Металлы в природе. Производство металлов

Комплексные соединения широко распространены в природе, играют важную роль в биологических процессах. Достаточно упомянуть гемоглобин крови (комплексообразователь Ре +) и хлорофилл зеленых растений (комплексообразователь Mg + ), витамин В12 (комплексообразователь Со + ). Комплексные соединения и комп-лексообразование находят самое разнообразное практическое применение. Образование комплексов используется при умягчении жесткой воды и растворении камней в почках важнейшую роль играют комплексные соединения в химическом анализе, производстве металлов и т. д. [c.76]

Окисление — восстановление — один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления — восстановления. Получение простых веществ, например железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д., и ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов и т. д. было бы невозможно без использования окислительно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа пер-манганатометрия, иодометрия, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.51]

МЕТАЛЛЫ В ПРИРОДЕ. ПРОИЗВОДСТВО МЕТАЛЛОВ [c.190]

Реакция образования фосгена протекает при наличии катализатора (активированного угля) и при комнатной температуре. Способность оксида углерода восстанавливать многие оксиды металлов широко используется в пирометаллургии. Эти реакции лежат в основе промышленного производства таких металлов, как Ре, Со, N1, Си, Ag, Мп, Мо н др. Условия восстановления определяются природой оксида металла. Температуры восстановления металлических оксидов варьируют от 300 до 1500 °С. В доменном процессе суммарная реакция представлена уравнением [c.186]

Размер шариков дисперсной фазы в эмульсиях колеблется в широких пределах от таких, которые можно рассмотреть даже невооруженным глазом, до шариков коллоидной степени дисперсности. Размер шариков дисперсной фазы в эмульсиях в большей части составляет 0,1—10,0 мкм. Поэтому их можно наблюдать в поле обычного оптического микроскопа. Эмульсии весьма распространены в природе и технике. К ним относятся, например, молоко, яичный желток, нефть, в которой всегда содержатся в диспергированном виде вода, млечный сок растений — каучуконосов, охлаждающие эмульсии, которые используются при холодной обработке металлов. В производстве полимеров используется эмульсионный метод полимеризации. Если процесс полимеризации может происходить только при контакте мономера с катализатором, который растворяется в другой жидкости, то создают соответствующую эмульсию. При этом существенно увеличивается поверхность соприкосновения мономера с жидкостью, содержащей катализатор, и во столько же раз увеличивается скорость реакции полимеризации. [c.448]

Процесс удаления окислов с поверхности металлов путем обработки изделий в растворах кислот, щелочей или солей называется травлением. Необходимость удаления окислов перед нанесением покрытий очевидна, так как в процессе технологической обработки металлов, при сварке, в промежутках между отдельными этапами производства металл покрывается окислами. Состав и состояние окислов и окалины на металлах существенно отличаются в зависимости от природы металла, способов его предварительной обработки и дальнейшей обработки. [c.125]

Значение химии. Химия в народном хозяйстве СССР. В современной жизни, особенно в ироизводственной деятельности человека, химия играет исключительно важную роль. Пет 1Ю пи ни одной отрасли производства, не связанной с применением химии. Природа дает нам лишь исходное сырье — дерево, руду нефть и др. Подвергая природные материалы химической переработке, получают разнообразные вещества, необходимые для сельского хозяйства, для изготовления промышленных изделий и для домашнего обихода — удобрения, металлы, пластические массы, краски, лекарственные вещества, мыло, соду и т. д. Для химической переработки природного сырья необходимо знать общие законы превращения веществ, а эти знания дает химия. [c.15]

Вопрос о ковке стали при движении его вперед не сойдет с того пути, на который мы его сегодня поставили , — заявил Д. К. Чернов много лет спустя, заканчивая свои лекции-беседы О методах производства высококачественной стали . Почти полвека спустя, в разгар первой мировой войны русские металлурги, чествуя Д. К. Чернова как большого ученого и вдохновенного практика, писали ему Вы первый постигли природу литого металла, открыли критические точки превращений стали и явились. родоначальником учения о полиморфизме железа и металлографии... [c.499]

Процессы, происходящие при выплавке чугуна, стали и других металлов, включают в себя взаимодействие между металлом и шлаком. Так как металлургические шлаки являются электролитами, то подобные реакции имеют электрохимическую природу. Так же как и в случае металла, погруженного в водный раствор электролита, иа границе жидкой стали и расплавленного шлака возникает двойной электрический слой. Поэтому между этими двумя фазами существует скачок электрического потенциала, который влияет иа обмен ионами между металлом и шлаком, т. е. на протекание химических реакций сталеплавильного производства. Двойной электрический слой может, например, возникнуть в результате перехода закиси железа из шлака в металл по реакции [c.271]

