В природе происходит не только кругооборот воды, но и кругооборот других химических элементов. Они могут принимать разные состояния, переходить из одного в другое, проявлять различные свойства, находясь в определенной среде или при взаимодействии с химическими веществами.
Главная особенность железа — две степени окисления. Активное двухвалентное железо присутствует в воде в растворенном виде, трехвалентное — в виде взвешенных частиц. 2-валентная форма может переходить в трехвалентную. Такую способность металла используют для очистки воды от железистых примесей .
Степени окисления железа
При химическом анализе состава воды специалисты лаборатории отдельно определяют концентрацию растворенного и нерастворенного металла.
Растворенное железо
Fe2 — двууглекислое железо с низкой стойкостью. Присутствует в подземных водах, где нет контакта с воздухом, нет доступа кислорода. Под действием кислорода относительно быстро окисляется и переходит в 3-валентное.
В водной среде с очень низким уровнем pH трехвалентное железо F3 может присутствовать в растворенном виде. В слабощелочной воде растворяются хлориды FeCl3 и сульфаты (Fe2SO4)3 трехвалентного Fe3.
Увлекательная ХИМИЯ. Превратил ЖЕЛЕЗО в МЕДЬ!#short
Степени железа (remont-book.com)
Органическое железо находится в растворенном или коллоидном виде. Растворенным бактериальным железом питаются железистые бактерии, которые переводят его в нерастворимую форму и накапливают в своей желеобразной оболочке.
Если в воде есть растворившееся железо, это можно выявить по неприятному металлическому послевкусию и по бурому налету на стенках посуды, в которой хранится налитая вода. При длительном отстаивании может появиться на дне толстый ржавый осадок.
Нерастворенное железо
F2 очень редко, при определенных уровнях pH, может выпадать в осадок в виде гидроксида Fe(OH)2. Трехвалентное Fe3 присутствует в воде в нерастворимом состоянии в виде гидроксидной группы Fe(OH)3. Коллоидные частицы органического железа из-за микроскопического размера (менее 1 мкм) и способности отталкиваться друг от друга находятся во взвешенном состоянии, их сложно удалить из водного раствора.
Если в воде есть нерастворенное железо, из крана течет «ржавая» вода с красно-бурым оттенком, в которой заметны хлопья инородных частиц. Такую воду неприятно пить, у неё отчетливо выраженный металлический привкус. Присутствие железа выдают пятна ржавчины на сантехнических приборах.
Источник: dzen.ru
ЖЕЛЕЗО ОБЩЕЕ
Получением железа непосредственно из руды, минуя доменный процесс, занимались еще в прошлом веке. Тогда этот процесс и получил название прямого восстановления. Однако до последнего времени он не нашел большого распространения. Во-первых, все предложенные способы прямого восстановления были малопроизводительными, а во-вторых, полученный продукт — губчатое железо — был низкокачественным и загрязненным примесями. И все же энтузиасты продолжали работать в этом направлении.
Железо — Самый Полезный МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!
Положение коренным образом изменилось с тех пор, когда в промышленности начали широко использовать природный газ. Он оказался идеальным средством восстановления железной руды. Основной компонент природного газа — метан СН4 разлагают окислением в присутствии катализатора в специальных аппаратах — реформерах по реакции
2СН4+О2 → 2СО+2Н2.
Получается смесь восстановительных газов — окиси углерода и водорода. Эта смесь поступает в реактор, в который подается и железная руда. Оговоримся сразу —формы и конструкции реакторов очень разнообразны. Иногда реактором служит вращающаяся трубчатая печь типа цементной, иногда — шахтная печь, иногда — закрытая реторта.
Этим и объясняется разнообразие названий способов прямого восстановления: Мидрекс, Пурофер, Охалата-и-Ламииа, СЛ-РН и т. д. Число способов уже перевалило за два десятка. Но суть их обычно одна и та же. Богатое железорудное сырье восстанавливается смесью окиси углерода и водорода.
Но что же делать с полученной продукцией? Из губчатого железа не только хорошего топора — хорошего гвоздя отковать нельзя. Как бы ни была богата исходная руда, чистого железа из нее все равно не получится. По законам химической термодинамики даже восстановить все содержащееся в руде железо не удастся; часть его все равно останется в продукте в виде окислов.
