химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

кадмия значительно меньше, чем цинка, а ртути еще гораздо меньше. Для человека оно составляет около 10~4 (Cd) или 10'* (Hg) вес. %. Концентрируются оба влемента преимущественно в печени и почках. Их биологическая роль не ясна.

6) Схема печи, применяемой для выплавки цинка, показана на рис. XI1-65. Смесь обожженной руды с мелким углем загружают в шамотовые реторты 4, нагреваемые до 1200 "С за счет сжигания в окружающем их пространстве газообразного

топлива. Жидкий металл собирается в присоединенных к ретортам конденсаторах Б (температура которых поддерживается около 450 °С), а цинковая пыль — в охлаждаемых снаружи воздухом жестяных насадках В. Очистка цинка от обычно присутствующих в сыром продукте примесей Pb и Fe производится путем его переплавки при возможно инзкнх температурах или перегонки.

7) Цинковая пыль содержит обычно 80—90% Zn, 15—5 ZnO. около 0,4 ZnjNj, переменные количества Cd, Pb и Fe, а иногда также примеси As, Sb, Си и SiOj. Она находнт непосредственное использование главным образом как восстановитель. Следует отметить, что в соприкосновении с влагой (особенно, содержащей кислоту или щелочь) возможно ее самовозгорание. Тушить горящую цинковую пыль следует сухим песком.

300~

8) Электролитически цинк может быть выделен лишь при достаточно большом перенапряжении водорода (V § 8 доп. 14), Практически электролиз ведут из сернокислого раствора ZnS04 с алюминиевыми катодами и свинцовыми анодами при высокой плотности тока (500—600 а/м2). Расход электроэнергии составляет около 3100 квт-HJT. Общая мировая выработка цинка распределяется между пнрометаллургическим (т. е. использующим высокие температуры) и электролитическим способами приблизительно поровну.

9) Содержание кадмия в цинковых рудах обычно не превышает 0,1%. Вследствие большей его летучести по сравнению

с цинком (рнс. XI1-66) при пирометаллургическом процессе ме500 ТОО 900°С талл этот накапливается главным образом в цинковой пыли.

Рис. XI1-66. Давление его выделения растворяют ее (или другие содержащие

паров кадмии и цинка кадмий отходы переработки полиметаллических руд) в H2SOt

[MM рТ* СТ*)»

и на раствор действуют металлическим цянком. При этом по реакции Cd" -f Zn = Zn" + Cd происходит выделение кадмия в виде губчатой массы, которую затем очищают с помощью электролиза или перегонки металла.

10) Приведенная в основном тексте реакция окисления HgS начинается при 200 X и интенсивно проходит при 300—400 °С. Практически обжиг ртутных руд (или

их концентратов) проводят в специальных печах при гораздо более высоких температурах. На рис. XII-67 показана установка, применявшаяся для получение ртути в XVI веке (по книге Бириигуччио). Как видно из рис. ХП-68, она мало отличается от установки, служившей для той же цели в древнем Китае. Очистка Hg осуществляется различными путями (продавливанием сквозь замшу, химической обработкой, перегонкой в вакууме).

II) Для очистки ртути в лабораториях часто пользуются простым прибором, показанным на рнс. ХП-69. Загрязненную ртуть наливают на находящийся в воронке А бумажный фильтр, в дне которого иголкой сделано тонкое отверстие. Через него ртуть очень мелкими каплями попадает в длинную трубку Б, заполненную разбавленной HNOs, содержащей 5% Hg2(N03)2. Если на бумажном фильтре ртуть очищается от пыли и1 т. п., то, проходя сквозь раствор, она за счет реакции, например, по схеме Cu-r-Hg2(N03b— = Cu(NOj)2-r-2Hg освобождается от прнмесн всех металлов, стоящих левее в ряду напряжений. Очищенная ртуть собирается в склянке В. Для обычных лабораторных целей достаточно бывает несколько раз повторенной обработки ртутн вышеописанным способом. В случае необходимости дальнейшей очнсткн (а также освобождения ртути от примесей Ag и Аи) ртуть повторно перегоняют в вакууме. Очень чистая ртуть может быть получена электролизом раствора HgO в хлорной кислоте.

12) Следует отметить, что от следов золота ртуть не освобождается даже многократной повторной перегонкой. Это обнаружилось в 20-х годах текущего века, когда неожиданно возродилась старая алхимическая проблема получения золота из ртутн.

