Kemijska svojstva željeza 2 3. Kemijska i fizička svojstva željeza

Detalji Kategorija: Pregledi: 10184

ŽELJEZO, Fe, kemijski element, atomska težina 55.84, sekvenca broj 26; Smješten u VIII grupi periodičkog sustava u jednom retku s kobaltom i niklom, točka taljenja je 1529 ° C, točka vrenja je 2450 ° C; Čvrsti stanje ima srebrnu srebrnu boju. U slobodnom obliku željeza nalazi se samo u meteoritima, koji, međutim, sadrže nečistoće ni, p, C i druge elemente. U prirodi, željezni spojevi su rasprostranjeni posvuda (tlo, minerali, hemoglobin životinje, klorofil biljke), CH. arrant U obliku oksida, hidrata oksida i spojeva sumpora, kao i ugljični dioksid, iz kojih se većina željeznih ruda sastoji od.

Kemijski čistim željezom dobiveno je zagrijavanjem željeza koji se može opazi, a pri 440 ° C dobiva se mat željezni oksidni prah, koji ima sposobnost zapanjanja zraka (T. N. pirooforski željezo); Uz naknadnu obnovu ovog Zaki, dobiveni prah dobiva sivu i gubi piroforična svojstva, kreću se u metalni željezo. Kada je željezo obnovljeno na 700 ° C, željezo je istaknuto kao male kristale, koji se zatim spoje u vakuumu. Druga metoda dobivanja kemijski čistog željeza sastoji se u elektrolizi otopine željeznih soli, na primjer FESO 4 ili FECL3 u smjesi s MgS04, CASL 2 ili NH4C1 (na temperaturama iznad 100 ° C). Međutim, u isto vrijeme željezo ocklačava značajnu količinu elektrolitičkog vodika, kao posljedica toga što je tvrdoća stječe. Prilikom izračunavanja do 700 ° C, vodik se oslobađa, i željezo postaje mekano i izrezati u nož, poput olova (tvrdoća na ljestvici MOS - 4.5). Vrlo čisto željezo može se dobiti aluminijetom od čistog željeznog oksida. (Vidi alumothermia). Dobro obrazovani željezni kristali su rijetki. U šupljinama velikih kvržica lijevanog željeza ponekad se formiraju kristali oktaedarskog oblika. Karakteristično svojstvo željeza je njezino omekšavanje, zgnjerište i bacanje na temperaturi, znatno niže od točke taljenja. Pod djelovanjem na željezo snažnoj dušičnoj kiselini (ne-niskim oksidima koji sadrže dušik), željezo je obloženo oksidima i postaje netopljiva u dušičnoj kiselini.

Jean spojevi

Jednostavno povezivanje s kisikom, željezo tvori nekoliko oksida: fe-željezo oksid, Fe 2 o 3 - željezni oksid, FEO3 je anhidrid željezne kiseline i anhidrid FEO 4 - anellinske kiseline. Osim toga, željezo tvori više oksida mješovitog tipa Fe 3 o 4 - zazka-oksid željeza, tzv. Željezo Okalina. U suhom zraku, ipak, željezo nije oksidirano; Rust je vodeni željezni oksidi formirani uz sudjelovanje zraka vlage i CO 2. Feo željezo oksid odgovara FE (OH) 2 hidrata i brojne bivalentne željezne soli koje se mogu kretati u soli soli željeznog oksida, FE2O3, u kojem se željezo pokazuje kao trovalentni element; U zraku, hidrat željeza Zaksi, karakteriziran snažnim svojstvima oporavka, lako se oksidira, pretvarajući se u hidrat željeznog oksida. Željezni hidrat se lagano otopi u vodi, a to rješenje ima očito alkalnu reakciju, što ukazuje na glavni karakter dvovalentnog željeza. Oksid željeza nalazi se u prirodi (vidi Željezno Surik), umjetno isti m. B. Dobiveno je u obliku crvenog praha tijekom kalciniranja željeznog praha i pri spaljivanju sumpora sumpora da se dobije plin sumpora. Bezvodni željezni oksid, FE2O3, m. B. Dobiven je u dvije modifikacije, prijelaz jednog od njih na drugi nastaje kada se zagrijava i popraćeno značajnim otpuštanjem topline (samoposluživanje). S jakim kalcinacijom Fe 2 o 3, ističe kisika i prelazi u magnetsko skup-oksid, Fe 3 o 4. Pod djelovanjem alkalija na otopinama trovalentnih željeznih soli, pada talog hidrat Fe 4 o 9H6 (2FE2O3 · 3H2O); Kada ga kuha s vodom, formira se FE2O3 · H20, teže se otopiti u kiselinama. Željezo tvori spojeve s različitim metaloidima: sa C, P, s, s halogenidima, kao i s metalima, na primjer, s mn, CR, W, Cu itd.

