Взаимодействие металлов и сплавов с другими газами

Медь образует сплав с неизвестным металлом, который в соединениях проявляет степень окисления +2. Массовая доля меди в сплаве составляет 90,8%. При растворении образца сплава массой 70,5 г в концентрированной серной кислоте выделился оксид серы (IV) объемом 24,64 л (нормальные условия). Какой металл образует сплав с медью (Других газов при взаимодействии сплава с серной кислотой не образуется.) Ответ цинк. [c.276]

Из меди и ее сплавов с цинком (латуни) изготовляют холодильники газодувок и газовых компрессоров, уплотнения крышек и фланцевых соединений аппаратов высокого давления, блоки разделения газовых смесей и воздуха методом глубокого охлаждения и другое оборудование, не имеющее соприкосновения с аммиаком. Аммиак, взаимодействуя с медью и ее сплавами, образует сложные комплексные соединения. При этом полностью изменяются физические свойства металлов и может нарушиться герметичность оборудования. Кроме того, прн высоких температурах в газовой среде восстановительные газы (водород, окись углерода и углеводороды) вызывают хрупкость окисленной меди. [c.94]

Коррозией металлов называется разрушение металлов или их сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой. По условиям, в которых металлы подвергаются разрушению, коррозия делится на х и м и-ческую и электрохимическую. Химическая коррозия возникает в результате действия различных газов и паров воды при высоких температурах, а также растворов неэлектролитов. Электрохимическая коррозия происходит под действием растворов различных электролитов солей, кислот и щелочей. В некоторых случаях газовая коррозия также сводится к электрохимической. Например, находящиеся в атмосфере (в особенности промышленных районов) двуокись углерода, двуокись серы, окислы азота и другие газы, соединяясь с водой, почти всегда находящейся в виде тонкой п.пенки на поверхности металла, образуют разрушающие металл КИС.ЛОТЫ. Мы ограничимся рассмотрением только электрохимической коррозии, как наиболее распространенной. [c.254]

Металлический кальций применяют в металлургии, используя метод кальцнйтер-мни для получения чистых бериллия, ванадия, циркония, ниобия, тантала и других тугоплавких металлов, а также вводя его в сплавы меди, никеля и специальные стали для связывания примесей серы, фосфора, углерода. Его применяют также для очистки благородных газов от кислорода н аз га, с которыми кальций энергично взаимодействует. Кальций и барий используют как вещества (геттеры), служащие для поглощения газов и создания глубокого вакуума в алектронных приборах. [c.299]

До сих пор рассматривалось образование, устойчивость и разрушение защитных оксидных пленок, возникающих на металле при химическом взаимодействии его с кислородом. Но помимо кислорода ряд других газов может обладать сильными агрессивными свойствами по отношению к металлам при повышенных температурах. Наиболее активными газами являются фтор, диоксид серы, хлор, сероводород. Их агрессивность по отношению к различным металлам, а следовательно, и скорость коррозий последних не одинакова. Так, например, алюминий и его сплавы, хром и стали с высоким содержанием хрома устойчивы в атмосфере, содержащей в качестве основного агрессивного агента кислород, но становятся совершенно неустойчивыми, если в атмосфере присутствует хлор. Никель неустойчив в атмосфере диоксида серы, а медь вполне устойчива. Коррозия низколегированных и углеродистых сталей в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, в топочных и печных газах сильно зависит от соотношения СО и Ог. Повышение содержания Ог увеличивает скорость газовой коррозии и, наоборот, повышение содержания СО ослабляет коррозию. Ряд металлов (Со, N1, Си, РЬ, С(1, Т1) устойчив в атмосфере чистого водяного пара при температуре выше температуры кипения воды. [c.211]

