Temir - atom raqami 26 bo'lgan D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining to'rtinchi davri sakkizinchi guruhining yon kichik guruhining elementi. Fe (lat. Ferrum) belgisi bilan belgilanadi. Yer qobig'idagi eng keng tarqalgan metallardan biri (alyuminiydan keyin ikkinchi o'rin). O'rta faollikdagi metall, qaytaruvchi vosita.
Asosiy oksidlanish darajalari - +2, +3
Oddiy temir moddasi - bu yuqori kimyoviy reaktivlikka ega bo'lgan kumush-oq rangli metalldir: temir yuqori haroratda yoki havodagi yuqori namlikda tezda korroziyaga uchraydi. Sof kislorodda temir yonadi va mayda dispers holatda havoda o'z-o'zidan yonadi.
Oddiy moddaning kimyoviy xossalari - temir:
Kislorodda zanglash va yonish
1) Havoda temir namlik (zang) borligida oson oksidlanadi:
4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3
Qizdirilgan temir sim kislorodda yonib, shkala hosil qiladi - temir oksidi (II, III):
3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4
3Fe + 2O 2 → (Fe II Fe 2 III) O 4 (160 ° S)
2) Yuqori haroratlarda (700–900°C) temir suv bugʻi bilan reaksiyaga kirishadi:
3Fe + 4H 2 O - t ° → Fe 3 O 4 + 4H 2
3) Temir qizdirilganda metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi:
2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °C)
Fe + S – t° → FeS (600 °C)
Fe + 2S → Fe +2 (S 2 -1) (700 ° S)
4) Ketma-ket kuchlanishlarda u vodorodning chap tomonida joylashgan, suyultirilgan kislotalar Hcl va H 2 SO 4 bilan reaksiyaga kirishadi, shu bilan birga temir (II) tuzlari hosil bo‘ladi va vodorod ajralib chiqadi:
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (reaktsiyalar havoga kirmasdan amalga oshiriladi, aks holda Fe +2 kislorod bilan asta-sekin Fe +3 ga aylanadi)
Fe + H 2 SO 4 (farq.) → FeSO 4 + H 2
Konsentrlangan oksidlovchi kislotalarda temir faqat qizdirilganda eriydi, u darhol Fe 3+ kationiga o'tadi:
2Fe + 6H 2 SO 4 (konk.) – t° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
Fe + 6HNO 3 (konk.) – t° → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O
(sovuqda, konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalarda passivlashtirish
Mis sulfatning mavimsi eritmasiga botirilgan temir tirnoq asta-sekin qizil metall mis qoplamasi bilan qoplanadi.
5) Temir metallarni tuzlari eritmalarida o'zidan o'ng tomonga siqib chiqaradi.
Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu
Temirning amfoterligi faqat qaynash paytida konsentrlangan ishqorlarda namoyon bo'ladi:
Fe + 2NaOH (50%) + 2H 2 O \u003d Na 2 ↓ + H 2
va natriy tetragidroksoferrat (II) cho'kmasi hosil bo'ladi.
Texnik temir- temirning uglerodli qotishmalari: quyma temir tarkibida 2,06-6,67% C, po'lat 0,02-2,06% C, boshqa tabiiy aralashmalar (S, P, Si) va sun'iy ravishda kiritilgan maxsus qo'shimchalar (Mn, Ni, Cr) ko'pincha mavjud bo'lib, ular temir qotishmalariga texnik foydali xususiyatlarni beradi - qattiqlik, issiqlik va korroziyaga chidamlilik, egiluvchanlik va boshqalar. . .
Yuqori o'choqli temir ishlab chiqarish jarayoni
Temir ishlab chiqarishning yuqori o'choq jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat:
a) sulfidli va karbonatli rudalarni tayyorlash (qovurish) - oksidli rudaga aylantirish:
FeS 2 → Fe 2 O 3 (O 2, 800 ° S, -SO 2) FeCO 3 → Fe 2 O 3 (O 2, 500-600 ° S, -CO 2)
b) issiq portlash bilan koksni yoqish:
C (koks) + O 2 (havo) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (koks) ⇌ 2CO (700-1000 ° C)
c) oksid rudasini uglerod oksidi CO bilan ketma-ket kamaytirish:
Fe2O3 →(CO)(Fe II Fe 2 III) O 4 →(CO) FeO →(CO) Fe
d) temirni karburizatsiya qilish (6,67% C gacha) va cho'yanni eritish:
Fe (t ) →(C(koks)900-1200°S) Fe (g) (quyma temir, t pl 1145 ° C)
Cho'yanda sementit Fe 2 C va grafit doimo don shaklida bo'ladi.
Chelik ishlab chiqarish
Cho'yanni po'latga qayta taqsimlash isitish usulida farq qiluvchi maxsus pechlarda (konvertor, o'choq, elektr) amalga oshiriladi; jarayon harorati 1700-2000 ° S. Kislorod bilan boyitilgan havoni puflash cho'yandan ortiqcha uglerodni, shuningdek, oksidlar shaklida oltingugurt, fosfor va kremniyni yoqib yuboradi. Bunday holda, oksidlar chiqindi gazlar (CO 2, SO 2) shaklida ushlanadi yoki oson ajratilgan cürufga - Ca 3 (PO 4) 2 va CaSiO 3 aralashmasiga bog'lanadi. Maxsus po'latlarni olish uchun o'choqqa boshqa metallarning qotishma qo'shimchalari kiritiladi.
Kvitansiya sanoatda sof temir - temir tuzlari eritmasini elektroliz qilish, masalan:
FeCl 2 → Fe↓ + Cl 2 (90°C) (elektroliz)
(boshqa maxsus usullar mavjud, jumladan, temir oksidlarini vodorod bilan kamaytirish).
Sof temir maxsus qotishmalar ishlab chiqarishda, elektromagnit va transformator yadrolarini ishlab chiqarishda, quyma temir quyma va po'lat ishlab chiqarishda, po'latdan konstruktiv va asbob-uskunalar, shu jumladan aşınma, issiqlik va korroziyaga qarshi materiallar sifatida ishlatiladi. - chidamli materiallar.
