химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

" + 4Н20

пользуются для количественного определения иоиов Fe".

Производные Fe3* к воздействию кислорода воздуха вполне устой-* чивы. Напротив, по отношению к способным легко окисляться веществам они функционируют как окислители; тем более активные, чем выше в растворе концентрация водородных ионов. Поэтому такими сильными восстановителями, как SOs, HI и т. п., соли окиси железа в кислой среде легко восстанавливаются до солей закиси. В частности, на реакции по схеме 2Fe— -f 21' = 2Fe** -f-12 основан один из методов количественного определения ионов Fe'".

Дополнения

1) Железо было известно человечеству 'с самой глубокой древности (ср. рис. ХШ-29), причем долгое время потреблялся, по-видимому, лишь металл метеоритного происхождения. Кобальт открыт в 1735 г., никель — в 1751 г. Однако известно, что египтяне окрашивали стекло в синий цвет соединениями кобальта еще за 2000 лет до н. э. По кобальту имеется монография *, а по структурной химии соединений никеля — обзорная статья **.

2) Природное железо слагается" из изотопов с массовыми числами 54 (5,8%), 56 (91,7%). 57 (2,2%), 58 (0,3%), никель — из изотопов 58 (67,7%), 60 (26,1%), 61 (1,3%), 62 (3,7%), 64 (1,2%), тогда как кобальт является «чистым» элементом ("Со).

3) В основном состоянии атомы элементов семейства железа имеют строение внешних электронных оболочек: 3de4s* (Fe), 3dMs* (Со) и 3d* 4s* (Ni). Возбуждение их по типу 4s*->-454p требует затраты 55 (Fe), 67 (Со) или 74 (Ni) ккал/г-атом. Последовательные энергии ионизации равны (эв): 7,90, 16,18 и 30,64 (Fe), 7,86, 17,05 и 33,49 (Со), 7,63, 18,15 и 35,16 (N1).

4) Значительно больше, чем в доступных нам поверхностных слоях, содержится Fe, № и Со BF глубинах Земли, иа что указывают результаты химического анализа метеоритов. Ежегодно их падает на Землю в среднем 300 т. Так как метеориты являются остатками подобных Земле небесных тел, состав их дает некоторые указания иа состав внутренних слоев,земного шара.

Все метеориты могут быть грубо разделены на два класса: каменные и железные. Средний состав силикатной фазы каменных метеоритов приводится ниже (в ат %):

о 58.1 Fe 5.15 Са 1,12 Ni 0,14 К 0,11

S1 16.6 Al 1.46 Na 0,76 Мп 0,12 Tl 0,04

Me 14.7 Н 1,39 Ct 6,15 P 0,12 Co 0.01Железные метеориты состоят в среднем из 90% Fe, 8,5% Ni и 0,5% Со со сравнительно Небольшими примесями других элементов. Извлеченные из глубоководных морских отложений металлические шарики космического происхождения (с диаметром до

250 мк) содержали 68% Fe, 30% Ni и 1,5% Со. Состав каменных метеоритов отвечает,

по-видимому, более внешним слоим твердых небесных тел, состав железных — их ядрам. Поэтому, предполагается, что и земное ядро должно состоять в основном из

сплава железа с никелем.

I• П е р е л ь и в я Ф. М., 3 в о р ы к в в А. Я., Г$ д tf'* а Н. В. Кобальт. М.. Изд-во АН СССР,

1949. 176 с. ' • - " _ •* Ню холь м Р. С, Успехи химии, 1956, Nt 3, 329,

5) Железо имеет громадное значение дли биологии животных организмов, так как является основным катализатором дыхательных процессов. Организм взрослого человека содержит около 4 г Fe, из которых приблизительно 57% входит в состав гемоглобина. Основной функцией этой части железа является связывание молекулярного кислорода и перенос его в ткани (X § 3 доп. 18). Последние, в свою очередь, содержат органические соединения Fe, катализирующие процессы' дыхаиня в клетках. Из отдельных частей организма наиболее богаты железом печень и селезенка. Ежедневная потребность человека в железе составляет около 5 мг для мужчин или 10 мг для женщин и полностью покрывается обычной пищей. В больших дозах растворимые соединения железа ядовиты (солн Fe11 более, чем соли Fem).