Известно, что от К. м. безвозвратно теряется около 10% ежегодной доСычи металла, кроме дополнительных потерь, связанных с антикоррозионными мероприятиями и ликвидацией последствий от коррозии. По механизму коррозионного процесса различают К- м. химическую и электрохимическую. Под химической коррозией подразумевают взаимодействие металлов с жидкими или газообразными веществами на поверхности металла, не сопровождающееся возникновением электродных процессов на границе раздела фаз. Напрнмер, реакции нри высоких темперагурах с кислородом, галогенами, сероводородом, сернистым газом, диоксидом углерода или водяным паром. Под электрохимической коррозией подразумевают процессы взаимодействия металлов с электролитами в водных растворах или в расплавах. Для защиты от коррозии поверхность металла покрывают тонким слоем масляной краски, лаков, эмали, другого металла, используют ингибиторы коррозии, электрохимическую защиту металлов, вводят в сплавы новые элементы, сильно повышающие коррозионную устойчивость, такие как хром, марганец, кремний и др. [c.136]

Взаимодействие металлов и сплавов с другими газами [c.368]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ С ДРУГИМИ ГАЗАМИ 379 [c.379]

Так, кристаллическое строение металлов больших периодов может быть связано со строением внешних электронных оболочек. Число электронов, переходящих в электронный газ, определяет электронную концентрацию данной металлической структуры и строение внешней оболочки иона. Ненаправленное взаимодействие образовавшихся ионов с коллективизированными электронами обусловливает главную металлическую компоненту межатомной связи в металлах. Чем выше концентрация электронного газа и чем меньше размеры ионов, тем выше энергия металлической связи. Внешние валентные электроны в металлах коллективизированы и не образуют гибридных пар. В металлах с кубическими плотными упаковками направленных связей вообще не существует. Такие связи появляются только в результате обменного взаимодействия внешних оболочек ионов, когда они сближаются вследствие взаимодействия ионов с электронным газом и перекрываются. Обменная компонента связи ионов с внешними р - или ( -оболочками обусловливает существование объемноцентрированной кубической структуры. Такая концепция заключает в себе достоинства модели свободных электронов и зонной модели, а вместе с тем представляет распространение квантовой теории валентности на область металлического состояния, позволяя из электронного строения оболочек ионов полз ить определенные данные о кристаллической структуре металлов. Зонная теория металлов, в которой при построении зон Бриллюэна исходят из заранее заданного типа решетки кристалла, позволяет успешно вычислять целый ряд электронных, магнитных и других свойств металлов и сплавов эта теория остается справедливой. [c.229]

Значительную проблему представляет выбор конструкционных материалов в случае очистки газов от фтора, фтористого водорода и других фторсодержащих соединений. Абсорбционные башни изготавливают либо из дерева с деревянной обрешеткой, либо из листовых пластмасс. Удовлетворительным облицовочным материалом являются графитовые кирпичи при очистке газов, содержащих элементарный фтор. Можно использовать никель и его сплавы, так как образующаяся пленка фторида никеля защищает металл от дальнейшей коррозии. При взаимодействии со сталью образующийся фторид железа представляет собой порошок с плохой адгезией,, поэтому стали не применяют тогда, когда возможен контакт с этими газами, особенно при повышенных температурах. [c.140]

Способность металла противостоять газовой коррозии определяется его жаростойкостью. Другой важной характеристикой металла при его взаимодействии с горячими газами является жаропрочность — способность металла сохранять механическую прочность и хорошо сопротивляться ползучести при высоких температурах. Многие металлы, например алюминиевые сплавы, вполне жаростойки при 400—450° С, но не жаропрочны. [c.25]