Soli od željeza podijeljene su na labavo-bivalentno željezo (ferro-sol) i oksid - trovalentno željezo (trajektne soli).

Soli zakis željeza

Željezo od klorida, FECL2 se dobiva pod djelovanjem suhog klora na željezu, u obliku bezbojnih listova; Kada se željezo otopi u HCl, dobije se željezo klorid kao hidrat FeCl 2 · 4H20 i koristi se u obliku vodenih ili alkoholnih otopina u medicini. Jodid željezo, FEJ 2, dobiveno od željeza i joda pod vodom u obliku zelenih listova i koristi se u medicini (Sirupus Ferri Jotati); Uz daljnji čin joda, formira se FEJ 3 (tekućina Ferri Sesquijodati).

Sulfat Zakuzny željezo, željezna snaga, FESO 4 · 7H20 (zeleni kristali) oblikovan je u prirodi kao posljedica oksidacije pirita i sumpora sumpora; Ova sol se također formira kao nusproizvod u proizvodnji alum; Prilikom trošenja ili kada se zagrijava na 300 ° C prođe u bijelu bezvodnu sol - FESO 4; Također tvori hidrate s 5, 4, 3, 2 i 1 čestice vode; Lako otopiti u hladnoj vodi (vruće na 300%); Otopina ima kiselu reakciju zbog hidrolize; U zraku se oksidira, osobito lako u prisutnosti druge oksidirajuće tvari, na primjer, oksidne soli, koje FESO 4 uključuje u reakciji oksidacije konjugata, obojenjem kmno 4; U tom slučaju, proces se nastavlja prema sljedećoj jednadžbi:

2KmNo 4 + 10feso 4 + 8H2S04S04 \u003d 2MNSO 4 + K 2 SO 4 + 5FE 2 (SO 4) 2 + 8H2O.

U tu svrhu, međutim, zrak se primjenjuje na zraku dvostruku sol (NH4) 2 Fe (SO 4) 2 · 6N 2 O. Ironija - Francuski kompleks (FENO) SO 4, kao i za proizvodnju tinte (s panning kiseline), kao otekline s umiranjem, za vezanje tihih plinova (H2S, NH3) u ležaljkama i tako dalje.

Zakis željezne soli koriste se u fotografijama zbog njihove sposobnosti da obnovite srebrne veze na skrivenoj slici koja je zabilježena na fotografskoj ploči.

Ugljični dioksid, FECO 3 se nalazi u prirodi u obliku seebitskog ili željeznog pljuvanja; Istaloženi željezni ugljik dioksid, dobiven taloženjem vodenih otopina, ugljik dioksid željezo, lako gubi CO2 i oksidira se u zraku do 1.

Željezni bikarbonat, H 2 Fe (CO3) 2, topljivi u vodi i javlja se u prirodi u ferrugoinskim izvorima, od kojih se oksidirajuća, oslobađa na površini Zemlje u obliku željeznog oksida hidrata, Fe (OH) 3, pretvarajući se u smeđa glačala.

Željezo fosforozofon, FE 3 (PO 4) 2 · 8H2O, bijeli talog; Pojavljuje se u prirodi lagano oslikana, zbog oksidacije željeza, u plavoj boji, u obliku vivianisa.