6) Содержание железа в почвах обычно колеблется от 1 до 5 вес.% (т. е. велико), однако количество его усваиваемых растениями растворимых соединений иногда оказывается недостаточным. В этих случаях окрвска молодых листьев более илн менее равномерно бледнеет. Особенно часто это заболевание (поражающее главным образом многолетние плодово-ягодные культуры, картофель, капусту и овес) наблюдается иа легких почвах, имеющих щелочной характер. По-виднмому, для растений вреден и избыток растворимых соединений железа.

7) Биологическая роль кобальта в животном организме связана, по-виднмому, главным образом с кроветворением. Установлено, что добавка соединений этого элемента к пище животных (порядка 1 ме/кг их массы) сопровождается повышением содержания в крови гемоглобина (но без увеличения количества самой крови). Антнане-мический и стимулирующий рост витамин В,2 имеет состав CesHgoOuNuPCo (содержит 4,35 вес.% Со). Имеется также интересное указание иа то, что вводимый в организм кобальт угнетает рост клеток злокачественных новообразований. Из обычных пищевых продуктов наиболее богаты этим элементом печень и почки рогатого скота. В повышенных концентрациях кобальт токсичен. Одним из ранних симптомов отравления им является нарушение обоняния. при остром отравлении наблюдаются покраснение лица, рвота и др. Смертельная доза для животных равна 25—30 мг на 1 кг массы.

8) Обычное содержание кобальта в почвах составляет 1—15 мг{кг, а в растениях

0,01—0,6 мг/кг сухой массы. Относительно богаты нм листья свеклы и бобовые растения. Если содержание кобальта в кормах падает ниже 0,1 мг/кг сухой массы, то продуктивность сельскохозяйственных животных

(особенно — жвачных) снижается и у инх может развиться анемия («сухотка»). Средством

ее предупреждения является добавление к пище небольших количеств СоСЬ. Сообщалось

также, что небольшая подкормка соедниеиняР*с. XIV-З. Выработка железа в древнем МН **альта положительно влияет на культуЕгипте (1500 лет до н. ».). ру винограда и сильно повышает продуктивность пчел.

9) Среднее содержание никеля в организмах морских животных составляет

2-Ю"4, а наземных 1 • 10~* вес.%, причем наиболее богата нм печень. Из растений

то же, по-видимому, относится к листьям березы (0,25% Ni в золе). Биологическая

роль этого элемента не ясна. Токсичность его, по-виднмому, невелика. Однако отмечалось, что избыточное содержание никеля в кормах животных (ягнят, телят) вызывало

у некоторых из инх поражение глазных тканей с последующей слепотой.

10) Большие количества всех трех элементов семейства железа входят в состав обнаруженных на ряде участков океанского дна «конкреций» (VII § .6 доп. 7). Последние содержат в среднем 20 вес.% Мп, 15 — Fe и по 0,5 — Со, Ni, Си. Было ориентировочно подсчитано, что общие мировые запасы кобальта в конкрециях вдвое больше, чем на суше.

11) Для достижения необходимой при получении железа из руд высокой температуры древнеегипетская металлургия (как и современная) использовала воздушное дутье, которое создавалось тогда с помощью ножных мехов (рис. XIV-З). Однако

древнейшие железные предметы в Египте, относящиеся к IV тысячелетию до и. а* были сделаны из метеоритного железа.

12) Мировое потребление железа особенно быстро возрастало за последнее столетне, как это видно из приводимых ниже данных (в мли. г):

1500 г. 1600 г. 1700 г. 1800 г. 1850 г. 1900 г. 1950 г.

0,05 0,07 0,1 0,8 4.8 41,9 189

До XVIII века выработка железа носила полукустарный характер (рис. XIV-4).

13) Схема доменного цеха металлургического завода показана иа рис. XIV-5. При помощи механизированного загрузочного устройства (А) домна (Б) периодически снабжается свежими порциями шихты. Образующиеся газы, пройдя сквозь пылеочистнтельную камеру (В) и скруббер (Г), сгорают вхкаупере (?). накаливая его внутреннюю обкладку. Параллельно сквозь предварительно накаленный подобным же образом каупер (Д) воздуходувка (Ж) гонит воздух в фурмы доменной печи. Через некоторое время роли кауперов (?) и (Д) меняют: первый становится охлаждающимся, второй нагреваемым. Каждую домну обычно обслуживает несколько кауперов.

14) Выходящие из домны газы содержат приблизительно 30% окиси углерода и имеют теплотворную способность около 900 ккал/м3. Их используют, главным образом, сжигая в кауперах для подо

страница 136
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.02.2017)