Если система однородна, т. е. в пределах ее не происходит каких-либо скачкообразных изменений свойств, и в то же время состоит из нескольких различных типов частиц, то она называется раствором. В широком смысле этого слова растворы могут иметь любое агрегатное состояние — газовое, жидкое или твердое. Газы могут смешиваться при не слишком высоких давлениях в любых соотношениях и независимо от их химической природы. Смешение происходит в результате свойственной всем макроскопическим системам тенденции к переходу в более хаотичное состояние. Этот вопрос подробнее рассматривается в следующей главе. Здесь отметим лишь, что так как межмолекулярные взаимодействия в газе невелики, этой тенденции ничто не противодействует, что и приводит к неограниченной смешиваемости газов. Существуют растворы и в твердом состоянии, например многие сплавы металлов, однако возможности их образования ограничены. Как нетрудно понять из предыдущего параграфа, твердый раствор может образоваться лишь, если два сорта молекул атомов или ионов могут заменять друг друга в элементарной ячейке кристалла. В дальнейшем в этом курсе речь будет идти только о жидких [c.120]

В группе Цинтля сродство обязано, главным образом, вандерваальсовским силам притяжения и электронам, жестко связанным с отдельными атомами. Эта группа состоит из сплавов благородных металлов, и их компоненты дают лишь небольшое изменение в типе решетки. Сродство в группе Хьюм-Розери обязано своим происхождением валентным электронам, которые, повидимому, свободны и находятся в виде так называемого электронного газа предполагают, что у атома нет полного числа электронов. В этой группе находятся все сплавы серебра, меди, золота, железа и платины с кадмием, магнием, оловом и другими металлами, показывающими изменение типа решетки промежуточной фазы. Для смешанной группы предполагают, что сродство обязано взаимодействию атомных частиц, остающихся, когда один валентный электрон отделен. Хотя эта группа имеет свободные электроны, но фаз группы Хьюм-Розери не имеет, и это объясняется тем, что в этих сплавах каждый атом обладает одинаковым числом валентных электронов. К этой группе принадлежат сплавы серебра, меди и золота, а также железа и платины смешанные друг с другом они имеют промежуточные фазы с небольшим изменением типа решетки при низкой температуре, а при высокой температуре присутствуют лишь смешанны кристаллы. [c.121]

При взаимодействии никеля с серой в процессе нагрева по границам его зерен образуется легкоплавкая эвтектика, вызывающая охрупчивание металла. Поэтому содержание серы в защитных и восстановительных газах при пайке никеля и его сплавов не должно превышать 0,40 мг/л остатки масел, красок, смазочных материалов и других веществ, содержащих серу, тщательно удаляют с поверхности деталей перед пайкой. Подобное же действие на никель и его сплавы оказывают свинец, висмут, мышьяк и некоторые другие легкоплавкие металлы. [c.337]

Если же, с другой стороны, два металла сплава взаимодействуют с газом Х2 или один металл взаимодействует с двумя газами Х2 и Уг (или с газом состава XY2), то образуются весьма сложные продукты реакции. Образующиеся соединения могут существовать на поверхности металла в виде гетерогенной смеси пли отдельных слоев возможно также образование такого нового двойного соединеншя, как шпинель. Соединение, образовавшееся в избытке, может навязать свою структуру всей совокупности продуктов реакции, причем второстепенные компоненты встраиваются в решетку главного соединения. Это зависит от образования твердых растворов. Наряду с тем в таких системах, как Рез04 —МП3О4, а-АЬОз — СггОз и СаО —МпО, образуются твердые растворы с неограниченной растворимостью. В этих случаях периодичность решетки почти не нарушается, но если два металла имеют разную валентность, то исходная решетка становится менее совершенной. Подобные примеры имеют большое значение при исследовании механизма окисления и рассматриваются подробнее дальше. [c.13]

Коррозия в продуктах сгорания мазутов и других видов нефтяного топлива, содержащего серу, натрий и ванадий, отличается от коррозии в продуктах сгорания твердых топлив, хотя также определяется воздействием на металл золовых отложений. Наибольшее отличие наблюдается при высоком отношении содержания ванадия и натрия. В этом случае развивается преимущественно ванадиевая коррозия металла. Применительно к сталям и другим сплавам на железной основе процесс ванадиевой коррозии рассматривается обычно как последовательность реакций взаимодействия УаОб с железом и оксидом железа, вследствие которых железо превращается в оксид, а оксид железа — в ванадат железа. Одновременно образуются низшие оксиды ванадия, которые окисляются кислородом, поступающим в зону коррозии вместе с дымовым газом, до УаОб, после чего воздействие УгОь на металл и оксиды возобновляется [6]. Таким образом, оксид ванадия(У) не расходуется (за исключением потери некоторого количества [c.227]

