Химически чистое железо можно получить восстановлением чистой окиси железа ( которая получается при термическом разложении оксалата, карбоната или нитрата двухвалентного железа) при действии водорода, электролизом водных растворов солей железа, а также при термическом разложении карбонила железа. [4]
Химически чистое железо представляет собой в компактном состоянии серебристо-белый металл, устойчивый на воздухе и в воде вследствие образования на поверхности сплошной пленки оксидов. По отношению к щелочам она устойчива, а кислотой и сильными окислителями пассивируется. [5]
Химически чистое железо почти не имеет применения. Обычно применяются так называемые черные металлы — сталь, чугун и мягкое железо. [6]
Химически чистое железо получают: а) методом восстановления из окиси железа ( пирофорное железо); б) электролитическим путем; в) карбонильным процессом. Последние два метода неполностью освобождают железо от примесей. [7]
Как сделать чистое железо
Химически чистое железо устойчиво по отношению к влап и воздуху. [8]
Химически чистое железо получают электролизом растворов его солей или восстановлением окислов водородом. Это серебристо-белый, ковкий металл с плотностью 7 87 г / см3 и температурой плавления 1539 СС, легко намагничивается и размагничивается. [9]
Химически чистое железо в виде компактного металла при обычных условиях устойчиво к воздуху и воде. На поверхности металла образуется слой ржавчины. Слой ржавчины хрупок, порист, слабо пристает к металлу, поэтому он не предохраняет металл от дальнейшего ржавления. [10]
Химически чистое железо почти не подвергается коррозии. Железо хорошо растворяется в разбавленных кислотах — соляной и серной, вытесняя из последних водород; при этом образуются соли двухвалентного железа. Концентрированная H2SO4 на холоду не действует на железо. Щелочи на железо не действуют. [11]
Химически чистое железо совершенно не изменяется на воздухе и не растворяется в кислотах. Обычное техническое железо, называемое иначе мягкой сталью, содержит в своем составе около 0 2 % углерода. Такое железо во влажном воздухе быстро покрывается рыхлой пленкой окиси ( ржавчина), не предохраняющей его от дальнейшего ржавления. В разбавленных кислотах оно легко растворяется. Процесс пассивирования железа называется оксидированием. [12]
Химически чистое железо , в котором отсутствуют условия для появления поверхностных гальванопар, не подвержено электрохимической коррозии. Однако углеродистые и даже слаболегированные стали, используемые в энергетике, вне зависимости от структуры и содержания примесей практически в одинаковой степени страдают от кислородной и углекислотнои коррозии. Данное обстоятельство позволяет на практике без особой погрешности использовать для индикаторов коррозии сталь, по химическому составу и структуре не идентичную металлу контролируемой поверхности. Это объясняется влиянием меди на плотность защитных оксидных пленок. [13]
ЖЕЛЕЗНЫЙ СУРИК. Как получить оксид железа 3? Железо 3 оксид [Fe2O3] — Iron 3 oxide.
Химически чистое железо получают электролизом растворов его солей или восстановлением окислов водородом. Это серебристо-белый, ковкий металл с плотностью 7 87 г / см3 и температурой плавления 1539 С, легко намагничивается и размагничивается. [14]
Химически чистое железо получают методом восстановления из окиси железа ( пирофорное железо), электролитическим путем и карбонильным процессом. В железе технических сортов содержится незначительное количество примесей. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
Как получить чистое железо
Промышленные сорта технического железа (типа армко), получаемые пирометаллургическим способом, отвечают чистоте 99,75—99,85% Fe. Удаление летучих металлических, а также неметаллических примесей (С, О, S, Р, N) возможно переплавкой железа в глубоком вакууме или отжигом в атмосфере сухого водорода. При индукционной плавке железа в вакууме из металла удаляются легколетучие примеси, скорость испарения которых возрастает от мышьяка к свинцу в следующей последовательности:
As→S→Sn→Sb→Cu→Mn→Ag→Pb.
Очистка железа дистилляцией в вакууме с конденсацией на нагретой поверхности
Электролитическое рафинирование железа
Электролитическое получение чистого железа
Один из методов электролитического получения особо чистого железа (30—60 частей примесей на миллион) состоит в извлечении хлорного железа эфиром из раствора (6-н. HCl) и последующего восстановления хлорного железа весьма чистым железом до хлористого железа.