На поверхности полированного металла имеются многочисленные неровности (рис. П1.12, см. вклейку). Высота неровностей достигает десятков и сотен ангстремов [2, 34—36]. Кроме того, на поверхности металла имеются дефекты типа микротрещин и пустот [2]. Трещины могут иметь размеры от долей миллиметра до нескольких ангстремов. Их возникновение может быть обус-словлено термическим и механическим воздействием, нарушениями процесса роста, регулярности строения решетки, инородными включениями. Наиболее изучены две основные формы микротрещин — эллиптические и клинообразные. Микротрещины могут иметь многочисленные боковые ответвления. Сложная система связанных между собой микротрещин и микрополостей может распространяться на значительный объем металла (рис. III.13, см. вклейку). На рис. III.14 (см. вклейку) приведен электронно-микроскопический снимок поверхности одного из распространенных металлических субстратов — медной жилы, применяемой в производстве эмальпроводов. Кроме многочисленных неровностей поверхности субстрата, обусловленных кристаллической природой металла, в данном образце можно обнаружить глубокие борозды и царапины, возникшие в процессе производства. [c.103]

С этими важнейшими материалами имеют дело черная и цветная металлургия, авиационная и редкометаллическая промышленность, электротехника, электроника и многие отрасли машиностроения. Аналитические задачи здесь многообразны определение примесей и легирующих добавок металлической и неметаллической природы, фазовый анализ, определение газообразующих примесей. С одной стороны, металлы и сплавы, несомненно, классический объект анализа направление это накопило значительный опыт. С другой стороны, постоянное появление новых марок сталей и сплавов, в том числе жаропрочных и тугоплавких, увеличение требований к чистоте металлов, модернизация технологии производства постоянно ставят перед аналитической химией новые задачи. [c.98]

Основное достоинство издания Паскаля заключается в том, что каждая монография, посвященная тому или иному элементу, составлялась выдающимся специалистом в данной области. Поэтому краткость изложения отчасти компенсируется разумным отбором материала, критическим освещением сообщаемых сведений и, как правило, их достоверностью. Систематизация материала подчинена единому (в основных чертах) плану. Вначале излагаются исторические сведения об открытии элемента и первых работах с его соединениями, о его минералах, распространенности его в природе и размерах производства приводятся различные методы извлечения элемента из руд, физические и химические свойства, аналитические данные и области применения. Затем следует обзор различных соединений данного элемента с другими элементами периодической системы. При этом сплавы всех металлов выделены особо и сведения о них приведены все вместе в ХП томе. В отличие от издания Гмелина, в справочнике Паскаля общие свойства родственных элементов (например, щелочных металлов, радиоактивных, редкоземельных и некоторых других) обсуждаются параллельно. [c.132]

Выбирать способ подготовки поверхности перед покрытием следует в зависимости от характера и количества загрязнений, природы покрываемого металла, производительности способа, санитарно-гигиенических показателей, простоты организации производства, обеспечения требуемой чистоты поверхности. [c.133]

Большое количество товаров, рассматриваемых в этой главе, в том отношении сходно с предметами трех предшествующих глав, что они являются во всеобщем применении только С развитием промышленности, так как первобытная жизнь обходилась и еще ныне обходится почти без каменного угля, без нефти, без химических продуктов и без металлов, хотя все они более или менее известны с древнейших веков. Притом металлы доставляют столь видимые и столь полезные для жизни предметы или орудия труда, что по ним отличают первобытные эпохи жизни людей. Государственность родилась и развилась в текущий век железа, умножившего органы людей в борьбе их с природою. Отсюда уже понятна громадная важность развития металлургических видов промышленности для всей жизни народов и то всеобщее внимание, которое обращает на себя повсюду добыча в стране всяких металлов и изделий, из них получаемых, равно как и великое разнообразие товаров, содержащих различные металлы. Согласно с порядком, принятым в тарифе 1891 г., мы рассмотрим промышленные и таможенные металлические интересы России в пяти главных отделах этого сложного предмета 1) руды как природное сырье, служащее для получения металлов 2) металлы не в деле или в таком виде, в каком они, как сырой материал, обращаются в торговлю и служат для производства разных металлических предметов [c.799]

Открытие в конце прошлого века принципа направленности в построении костей животных,, обеспечивающего максимальную прочность при минимуме веса, осознание этого важного факта и очевидная направленность структуры не только костей, но почти всех конструкций живой природы (ствол дерева, соломинка, бамбук, хитиновый скелет насекомых) вместе с развитием новых методов производства и постановкой новых задач, выдвигаемых техникой, подготовили почву для изобретения в конце XIX века ортотропного материала — перекрестной фанеры. Однако ее применение в ответственных конструкциях ограничивалось сравнительно невысокими физическими и механическими свойствами дерева и сильной зависимостью этих свойств от влажности и воздействия солнечной радиации. Все указанные выше недостатки фанеры привели к тому, что фанера сначала бурно вошла в авиацию, но вынуждена была затем отступить перед металлами, в частности перед легкими сплавами. [c.262]

С древнейших времен человек наблюдал в природе химические явления и пытался использовать их для улучшения условий своего существования. Скисание молока, брожение сладкого сока плодов, действие ядовитых растений давно привлекли внимание человека. Однако важнейшее химическое открытие доисторического периода — это использование огня. Неизвестны ни место, ни время, когда человек научился зажигать дерево и поддерживать горение. Неизвестно также, сколько времени прошло с тех пор, как человек начал использовать огонь для приготовления пищи, в гончарном производстве и для обработки металлов. К началу исторической эпохи химические и физические знания в этих направлениях находились на высоком уровне. Египтяне получали краски и косметические средства из минеральных веществ, умели добывать золото, бронзу и железо, красить ткани и изготовлять стекло и фарфор. [c.11]

Стойкость покрытий определяется природой наносимого металла и характером защиты. У цинкового покрытия, поскольку оно является анодным, пористость не играет существенной роли. Чаще всего это покрытие применяется для защиты стали от атмосферной коррозии (толщина 0,05—0,1 мм) при содержании в воздухе сернистых соединений наносят двухслойное покрытие — подслой цинка (толщина 0,05 мм) и слой алюминия (толщина 0,1—0,2 мм)] для работы в сильно агрессивной атмосфере химических производств изделия обычно покрывают свинцом (толщина 0,2—0,5 мм). [c.325]

Технология редких металлов имеет ряд характерных черт, отличающих ее от технологии черных и цветных металлов. Металлургия редких металлов не знает процессов непосредственной выплавки металла из руды в крупных печах с получением металла, содержащего сравнительно небольшие количества примесей. Для получения редких металлов из рудных концентратов. иногда очень плохо поддающихся разложению, приходится применять после предварительного обжига, спекания или кислотного разложения сырья методы, аналогичные химико-ана-литическим методам определения соответствующих металлов. Во многих случаях процесс не доводится до получения чистого металла, например для присадки редких металлов к стали пользуются их сплавами с железом, многие редкие металлы находят себе применение в технике в виде солей или окислов. Таким образом, методы, применяемые в технологии редких металлов, довольно разнообразны. Масштабы производства весьма различны и в некоторых случаях, из-за малой распространенности металла в природе, не выходят за рамки лабораторных. В связи с этим и вопросы аппаратурного оформления технологических процессов разрешаются иногда довольно своеобразно. В цехах, перерабатывающих соединения редких металлов, можно рстретить самое разнообразное как по объемам, так и по конструкции оборудование — от простейшего гидрометаллургического до новейших автоматизированных установок, высокая стоимость которых вполне оправдывается ценностью получаемого металла. [c.19]

Производство цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторов основано на введении, кроме цеолита-наполнителя, смеси нитратов редкоземельных металлов (лантаноидов). Лантаноиды встречаются в природе в очень небольших количествах. Одним из главных их источников является минерал монацит, представляющий собой смесь фосфатов церия, лантана и др. Ввиду большого сходства в свой- [c.104]

В природе А. образуется при разложении органических веществ, содержащих азот. В промышленности А. получают прямым синтезом его из азота и водорода при температуре около 550° С и под давлением 35 10 Па на железном катализаторе. С воздухом и кислородом А. образует взрывоопасные смеси. Жидкий А. вызывает на коже тяжелые ожоги, очень опасен для глаз. А. используют для производства азотной кислоты, солей аммония, карбамида (мочевины), цианистоводородной кислоты, кальцинированной соды, в органическом синтезе, для приготовления нашатырного спирта, в холодильных установках, для азотирования стали и др. А. и соединения аммония применяют как удобрения. Жидкий А. растворяет щелочные и щелочноземельные металлы, образующие в нем темно-синие растворы с металлическим блеском. [c.23]

Исходное сырье для производства черных металлов — железные руды. Вследствие высокого сродства к кислороду железо находится в природе в виде оксидов различной степени окисления. Минеральные породы, содержащие подобные оксиды в смеси с пустой породой называются железными рудами. [c.50]

А потери природа понесла тут немалые. На месте разработок остаются лишь безжизненные песчаные дюны, на которых вряд ли что-нибудь когда-нибудь вырастет. Жуткими ядовитыми пятнами на канадской земле остаются мертвые озера, наполненные отходами очистных заводов — кислотой, на поверхности которой плавает маслянистая пленка. На дно таких озер оседают частицы тяжелых металлов. Печальными памятниками деятельности Сан Ойл и ей подобных корпораций становятся и гигантские отвалы серы — одного из побочных продуктов производства. Продать ее на месте не удается, а вывозить компании считают невыгодным. [c.142]

Из данных табл. 5,2 следует, что наиболее опасны выбросы в атмосферу некоторых полициклических ароматических углеводородов и серосодержащих соединений, в связи с чем в некоторых странах введены специальные стандарты на выбросы канцерогенных веществ (бензпирен, бензол), тяжелых металлов, неорганических (ИСК, НгЗ, 802, МОг) и органических веществ (углеводороды, фенолы, сероуглерод). Необходимость в уменьшении выбросов в окружающую среду очевидна и бесспорна, однако предприятия не станут использовать инженерные методы охраны природы, если это не будет им выгодно. К сожалению, сама по себе природоохранная деятельность прибыли предприятиям не приносит, за исключением случаев, связанных с утилизацией отходов, уловленных в процессе очистки отходящих газов и сточных вод. Большинство этих веществ является ценным сырьем и может быть использовано в производстве продукции, способствуя тем самым получению дополнительной прибыли. Однако эксплуатация оборудования по улавливанию этих веществ часто требует таких затрат, которые съедают всю прибыль от продажи полученной продукции. Поэтому наряду с экологическим воспитанием и образованием важнейшей функцией государства является создание таких условий функционирования предприятий, когда они будут вынуждены заниматься природоохранной деятельностью и будут материально заинтересованы в ее проведении. [c.79]

Прямая перегонка и деструктивные процессы переработки нефти сопровождаются образованием газа, в котором в зависимости от содержания и природы сернистых соединений в сырье присутствуют в различных концентрациях сероводород и другие соединения серы (табл. 5.1). При наличии сероводорода в газе создаются условия для коррозии металлов, снижается эффективность каталитических процессов из-за отравления катализаторов. Прежде чем направить заводские газы на разделение, их как правило, подвергают очистке. Проведение очистки всегда повышает стоимость газов, однако возросший во всем мире спрос на серу в корне изменил экономические показатели процессов очистки газа. К прибыли, получаемой от реализации очищенного газа, прибавилась стоимость извлекаемой из него серы. В Канаде, например, сера при различном содержании в газе. сероводорода рассматривается как основной, сопутствующий или побочный продукт, и в зависимости от этого распределяются затраты на очистку газа и производство серы [70]. [c.280]

Известно, что при радикальной полимеризации не представляется возможным существенно регулировать структуру полимерной цепи. Анионная же полимеризация диенов впервые открыла возможность регулирования структуры полимера путем изменения природы щелочного металла и условий полимеризации. Еще в 30-х годах на Опы тном заводе литер Б было показано, что переход от натрия и калия к литию сопровождается повышением количества 1,4-звеньев в цепи и соответственно понижением температуры стеклования и улучшением морозостойкости полимера. На основании полученных данных был разработан промышленный способ и организовано производство морозостойкого литийбута-диенового каучука (СКБМ). [c.11]

Руды являются основным сырьем металлургии — отрасли промышленности, производящей металлы. Для извлечения металлов используют руды, содержащие металл в достаточном количестве в виде соединений, доступных для химических превращений. При этом учитывается также распространенность металла в природе. Так, титан извлекают из руд с массовой долей Т10г 6—30%- В производстве вольфрама применяют руды, которые содержат 0,14—0,5 % WO3. [c.190]

Предистория химии. Открытие отдельных химических превращений громадной практической значимости — таких, как горение (па выражению Энгельса, первая победа человека над природой), выплавка металлов из руд и практическое овладение этими превращениями произошло еще при первобытно-общинном строе. Эти открытия на десятки тысячелетий опередили возникновение химии как науки. Прогресс производства сопровождался дальнейшим расширением круга практически освоенных химических превращений при рабовладельческом строе (открытие стеклоделия), а особенно при феодально-крепостническом строе. При этом возникла и своеобразная, более или менее массовая, специализация в поисках новых химических превращений — алхимия. [c.19]

Химическое необратимое растворение сопровождается такого рода взаимодействиями растворенного вещества с растворителем или с химически активными веществами, присутствующими в растворе, при 1 отором меняется природа растворенного вещества, и его кристаллизация в первопачальном виде невозможна. Характерным примером химического растворения является растворение металлов в кислотах при травлении поверхности металлов (в обработке металлов, в гальваностегии, в цинкографии) при получении СиЗО 5Н2О из медных отходов, из цинковых отходов в производстве литопона и т. п, [c.174]

Кальций относится к группе легких металлов, получение которых сопряжено с большими техническими трудно-СТЯ1МИ. Поэтому, несмотря на огромное распространение кальция в природе и весьма ценные свойства этого металла, мировое производство его ограничено несколькими десятками тонн в год. [c.78]

При изучении процесса полимеризации бутадиена шелочными металлами на Опытном заводе литер Б еше в 30-х годах было показано, что на регулярность полимерной цепи по признаку присоединения 1,4 мономерных звеньев влияет природа щелочного металла. Переход от натрия к калию и далее к литию сопровождается повышением количества 1,4-звеньев в цепи и соответственно понижением температуры стеклования и улучшением морозостойкости полимера. На основании полученных данных был разработан промышленный способ производства морозостойкого литийбутадиенового каучука СКБМ. [c.250]

Загрязнение гидросферы. Исключительно сильное отрицательное влияние на природу оказывают также жидкие или растворимые в воде загрязнители, попадающие в виде промышленных, коммунальных и дождевых стоков в реки, моря и океаны. Объем сточных вод, сбрасываемых в водоемы мира, ежегодно составляет 700 кмЗ и к концу XX в. удвоится. Как правило, для нейтрализации стоков требуется их 5 -12-кратное разбавление пресной водой. Следовательно, при современных темпах развития производства и непрерывно растущем водо-потреблении (5 - 6% в год) в самом ближайшем будущем человечество полностью исчерпает запасы пресных вод на Земле. К наиболее водоемким и крупным загрязнителям водоемов относятся химическая, нефтехимическая, нефтеперерабатывающая, нефтяная, целлюлозно-бумажная, металлургическая и некоторые другие отрасли промышленности, а также сельское хозяйство (наприме1>, для целей орошения). Со сточными водами НПЗ в водоемы попадают соленая вода ЭЛОУ, ловушечная нефть, нефтешламы, нефтепродукты, химические реагенты, кислые гудроны, отработанные щелочные растворы и т.д. С та1шми и дождевыми стоками в водоемы сбрасывается в огромных количествах практически вся гамма производимых в мире неорганическл х и органических веществ нефть и нефтепродукты, минеральные удобрения, ядохимикаты, тяжелые металлы, радиоактивные, биологически активные и другие загрязнители. В мировой океан ежегодно попадает в том числе более 15 млн т нефти и нефтепродуктов, 200 тыс. т свинца, [c.30]

Диоксид серы 50г — это бесцветный газ, в 2,3 раза тяжелее воздуха, с резким запахом. Чистый 100%-ный 50г при атмосферном давлении и —10°С сжижается. При растворении 502 в воде образуется слабая и нестойкая сернистая кислота 502-ЬН20з=г а Н250з. Сырьем для производства диоксида серы (а следователь-1ю, и серной кислоты) могут быть природные материалы и промышленные отходы, содержащие серу. В природе сера встречается в основном в трех видах 1) элементарная самородная ссра, механически смешанная с другими минералами 2) сернистые металле [c.116]

Селен мало распространен в природе. В земной коре содержание селена составляет 0,00006% (масс.). Его соединения встречаются в виде примесей к природным соединениям серы с металлами (PbS, FeS2 и др.). Поэтому селен получают из отходов, образующихся при производстве серной кислоты, при электролитическом рафинировании меди и при некоторых других процессах. [c.468]