Рис хн 69. Лабо- Почти одновременно двумя учеными (Митэ в Германии, Нагаока

кв™для Уочистки в Чпокни) было обнаружено, что при очень длительном электричертути. ском разряде в парах ртути иа стенках реакционной трубки появляется небольшой черный налет, состоящий — по анализу — из мелкораздробленного металлического золота. Неоднократные повторения эксперимента с тщательнейшим образом (по данным того времени) очищенной ртутью приводили к тем же результатам. В конце концов выяснилось, что золото не появляется лишь тогда-, когда реакционный сосуд заполняется ртутью, уже длительно обработанной электроразрядом в предыдущих опытах.

13) Кристаллические структуры элементов подгруппы цинка показывают значительные отклонения от плотнейшей упаковки шаров. Существует предположение, что это обусловлено повышенной ролью в них ковалентиых связей. Твердость цинка и кадмня равна соответственно 2,5 и 2 (по десятичной шкале). По сжимаемости онн близки к магнию, тогда как сжимаемость ртути меньше, чем у бериллия. Электросопротивление всех трех элементов с повышением давления уменьшается, но у Zn и Cd это происходит плавно, а у Hg — со скачком около 33,5 тыс. аг. Работы выхода электрона с поверхности металлов составляют 3.4 (Zn), 3,9 (Cd) и 4,5 эв (Hg).

14) Температуры плавления элементов подгруппы цинка с повышением давления возрастают и при 20 тыс. ат становятся равными 506°С (Zn), 440 (Cd) и +65 (Hg). Теплоты плавления и возгонки (при 25°С) равны соответственно (ккал/г-атом): 1,76 и 31,1 (Zn), 1,45 и 26,8 (Cd), 0,55 и 14,7 (Hg). В парах все три элемента почти исключительно одноатомны, но ничтожное содержание молекул Э2 все же имеется (отношение Zn2/Zn меньше 210-*). Для энергий их диссоциации даются значения (ккал/моль): 7 (Zn), 3 (Cd) и 2 (Hg).

15) Будучи нагрет до 150 "С, цинк становится очень ковким и тягучим; напротив, выше 200 СС — настолько хрупким, что легко может быть измельчен в порошок. Такое изменение свойств обусловлено, по-виднмому, превращением обычного цинка выше 200 °С в другую аллотропическую форму, но по этому вопросу пока нет ясности. Ежегодное мировое производство цинка составляло в 1800 г. 1 тыс. г, в 1900 г. 480 тыс. г, а в иастоищее время составляет около 3 млн. т (без СССР).

16) Большая часть всего добываемого металлического цинка используется для изготовления сплавов с различными другими металлами и оцинковывания железа (т. е. покрытия его тонким слоем цинка) с целью предохранения от ржавления. Образующаяся в атмосферных условиях на поверхности цннка тончайшая пленка основиого карбоната (приблизительного состава nZnC03-3Zn(OH)2H20, где п = 1 или 2) хорошо защищает металл от дальнейшего окисления. Поэтому изделия из оцинкованного железа (крыши, водосточные трубы, ведра и др.) могут служить сравнительно долго. Довольно значительно потребление цинка для изготовления гальванических элементов различного типа (см., например, IX § 1 доп. 38).

17) Палочки чистого кадмия при сгибании издают треск (сходство с оловом).

Металл этот расходуется главным образом для иаиесеиия (с помощью электролиза)

чзащнтиых покрытий иа железные и стальные изделия. Подобное кадмироваиие

по антикоррозионной эффективности превосходит и оцинковывание, и никелирование

(ио недопустимо в изделиях для пищевой промышленности).

18) Важное использование кадмия связано с производством так называемых щелочных аккумуляторов. Кадмий является также обычной составной частью легкоплавких сплавов, вводится иногда в состав металла для типографских клише и в сплаве с ртутью (25% Cd) применяется для пломбирования зубов. Сплав его с 1 % Ni является высококачественным материалом для заливки подшипников. -Так как небольшая примесь Cd к меди сильно повышает прочность последней, существенно не уменьшая ее электропроводности, кадмий применяют при изготовлении электрических проводов. В 1900 г. было добыто всего 13 т кадмия, а в настоящее время его ежегодное мировое производст

страница 78
< 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
De Dietrich DTG 230 11 S
купить стенды для керамической плитки бу
компьютерные столы со стеклянной столешницей
склад временного хранения личных вещей свао

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
(08.12.2016)