Temir (II) oksidi F EO . Asosiy xususiyatlarning katta ustunligi bilan amfoter oksidi. Qora, Fe 2+ O 2- ionli tuzilishga ega. Qizdirilganda u avval parchalanadi, keyin yana hosil bo'ladi. Havoda temirning yonishi paytida hosil bo'lmaydi. Suv bilan reaksiyaga kirishmaydi. Kislotalar bilan parchalanadi, ishqorlar bilan birlashadi. Nam havoda sekin oksidlanadi. Vodorod, koks bilan qayta tiklanadi. Temir eritishning domna jarayonida ishtirok etadi. U keramika va mineral bo'yoqlarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi. Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
4FeO ⇌ (Fe II Fe 2 III) + Fe (560-700 ° S, 900-1000 ° S)
FeO + 2HC1 (razb.) \u003d FeC1 2 + H 2 O
FeO + 4HNO 3 (kons.) \u003d Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O
FeO + 4NaOH \u003d 2H 2 O + Na 4FeO3 (qizil.) trioksoferrat (II)(400-500 °S)
FeO + H 2 \u003d H 2 O + Fe (yuqori tozalik) (350 ° C)
FeO + C (koks) \u003d Fe + CO (1000 ° C dan yuqori)
FeO + CO \u003d Fe + CO 2 (900 ° C)
4FeO + 2H 2 O (namlik) + O 2 (havo) → 4FeO (OH) (t)
6FeO + O 2 \u003d 2 (Fe II Fe 2 III) O 4 (300-500 ° S)
Kvitansiya V laboratoriyalar: havo kirishisiz temir (II) birikmalarining termal parchalanishi:
Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O (150-200 ° C)
FeSOz \u003d FeO + CO 2 (490-550 ° S)
Diiron oksidi (III) - temir ( II ) ( Fe II Fe 2 III) O 4 . Ikki oksid. Qora, Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4 ning ion tuzilishiga ega. Yuqori haroratgacha termal barqaror. Suv bilan reaksiyaga kirishmaydi. Kislotalar bilan parchalanadi. U vodorod, qizil-qizil temir bilan kamayadi. Temir ishlab chiqarishning yuqori o'choq jarayonida ishtirok etadi. Mineral bo'yoqlarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi ( minimal temir), keramika, rangli tsement. Po'lat mahsulotlarining sirtini maxsus oksidlanish mahsuloti ( qorayish, ko'karish). Tarkibi temir ustidagi jigarrang zang va qorong'i shkalaga mos keladi. Fe 3 O 4 formulasidan foydalanish tavsiya etilmaydi. Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
2 (Fe II Fe 2 III) O 4 \u003d 6FeO + O 2 (1538 ° S dan yuqori)
(Fe II Fe 2 III) O 4 + 8HC1 (razb.) \u003d FeC1 2 + 2FeC1 3 + 4H 2 O
(Fe II Fe 2 III) O 4 + 10HNO 3 (konk.) \u003d 3 Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O
(Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (havo) \u003d 6Fe 2 O 3 (450-600 ° S)
(Fe II Fe 2 III) O 4 + 4H 2 \u003d 4H 2 O + 3Fe (yuqori tozalik, 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 ° S, 560-700 ° S)
Kvitansiya: temirning havoda yonishi (qarang).
magnetit.
Temir (III) oksidi F e 2 O 3 . Asosiy xossalari ustun bo'lgan amfoter oksid. Qizil-jigarrang, ion tuzilishga ega (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. Yuqori haroratgacha termal barqaror. Havoda temirning yonishi paytida hosil bo'lmaydi. Suv bilan reaksiyaga kirishmaydi, qo`ng`ir rangli amorf gidrat Fe 2 O 3 nH 2 O eritmasidan cho`kadi.Kislotalar va ishqorlar bilan sekin reaksiyaga kirishadi. U uglerod oksidi, eritilgan temir bilan kamayadi. Boshqa metallarning oksidlari bilan qotishmalar qo'sh oksidlarni hosil qiladi - shpinellar(texnik mahsulotlar ferritlar deb ataladi). Domna jarayonida temir eritishda xom ashyo sifatida, ammiak ishlab chiqarishda katalizator sifatida, keramika, rangli tsement va mineral bo'yoqlarning tarkibiy qismi sifatida, po'lat konstruksiyalarni termit bilan payvandlashda, tovush va tasvir tashuvchi sifatida ishlatiladi. magnit lentalarda, po'lat va shisha uchun polishing agenti sifatida.
Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
6Fe 2 O 3 \u003d 4 (Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (1200-1300 ° S)
Fe 2 O 3 + 6HC1 (razb.) → 2FeC1 3 + ZH 2 O (t) (600 ° C, p)
Fe 2 O 3 + 2NaOH (kons.) → H 2 O+ 2 NAFeO 2 (qizil)dioksoferrat (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 (juda toza, 1050-1100 ° S)
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 ° S)
Kvitansiya laboratoriyada - temir (III) tuzlarining havoda termal parchalanishi:
Fe 2 (SO 4) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 ° S)
4 (Fe (NO 3) 3 9 H 2 O) \u003d 2 Fe a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36H 2 O (600-700 ° S)
Tabiatda - temir oksidi rudalari gematit Fe 2 O 3 va limonit Fe 2 O 3 nH 2 O
Temir (II) gidroksidi F e(OH) 2 . Asosiy xossalari ustun bo'lgan amfoter gidroksid. Oq (ba'zan yashil rangga ega), Fe-OH aloqalari asosan kovalentdir. Termal jihatdan beqaror. Havoda oson oksidlanadi, ayniqsa nam (qorayadi). Suvda erimaydi. Suyultirilgan kislotalar, konsentrlangan ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Oddiy restavrator. Temirni zanglashda oraliq mahsulot. U temir-nikel batareyalarining faol massasini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O (150-200 ° C, atm.N 2)
Fe (OH) 2 + 2HC1 (razb.) \u003d FeC1 2 + 2H 2 O
Fe (OH) 2 + 2NaOH (> 50%) \u003d Na 2 ↓ (ko'k-yashil) (qaynoq)
4Fe(OH) 2 (suspenziya) + O 2 (havo) → 4FeO(OH)↓ + 2H 2 O (t)
2Fe (OH) 2 (suspenziya) + H 2 O 2 (razb.) \u003d 2FeO (OH) ↓ + 2H 2 O
Fe (OH) 2 + KNO 3 (konk.) \u003d FeO (OH) ↓ + NO + KOH (60 ° S)
Kvitansiya: inert atmosferada gidroksidi yoki ammiak gidratli eritmadan cho'kma:
Fe 2+ + 2OH (razb.) = Fe(OH) 2 ↓
Fe 2+ + 2 (NH 3 H 2 O) = Fe(OH) 2 ↓+ 2NH4
Temir metagidroksidi F eO(OH). Asosiy xossalari ustun bo'lgan amfoter gidroksid. Ochiq jigarrang, Fe-O va Fe-OH aloqalari asosan kovalentdir. Qizdirilganda erimasdan parchalanadi. Suvda erimaydi. U eritmadan jigarrang amorf poligidrat Fe 2 O 3 nH 2 O ko'rinishida cho'kadi, u suyultirilgan ishqoriy eritma ostida saqlanganda yoki quritilganda FeO (OH) ga aylanadi. Kislotalar, qattiq ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Zaif oksidlovchi va qaytaruvchi vosita. Fe(OH) 2 bilan sinterlangan. Temirni zanglashda oraliq mahsulot. Sariq mineral bo'yoqlar va emallar uchun asos sifatida, chiqindi gazni yutish vositasi sifatida, organik sintezda katalizator sifatida ishlatiladi.
Ulanish tarkibi Fe (OH) 3 noma'lum (qabul qilinmagan).
Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
Fe 2 O 3. nH 2 O→( 200-250 °S, -H 2 O) FeO(OH)→( havoda 560-700°C, -H2O)→Fe 2 O 3
FeO (OH) + ZNS1 (razb.) \u003d FeC1 3 + 2H 2 O
FeO(OH)→ Fe 2 O 3 . nH 2 O-kolloid(NaOH (kons.))
FeO(OH)→ Na 3 [Fe(OH) 6 ]oq, mos ravishda Na 5 va K 4; ikkala holatda ham bir xil tarkib va tuzilishga ega bo'lgan ko'k rangli mahsulot KFe III cho'kadi. Laboratoriyada bu cho'kma deyiladi Prussiya ko'k, yoki turnbull blue:
Fe 2+ + K + + 3- = KFe III ↓
Fe 3+ + K + + 4- = KFe III ↓
Dastlabki reagentlar va reaksiya mahsulotining kimyoviy nomlari:
K 3 Fe III - kaliy geksasiyanoferrat (III)
K 4 Fe III - kaliy geksasiyanoferrat (II)
KFe III - geksatsianoferrat (II) temir (III) kaliy
Bundan tashqari, tiosiyanat ioni NCS - Fe 3+ ionlari uchun yaxshi reagent bo'lib, temir (III) u bilan birlashadi va yorqin qizil ("qonli") rang paydo bo'ladi:
Fe 3+ + 6NCS - = 3-
Ushbu reagent yordamida (masalan, KNCS tuzi shaklida) hatto temir (III) izlari, agar u ichkaridan zang bilan qoplangan temir quvurlar orqali o'tsa, musluk suvida aniqlanishi mumkin.