И здесь на помощь нам приходит испытанный друг — электропечь. Губчатое железо оказывается почти идеальным сырьем для электрометаллургии. Оно содержит мало вредных примесей и хорошо плавится.
Итак, опять двухступенчатый процесс! Но это уже другой способ. Выгода схемы прямое восстановление — электропечь состоит в ее дешевизне. Установки прямого восстановления значительно дешевле и потребляют меньше энергии, чем доменные печи.
Такая бездоменная технология сталеплавильного производства была заложена в проект Оскольского электро металлургического комбината.
Заметим, что прямой переплав — не единственный способ применения губчатого железа в черной металлургии. Его можно также использовать вместо металлолома в мартеновских печах, конвертерах и электросталеплавильных печах.
Способ переплава губчатого железа в электропечах бурно распространяется и за рубежом, особенно в странах, располагающих большими запасами нефти и природного газа, т. е. в странах Латинской Америки и Ближнего Востока. Однако, уже исходя из этих соображений (наличия природного газа), пока нет еще оснований считать, что новый способ когда-нибудь полностью вытеснит традиционный двухступенчатый способ доменная печь — сталеплавильный агрегат.
Будущее железа
Железный век продолжается. Примерно 90% всех используемых человечеством металлов и сплавов — это Сплавы на основе железа. Железа выплавляется в мире Примерно в 50 раз больше, чем алюминия, не говоря уже о прочих металлах. Пластмассы?
Но они в наше время чаще всего выполняют в различных конструкциях самостоятельную роль, а если уж их в соответствии с традицией пытаются ввести в ранг «незаменимых заменителей», то чаще они заменяют цветные металлы, а не черные. На замену стали идут лишь несколько процентов потребляемых нами пластиков.
Сплавы на основе железа универсальны, технологичны, доступны и в массе — дешевы. Сырьевая база этого металла тоже не вызывает опасений: уже разведанных запасов железных руд хватило бы по меньшей мере на два века вперед. Железу еще долго быть фундаментом цивилизации.
Железо драгоценный металл
В «Географии» древнегреческого писателя Страбона упоминается о том, что африканские народы за один фунт железа отдавали десять фунтов золота.
Извлеченное из древнескандинавских гробниц оружие также свидетельствует о драгоценности железа в прошлом — ив него сделаны только острия мечей, а все остальные части — из бронзы.
Оружие из метеоритов
С давних времен люди пытались использовать метеоритное железо, хотя сделать это было не просто. Бухарский эмир приказал своим лучшим оружейникам отковать ему меч из куска «небесного железа». Но сколько они ни старались, ничего не получалось. Оружейников казнили. Они погибли из-за того, что нагретый металл не поддавался ковке.
Это характерно для никелистого метеоритного железа: оно куется только холодным, а при нагревании становится хрупким.
Несмотря на это, у властителя индийского княжества Джехангира в XVII в. были две сабли, кинжал и наконечник пики из метеоритного железа. Есть сведения, что из этого же материала были изготовлены шпаги Александра I и Боливара — героя Южной Америки.
Самородный чугун
Металлическое железо встречается не только в метеоритах. Еще в 1789 г. в «Словаре коммерческом!» Василия Левшина о самородном железе писалось: «Так называется железо, совсем приготовленное природой в недрах земных и совсем очищенное от веществ посторонних настолько, что можно из него ковать без переплавки всякие вещи».
Крупное скопление самородного железа было найдено на южном берегу острова Диско у берегов Гренландии. Оно залегало здесь в извергнутом через пласты каменного угля базальте в виде блесток, зерен и иногда мощных глыб.
В отличие от метеоритного железа, всегда содержащего сравнительно много никеля, самородное железо содержит не более 2% никеля, иногда до 0,3% кобальта, около 0,4% меди и до 0,1% платины. Обычно оно исключительно бедно углеродом. Однако возможно образование и самородного чугуна, например в результате контакта раскаленного углерода с железной рудой. В 1905 г. геолог А, А. Иностранцев обнаружил в районе острова Русского на Дальнем Востоке небольшие пластообразные скопления самородного чугуна, находящегося на глубине 30—40 м под скальными породами морского берега. В извлеченных образцах металла содержалось около 3,2% углерода.
Кристалл Чернова
Знаменитый русский металлург Д. К. Черно в (1839—1921) собрал коллекцию кристаллов железа. Некоторые кристаллы, найденные им в стальных слитках, достигали
длины 5 мм, большинство же не более 3 мм.
Главной ценностью коллекции был уникальный «кристалл Д. К. Чернова», описанный во многих учебниках по металловедению. Его нашел в груде стального лома шихтового двора подполковник морской артиллерии А. Г. Берсенев, служивший приемщиком на металлургическом заводе. Как удалось выяснить, кристалл вырос в 100-тонном слитке стали. Берсенев подарил его своему учителю Чернову.
Чернов тщательно исследовал кристалл. Вес его оказался 3 кг 450 г, длина 39 см, химический состав: 0,78% углерода, 0,255% кремния, 1,055% марганца, 97,863% железа.
Стальное вино
В старинных журналах можно найти рецепты различных «железных» лекарств. Так, в «Экономическом журнале» за 1783 г. сообщалось: «В некоторых случаях и болезнях и самое железо составляет весьма хорошее лекарство, и принимаются с пользой наимельчайшие оного опилки либо просто, либо обсахаренные». Там же перечисляются другие лекарства того времени: обсахаренное железо, железный снег, железная вода, стальное вино («виноградное кислое вино, как, например, рейнвейн, настоять с железными опилками и получится железное или стальное вино и вкупе весьма хорошее лекарство»).
Магнитное лекарства
В 1835 г. «Журнал мануфактур и торговли», сообщая о товарах, присланных из Вены в Петербург, упоминает металлические намагниченные бруски как средство от зубной и головной боли. Бруски рекомендовалось носить на шее. «Этот способ лечения ныне в моде, — сообщалось в журнале,— и по отзывам врачей, заслуживающим вероятия, помогает весьма многим».
В древности и в средние века магнит употребляли не только как наружное, но и как внутреннее. Гален считал магнит слабительным, Авиценна лечил им ипохондриков, Парацельс приготовлял «магнитную манну», Агрикола — магнитную соль, магнитное масло и даже магнитную эссенцию.
Химия железа
Вероятно, вы обратили внимание, что и статья, и заметка об элементе № 26 посвящены главным образом железу-металлу. Это и не удивительно: именно этим прежде всего железо интересно для нас. Но, отдавая должное главному металлу современной техники, нельзя забывать, что: элемент 36 26 обладает значительной химической активностью,, он образует множество соединений, проявляя обычно валентности 2+ и 3+; существуют соли железной кислоты H2FeО4, но в свободном состоянии эта кислота не получена, так же как и ее ангидрид — FeO3; природное железо состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 54, 56, 57 и 58; железо — жизненно важный элемент; в крови человека 14,5% ее веса приходится на долю гемоглобина — красного пигмента эритроцитов, в центре молекулы которого находится атом железа.
Альфа бета гамма дельта железо
Железо — полиморфный металл, оно кристаллизуется по-разному в зависимости от температуры. При обычных условиях железо существует в виде кристаллов с объемноцентрированной решеткой. Это привычное нам альфа-железо. При медленном его нагревании наблюдаются странные, на первый взгляд, температурные остановки: тепло продолжает поступать в металл, а температура его не повышается. Первая такая остановка для чистого железа будет при 769, вторая — при 910, третья — при 1401° С.
Закон сохранения энергии при этом, конечно, не нарушается. «Исчезнувшее» тепло тратится на перестройки кристаллической решетки. Они сказываются на многих свойствах металла. При 769° С, когда альфа-железо превращается в бета-железо, оно утрачивает свои магнитные свойства.
При 910° С происходит обычная перекристаллизация: объемноцентрированная решетка перестраивается в гранецентрированную (это гамма-железо) . При 1401° С — последняя перестройка: решетка вновь становится объемноцентрированной, но уже с большими, чем у альфа-железа, размерами элементарных кристаллов. Эта разновидность называется дельта-железом. При охлаждении расплавленного железа те же перестройки происходят в обратном порядке.
