Получение хромового ангидрида
Категория реферата: Рефераты по химии
Теги реферата: доклад по истории на тему, решебник по русскому языку класс
Добавил(а) на сайт: Меликов.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата
Кислоты хрома, отвечающие его степени окисления +6 и различающиеся
соотношением числа молекул CrO3 и H2O, существуют только в виде растворов.
При растворении кислотного оксида CrO3, образуется монохромовая кислота
(просто хромовая) H2CrO4.
CrO3 + H2O = H2CrO4
Подкисление раствора или увеличение в нем CrO3 приводит к кислотам общей формулы nCrO3 H2O при n=2, 3, 4 это, соответственно, ди, три, тетрохромовые кислоты. Самая сильная из них - дихромовая, то есть H2Cr2O7. Хромовые кислоты и их соли- сильные окислители и ядовиты.
5. Применение
Основная часть добываемой в мире хромистой руды поступает сегодня на ферросплавные заводы, где выплавляются различные сорта феррохрома и металлического хрома.
Хромиты широко используют в огнеупорной промышленности для изготовления огнеупорного хромитового и хромомагнезитового кирпича. Такой кирпич химически пассивен, устойчив при температурах выше 22000С, хорошо выдерживает резкие колебания температур. Магнезитохромитовый кирпич - отличный огнеупорный материал для футеровки (защитной внутренней облицовки) мартеновских печей и других металлургических агрегатов. Своды из хромомагнезитового кирпича выдерживают вдвое больше плавок, чем своды из упорного кварцевого материала.
Химики используют хромиты для получения бихроматов калия и натрия, а также хромовых квасцов, которые применяются для дубления кожи, придающего ей красивый блеск и прочность. Такую кожу называют «хромом», а сапоги из нее «хромовыми». Растворимые в воде хроматы натрия и калия применяются в текстильном и кожевенном производстве, как консерванты древесины (они уничтожают древесные грибки).
Хромовая смесь - сернокислый раствор бихромата калия или натрия
используется для мытья химической посуды в лабораториях. Наиболее часто
применяется раствор содержащей по массе приблизительно 12 частей K2Cr2O7,
70 частей воды и 22 части H2SO4.
Как бы оправдывая свое название, хром принимает деятельное участие в
производстве красителей для стекольной, керамической, текстильной
промышленности. Нерастворимые хроматы некоторых металлов (PbCrO4, ZnCrO4,
SrCrO4) - прекрасные художественные краски. Богатством оттенков - от розово-
красного до фиолетового славится SnCrO4, используемый в живописи по
фарфору.
В мире драгоценных камней рубину принадлежит второе место после алмаза.
Технология получения искусственного рубина заключается в следующем: в оксид
алюминия Al2O3 вводят дозированную добавку оксида хрома (III), - ему-то и
обязаны рубиновые кристаллы своим чарующим цветом. Но искусственные рубины
ценятся не только за свои «внешние данные»: рожденный с их помощью лазерный
луч способен буквально творить чудеса.
Оксид хрома (III) позволил тракторостроителям значительно сократить
сроки обкатки двигателей. Обычно эта операция, во время которой все
трущиеся детали должны «привыкнуть» друг к другу, продолжалась довольно
долго и это, конечно, не очень устраивало работников тракторных заводов.
Выход из положения был найден, когда удалось разработать новую топливную
присадку, в состав которой вошел оксид хрома (III). Секрет действия
присадки прост: при сгорании топлива образуются мельчайшие абразивные
частицы оксида хрома (III), которые, оседая на внутренних стенках цилиндров
и других подвергающихся трению поверхностях, быстро ликвидируют
шероховатости, полируют и плотно подгоняют детали. Эта присадка в сочетании
с новым сортом масла позволила в 30 раз сократить продолжительность
обкатки.
Замена в рабочем слое магнитофонной пленки оксида железа на частицы оксида хрома (III) позволила резко улучшить качество звучания, пленка стала надежнее в работе.
Фотоматериалы и лекарства, катализаторы для химических процессов и металлические покрытия - всюду хром оказывается «при деле». О хромовых покрытиях следует рассказать подробнее.