Sog'ayish. rudalardan zapda ixtiro qilingan. miloddan avvalgi 2-ming yillikda Osiyoning ayrim qismlari. e.; keyin qo'llanilishi keng tarqalgan Bobilda, Misrda, Gretsiyada; bronzalarni almashtirish, c. temir kirdi. Litosfera tarkibiga ko'ra (4,65 g.%) Xo'sh. metallar orasida 2-o'rinni egallaydi (1-alyuminiyda) va taxminan hosil qiladi. 300 ta minerallar (oksidlar, sulfidlar, silikatlar, karbonatlar va boshqalar).
J. uchta allo-ropich shaklida mavjud boʻlishi mumkin. modifikatsiyalari: a-Fe bcc bilan, y-Fe fcc bilan va 8-Fe bcc kristalli bilan. panjaralar; a-Fe 769 "C gacha ferromagnitdir (Kyuri nuqtasi). y ~ Fe va b-Fe modifikatsiyalari paramagnitdir. Temir va po'latning isitish va sovutish jarayonida polimorf o'zgarishlarini 1868 yilda D.K. Chernov kashf etgan. Fe o'zgaruvchan valentlikni ko'rsatadi ( 2 va 3 valentli neftning birikmalari eng barqarordir.) Kislorod bilan neft FeO, Fe2O3 va Fe3O4 oksidlarini hosil qiladi.< 0,01 мае %) 7,874 г/ /см3, /т=1539"С, /КИЛ*3200«С.
Zh - zamonaviy texnologiyaning eng muhim metalli. Kam quvvat tufayli uning sof shaklida. amaliy ishlatilmagan Asosiy massaj. U tarkibida juda ko'p har xil bo'lgan qotishmalar shaklida qo'llaniladi va St. Qotishmalarning ulushi uchun barcha metallarning ~ 95% ni tashkil qiladi. mahsulotlar.
Sof Fe nisbatan oz miqdorda uning tuzlarining suvli eritmalarini elektroliz qilish yoki vodorod bilan qaytarilish yo‘li bilan olinadi. Yetarli. toza to'g'ridan-to'g'ri restavratsiya olish. oraliq bo'lmagan ruda kontsentratlaridan (domen, pechni chetlab o'tib), vodorod, tabiat, gaz yoki past haroratli ko'mirdan (g'ubkali Fe, temir kukuni, metalllashtirilgan granulalar):
Shimgichli temir - temir miqdori yuqori bo'lgan gözenekli massa, oling. oksidlarning kamayishi /< /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 ° S, bu uning faolligini pasaytiradi va havoda (namlik yo'qligida) metallizatsiya darajasida sezilarli pasayishsiz saqlashga imkon beradi. G. Zh., yuqori haroratli texnologiya bilan ishlab chiqarilgan - /> 850 ° S da, namlanganda ikkilamchi oksidlanishga past moyillik mavjud, bu ta'minlaydi. uni ochiq vagonlarda xavfsiz tashish, dengiz (daryo) transportida tashish, ochiq qoziqlarda saqlash;
To'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish temir - kimyoviy, elektrokimyoviy yo'l bilan olingan temir. yoki kimyo-termik. to'g'ridan-to'g'ri yo'llar. rudadan, domenni chetlab o'tib, o'choq, chang, shimgich shaklida. temir (metallizatsiya. granulalar), kraker yoki suyuq metall. Naib, gubkalar ishlab chiqarish rivojlandi. gaz usullari bilan 700-1150 ° S da temir. shaftali pechlarda va televizor yordamida rudani (pelletlarni) qayta tiklash. yoqilg'i aylanishda pechlar. 88-93% FeM bo'lgan L.p.p. po'lat quyish uchun zaryad sifatida va undan yuqori (98-99%) temir ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. kukun;
Karbonil temir - termal yo'l bilan olingan temir kukuni. temir pentakarbonilning parchalanishi; yuqori tozalikka ega;
mahalliy temir - f., tabiatda minerallar shaklida uchraydi. Tellurikni topish shartlariga ko'ra farqlang. yoki yerdagi (nikel-temir) va meteorit (kosmik) lar. va. Tellurik. temir - nodir mineral - a-Fe modifikatsiyasi, otd shaklida uchraydi. yoriqlar, donalar, gubkalar massalar va klasterlar. Tarkibi - tv. Fe va Ni eritmasi (30% gacha Ni). Meteorit s. va. kosmik shakllanish jarayonlarida shakllangan. jismlar va meteoritlar shaklida Yerga tushadi; 25% gacha Ni bor. Rangli po'latdan kulrangdan qora ranggacha, metall. yaltiroq, shaffof, televizor. mineralogik uchun 4-5 ball. shkala, y = 7,3-8,2 g / sm3 (Ni tarkibiga qarab). Kuchli magnit, yaxshi zarb qilingan;
Elektrolitik temir - f., elektrolitik bilan olingan. tozalash; aralashmalarning yuqori tozaligiga ega (<0,02 % С; 0,01 % О2);
elektr temir - umumiy mazmuni bilan elektrotexnika (yoki texnik sof temir deb ataladi) ishlatiladigan po'lat. 0,08-0,10% gacha bo'lgan aralashmalar, shu jumladan 0,05% gacha S. E.zh. kichik zarbaga ega. elektr qarshilik, kuchga ega. girdobli oqim yo'qotishlari va shuning uchun uni ishlatish asosan cheklangan. post magnit davrlari, magnit oqimi (qutb qismlari, magnit davrlari, o'rni va boshqalar);
A-temir - temirning past haroratli modifikatsiyasi bcc panjarali (20 ° C da \u003d 286,645 pm), barqaror< 910 °С; a-Fe ферромагнитно при t < 769 °С (точка Кюри);
U-temir - fcc panjarali temirning yuqori haroratli modifikatsiyasi (a = 364 pm), 910-1400 ° S da barqaror; paramagnit;
5-temir - temirning yuqori haroratli modifikatsiyasi bcc panjarasi (a = 294 pm), 1400 ° C dan tm gacha barqaror, paramagnitik.
- Belgilash - Fe (temir);
- Davr - IV;
- Guruh - 8 (VIII);
- Atom massasi - 55,845;
- Atom raqami - 26;
- Atomning radiusi = 126 pm;
- Kovalent radius = 117 pm;
- Elektron taqsimoti - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2;
- t erishi = 1535 ° S;
- qaynash nuqtasi = 2750 ° S;
- Elektronegativlik (Pauling bo'yicha / Alpred va Rochov bo'yicha) = 1,83 / 1,64;
- Oksidlanish darajasi: +8, +6, +4, +3, +2, +1, 0;
- Zichlik (n.a.) \u003d 7,874 g / sm 3;
- Molar hajmi = 7,1 sm 3 / mol.
Temir birikmalari:
Temir er qobig'ida alyuminiydan keyin eng ko'p (massa bo'yicha 5,1%) metalldir.
Erda erkin holatda temir oz miqdorda nuggetlar shaklida, shuningdek, tushgan meteoritlarda uchraydi.
Sanoatda temir temir rudasi konlarida, tarkibida temir saqlovchi minerallardan: magnit, qizil, jigarrang temir rudalaridan qazib olinadi.