Вы читаете, статья на тему железо общее
Похожие страницы:
FERRUM REDUCTUM ЖЕЛЕЗО ВОССТАНОВЛЕННОЕ Действие: стимулирует функцию кровотворных органов. Показания: гипохромные анемии различной этиологии. Способ применения и дозы.
ЖЕЛЕЗО ГУБЧАТОЕ [no_toc] Что представляет собой губчатое железо это пористый агломерат частиц железа. Железо губчатое (крица)— исходный продукт для изготовления.
Окислительно восстановительные реакции с железом [no_toc] Развитие чёрной металлургии, куда включаются железо, сталь, чугун и марганец, является показателем технического и культурного.
Переработка чугуна в железо и сталь В настоящее время применяются два главных способа переработки чугуна в железо и сталь. Оба.
ЧТО ТАКОЕ ЖЕЛЕЗО УГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ Это сплавы железа с углеродом. Различают железа сплавы чистые (со следами примесей), используемые для исследовательских.
Железо в природе Железо (Ferrum); ат. вес 55,85 — самый распространенный после алюминия металл на земном шаре, составляющий 4,2% веса.
Понравилась статья поделись ей
Leave a Comment
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник: znaesh-kak.com
Укажите Общие свойства железа и золота и различия
Железо — твердый металл, а золото мягкий (чистое золото можно даже сминать, практически как пластилин).
3) Агрегатное состояние:
Оба металла твердые.
Вкуса как такового не имеют, но на языке чувствуется металлический привкус.
Запаха не имеют.
У железа — серый металлический, у золота — желтый (золотистый).
Похожие вопросы:
Химия, 14.03.2019 13:55
121 плз быстрее. быстрая выплата.
Химия, 14.03.2019 19:32
Складіть рівняння реакції окиснення речовин натрію магнію сірки дайте назву утвореним
Химия, 15.03.2019 06:26
В200г воды при t=80°c скаолько kcl можно растворить?
Химия, 17.03.2019 22:42
С. при нагревании нитрата серебра образовалось 10,8 грамма чистого серебра. рассчитайте объемы выделившихся газов.
Химия, 20.03.2019 21:38
Сколько может существовать изомерных жиров (триглицеридов), молекулы которых включают два остатка стеариновой и один остаток олеиновой кислот? обоснуйте свой ответ.
Химия, 24.03.2019 22:39
Рассчитать электродный потенциал хромового электрода в растворе. (полное на фото) !
Химия, 31.03.2019 20:28
Повне і неповне окиснення пропан-2-ол)
Химия, 02.04.2019 20:40
Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращение
Химия, 04.04.2019 20:18
Чем отлuчаются друг от друга полuпeптиды и белкu? что у них общeго?
Химия, 05.04.2019 08:36
Какой объем амиака образуется при азаимодействии сульфата амония массой 66 г с гидроксидом натрия
Химия, 05.04.2019 23:28
Для работы в лаборатории мистер фокс заказал необходимые реактивы по списку: определите, в каком месте в лаборатории и в каких условиях нужно хранить указанные реактивы? толуол, х. ч. хлористое железо, ч. д.а. натрий металлический серная кислота, х. ч. калия гидроокись, х. ч. аммоний двухромовокислый, х. ч. перетащите элементы на пустые поля сверху (каждый может быть использован несколько раз) в банке из темного стекла под слоем керосина, вдали от воды, окислителей и открытого огня в вытяжном шкафу, в банке из темного стекла в сухом шкафу, в банке с плотно закрытой крышкой в сухом шкафу, вдали от восстановителей и открытого огня в вытяжном шкафу, вдали от открытого огня
Химия, 06.04.2019 21:47
Скаких веществ получено соединение по реакции альдольно-кротоновой конденсации: . напишите структурные формулы веществ и назовите сначала карбонильную затем метиленовую компоненты. a) формальдегид и бутаналь; b) формальдегид и метилэтилкетон; c) метилэтилкетон и формальдегид; d) этаналь и пропаналь.
Источник: 5otvet.com