После дополнительной очистки хлористого железа от меди обработкой сернистым реактивом и эфиром получают чистый раствор хлористого железа, который подвергают электролизу. Полученные весьма чистые осадки железа для удаления кислорода и углерода подвергают отжигу в водороде. Компактное железо получают методом порошковой металлургии — прессованием в прутки и спеканием в атмосфере водорода.
Карбонильный метод очистки железа
Очистка железа зонной перекристаллизацией
- Свойства и области применения чистых металлов подгруппы железа
- Получение чистого висмута
- Свойства и области применения чистого висмута
- Способы глубокой очистки свинца
- Свойства и области применения чистого свинца
- Получение чистой ртути
- Получение чистого кадмия
- Получение чистого цинка
- Свойства и области применения чистых цинка, кадмия и ртути
- Получение особо чистой меди
Источник: metal-archive.ru
Чистое железо
Что такое чистое железо это чистота выхода при технологической переработке соединений железа , в результате которого получается металл чистотой 99,95% и выше, может быть получено только электролитическим способом. В качестве электролита используют железный купорос FeSО4, либо хлорид железа FeCl2 . Для получения чистого железа (высокочистого катодного) электролит не должен содержать металлов, более электроположительных, чем железо (медь, никель и др.)
Железо, получаемое пирометаллургическим путем, всегда содержит более или менее значительное количество углерода. Чистое железо (99,95% и выше) удается получить только электролитическим способом. Металл, столь необычный для железа степени чистоты, обладает рядом весьма ценных качеств, такими, как высокая пластичность, высокая магнитная проницаемость и пр. Эти свойства делают его весьма ценным для таких отраслей промышленности, как электротехника и телефония, порошковая металлургия и т. д.
Стандартный потенциал φ°Fe/Fe 2+ = — 0,44 в, т. е. он близок к равновесному потенциалу водородного электрода в нейтральном растворе. Ток обмена железа невелик и железо выделяется со значительной химической поляризацией. Перенапряжение же выделения водорода на железе не очень велико. Поэтому на катоде железо всегда выделяется совместно с водородом. Чтобы уменьшить величину поляризации железа (увеличить ток обмена) и одновре менно сделать возможно более положительным равновесный потенциал железа, следует повысить его концентрацию в растворе.
Большое влияние на совместное выделение железа и водорода оказывает температура. При низких температурах (20—25° С) скорость разряда ионов железа превышает скорость разряда ионов водорода только при низких плотностях тока (до 100 а/м 2 ). Чтобы получить приемлемый выход по току при высоких плотностях тока, температуру электролита необходимо держать возможно более высокой -85-100°С (рис. 2) . При этих температурах уве личение плотности тока, напротив, ведет к возрастанию выхода по току.
Поэтому электролиз ведут при плотностях тока порядка 500—1000 а/м 2 . Резкое понижение выхода по току с увеличением концентрации кислоты в растворе заставляет поддерживать последнюю возможно более низкой. Однако чрезмерно снижать концентрацию кислоты недопустимо, так как в нейтральных или близких к нейтральным растворам происходит выпадение гидроокиси и основных солей железа. Чтобы избежать этого, рН электролита поддерживают в пределах 2—3. При этом частичное выделение водорода на катоде неизбежно.
Помимо выделения водорода, на катодный выход по току заметное влияние оказывает реакция восстановления Fe 3+ до Fe 2+ .
В качестве основного компонента электролита могут служить либо железный купорос FeSО4, либо хлорид железа FeCl2. Катодное железо, полученное из сульфатных электролитов, обычно обладает повышенной хрупкостью, в то время как железо, осажденное из хлорида, имеет высокую прочность. Кроме того, FeCl2 лучше растворим в воде, чем FeSO4. Поэтому обычно применяют хлоридный электролит. Помимо FeCl2 или FeSO4, электролит содержит солевые добавки для повышения его электропроводности и немного кислоты или кислой соли для поддержания постоянной величины рН.
Для получения чистого железа (высокочистого катодного) электролит не должен содержать металлов, более электроположительных, чем железо (медь, никель и др.). Кроме того, большая поляризация железа создает возможность для соосаждения и некоторых электроотрицательных примесей. Большая анодная поляризация при электролизе с растворимыми анодами создает условия для растворения таких электроположительных металлов, как медь и никель, поэтому их не должно содержаться в анодах. В этом отношении электролиз железа подобен электролитическому рафинированию никеля.
Источник: znaesh-kak.com