Aytish kerakki, temir ko'plab tabiiy minerallarning bir qismi bo'lib, ularning tabiiy rangini keltirib chiqaradi. Minerallarning rangi temir ionlarining Fe 2+ /Fe 3+ konsentratsiyasi va nisbatiga, shuningdek, bu ionlarni o'rab turgan atomlarga bog'liq. Masalan, temir ionlarining aralashmalari mavjudligi ko'plab qimmatbaho va yarim qimmatbaho toshlarning rangiga ta'sir qiladi: topaz (och sariqdan qizil ranggacha), safirlar (ko'kdan to'q ko'kgacha), akuamarinlar (och ko'kdan yashil ko'kgacha) va hokazo.
Temir hayvonlar va o'simliklarning to'qimalarida uchraydi, masalan, kattalar tanasida taxminan 5 g temir mavjud. Temir juda muhim element bo'lib, u kislorodni o'pkadan to'qimalarga va hujayralarga tashishda ishtirok etadigan gemoglobin oqsilining bir qismidir. Inson tanasida temir etishmasligi bilan anemiya (temir tanqisligi anemiyasi) rivojlanadi.
Guruch. Temir atomining tuzilishi.
Temir atomining elektron konfiguratsiyasi 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 (qarang Atomlarning elektron tuzilishi ). Boshqa elementlar bilan kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida tashqi 4s darajasida joylashgan 2 ta elektron + 3d pastki darajadagi 6 elektron (jami 8 elektron) ishtirok etishi mumkin, shuning uchun birikmalarda temir oksidlanish darajasini +8, +6, +4, +3, +2, +1, (eng keng tarqalganlari +3, +2). Temir o'rtacha kimyoviy faollikka ega.
Guruch. Temirning oksidlanish darajasi: +2, +3.
Temirning fizik xususiyatlari:
- kumush-oq metall;
- uning sof shaklida juda yumshoq va plastik;
- yaxshi issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega.
Temir to'rtta modifikatsiya shaklida mavjud (ular kristall panjaraning tuzilishida farqlanadi): a-temir; b-temir; g-temir; d-temir.
Temirning kimyoviy xossalari
- kislorod bilan reaksiyaga kirishadi, harorat va kislorod kontsentratsiyasiga qarab, turli xil mahsulotlar yoki temir oksidlanish mahsulotlari aralashmasi (FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4) hosil bo'lishi mumkin:
3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4; - past haroratlarda temir oksidlanishi:
4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3; - suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishadi:
3Fe + 4H 2 O \u003d Fe 3 O 4 + 4H 2; - mayda maydalangan temir oltingugurt va xlor (temir sulfid va xlorid) bilan qizdirilganda reaksiyaga kirishadi:
Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3; - yuqori haroratlarda kremniy, uglerod, fosfor bilan reaksiyaga kirishadi:
3Fe + C = Fe 3 C; - boshqa metallar va metall bo'lmaganlar bilan temir qotishma hosil qilishi mumkin;
- Temir kamroq faol metallarni tuzlaridan siqib chiqaradi:
Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu; - suyultirilgan kislotalar bilan temir tuzlarni hosil qiluvchi qaytaruvchi vosita sifatida ishlaydi:
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2; - suyultirilgan nitrat kislota bilan temir uning konsentratsiyasiga (N 2, N 2 O, NO 2) qarab turli xil kislota qaytaruvchi mahsulotlar hosil qiladi.
Temirni olish va ishlatish
Sanoat temiri olinadi eritish quyma temir va po'lat.
Cho'yan - kremniy, marganets, oltingugurt, fosfor, uglerod aralashmalari bo'lgan temir qotishmasi. Cho'yandagi uglerod miqdori 2% dan oshadi (po'latda 2% dan kam).
Sof temir olinadi:
- quyma temirdan tayyorlangan kislorod konvertorlarida;
- temir oksidlarini vodorod va ikki valentli uglerod oksidi bilan kamaytirish;
- mos keladigan tuzlarning elektrolizlanishi.
Temir rudalaridan temir oksidlarini qaytarish orqali quyma temir olinadi. Cho‘yan yuqori pechlarda eritiladi. Koks yuqori o'choqda issiqlik manbai sifatida ishlatiladi.
Domna pechi bir necha o'n metr balandlikdagi juda murakkab texnik tuzilmadir. U o'tga chidamli g'ishtlardan yotqizilgan va tashqi po'latdan yasalgan korpus bilan himoyalangan. 2013 yil holatiga ko'ra, Janubiy Koreyada POSCO po'lat kompaniyasi tomonidan Kwangyang shahridagi metallurgiya zavodida eng katta portlash pechi qurilgan (modernizatsiyadan so'ng pechning hajmi 6000 kub metrni tashkil etdi, yillik quvvati 5700000 tonna).
Guruch. Yuqori pech.
Yuqori pechda temir eritish jarayoni bir necha o'n yillar davomida, ya'ni pechning ishlash muddati tugaguniga qadar davom etadi.
Guruch. Domna pechida temir eritish jarayoni.
- boyitilgan rudalar (magnit, qizil, jigarrang temir rudalari) va koks yuqori pechning eng yuqori qismida joylashgan tepadan quyiladi;
- uglerod oksidi (II) ta'sirida rudadan temirni olish jarayonlari 450-1100 ° S haroratda yuqori o'choqning (valning) o'rta qismida davom etadi (temir oksidlari metallga qaytariladi):
- 450-500 ° S - 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2;
- 600 ° S - Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2;
- 800 ° S - FeO + CO = Fe + CO 2;
- temir oksidining bir qismi koks bilan kamayadi: FeO + C = Fe + CO.
- parallel ravishda kremniy va marganets oksidlarining (temir rudasiga aralashmalar shaklida kiritilgan) pasayish jarayoni mavjud, kremniy va marganets eritish cho'yanining bir qismidir:
- SiO 2 + 2C \u003d Si + 2CO;
- Mn 2 O 3 + 3C \u003d 2Mn + 3CO.
- ohaktoshning termal parchalanishi paytida (domna pechiga kiritilgan) ruda tarkibidagi kremniy va alyuminiy oksidlari bilan reaksiyaga kirishadigan kaltsiy oksidi hosil bo'ladi:
- CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
- CaO + SiO 2 \u003d CaSiO 3;
- CaO + Al 2 O 3 \u003d Ca (AlO 2) 2.
- 1100 ° S da temirni kamaytirish jarayoni to'xtaydi;
- mil ostida bug 'xonasi, domna pechining eng keng qismi, uning ostida yelka joylashgan bo'lib, unda koks yonib ketadi va suyuq eritish mahsulotlari - cho'yan va shlaklar hosil bo'ladi, ular pechning eng tubida to'planadi. - o'choq;
- o'choqning yuqori qismida 1500 ° S haroratda, puflangan havo oqimida koksning intensiv yonishi sodir bo'ladi: C + O 2 = CO 2;
- issiq koksdan o'tib, uglerod oksidi (IV) temirning qaytaruvchi agenti bo'lgan uglerod oksidi (II) ga aylanadi (yuqoriga qarang): CO 2 + C \u003d 2CO;
- kaltsiy silikatlar va aluminosilikatlar tomonidan hosil bo'lgan cüruflar quyma temirning ustida joylashgan bo'lib, uni kislorod ta'siridan himoya qiladi;
- o'choqning turli darajalarida joylashgan maxsus teshiklar orqali quyma temir va cüruf tashqariga chiqariladi;
- Cho'yanning katta qismi keyingi qayta ishlashga - po'lat eritishga ketadi.
Po‘lat cho‘yan va metallolomlardan konvertor usulida (o‘choq allaqachon eskirgan, garchi u hali ham qo‘llanilsa ham) yoki elektr eritish (elektr pechlarda, induksion pechlarda) bilan eritiladi. Jarayonning mohiyati (temirni qayta ishlash) kislorod bilan oksidlanish orqali uglerod va boshqa aralashmalarning kontsentratsiyasini kamaytirishdir.
Yuqorida aytib o'tilganidek, po'latdagi uglerod konsentratsiyasi 2% dan oshmaydi. Shu sababli, po'lat, quyma temirdan farqli o'laroq, zarb qilish va dumalash juda oson, bu undan yuqori qattiqlik va mustahkamlik bilan turli xil mahsulotlarni ishlab chiqarish imkonini beradi.
Po'latning qattiqligi ma'lum bir po'lat sinfida va issiqlik bilan ishlov berish sharoitida uglerod tarkibiga (ko'proq uglerod, po'lat qattiqroq) bog'liq. Temperlash vaqtida (sekin sovutish) po'lat yumshoq bo'ladi; so'ndirilsa (tez sovutilganda), po'lat juda qattiq bo'ladi.
Po'latga kerakli o'ziga xos xususiyatlarni berish uchun unga qotishma qo'shimchalar qo'shiladi: xrom, nikel, kremniy, molibden, vanadiy, marganets va boshqalar.
Cho‘yan va po‘lat xalq xo‘jaligining aksariyat tarmoqlarida eng muhim konstruktiv materiallar hisoblanadi.
Temirning biologik roli:
- kattalar tanasida taxminan 5 g temir mavjud;
- temir gematopoetik organlarning ishida muhim rol o'ynaydi;
- temir ko'plab murakkab protein komplekslarining bir qismidir (gemoglobin, miyoglobin, turli fermentlar).
Temir taniqli kimyoviy elementdir. O'rtacha reaktivlikka ega metallarga tegishli. Ushbu maqolada temirning xususiyatlari va ishlatilishini ko'rib chiqamiz.
Tabiatda tarqalishi
Ferrumni o'z ichiga olgan juda ko'p miqdordagi minerallar mavjud. Birinchidan, bu magnetit. U etmish ikki foiz temirdan iborat. Uning kimyoviy formulasi Fe 3 O 4 dir. Bu mineral magnit temir rudasi deb ham ataladi. U ochiq kul rangga ega, ba'zan quyuq kulrang, qora ranggacha, metall nashrida. MDH mamlakatlari orasida uning eng yirik koni Uralda joylashgan.
Temir miqdori yuqori bo'lgan keyingi mineral gematit - bu elementning etmish foizidan iborat. Uning kimyoviy formulasi Fe 2 O 3 dir. U qizil temir rudasi deb ham ataladi. Qizil-jigarrangdan qizil-kulranggacha rangga ega. MDH davlatlari hududidagi eng yirik kon Krivoy Rogda joylashgan.
Temir tarkibi bo'yicha uchinchi mineral limonitdir. Bu erda temir umumiy massaning oltmish foizini tashkil qiladi. Bu kristall gidrat, ya'ni suv molekulalari uning kristall panjarasiga to'qilgan, kimyoviy formulasi Fe 2 O 3 .H 2 O. Nomidan ko'rinib turibdiki, bu mineral sariq-jigarrang rangga ega, ba'zan jigarrang. Bu tabiiy ocherning asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, pigment sifatida ishlatiladi. U jigarrang temir tosh deb ham ataladi. Eng katta hodisalar Qrim, Urals.
Sideritda, temir rudasi deb ataladigan, qirq sakkiz foiz temir rudasi. Uning kimyoviy formulasi FeCO 3 dir. Uning tuzilishi heterojen bo'lib, bir-biriga bog'langan turli xil rangdagi kristallardan iborat: kulrang, och yashil, kulrang-sariq, jigarrang-sariq va boshqalar.
Yuqori temir tarkibiga ega bo'lgan oxirgi tabiiy mineral - bu pirit. U quyidagi kimyoviy formulaga ega FeS 2 . Undagi temir umumiy massaning qirq olti foizini tashkil qiladi. Oltingugurt atomlari tufayli bu mineral oltin sariq rangga ega.
Ko'rib chiqilgan minerallarning ko'pchiligi sof temir olish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, gematit tabiiy toshlardan zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi. Pirit qo'shimchalarini lapis lazuli zargarlik buyumlarida topish mumkin. Bundan tashqari, temir tabiatda tirik organizmlar tarkibida mavjud - bu hujayraning eng muhim tarkibiy qismlaridan biridir. Ushbu iz element inson tanasiga etarli miqdorda berilishi kerak. Temirning shifobaxsh xususiyatlari ko'p jihatdan bu kimyoviy element gemoglobinning asosi ekanligi bilan bog'liq. Shuning uchun ferrumdan foydalanish qonning holatiga va shuning uchun butun organizmga yaxshi ta'sir qiladi.
Temir: fizik va kimyoviy xossalari
Keling, ushbu ikkita asosiy bo'limni tartibda ko'rib chiqaylik. temir - uning tashqi ko'rinishi, zichligi, erish nuqtasi va boshqalar, ya'ni fizika bilan bog'liq bo'lgan moddaning barcha o'ziga xos xususiyatlari. Temirning kimyoviy xossalari uning boshqa birikmalar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatidir. Birinchisidan boshlaylik.
Temirning fizik xususiyatlari
Oddiy sharoitlarda uning sof shaklida u qattiqdir. U kumushrang-kulrang rangga va aniq metall nashriga ega. Temirning mexanik xususiyatlari qattiqlik darajasini o'z ichiga oladi She teng to'rt (o'rta). Temir yaxshi elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Oxirgi xususiyatni sovuq xonada temir narsaga tegizish orqali his qilish mumkin. Ushbu material issiqlikni tez o'tkazganligi sababli, u qisqa vaqt ichida teringizdan juda ko'p narsani oladi, shuning uchun siz sovuqni his qilasiz.
Masalan, daraxtga tegib, uning issiqlik o'tkazuvchanligi ancha past ekanligini ta'kidlash mumkin. Temirning fizik xossalari uning erish va qaynash nuqtalaridir. Birinchisi - 1539 daraja, ikkinchisi - 2860 daraja. Temirning xarakterli xususiyatlari yaxshi egiluvchanlik va erituvchanlik degan xulosaga kelish mumkin. Lekin bu hammasi emas.
Temirning fizik xossalariga uning ferromagnetizmi ham kiradi. Bu nima? Magnit xususiyatlarini biz har kuni amaliy misollarda kuzatishimiz mumkin bo'lgan temir, shunday noyob farqlovchi xususiyatga ega bo'lgan yagona metalldir. Buning sababi, bu material magnit maydon ta'sirida magnitlanishi mumkin. Va ikkinchisining ta'siri tugagandan so'ng, magnit xususiyatlari endigina hosil bo'lgan temir uzoq vaqt davomida magnit bo'lib qoladi. Bu hodisani shu bilan izohlash mumkinki, bu metallning strukturasida harakatlanishga qodir bo'lgan ko'plab erkin elektronlar mavjud.
Kimyo nuqtai nazaridan
Ushbu element o'rtacha faollikdagi metallarga tegishli. Ammo temirning kimyoviy xossalari boshqa barcha metallar uchun xosdir (elektrokimyoviy qatordagi vodorodning o'ng tomonida joylashganlar bundan mustasno). U ko'plab moddalar sinflari bilan reaksiyaga kirishishga qodir.
Oddiydan boshlaylik
Ferrum kislorod, azot, galogenlar (yod, brom, xlor, ftor), fosfor, uglerod bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan birinchi narsa - kislorod bilan reaktsiyalar. Temir yondirilganda uning oksidlari hosil bo'ladi. Reaksiya shartlariga va ikki ishtirokchi o'rtasidagi nisbatlarga qarab, ular o'zgarishi mumkin. Bunday o'zaro ta'sirlarga misol sifatida quyidagi reaksiya tenglamalarini keltirish mumkin: 2Fe + O 2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3; 3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4. Va temir oksidining xususiyatlari (ham fizik, ham kimyoviy) uning xilma-xilligiga qarab har xil bo'lishi mumkin. Bu reaktsiyalar yuqori haroratlarda sodir bo'ladi.
Keyingi - azot bilan o'zaro ta'sir qilish. Bundan tashqari, faqat isitish sharoitida paydo bo'lishi mumkin. Agar olti mol temir va bir mol azot olsak, ikki mol temir nitridini olamiz. Reaksiya tenglamasi quyidagicha bo'ladi: 6Fe + N 2 = 2Fe 3 N.
Fosfor bilan o'zaro ta'sirlashganda fosfid hosil bo'ladi. Reaksiyani amalga oshirish uchun quyidagi komponentlar kerak: uch mol temir uchun - bir mol fosfor, natijada bir mol fosfid hosil bo'ladi. Tenglamani quyidagicha yozish mumkin: 3Fe + P = Fe 3 P.
Bundan tashqari, oddiy moddalar bilan reaktsiyalar orasida oltingugurt bilan o'zaro ta'sirni ham ajratish mumkin. Bunday holda, sulfidni olish mumkin. Ushbu moddaning hosil bo'lish jarayoni sodir bo'ladigan printsip yuqorida tavsiflanganlarga o'xshaydi. Ya'ni, qo'shilish reaktsiyasi paydo bo'ladi. Ushbu turdagi barcha kimyoviy o'zaro ta'sirlar maxsus sharoitlarni, asosan yuqori haroratni, kamroq tez-tez katalizatorlarni talab qiladi.
Kimyo sanoatida temir va galogenlar orasidagi reaksiyalar ham keng tarqalgan. Bular xlorlash, bromlash, yodlash, ftorlashdir. Reaksiyalarning nomlaridan ko'rinib turibdiki, bu mos ravishda xlor / bromid / yodid / ftorid hosil qilish uchun temir atomlariga xlor / brom / yod / ftor atomlarini qo'shish jarayonidir. Ushbu moddalar sanoatning turli sohalarida keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, ferrum yuqori haroratlarda kremniy bilan birlasha oladi. Temirning kimyoviy xossalari xilma-xil bo'lganligi sababli u ko'pincha kimyo sanoatida qo'llaniladi.
Ferrum va murakkab moddalar
Oddiy moddalardan molekulalari ikki yoki undan ortiq turli kimyoviy elementlardan iborat bo'lganlarga o'tamiz. Esda tutish kerak bo'lgan birinchi narsa - temirning suv bilan reaktsiyasi. Bu erda temirning asosiy xususiyatlari. Suv qizdirilganda u temir bilan birga hosil bo'ladi (u shunday deyiladi, chunki bir xil suv bilan o'zaro ta'sirlashganda gidroksid, boshqacha aytganda, asos hosil qiladi). Shunday qilib, agar siz ikkala komponentning bir molini olsangiz, temir dioksidi va vodorod kabi moddalar o'tkir hidli gaz shaklida - shuningdek, birdan birga molyar nisbatda hosil bo'ladi. Bunday reaktsiya tenglamasini quyidagicha yozish mumkin: Fe + H 2 O \u003d FeO + H 2. Ushbu ikki komponentning aralashtirilgan nisbatlariga qarab, temir di- yoki trioksid olinishi mumkin. Ushbu moddalarning ikkalasi ham kimyo sanoatida juda keng tarqalgan va boshqa ko'plab sohalarda ham qo'llaniladi.
Kislotalar va tuzlar bilan
Temir metall faolligining elektrokimyoviy qatorida vodorodning chap tomonida joylashganligi sababli, u bu elementni birikmalardan siqib chiqarishga qodir. Bunga temir kislotaga qo'shilganda kuzatilishi mumkin bo'lgan almashtirish reaktsiyasini misol qilib keltirish mumkin. Misol uchun, agar siz o'rta konsentratsiyali temir va sulfat kislotasini (aka sulfat kislotasi) bir xil molyar nisbatda aralashtirsangiz, natijada temir sulfat (II) va vodorod bir xil molyar nisbatda bo'ladi. Bunday reaktsiyaning tenglamasi quyidagicha bo'ladi: Fe + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2.
Tuzlar bilan o'zaro ta'sirlashganda, temirning kamaytiruvchi xususiyatlari namoyon bo'ladi. Ya'ni, uning yordamida tuzdan kamroq faol metalni ajratib olish mumkin. Misol uchun, agar siz bir mol va bir xil miqdordagi ferrumni olsangiz, u holda siz temir sulfat (II) va sof misni bir xil molyar nisbatda olishingiz mumkin.
Tana uchun ahamiyati
Yer qobig'idagi eng keng tarqalgan kimyoviy elementlardan biri temirdir. biz allaqachon ko'rib chiqdik, endi biz unga biologik nuqtai nazardan yondashamiz. Ferrum hujayra darajasida ham, butun organizm darajasida ham juda muhim funktsiyalarni bajaradi. Avvalo, temir gemoglobin kabi oqsilning asosidir. Bu kislorodni qon orqali o'pkadan barcha to'qimalarga, organlarga, tananing har bir hujayrasiga, birinchi navbatda miyaning neyronlariga o'tkazish uchun zarurdir. Shuning uchun temirning foydali xususiyatlarini ortiqcha baholash mumkin emas.
Qon hosil bo'lishiga ta'sir qilishiga qo'shimcha ravishda, ferrum qalqonsimon bezning to'liq ishlashi uchun ham muhimdir (ba'zilar ishonganidek, bu nafaqat yodni talab qiladi). Temir hujayra ichidagi metabolizmda ham ishtirok etadi, immunitetni tartibga soladi. Ferrum, ayniqsa, jigar hujayralarida juda ko'p miqdorda mavjud, chunki u zararli moddalarni zararsizlantirishga yordam beradi. Shuningdek, u tanamizdagi ko'plab turdagi fermentlarning asosiy tarkibiy qismlaridan biridir. Insonning kundalik ratsionida ushbu iz elementning o'ndan yigirma milligramgacha bo'lishi kerak.
Temirga boy ovqatlar
Juda ko'p .. lar bor. Ular ham o'simlik, ham hayvonlar kelib chiqishi. Birinchisi - don, dukkaklilar, don (ayniqsa, grechka), olma, qo'ziqorin (oq), quritilgan mevalar, atirgul, nok, shaftoli, avakado, qovoq, bodom, xurmo, pomidor, brokkoli, karam, ko'katlar, mayin, selderey, va boshqalar ikkinchisi - jigar, go'sht. Homiladorlik davrida temirga boy oziq-ovqatlardan foydalanish ayniqsa muhimdir, chunki rivojlanayotgan homilaning tanasi to'g'ri o'sishi va rivojlanishi uchun bu iz elementning katta miqdorini talab qiladi.
Tanadagi temir tanqisligi belgilari
Organizmga juda oz miqdorda temir moddasi kirishining belgilari charchoq, qo'l va oyoqlarning doimiy muzlashi, tushkunlik, mo'rt soch va tirnoqlar, intellektual faollikning pasayishi, ovqat hazm qilish tizimining buzilishi, past ishlash va qalqonsimon bezning buzilishidir. Agar siz ushbu alomatlardan bir nechtasini sezsangiz, dietangizda temirga boy oziq-ovqatlar miqdorini ko'paytirishingiz yoki temir o'z ichiga olgan vitaminlar yoki qo'shimchalarni sotib olishingiz mumkin. Bundan tashqari, ushbu alomatlardan biri o'zingizni juda o'tkir his qilsangiz, shifokor bilan maslahatlashing.
Sanoatda temirdan foydalanish
Temirning qo'llanilishi va xususiyatlari chambarchas bog'liq. Ferromagnitligi tufayli u magnitlarni maishiy maqsadlarda (esdalik muzlatgich magnitlari va boshqalar) zaifroq va sanoat maqsadlarida kuchliroq qilish uchun ishlatiladi. Ko'rib chiqilayotgan metall yuqori mustahkamlik va qattiqlikka ega bo'lganligi sababli, u qadim zamonlardan beri qurol, zirh va boshqa harbiy va uy-ro'zg'or asboblarini ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. Aytgancha, hatto qadimgi Misrda ham meteorit temir ma'lum bo'lib, uning xususiyatlari oddiy metalldan ustundir. Shuningdek, bunday maxsus temir qadimgi Rimda ishlatilgan. Ular undan elita qurollarini yasadilar. Faqat juda boy va olijanob odam meteorit metallidan yasalgan qalqon yoki qilichga ega bo'lishi mumkin edi.
Umuman olganda, ushbu maqolada biz ko'rib chiqayotgan metall ushbu guruhdagi barcha moddalar orasida eng ko'p qirrali hisoblanadi. Undan birinchi navbatda po'lat va quyma temir tayyorlanadi, ular sanoatda ham, kundalik hayotda ham zarur bo'lgan barcha turdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Quyma temir temir va uglerod qotishmasi bo'lib, unda ikkinchisi 1,7 dan 4,5 foizgacha mavjud. Agar ikkinchisi 1,7 foizdan kam bo'lsa, unda bu turdagi qotishma po'lat deb ataladi. Agar kompozitsiyada taxminan 0,02 foiz uglerod mavjud bo'lsa, bu allaqachon oddiy texnik temir. Qotishmada uglerodning mavjudligi unga ko'proq kuch, termal barqarorlik va zangga chidamliligini berish uchun zarur.
Bundan tashqari, po'lat aralashmalar sifatida boshqa ko'plab kimyoviy elementlarni o'z ichiga olishi mumkin. Bu marganets, fosfor va kremniy. Bundan tashqari, bu turdagi qotishmaga ma'lum sifatlarni berish uchun xrom, nikel, molibden, volfram va boshqa ko'plab kimyoviy elementlar qo'shilishi mumkin. Transformator po'latlari sifatida katta miqdordagi kremniy (taxminan to'rt foiz) mavjud bo'lgan po'lat turlari qo'llaniladi. Ko'p marganetsni o'z ichiga olganlar (o'n ikki-o'n to'rt foizgacha) temir yo'llar, tegirmonlar, maydalagichlar va boshqa asboblar uchun qismlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi, ularning qismlari tez aşınmaya tobe bo'ladi.
Molibden qotishma tarkibiga termal jihatdan barqaror bo'lishi uchun kiritiladi - bunday po'latlar asbob po'latlari sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, kundalik hayotda pichoq va boshqa uy-ro'zg'or asboblari ko'rinishida taniqli va tez-tez ishlatiladigan zanglamaydigan po'latlarni olish uchun qotishmaga xrom, nikel va titan qo'shilishi kerak. Va zarbaga chidamli, yuqori quvvatli, egiluvchan po'latni olish uchun unga vanadiy qo'shish kifoya. Niobiy tarkibiga kiritilganda korroziyaga va kimyoviy agressiv moddalar ta'siriga yuqori qarshilikka erishish mumkin.
Maqolaning boshida aytib o'tilgan mineral magnetit qattiq disklar, xotira kartalari va ushbu turdagi boshqa qurilmalarni ishlab chiqarish uchun kerak. Magnit xususiyatlariga ko'ra temirni transformatorlar, motorlar, elektron mahsulotlar va boshqalarni qurishda topish mumkin.Bundan tashqari, temirni boshqa metall qotishmalariga qo'shib, ularga katta kuch va mexanik barqarorlikni berish mumkin. Ushbu elementning sulfati bog'dorchilikda zararkunandalarga qarshi kurashda (mis sulfat bilan birga) ishlatiladi.
Ular suvni tozalashda ajralmas hisoblanadi. Bundan tashqari, magnetit kukuni qora va oq printerlarda qo'llaniladi. Piritdan asosiy foydalanish undan sulfat kislota olishdir. Bu jarayon laboratoriyada uch bosqichda sodir bo'ladi. Birinchi bosqichda temir oksidi va oltingugurt dioksidi ishlab chiqarish uchun temir pirit yondiriladi. Ikkinchi bosqichda oltingugurt dioksidining trioksidga aylanishi kislorod ishtirokida sodir bo'ladi. Va oxirgi bosqichda hosil bo'lgan modda katalizatorlar ishtirokida o'tkaziladi va shu bilan sulfat kislota olinadi.
Temir olish
Bu metall asosan ikkita asosiy mineraldan qazib olinadi: magnetit va gematit. Bu temirni uning birikmalaridan koks shaklida uglerod bilan kamaytirish orqali amalga oshiriladi. Bu harorat ikki ming daraja Selsiyga yetadigan yuqori o'choqlarda amalga oshiriladi. Bundan tashqari, temirni vodorod bilan kamaytirish usuli mavjud. Buning uchun yuqori o'choq kerak emas. Ushbu usulni amalga oshirish uchun maxsus loy olinadi, maydalangan ruda bilan aralashtiriladi va shaftali pechda vodorod bilan ishlov beriladi.
Xulosa
Temirning xususiyatlari va qo'llanilishi har xil. Bu, ehtimol, hayotimizdagi eng muhim metalldir. Insoniyatga ma'lum bo'lib, u o'sha paytda barcha asboblarni, shuningdek qurollarni ishlab chiqarish uchun asosiy material bo'lgan bronza o'rnini egalladi. Po'lat va cho'yan o'zining fizik xossalari, mexanik kuchlanishga chidamliligi jihatidan mis va qalay qotishmasidan ko'p jihatdan ustundir.
Bundan tashqari, temir boshqa ko'plab metallarga qaraganda sayyoramizda ko'proq tarqalgan. u yer qobig'ida deyarli besh foizni tashkil qiladi. Bu tabiatda to'rtinchi eng keng tarqalgan kimyoviy element. Shuningdek, bu kimyoviy element hayvonlar va o'simliklar organizmining normal ishlashi uchun juda muhimdir, chunki birinchi navbatda gemoglobin uning asosida qurilgan. Temir muhim iz element bo'lib, undan foydalanish salomatlikni saqlash va organlarning normal ishlashi uchun muhimdir. Yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, bu noyob magnit xususiyatlarga ega bo'lgan yagona metalldir. Ferrumsiz hayotimizni tasavvur qilib bo'lmaydi.
Malinali kukun uchun feroksid katalizatorlari, ateşleyici tarkibi, karamel yoqilg'isi.
Usul 1. Temir sulfatdan temir oksidi Fe 2 O 3 olish
Temir oksidlari ko'pincha pirotexnika birikmalarida katalizator sifatida ishlatiladi. Ilgari ularni do'konlarda sotib olish mumkin edi. Misol uchun, temir oksidi monohidrat FeOOH "temir oksidi sariq pigment" pigmenti sifatida uchraydi. Temir oksidi Fe 2 O 3 minimal temir shaklida sotilgan. Hozirda bularning barchasini sotib olish oson emas, ma'lum bo'ldi. Men uni uyda olishim kerak edi. Men kimyogar emasman, lekin hayot meni majbur qildi. Tarmoqdagi tavsiyalarni ko'rib chiqing. Afsuski, normal, ya'ni. oddiy va xavfsiz, uy sharoitlari uchun retseptni topish oson emas edi. Faqat bitta retsept mos edi, lekin men uni boshqa topa olmadim. Boshdagi ruxsat etilgan komponentlar ro'yxati qoldirildi. Men o'z yo'limdan borishga qaror qildim. G'alati, natija juda maqbul edi. Temir oksidining aniq belgilariga ega bo'lgan birikma juda bir hil va nozik disperslangan. Uning malina kukunida va ikkilamchi ateşleyicida qo'llanilishi kerakli narsa olinganligini to'liq tasdiqladi.
Shunday qilib, biz bog'dorchilik do'konida sotib olamiz temir sulfat FeSO 4, dorixonada biz tabletkalarni sotib olamiz gidroperit, uchta paket va oshxonada zahiralarni to'plang ichimlik soda NaHCO 3. Bizda barcha ingredientlar bor, pishirishni boshlaymiz. Gidroperit tabletkalari o'rniga siz eritmani ishlatishingiz mumkin vodorod periks H 2 0 2, dorixonalarda ham sodir bo'ladi.
0,5 litr hajmli shisha idishda biz issiq suvda taxminan 80 g (paketning uchdan bir qismi) temir sulfatni eritamiz. Aralashtirganda kichik qismlarga soda qo'shing. Juda ko'p ko'piklanadigan juda yoqimsiz rangdagi qandaydir axlat hosil bo'ladi.
FeSO 4 + 2NaHCO 3 \u003d FeCO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2
Shuning uchun, hamma narsa lavaboda bajarilishi kerak. Ko'piklanish deyarli to'xtaguncha pishirish soda qo'shing. Aralashmani ozgina joylashtirgandan so'ng, biz gidroperitning maydalangan tabletkalarini asta-sekin quya boshlaymiz. Reaktsiya yana ko'pik hosil bo'lishi bilan juda kuchli davom etadi. Aralash xarakterli rang va tanish zanglagan hidni oladi.
2FeCO 3 + H 2 O 2 \u003d 2FeOOH + 2CO 2
Ko'piklanish, ya'ni reaktsiya deyarli to'liq to'xtaguncha biz gidroperitni qayta to'ldirishni davom ettiramiz.
Biz kimyoviy idishimizni yolg'iz qoldiramiz va qizil cho'kma qanday tushishini ko'ramiz - bu bizning oksidimiz, aniqrog'i FeOOH oksidi monohidrat yoki gidroksid. Ulanishni neytrallash uchun qoladi. Biz cho'kindilarni himoya qilamiz va ortiqcha suyuqlikni to'kib tashlaymiz. Keyin toza suv qo'shing, himoya qiling va yana to'kib tashlang. Shunday qilib, biz 3-4 marta takrorlaymiz. Oxirida biz cho'kindi qog'oz sochiqni to'kib tashlaymiz va quritamiz. Olingan kukun ajoyib katalizator bo'lib, u allaqachon stopinlar va ikkilamchi ateşleyici tarkibi, "malina" porox ishlab chiqarishda va karamel raketa yoqilg'ilarini katalizlash uchun ishlatilishi mumkin. /25.01.2008, kia-soft/
Biroq, "qizil" poroxning asl retsepti sof qizil oksidi Fe 2 O 3 dan foydalanishni buyurdi. Karamel katalizatori bilan o'tkazilgan tajribalar shuni ko'rsatdiki, Fe 2 O 3 haqiqatan ham FeOOH ga qaraganda biroz faolroq katalizator hisoblanadi. Temir oksidini olish uchun hosil bo'lgan gidroksidni issiq temir varaqda yoki oddiygina qalay qutida yoqish kifoya. Natijada qizil rangli Fe 2 O 3 kukuni olinadi.
Muffle pechini yasagandan so'ng, men unda 1-1,5 soat davomida 300-350 ° S haroratda kalsinlashni amalga oshiraman. Juda qulay. /kia-soft 06.12.2007/
P.S.
Vega raketa olimining mustaqil tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, bu usul bilan olingan katalizator sanoat feroksidlari bilan solishtirganda faollikka ega, bu bug'lanish natijasida olingan shakar karamel yoqilg'ida ayniqsa seziladi.
Usul 2. Temir xloriddan temir oksidi Fe 2 O 3 olish
Tarmoqda bunday imkoniyat haqida ma'lumot bor, masalan, bolgariyalik raketa olimlari forumida oksid bikarbonat yordamida olingan, bu usul kimyogarlar forumida aytib o'tilgan, lekin menda temir yo'q bo'lgani uchun men unchalik ahamiyat bermadim. xlorid. Yaqinda mening RubberBigPepper veb-saytimning mehmoni menga ushbu variantni eslatdi. Juda o'z vaqtida, chunki men elektronika bilan faol shug'ullanganman va xlorid bilan to'planganman. Men temir gidroksidi olish uchun ushbu variantni sinab ko'rishga qaror qildim. Usul moliyaviy jihatdan biroz qimmatroq va temir xloridning asosiy komponentini olish qiyinroq, ammo tayyorlash nuqtai nazaridan bu osonroq. Shunday qilib, bizga kerak temir xlorid FeCl 3 Va ichimlik soda NaHCO 3. Temir xlorid odatda bosilgan elektron platalarni chizish uchun ishlatiladi va radio do'konlarida sotiladi.
Ikki choy qoshiq FeCl3 kukunini bir stakan issiq suvga to'kib tashlang va eritmaguncha aralashtiring. Endi doimiy aralashtirish bilan asta-sekin soda qo'shing. Reaktsiya qabariq va ko'piklanish bilan jonli tarzda davom etadi, shuning uchun shoshilishning hojati yo'q.
FeCl 3 + 3NaHCO 3 \u003d FeOOH + 3NaCl + 3CO 2 + H 2 O
Ko'pik to'xtaguncha toshma. Biz himoya qilamiz va cho'kindidagi bir xil FeOOH gidroksidini olamiz. Keyinchalik, biz aralashmani, birinchi usulda bo'lgani kabi, eritmani bir necha drenajlash, suv bilan to'ldirish va cho'ktirish orqali zararsizlantiramiz. Nihoyat, cho'kma quritiladi va katalizator sifatida yoki kalsinatsiya yo'li bilan temir oksidi Fe 2 O 3 olish uchun ishlatiladi (1-usulga qarang).
Mana oson yo'l. Hosildorlik juda yaxshi, ikki choy qoshiqdan (~15 g) xloriddan 10 g gidroksid olinadi. Ushbu usul bilan olingan katalizatorlar sinovdan o'tgan va yaxshi mos keladi. /kia-soft 11.03.2010/
P.S.
Men kimyoviy reaksiyalar tenglamalarining 100% aniqligiga kafolat bera olmayman, lekin aslida ular davom etayotgan kimyoviy jarayonlarga mos keladi. Ayniqsa, qorong'u Fe (III) gidroksid bilan bog'liq. Barcha kanonlarga ko'ra, Fe (OH) 3 cho'kishi kerak. Ammo peroksid (1-usul) va yuqori haroratda (2-usul) mavjud bo'lganda, nazariy jihatdan trihidroksid FeOOH monohidratiga suvsizlanadi. Yuzaki qaraganda, aynan shunday bo'lmoqda. Olingan gidroksid kukuni beton zangga o'xshaydi va zangning asosiy komponenti FeOOH hisoblanadi. ***