5.1. Хромирование
Давно было замечено, что хром не только отличается большой твердостью (в этом отношении у него нет конкурентов среди металлов), но и хорошо сопротивляется окислению на воздухе, не взаимодействует с кислотами. Тонкий слой этого металла попробовали электролитически осаждать на поверхность изделий из других материалов, чтобы предохранить их от коррозии, царапин и прочих «травм». Однако хромовые покрытия оказались пористыми, легко отслаивались и не оправдывали возлагаемых на них надежд.
Почти три четверти века бились ученые над проблемой хромирования, и лишь в 20-х годах прошлого столетия проблема была решена. Причина неудач заключалась в том, что используемый при этом электролит содержал трехвалентный хром, который не мог создать нужное покрытие. А вот его шестивалентному «собрату» такая задача оказалась по плечу. С этого времени в качестве электролита начали применять хромовую кислоту - в ней валентность хрома равна 6. Толщина защитных покрытий (например, на некоторых наружных деталях автомобилей, мотоциклов, велосипедов) составляет до 0,1 миллиметра. Но иногда хромовое покрытие используют в декоративных целях - для отделки часов, дверных ручек и других предметов, не подвергающихся серьезной опасности. В таких случаях на изделие наносят тончайший слой хрома (0,0002-0,0005 миллиметра).
Литовские химики разработали способ создания многослойной «кольчуги» для особо ответственных деталей. Тончайший верхний слой этого покрытия (под микроскопом его поверхность и в самом деле напоминает кольчугу) состоит из хрома: в процессе службы он первым «принимает огонь на себя», но пока хром окисляется, проходят многие годы. Тем временем деталь спокойно несет свою ответственную службу.
Хромированию подвергаются не только металлические детали, но и изделия из пластмасс. Подвергнутый испытаниям широко известный полимер - полистирол, «одетый» в хром, стал прочнее, для него оказались менее страшными такие известные «враги» конструкционных материалов, как истирание, изгиб, удар. Само собой разумеется, возрос срок службы деталей.
Существует и другой способ хромирования - диффузионный, протекающий не в
гальванических ваннах, а в печах. Первоначально стальную деталь помещали в
порошок хрома и нагревали в восстановительной атмосфере до высоких
температур. При этом на поверхности детали появлялся обогащенный хромом
слой, по твердости и коррозионной стойкости значительно превосходящий
сталь, из которой сделана деталь. Но при температуре примерно 1000°С
хромовый порошок спекается и, кроме того, на поверхности покрываемого
металла образуются карбиды, препятствующие диффузии хрома в сталь. Пришлось
подыскивать другой носитель хрома; вместо порошка для этой цели начали
использовать летучие галоидные соли хрома - хлорид или иодид, что позволило
снизить температуру процесса. Хлорид (или иодид) хрома получают
непосредственно в установке для хромирования, пропуская пары
соответствующей галоидоводородной кислоты через порошкообразный хром или
феррохром. Образующийся газообразный хлорид обволакивает хромируемое
изделие, и поверхностный слой насыщается хромом. Такое покрытие гораздо
прочнее связано с основным материалом, чем гальваническое.
5.2. Сплавы
Семейство хромовых сплавов весьма многочисленно.
Таблица 3- Основные хромовые сплавы
|Название |Хром |Железо |Никель |Алюминий|Кобальт |Вольфрам|
| |Cr |Fe |Ni | |Co | |
| | | | |Al | |W |
|Феррохром |65% |35 % | | | | |
|Нихром |15-30% | |70-85% | | | |
|Хроматы |17-30% |64-79% | |4-6% | | |
|Стеллит |20-25% |1-3% | | |45-60% |5-29% |
Феррохром - сплав хрома с железом, вводимый в жидкую сталь для ее легирования. Вводить хром в чистом виде в сталь очень затруднительно - он медленно растворяются в жидком металле, так как температуры его плавления выше, чем у стали. У феррохрома же температура плавления такая же, как у стали, или ниже.
Нихромы и хромали, устойчивы в интервале 1000-13000C, обладают высоким электросопротивлением, используются для изготовления нагревателей в электрических печах сопротивления.
Добавка к хромоникелевым сплавам кобальта и молибдена придает металлу способность переносить большие нагрузки при 650-900° С. Из этих сплавов делают, например, лопатки газовых турбин.
Стеллит очень твердый сплав, стоек против износа и коррозии; применяется в металлообрабатывающей промышленности, для изготовления режущих инструментов.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по английскому языку, рефераты, сочинение описание.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая страница реферата