Имеется легкий металл серебристо-белого цвета, сплавы которого с другими металлами обладают большой легкостью и прочностью. На воздухе металл устойчив, но хорошо растворяется в растворах соляной кислоты и гидроксида натрия при этом выделяются одинаковые объемы газов. Порошкообразный металл при нагревании взаимодействует с серой. Продукт этой реакции при обработке его водой образует гидроксид, обладаюпцш амфотерными свойствами. Определите, что это за металл и сколько его нужно взять, чтобы получить 10,2 г оксида металла. [c.255]

Взаимодействии его с металлом в) вну пленки — при встречной диффузии с соизмеримыми скоростями металла и кислорода. Для большинства реакций окисления характерен первый случай, что объясняется заметно меньшей величиной радиусов И0Н01В металла по сравнению с радиусом иона кислорода. В общем случае можно считать, что от металла через пленку диффундируют ионы металла и электроны, а в обратном направлении, IB глубь пленки, атомы окислителя (рис. 5). На газовую коррозию металлов, кроме разобранных причин, влияют и многие другие факторы, связанные с внешними причинами (состав газовой среды, скорость движения газа, условия нагрева и др.), а также непосредственно с самим металлом (состав сплава, структура, состояние поверхности изделия, наличие внутренних напряжений и т. п.). Особенно сильно на газовую коррозию влияет состав газовой фазы. [c.16]

Имеются, однако, и возражения против данного метода, когда реагирующим газом являются воздух или другая смесь газов, взаимодействующая с металлом с различной скоростью например, в случае воздуха кислород поглощается значительно скорее азота влага, обычно содержащаяся в воздухе, также изменяет концентрацию реагирующих газов. Даже если время от времени впускать свежий воздух в трубку, атмосфера в установке все равно будет обогащена азотом. Для того чтобы ослабить этот эффект, объем у становки должен быть достаточно велик по сравнению с объемом воздуха, расходуемого на реакцию окисления. Но увеличение объема установки уменьщает чувствительность метода. Кроме того, в газовых смесях проявляется эффект тепловой диффузии, н хотя для с.меси кислорода с азотом эта диффузия незначительна, она все же привносит трудно определимую погреип ость. Дань [609], пользовлбшиися в своих исследованиях кислородом 95%-пой чистоты, столкнулся с некоторыми трудностями, которые исчезали, когда загрязненный газ заменили чистым кислородом. Тем не менее этот метод оказался весьма полезным, даже когда воздействующей газообразной средой был воздух, из-за простоты методики и возможности при измерениях непрерывно записывать через определенные короткие промежутки времени (до 60 мин) количество поглощаемого кислорода, например, в случае окисления различных сплавов хрома при 1250° С [401] . [c.242]

Окисление металлов кислородом воздуха особенно заметно в условиях высокотемпературной нефтепереработки. При высоких температурах скорость взаимодействия газа с металлом велика, поэтому там, где может возникнуть эта проблема, необходимо особенно тщательно подбирать металл для конструкций. Скиннер, Мейзон и Моран [10] описывают сопротивление различных сплавов этому виду коррозии и отмечают, что сопротивляемость Ре—N1—Сг-сплавов зависит в основном от содержания хрома, Однако при переменных температурах для коррозионного сопротивления более важным становится присутствие других компонентов сплава. Так, увеличение содержания никеля действует благоприятно, так как он уменьшает различие в термическом расширении между окислом и металлом и соответственно уменьшает напряжения иа границе раздела металл — окалина [41]. Кремний и алюминий заметно увеличивают сопротивляемость окислению. Имеются подробные рекомендации для соответствующего выбора сплава. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология