირებს სილიციუმთან, ნახშირბადთან, ფოსფორთან:
  3Fe + C = Fe 3 C;
• რკინას შეუძლია შექმნას შენადნობები სხვა ლითონებთან და არალითონებთან;
• რკინა ანაცვლებს ნაკლებად აქტიურ ლითონებს მათი მარილებისგან:
  Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu;
• განზავებული მჟავებით რკინა მოქმედებს როგორც შემცირების აგენტი, აყალიბებს მარილებს:
  Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2;
• განზავებული აზოტის მჟავასთან ერთად რკინა აყალიბებს მჟავას შემცირების სხვადასხვა პროდუქტს, მისი კონცენტრაციის მიხედვით (N 2, N 2 O, NO 2).

რკინის მიღება და გამოყენება

მიიღება სამრეწველო რკინა დნობათუჯის და ფოლადი.

თუჯი არის რკინის შენადნობი სილიციუმის, მანგანუმის, გოგირდის, ფოსფორისა და ნახშირბადის მინარევებით. ნახშირბადის შემცველობა თუჯში აღემატება 2%-ს (ფოლადში 2%-ზე ნაკლები).

სუფთა რკინა მიიღება:

• თუჯისგან დამზადებულ ჟანგბადის გადამყვანებში;
• რკინის ოქსიდების შემცირება წყალბადით და ორვალენტიანი ნახშირბადის მონოქსიდით;
• შესაბამისი მარილების ელექტროლიზი.

თუჯის მიიღება რკინის მადნებიდან რკინის ოქსიდების შემცირებით. რკინის დნობა ხორციელდება აფეთქების ღუმელებში. კოკა გამოიყენება როგორც სითბოს წყარო აფეთქების ღუმელში.

აფეთქების ღუმელი არის ძალიან რთული ტექნიკური სტრუქტურა რამდენიმე ათეული მეტრის სიმაღლეზე. იგი მოპირკეთებულია ცეცხლგამძლე აგურით და დაცულია გარე ფოლადის გარსაცმით. 2013 წლის მდგომარეობით, სამხრეთ კორეაში ყველაზე დიდი აფეთქებული ღუმელი აშენდა ფოლადის კომპანია POSCO-ს მიერ გვანგიანგის მეტალურგიულ ქარხანაში (ღუმელის მოცულობა მოდერნიზაციის შემდეგ იყო 6000 კუბური მეტრი წლიური სიმძლავრით 5700000 ტონა).

ბრინჯი. აფეთქების ღუმელი.

თუჯის დნობის პროცესი აფეთქებულ ღუმელში უწყვეტად გრძელდება რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში, სანამ ღუმელი არ მიაღწევს მის დასასრულს.

ბრინჯი. აფეთქების ღუმელში რკინის დნობის პროცესი.

• გამდიდრებული საბადოები (მაგნიტური, წითელი, ყავისფერი რკინის საბადო) და კოქსი იღვრება აფეთქების ღუმელის თავზე;
• ნახშირბადის მონოქსიდის (II) გავლენით მადნიდან რკინის შემცირების პროცესები ხდება აფეთქების ღუმელის შუა ნაწილში (მაღარო) 450-1100°C ტემპერატურაზე (რკინის ოქსიდები იშლება მეტალად):
  • 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;
  • ორვალენტიანი რკინის ოქსიდის ნაწილი მცირდება კოქსით: FeO + C = Fe + CO.
• პარალელურად, ხდება სილიციუმის და მანგანუმის ოქსიდების შემცირების პროცესი (შედის რკინის საბადოში მინარევების სახით); სილიციუმი და მანგანუმი დნობის რკინის ნაწილია:
  • SiO 2 + 2C = Si + 2CO;
  • Mn 2 O 3 + 3C = 2Mn + 3CO.
• კირქვის თერმული დაშლის დროს (შეყვანილი აფეთქების ღუმელში) წარმოიქმნება კალციუმის ოქსიდი, რომელიც რეაგირებს მადნში შემავალ სილიციუმთან და ალუმინის ოქსიდებთან:
  • CaCO 3 = CaO + CO 2;
  • CaO + SiO 2 = CaSiO 3;
  • CaO + Al 2 O 3 = Ca (AlO 2) 2.
• 1100°C-ზე რკინის შემცირების პროცესი ჩერდება;
• ლილვის ქვემოთ არის ორთქლი, აფეთქების ღუმელის ყველაზე ფართო ნაწილი, რომლის ქვემოთ არის მხრები, რომელშიც კოქსი იწვის და წარმოიქმნება თხევადი დნობის პროდუქტები - თუჯი და წიდა, რომლებიც გროვდება ღუმელის ბოლოში - გაყალბება;
• კერის ზედა ნაწილში 1500°C ტემპერატურაზე კოქსის ინტენსიური წვა ხდება გაბერილი ჰაერის ნაკადში: C + O 2 = CO 2;
• ცხელი კოქსის გავლით, ნახშირბადის მონოქსიდი (IV) გარდაიქმნება ნახშირბადის მონოქსიდში (II), რომელიც წარმოადგენს რკინის შემამცირებელ აგენტს (იხ. ზემოთ): CO 2 + C = 2CO;
• სილიკატებისა და კალციუმის ალუმინსილიკატების მიერ წარმოქმნილი წიდები განლაგებულია თუჯის ზემოთ, იცავს მას ჟანგბადის მოქმედებისგან;
• კერის სხვადასხვა დონეზე განლაგებული სპეციალური ხვრელების მეშვეობით გამოიყოფა თუჯი და წიდა;
• თუჯის უმეტესი ნაწილი გამოიყენება შემდგომი დამუშავებისთვის - ფოლადის დნობისთვის.

ფოლადის დნობა ხდება თუჯისგან და ლითონის ჯართისგან კონვერტორის მეთოდით (ღია კერის მეთოდი უკვე მოძველებულია, თუმცა ჯერ კიდევ გამოიყენება) ან ელექტრო დნობით (ელექტრო ღუმელებში, ინდუქციურ ღუმელებში). პროცესის არსი (თუჯის დამუშავება) არის ნახშირბადის და სხვა მინარევების კონცენტრაციის შემცირება ჟანგბადით დაჟანგვის გზით.

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ფოლადში ნახშირბადის კონცენტრაცია არ აღემატება 2%-ს. ამის წყალობით, ფოლადი, თუჯისგან განსხვავებით, შეიძლება საკმაოდ მარტივად გაყალბდეს და დაიბრუნოს, რაც შესაძლებელს ხდის მისგან მრავალფეროვანი პროდუქტის დამზადებას, რომელსაც აქვს მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე.

ფოლადის სიმტკიცე დამოკიდებულია ნახშირბადის შემცველობაზე (რაც მეტია ნახშირბადი, მით უფრო მყარია ფოლადი) კონკრეტული კლასის ფოლადის და თერმული დამუშავების პირობებში. წრთობისას (ნელი გაგრილების) ფოლადი რბილი ხდება; ჩაქრობისას (სწრაფი გაგრილება), ფოლადი ძალიან ხისტი ხდება.

ფოლადისთვის საჭირო სპეციფიკური თვისებების მისაცემად მას ემატება შენადნობი დანამატები: ქრომი, ნიკელი, სილიციუმი, მოლიბდენი, ვანადიუმი, მანგანუმი და ა.შ.

თუჯი და ფოლადი არის ყველაზე მნიშვნელოვანი სტრუქტურული მასალა ეროვნული ეკონომიკის სექტორების აბსოლუტურ უმრავლესობაში.

რკინის ბიოლოგიური როლი:

• ზრდასრული ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს დაახლოებით 5 გ რკინას;
• რკინა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჰემატოპოეზის ორგანოების ფუნქციონირებაში;
• რკინა არის მრავალი რთული ცილის კომპლექსის ნაწილი (ჰემოგლობინი, მიოგლობინი, სხვადასხვა ფერმენტები).

რკინა ცნობილი ქიმიური ელემენტია. მიეკუთვნება საშუალო ქიმიური აქტივობის ლითონებს. ამ სტატიაში განვიხილავთ რკინის თვისებებსა და გამოყენებას.

გავრცელება ბუნებაში

არსებობს საკმაოდ დიდი რაოდენობით მინერალები, რომლებიც შეიცავს ფერუმს. პირველ რიგში, ეს არის მაგნეტიტი. ეს არის სამოცდათორმეტი პროცენტი რკინა. მისი ქიმიური ფორმულაა Fe 3 O 4. ამ მინერალს ასევე უწოდებენ მაგნიტურ რკინის საბადოს. მას აქვს ღია ნაცრისფერი ფერი, ზოგჯერ მუქი ნაცრისფერი, თუნდაც შავი, მეტალის ბზინვარებით. მისი უდიდესი საბადო დსთ-ს ქვეყნებს შორის მდებარეობს ურალში.

შემდეგი მინერალი რკინის მაღალი შემცველობით არის ჰემატიტი - ის შედგება ამ ელემენტის სამოცდაათი პროცენტისგან. მისი ქიმიური ფორმულაა Fe 2 O 3. მას ასევე უწოდებენ წითელ რკინის საბადოს. მას აქვს ფერი წითელ-ყავისფერიდან წითელ-ნაცრისფერამდე. დსთ-ს ქვეყნებში ყველაზე დიდი საბადო მდებარეობს კრივოი როგში.

მესამე მინერალი, რომელიც შეიცავს ფერუმს, არის ლიმონიტი. აქ რკინა მთლიანი მასის სამოცი პროცენტია. ეს არის კრისტალური ჰიდრატი, ანუ წყლის მოლეკულები ჩაქსოვილია მის კრისტალურ ბადეში, მისი ქიმიური ფორმულაა Fe 2 O 3 .H 2 O. როგორც სახელწოდება გულისხმობს, ამ მინერალს აქვს მოყვითალო-მოყავისფრო ფერი, ზოგჯერ ყავისფერი. ის ბუნებრივი ოხერის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტია და გამოიყენება პიგმენტად. მას ასევე უწოდებენ ყავისფერ რკინის მადანს. ყველაზე დიდი ადგილებია ყირიმი და ურალი.

Siderite, ეგრეთ წოდებული spar რკინის საბადო, შეიცავს ორმოცდარვა პროცენტი ferrum. მისი ქიმიური ფორმულაა FeCO 3. მისი აგებულება არაერთგვაროვანია და შედგება ერთმანეთთან დაკავშირებული სხვადასხვა ფერის კრისტალებისაგან: ნაცრისფერი, ღია მწვანე, რუხი-ყვითელი, ყავისფერი-ყვითელი და ა.შ.

ბოლო ჩვეულებრივ მინერალი ბუნებაში რკინის მაღალი შემცველობით არის პირიტი. მას აქვს შემდეგი ქიმიური ფორმულა: FeS 2. იგი შეიცავს რკინას მთლიანი მასის ორმოცდაექვს პროცენტს. გოგირდის ატომების წყალობით, ამ მინერალს ოქროსფერი ყვითელი ფერი აქვს.

განხილული მინერალებიდან ბევრი გამოიყენება სუფთა რკინის მისაღებად. გარდა ამისა, ჰემატიტი გამოიყენება ბუნებრივი ქვებისგან სამკაულების დასამზადებლად. პირიტის ჩანართები შეიძლება იყოს ლაპის ლაზულის სამკაულებში. გარდა ამისა, რკინა ბუნებაში გვხვდება ცოცხალ ორგანიზმებში - ის უჯრედების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი კომპონენტია. ეს მიკროელემენტი უნდა მიეწოდოს ადამიანის ორგანიზმს საკმარისი რაოდენობით. რკინის სამკურნალო თვისებები დიდწილად განპირობებულია იმით, რომ ეს ქიმიური ელემენტი ჰემოგლობინის საფუძველია. მაშასადამე, ფერმის გამოყენება კარგ გავლენას ახდენს სისხლის მდგომარეობაზე და, შესაბამისად, მთლიან სხეულზე.

რკინა: ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

მოდით შევხედოთ ამ ორ დიდ ნაწილს თანმიმდევრობით. რკინა არის მისი გარეგნობა, სიმკვრივე, დნობის წერტილი და ა.შ. ეს არის ნივთიერების ყველა განმასხვავებელი თვისება, რომელიც დაკავშირებულია ფიზიკასთან. რკინის ქიმიური თვისებები არის სხვა ნაერთებთან რეაგირების უნარი. დავიწყოთ პირველით.

რკინის ფიზიკური თვისებები

მისი სუფთა სახით ნორმალურ პირობებში ის არის მყარი. მას აქვს ვერცხლისფერი ნაცრისფერი ფერი და გამოხატული მეტალის ბზინვარება. რკინის მექანიკური თვისებები მოიცავს სიხისტის დონეს ოთხი (საშუალო). რკინას აქვს კარგი ელექტრო და თბოგამტარობა. ბოლო თვისება შეიძლება იგრძნოთ ცივ ოთახში რკინის საგნის შეხებით. იმის გამო, რომ ეს მასალა სწრაფად ატარებს სითბოს, ის მოკლე დროში აშორებს მის უმეტეს ნაწილს კანიდან, რის გამოც სიცივეს გრძნობთ.

თუ შეეხებით, მაგალითად, ხეს, შეამჩნევთ, რომ მისი თბოგამტარობა გაცილებით დაბალია. რკინის ფიზიკური თვისებები მოიცავს მის დნობისა და დუღილის წერტილებს. პირველი არის 1539 გრადუსი ცელსიუსი, მეორე არის 2860 გრადუსი ცელსიუსი. შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ რკინის დამახასიათებელი თვისებებია კარგი დრეკადობა და დნობა. მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის.

ასევე, რკინის ფიზიკურ თვისებებში შედის მისი ფერომაგნეტიზმი. რა არის ეს? რკინა, რომლის მაგნიტურ თვისებებს ყოველდღიურად შეგვიძლია დავაკვირდეთ პრაქტიკულ მაგალითებში, ერთადერთი ლითონია, რომელსაც აქვს ასეთი უნიკალური გამორჩეული თვისება. ეს აიხსნება იმით, რომ ამ მასალას შეუძლია მაგნიტიზაცია მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ. ამ უკანასკნელის მოქმედების დასრულების შემდეგ კი რკინა, რომლის მაგნიტური თვისებები ახლახან ჩამოყალიბდა, დიდხანს რჩება მაგნიტად. ეს ფენომენი შეიძლება აიხსნას იმით, რომ ამ ლითონის სტრუქტურაში არის ბევრი თავისუფალი ელექტრონი, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება.

ქიმიური თვალსაზრისით

ეს ელემენტი მიეკუთვნება საშუალო აქტივობის ლითონებს. მაგრამ რკინის ქიმიური თვისებები დამახასიათებელია ყველა სხვა ლითონისთვის (გარდა მათ, რომლებიც წყალბადის მარჯვნივ არიან ელექტროქიმიურ სერიაში). მას შეუძლია რეაგირება მოახდინოს მრავალი კლასის ნივთიერებებთან.

დავიწყოთ უბრალოებით

ფერუმი ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან, აზოტთან, ჰალოგენებთან (იოდი, ბრომი, ქლორი, ფტორი), ფოსფორთან და ნახშირბადთან. პირველი, რაც გასათვალისწინებელია არის რეაქციები ჟანგბადთან. როდესაც ფერუმ იწვება, წარმოიქმნება მისი ოქსიდები. რეაქციის პირობებიდან და ორ მონაწილეს შორის პროპორციებიდან გამომდინარე, ისინი შეიძლება განსხვავდებოდეს. ამ სახის ურთიერთქმედების მაგალითად შეიძლება მოყვანილი იქნას შემდეგი რეაქციის განტოლებები: 2Fe + O 2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3; 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4. და რკინის ოქსიდის თვისებები (როგორც ფიზიკური, ასევე ქიმიური) შეიძლება განსხვავდებოდეს მისი ტიპის მიხედვით. ამ ტიპის რეაქციები ხდება მაღალ ტემპერატურაზე.

შემდეგი რამ არის აზოტთან ურთიერთქმედება. ის ასევე შეიძლება მოხდეს მხოლოდ გათბობის პირობებში. თუ ავიღებთ ექვს მოლ რკინას და ერთ მოლ აზოტს, მივიღებთ ორ მოლ რკინის ნიტრიდს. რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება: 6Fe + N 2 = 2Fe 3 N.

ფოსფორთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ფოსფიდი. რეაქციის განსახორციელებლად საჭიროა შემდეგი კომპონენტები: სამი მოლი ფერუმისთვის - ერთი მოლი ფოსფორი, შედეგად წარმოიქმნება ერთი მოლი ფოსფიდი. განტოლება შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად: 3Fe + P = Fe 3 P.

გარდა ამისა, მარტივ ნივთიერებებთან რეაქციებს შორის შეიძლება გამოიყოს გოგირდთან ურთიერთქმედებაც. ამ შემთხვევაში სულფიდის მიღება შესაძლებელია. პრინციპი, რომლითაც ხდება ამ ნივთიერების წარმოქმნის პროცესი, მსგავსია ზემოთ აღწერილი. კერძოდ, ხდება დამატების რეაქცია. ამ ტიპის ყველა ქიმიური ურთიერთქმედება მოითხოვს განსაკუთრებულ პირობებს, ძირითადად მაღალ ტემპერატურას, ნაკლებად ხშირად კატალიზატორებს.

რკინასა და ჰალოგენებს შორის რეაქციები ასევე ხშირია ქიმიურ ინდუსტრიაში. ესენია ქლორირება, ბრომიაცია, იოდირება, ფტორირება. როგორც თავად რეაქციების სახელებიდან ირკვევა, ეს არის ქლორის/ბრომის/იოდის/ფტორის ატომების დამატება ფერმის ატომებში, შესაბამისად ქლორიდის/ბრომიდის/იოდიდის/ფტორიდის წარმოქმნის პროცესი. ეს ნივთიერებები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. გარდა ამისა, ფერუმს შეუძლია სილიკონთან შერწყმა მაღალ ტემპერატურაზე. რკინის მრავალფეროვანი ქიმიური თვისებების გამო, მას ხშირად იყენებენ ქიმიურ ინდუსტრიაში.

ფერუმი და რთული ნივთიერებები

მარტივი ნივთიერებებიდან გადავდივართ მათზე, რომელთა მოლეკულები შედგება ორი ან მეტი განსხვავებული ქიმიური ელემენტისგან. პირველი, რაც უნდა აღვნიშნო, არის ფერმის რეაქცია წყალთან. სწორედ აქ ვლინდება რკინის ძირითადი თვისებები. როდესაც წყალი თბება, იგი წარმოიქმნება რკინასთან ერთად (მას ეძახიან, რადგან იმავე წყალთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნის ჰიდროქსიდს, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფუძეს). ასე რომ, თუ იღებთ ორივე კომპონენტის ერთ მოლზე, ნივთიერებები, როგორიცაა რკინის დიოქსიდი და წყალბადი, წარმოიქმნება გაზის სახით მძაფრი სუნით - ასევე ერთიდან ერთ მოლარამდე. ამ ტიპის რეაქციის განტოლება შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად: Fe + H 2 O = FeO + H 2. ამ ორი კომპონენტის შერევის პროპორციებიდან გამომდინარე, შეიძლება მიღებულ იქნას რკინის დი- ან ტრიოქსიდი. ორივე ეს ნივთიერება ძალიან გავრცელებულია ქიმიურ ინდუსტრიაში და ასევე გამოიყენება ბევრ სხვა ინდუსტრიაში.

მჟავებითა და მარილებით

ვინაიდან ფერუმი წყალბადის მარცხნივ მდებარეობს ლითონების ელექტროქიმიური აქტივობის სერიაში, მას შეუძლია ამ ელემენტის გადაადგილება ნაერთებისგან. ამის მაგალითია გადაადგილების რეაქცია, რომელიც შეიძლება დაფიქსირდეს მჟავას რკინის დამატებისას. მაგალითად, თუ აურიეთ რკინა და სულფატის მჟავა (ასევე ცნობილია როგორც გოგირდის მჟავა) საშუალო კონცენტრაციის თანაბარი მოლური პროპორციებით, შედეგი იქნება რკინის (II) სულფატი და წყალბადი თანაბარი მოლური პროპორციით. ასეთი რეაქციის განტოლება ასე გამოიყურება: Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2.

მარილებთან ურთიერთობისას ჩნდება რკინის შემცირების თვისებები. ანუ, მისი გამოყენება შესაძლებელია მარილისგან ნაკლებად აქტიური ლითონის გამოსაყოფად. მაგალითად, თუ აიღებთ ერთ მოლ და იმავე რაოდენობით ფერუმს, შეგიძლიათ მიიღოთ რკინის (II) სულფატი და სუფთა სპილენძი იმავე მოლური პროპორციებით.

მნიშვნელობა ორგანიზმისთვის

დედამიწის ქერქში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტია რკინა. ჩვენ უკვე შევხედეთ მას, ახლა მოდით მივუდგეთ მას ბიოლოგიური თვალსაზრისით. ფერუმი ასრულებს ძალიან მნიშვნელოვან ფუნქციებს როგორც უჯრედულ დონეზე, ასევე მთელი ორგანიზმის დონეზე. უპირველეს ყოვლისა, რკინა არის ისეთი ცილის საფუძველი, როგორიცაა ჰემოგლობინი. ეს აუცილებელია სისხლის მეშვეობით ჟანგბადის ტრანსპორტირებისთვის ფილტვებიდან ყველა ქსოვილში, ორგანოში, სხეულის ყველა უჯრედში, პირველ რიგში, ტვინის ნეირონებში. ამიტომ, რკინის სასარგებლო თვისებების გადაჭარბება შეუძლებელია.

გარდა იმისა, რომ ფერმა გავლენას ახდენს სისხლის ფორმირებაზე, ფერუმი ასევე მნიშვნელოვანია ფარისებრი ჯირკვლის სრული ფუნქციონირებისთვის (ამისთვის საჭიროა არა მხოლოდ იოდი, როგორც ზოგიერთის აზრით). რკინა ასევე მონაწილეობს უჯრედშიდა მეტაბოლიზმში და არეგულირებს იმუნიტეტს. ფერუმი ასევე განსაკუთრებით დიდი რაოდენობით გვხვდება ღვიძლის უჯრედებში, რადგან ის ხელს უწყობს მავნე ნივთიერებების განეიტრალებას. ის ასევე არის ჩვენი ორგანიზმის მრავალი სახის ფერმენტის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი. ადამიანის ყოველდღიური დიეტა უნდა შეიცავდეს ამ მიკროელემენტს ათიდან ოცამდე მილიგრამამდე.

რკინით მდიდარი საკვები

ბევრი მათგანია. ისინი როგორც მცენარეული, ასევე ცხოველური წარმოშობისაა. პირველია მარცვლეული, პარკოსნები, მარცვლეული (განსაკუთრებით წიწიბურა), ვაშლი, სოკო (თეთრი), ჩირი, ვარდის თეძო, მსხალი, ატამი, ავოკადო, გოგრა, ნუში, ფინიკი, პომიდორი, ბროკოლი, კომბოსტო, მოცვი, მაყვალი, ნიახური, და ა.შ. მეორე არის ღვიძლი და ხორცი. რკინით მდიდარი საკვების მოხმარება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ორსულობის დროს, ვინაიდან განვითარებადი ნაყოფის ორგანიზმს ეს მიკროელემენტის დიდი რაოდენობა სჭირდება სრული ზრდისა და განვითარებისთვის.

ორგანიზმში რკინის დეფიციტის ნიშნები

სხეულში ფერმის ძალიან მცირე შეღწევის სიმპტომებია დაღლილობა, ხელებისა და ფეხების მუდმივი გაყინვა, დეპრესია, მტვრევადი თმა და ფრჩხილები, ინტელექტუალური აქტივობის დაქვეითება, საჭმლის მომნელებელი დარღვევები, დაბალი შესრულება და ფარისებრი ჯირკვლის დისფუნქცია. თუ ამ სიმპტომებს შეამჩნევთ, შესაძლოა ღირდეს თქვენს დიეტაში რკინის შემცველი საკვების რაოდენობის გაზრდა ან ვიტამინების ან დიეტური დანამატების შეძენა, რომლებიც შეიცავს ფერუმს. თქვენ ასევე უნდა მიმართოთ ექიმს, თუ რომელიმე ამ სიმპტომს ძალიან მწვავედ გრძნობთ.

ფერმის გამოყენება ინდუსტრიაში

რკინის გამოყენება და თვისებები მჭიდრო კავშირშია. ფერომაგნიტური ხასიათის გამო, მას იყენებენ მაგნიტების დასამზადებლად - როგორც საყოფაცხოვრებო დანიშნულების უფრო სუსტი (სუვენირული მაცივრის მაგნიტები და ა.შ.), ასევე უფრო ძლიერი სამრეწველო. იმის გამო, რომ ამ ლითონს აქვს მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე, იგი უძველესი დროიდან გამოიყენებოდა იარაღის, ჯავშანტექნიკის და სხვა სამხედრო და საყოფაცხოვრებო იარაღების დასამზადებლად. სხვათა შორის, ძველ ეგვიპტეშიც კი ცნობილი იყო მეტეორიტის რკინა, რომლის თვისებები აღემატებოდა ჩვეულებრივ ლითონის თვისებებს. ამ სპეციალურ რკინას იყენებდნენ ძველ რომშიც. მისგან მზადდებოდა ელიტარული იარაღი. მეტეორიტის ლითონისგან დამზადებული ფარი ან ხმალი მხოლოდ ძალიან მდიდარ და კეთილშობილ ადამიანს შეეძლო.

ზოგადად, ლითონი, რომელსაც ამ სტატიაში განვიხილავთ, ყველაზე მრავალმხრივია ამ ჯგუფის ყველა ნივთიერებას შორის. უპირველეს ყოვლისა, მისგან მზადდება ფოლადი და თუჯი, რომლებიც გამოიყენება ყველა სახის პროდუქტის დასამზადებლად, რომელიც საჭიროა როგორც ინდუსტრიაში, ასევე ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

თუჯი არის რკინისა და ნახშირბადის შენადნობი, რომელშიც ეს უკანასკნელი 1,7-დან 4,5 პროცენტამდეა. თუ მეორე 1,7 პროცენტზე ნაკლებია, მაშინ ამ სახის შენადნობას ფოლადი ეწოდება. თუ შემადგენლობაში ნახშირბადის დაახლოებით 0,02 პროცენტია, მაშინ ეს უკვე ჩვეულებრივი ტექნიკური რკინაა. შენადნობში ნახშირბადის არსებობა აუცილებელია, რათა მისცეს მას მეტი სიმტკიცე, სითბოს წინააღმდეგობა და ჟანგის წინააღმდეგობა.

გარდა ამისა, ფოლადი შეიძლება შეიცავდეს ბევრ სხვა ქიმიურ ელემენტს, როგორც მინარევებს. ეს მოიცავს მანგანუმს, ფოსფორს და სილიკონს. ასევე, ქრომი, ნიკელი, მოლიბდენი, ვოლფრამი და მრავალი სხვა ქიმიური ელემენტი შეიძლება დაემატოს ამ სახის შენადნობს გარკვეული თვისებების მისაცემად. სატრანსფორმატორო ფოლადებად გამოიყენება ფოლადის ტიპები, რომლებიც შეიცავს დიდი რაოდენობით სილიციუმს (დაახლოებით ოთხი პროცენტი). ის, რაც შეიცავს უამრავ მანგანუმს (თორმეტიდან თოთხმეტი პროცენტამდე) გამოიყენება რკინიგზის, ქარხნების, დამსხვრევისა და სხვა ხელსაწყოების ნაწილების წარმოებაში, რომელთა ნაწილები ექვემდებარება სწრაფ აბრაზიას.

მოლიბდენს ემატება შენადნობი, რათა ის უფრო სითბოს მდგრადი იყოს; ასეთი ფოლადები გამოიყენება ხელსაწყოების ფოლადებად. გარდა ამისა, უჟანგავი ფოლადების მისაღებად, რომლებიც კარგად არის ცნობილი და ხშირად გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში დანების და სხვა საყოფაცხოვრებო ხელსაწყოების სახით, აუცილებელია შენადნობში ქრომის, ნიკელის და ტიტანის დამატება. და იმისთვის, რომ მივიღოთ ზემოქმედებისადმი მდგრადი, მაღალი სიმტკიცის, დრეკადი ფოლადი, საკმარისია მასში ვანადიუმის დამატება. შემადგენლობაში ნიობიუმის დამატებით მიიღწევა კოროზიის და ქიმიურად აგრესიული ნივთიერებების მიმართ მაღალი წინააღმდეგობის გაწევა.

მინერალური მაგნეტიტი, რომელიც ნახსენები იყო სტატიის დასაწყისში, საჭიროა მყარი დისკების, მეხსიერების ბარათების და ამ ტიპის სხვა მოწყობილობების დასამზადებლად. მისი მაგნიტური თვისებების გამო, რკინა გვხვდება ტრანსფორმატორებში, ძრავებში, ელექტრონულ პროდუქტებში და ა.შ. გარდა ამისა, რკინა შეიძლება დაემატოს სხვა ლითონების შენადნობებს, რათა მათ მეტი სიმტკიცე და მექანიკური სტაბილურობა მისცეს. ამ ელემენტის სულფატი გამოიყენება მებაღეობაში მავნებლების გასაკონტროლებლად (სპილენძის სულფატთან ერთად).

ისინი შეუცვლელია წყლის გასაწმენდად. გარდა ამისა, მაგნეტიტის ფხვნილი გამოიყენება შავ და თეთრ პრინტერებში. პირიტის ძირითადი გამოყენება არის მისგან გოგირდმჟავას მიღება. ეს პროცესი ლაბორატორიულ პირობებში ხდება სამ ეტაპად. პირველ ეტაპზე, ფერუმ პირიტი იწვება რკინის ოქსიდის და გოგირდის დიოქსიდის წარმოქმნით. მეორე ეტაპზე გოგირდის დიოქსიდის გადაქცევა მის ტრიოქსიდში ხდება ჟანგბადის მონაწილეობით. და საბოლოო ეტაპზე, შედეგად მიღებული ნივთიერება გადის კატალიზატორების თანდასწრებით, რითაც წარმოიქმნება გოგირდის მჟავა.

რკინის მიღება

ეს ლითონი ძირითადად მოპოვებულია მისი ორი ძირითადი მინერალიდან: მაგნეტიტი და ჰემატიტი. ეს ხდება მისი ნაერთებიდან რკინის შემცირებით ნახშირბადთან კოქსის სახით. ეს კეთდება აფეთქების ღუმელებში, რომლის ტემპერატურა ორ ათას გრადუს ცელსიუსს აღწევს. გარდა ამისა, არსებობს ფერმის შემცირების მეთოდი წყალბადით. ამისათვის არ არის აუცილებელი აფეთქებული ღუმელის არსებობა. ამ მეთოდის განსახორციელებლად იღებენ სპეციალურ თიხას, ურევენ დაქუცმაცებულ მადანს და წყალბადით ამუშავებენ ლილვის ღუმელში.

დასკვნა

რკინის თვისებები და გამოყენება მრავალფეროვანია. ეს არის ალბათ ყველაზე მნიშვნელოვანი ლითონი ჩვენს ცხოვრებაში. კაცობრიობისთვის ცნობილი რომ გახდა, მან დაიკავა ბრინჯაოს ადგილი, რომელიც იმ დროს იყო მთავარი მასალა ყველა ხელსაწყოსა და იარაღის დასამზადებლად. ფოლადი და თუჯი მრავალი თვალსაზრისით აღემატება სპილენძისა და კალის შენადნობას მათი ფიზიკური თვისებებისა და მექანიკური სტრესისადმი გამძლეობის თვალსაზრისით.

გარდა ამისა, რკინა ჩვენს პლანეტაზე უფრო უხვადაა, ვიდრე ბევრი სხვა ლითონი. ის დედამიწის ქერქში თითქმის ხუთი პროცენტია. ეს არის მეოთხე ყველაზე უხვი ქიმიური ელემენტი ბუნებაში. ასევე, ეს ქიმიური ელემენტი ძალზე მნიშვნელოვანია ცხოველებისა და მცენარეების ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის, პირველ რიგში იმიტომ, რომ ჰემოგლობინი აგებულია მის საფუძველზე. რკინა აუცილებელი მიკროელემენტია, რომლის მოხმარება მნიშვნელოვანია ჯანმრთელობის შენარჩუნებისა და ორგანოების ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. ზემოაღნიშნულის გარდა, ეს არის ერთადერთი ლითონი, რომელსაც აქვს უნიკალური მაგნიტური თვისებები. შეუძლებელია ჩვენი ცხოვრების წარმოდგენა ფერმის გარეშე.

ფეროქსიდის კატალიზატორები ჟოლოს ფხვნილისთვის, აალების შემადგენლობა, კრამელის საწვავი.

მეთოდი 1. რკინის ოქსიდის Fe 2 O 3 მიღება რკინის სულფატიდან

რკინის ოქსიდები ძალიან ხშირად გამოიყენება როგორც კატალიზატორები პიროტექნიკურ ნაერთებში. ადრე მათი შეძენა მაღაზიებში შეიძლებოდა. მაგალითად, რკინის ოქსიდის მონოჰიდრატი FeOOH აღმოჩნდა, როგორც "ყვითელი რკინის ოქსიდის პიგმენტი". რკინის ოქსიდი Fe 2 O 3 გაიყიდა წითელი ტყვიის სახით. ამჟამად ირკვევა, რომ ამ ყველაფრის ყიდვა ადვილი არ არის. მე უნდა მეფიქრა სახლში მისვლაზე. მე არ ვარ დიდად ქიმიკოსი, მაგრამ ცხოვრებამ მაიძულა. მე გამოვიკვლიე რეკომენდაციები ინტერნეტით. ვაი, ნორმალური, ე.ი. აღმოჩნდა, რომ რთული იყო სახლის გამოყენების მარტივი და უსაფრთხო რეცეპტის პოვნა. იყო მხოლოდ ერთი რეცეპტი, რომელიც საკმაოდ შესაფერისი ჩანდა, მაგრამ ვეღარ ვიპოვე. თავში მაქვს მისაღები კომპონენტების სია. მე გადავწყვიტე გამომეყენებინა საკუთარი მეთოდი. უცნაურია, მაგრამ შედეგი ძალიან მისაღები აღმოჩნდა. შედეგი იყო ნაერთი რკინის ოქსიდის აშკარა ნიშნებით, ძალიან ერთგვაროვანი და წვრილად გაფანტული. მისი გამოყენება ჟოლოს ფხვნილში და მეორად ცეცხლსასროლი იარაღით მთლიანად დაადასტურა, რომ მიღებული იყო ის, რაც საჭირო იყო.

ასე რომ, ჩვენ ვყიდულობთ მას მებაღეობის მაღაზიაში. რკინის სულფატი FeSO 4, ვყიდულობთ აბებს აფთიაქში ჰიდროპერიტი, სამი შეკვრა და შენახვა სამზარეულოში საცხობი სოდა NaHCO 3. ჩვენ გვაქვს ყველა ინგრედიენტი, დავიწყოთ მომზადება. ჰიდროპერიტის ტაბლეტების ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხსნარი წყალბადის ზეჟანგი H 2 0 2ასევე ხელმისაწვდომია აფთიაქებში.

0,5 ლიტრი მოცულობის მინის ჭურჭელში ცხელ წყალში გახსენით დაახლოებით 80 გ (შეფუთვის მესამედი) რკინის სულფატი. მორევისას დაამატეთ საცხობი სოდა მცირე ულუფებით. იქმნება ძალიან უსიამოვნო ფერის ნაგავი, რომელიც ბევრს ქაფდება.

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

ამიტომ, ყველაფერი უნდა გაკეთდეს ნიჟარაში. დაამატეთ საცხობი სოდა, სანამ ქაფი თითქმის არ შეჩერდება. მას შემდეგ, რაც ნარევი ოდნავ დადნება, ვიწყებთ ნელ-ნელა ჩასხმას დაქუცმაცებული ჰიდროპერიტის ტაბლეტებში. რეაქცია კვლავ საკმაოდ სწრაფად ხდება ქაფის წარმოქმნით. ნარევი იძენს დამახასიათებელ ფერს და ჩნდება ჟანგის ნაცნობი სუნი.

2FeCO 3 + H 2 O 2 = 2 FeOOH + 2 CO 2

კვლავ ვაგრძელებთ ჰიდროპერიტის შევსებას მანამ, სანამ ქაფი, ანუ რეაქცია თითქმის მთლიანად არ შეჩერდება.

ჩვენ ვტოვებთ ჩვენს ქიმიურ ჭურჭელს მარტო და ვხედავთ, როგორ წარმოიქმნება წითელი ნალექი - ეს არის ჩვენი ოქსიდი, უფრო ზუსტად FeOOH ოქსიდის მონოჰიდრატი, ან ჰიდროქსიდი. რჩება მხოლოდ კავშირის განეიტრალება. ნალექი დადგით და გადაწურეთ ზედმეტი სითხე. შემდეგ დაამატეთ სუფთა წყალი, გააჩერეთ და ისევ გადაწურეთ. ამას ვიმეორებთ 3-4 ჯერ. ბოლოს დაასხით ნალექი ქაღალდის პირსახოცზე და გააშრეთ. მიღებული ფხვნილი შესანიშნავი კატალიზატორია და უკვე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტოპინებისა და მეორადი აალების შემადგენლობის, „ჟოლოს“ დენთის წარმოებაში და კარამელის სარაკეტო საწვავის კატალიზებისთვის. /25.01.2008, kia-soft/

თუმცა, "ჟოლოს" დენთის ორიგინალური რეცეპტი განსაზღვრავს სუფთა წითელი ოქსიდის Fe 2 O 3 გამოყენებას. როგორც კარამელის კატალიზის ექსპერიმენტებმა აჩვენა, Fe 2 O 3 მართლაც ოდნავ უფრო აქტიური კატალიზატორია ვიდრე FeOOH. რკინის ოქსიდის მისაღებად საკმარისია მიღებული ჰიდროქსიდის კალცინატირება ცხელ რკინის ფურცელზე, ან უბრალოდ თუნუქის ქილაში. შედეგად, წითელი Fe 2 O 3 ფხვნილი იქმნება.

მაყუჩის ღუმელის გაკეთების შემდეგ 1-1,5 საათის განმავლობაში 300-350°C ტემპერატურაზე ვაკალცინებ. ძალიან კომფორტულად. /kia-soft 06.12.2007/

P.S.
რაკეტა მეცნიერის ვეგას დამოუკიდებელმა კვლევამ აჩვენა, რომ ამ მეთოდით მიღებულმა კატალიზატორმა გაზარდა აქტივობა სამრეწველო ფეროქსიდებთან შედარებით, რაც განსაკუთრებით შესამჩნევია აორთქლების შედეგად მიღებულ შაქრის კარამელის საწვავში.

მეთოდი 2. რკინის ოქსიდის Fe 2 O 3 მიღება რკინის ქლორიდიდან

ინტერნეტში არის ინფორმაცია ამ შესაძლებლობის შესახებ, მაგალითად, ბულგარელი სარაკეტო მეცნიერების ფორუმზე, ოქსიდი მიიღეს ბიკარბონატის გამოყენებით, ქიმიკოსთა ფორუმზე ეს მეთოდი იყო ნახსენები, მაგრამ დიდი ყურადღება არ მიმიქცევია, რადგან არ მქონდა რკინის ქლორიდი. ეს ვარიანტი ცოტა ხნის წინ გამახსენდა სტუმარმა ჩემს საიტზე RubberBigPepper. ძალიან დროული, რადგან აქტიურად ვიყავი ჩართული ელექტრონიკაში და ქლორიდი შევიძინე. მე გადავწყვიტე ამ ვარიანტის ტესტირება რკინის ჰიდროქსიდის წარმოებისთვის. მეთოდი გარკვეულწილად უფრო ძვირია ფინანსურად, ხოლო ძირითადი კომპონენტის რკინის ქლორიდის მოპოვება უფრო რთულია, მაგრამ მომზადების თვალსაზრისით უფრო ადვილია.

ასე რომ, ჩვენ გვჭირდება რკინის ქლორიდი FeCl 3და საცხობი სოდა NaHCO 3. რკინის ქლორიდი ჩვეულებრივ გამოიყენება ბეჭდური მიკროსქემის დაფების დასამუშავებლად და იყიდება რადიო მაღაზიებში.

ჩაასხით ორი ჩაის კოვზი FeCl3 ფხვნილი ჭიქა ცხელ წყალში და ურიეთ სანამ არ დაიშლება. ახლა ნელ-ნელა დაუმატეთ საცხობი სოდა და მუდმივად ურიეთ. რეაქცია სწრაფად მიმდინარეობს ბუშტუკებით და ქაფით, ამიტომ არ არის საჭირო აჩქარება.

FeCl 3 + 3 NaHCO 3 = FeOOH + 3 NaCl + 3CO 2 + H 2 O

ურიეთ სანამ ბუშტუკები არ შეწყვეტს. ვდგავართ და ვიღებთ იგივე ჰიდროქსიდს FeOOH ნალექში. შემდეგი, ჩვენ ვანეიტრალებთ ნაერთს, როგორც პირველი მეთოდით, ხსნარის რამდენჯერმე დრენაჟით, წყლის დამატებით და დაყენებით. ბოლოს ნალექს ვაშრობთ და ვიყენებთ კატალიზატორად ან კალცინაციით რკინის ოქსიდის Fe 2 O 3 მისაღებად (იხ. მეთოდი 1).

აქ არის მარტივი გზა. მოსავლიანობა ძალიან კარგია, ორი ჩაის კოვზი (~15გრ) ქლორიდიდან იღებთ 10გრ ჰიდროქსიდს. ამ მეთოდით მიღებული კატალიზატორები გამოცდილია და სრულად შეესაბამება. /kia-soft 03/11/2010/

P.S.
ქიმიური რეაქციის განტოლებების 100% სანდოობის გარანტიას არ შემიძლია, მაგრამ არსებითად ისინი შეესაბამება მიმდინარე ქიმიურ პროცესებს. განსაკუთრებით ბუნდოვანია საქმე Fe(III) ჰიდროქსიდთან დაკავშირებით. ყველა კანონის მიხედვით, Fe(OH) 3 უნდა დალექილიყო. მაგრამ პეროქსიდის თანდასწრებით (მეთოდი 1) და ამაღლებულ ტემპერატურაზე (მეთოდი 2), თეორიულად, ხდება ტრიჰიდროქსიდის დეჰიდრატაცია FeOOH მონოჰიდრატამდე. გარეგნულად, ეს არის ზუსტად ის, რაც ხდება. მიღებული ჰიდროქსიდის ფხვნილი ჟანგს ჰგავს, ხოლო ჟანგის მთავარი კომპონენტია FeOOH. ***