Soli oksidnog željeza

Klor željezo, FeCl 3 (Fe 2 Cl 6) se dobiva pod djelovanjem viška klora na željezu kao heksagonalne crvene tablete; Željezo klor u zraku razgrađuje; Iz vode kristalizira u obliku FECL 3 · 6N20 (žuti kristali); otopine imaju kiselu reakciju; Tijekom dijalize postupno se hidrolizira gotovo do kraja s formiranjem koloidne otopine FE (OH) 3 hidrata. FeCl 3 se otapa u alkoholu i u smjesi alkohola s eterom, kada se zagrijava FECL 3 · 6H2O raspada na HCl i FE2O3; Koristi se kao složena i kao hemostatski (tekući ferri sesquichlorate).

Sulfat oksidsko željezo, FE 2 (SO 4) 3, u bezvodnom stanju ima žućkastu boju, u otopinu jako hidrolizira; Kada se otopina zagrijava, glavne soli ispadaju; Željezo Alres, MFE (SO 4) 2 · 12H2O, m - monovalentni alkalni metal; Amonijev alum, NH4 FE (SO 4) 2 · 12N 2 O. je bolje kristalizirano.

Oksidirani benhidrid feo 3 - hehidrid željeznog kiselina, kao i hidrat ovog oksida H2 fe 4 - Željezna kiselina - u slobodno stanje ne m. b. dobivene na umu njihovu ekstremnu krhkost; No, soli ironične kiseline mogu postojati u alkalnim otopinama, feres (na primjer, K 2 FEO 4), koji se formiraju utječući na željezni prah sa Slain ili KSLO 3. Također poznati nisko topljivu barij sol željezne kiseline bafeo 4; t.,, željezna kiselina u nekim aspektima je vrlo slična sumpornoj i kromičkoj kiselini. Godine 1926. Kijev kemičar Kyilevich opisuje oksidne spojeve od osam laganih željeza - podržan anhidrid Naknada 4, dobivena fuzijom FE2O3 sa suradnikom ili bentolenom soli u obliku kalijeve soli grube kiseline K 2 FEO 5; FEO 4 je plinoviti tvar koja ne tvori vodom supelelne kiseline H 2 FEO 5, koji, međutim, m. B. Izolira se u slobodnoj državnoj razgradnji kiselim kiselinama K 2 FEO 5. Brijev sol Bafeo 5 · 7H20, kao i kalcij i stroncij soli dobiveni su maulić u obliku neodgovora bijelih kristala koji se izlučuju samo na 250-300 ° C i istovremeno zeleni.

Željezo daje veze: s dušikom - azotičar (nitrid) FE 2 N kada se zagrijava željezni prah u NH3 mlazniku, s ugljik-karbidom Fe 3 C kada se zaseljava u ugljenom od električne željezne peći. Osim toga, proučavani su brojni željezni spojevi s ugljičnim oksidom - karbonili željeza, na primjer, pendrbonil Fe (CO) 5 - lagano obojena tekućina s oko 102,9 ° C (na 749 mm, specifična gravitacija 1,4937), zatim narančasta solidna Fe 2 (CO) 9, netopljiva na zraku i kloroformu, s određenom težinom 2,085.

Od velike važnosti cijanski spojevi željeza, Osim jednostavnih cijanida FE (CN) 2 i Fe (CN) 3, željezo tvori niz složenih spojeva s cijaninskim solima, kao što je, na primjer, soli ironske kiseline kiseline H 4 Fe (CN) 6 i željezo Kiseline soli H 3 Fe (CN) 6, na primjer, crvena sol krvi, koja, zauzvrat, ulazi u reakciju razgradnje razgradnje soli i oksida i oksida, formirajući zglobnu boju priključka - Berlin azure i Turnbullah plava. Kada se zamjenjuje u soli ironistozicinovodistične kiseline H 4 Fe (CN) 6 od jedne CN skupine za monovalentne skupine (br, NO2, NH3, SO3, CO), natrijev nitropusid (nitrozist-degenerirani natrij) na 2 · 2n su formirana. 2 o, dobivena djelovanjem pušenja HNO 3 na K 4 FE (CN) 6, nakon čega slijedi neutralizacija sode, u obliku rubin-crvenih kristala odvojenih kristalizacijom iz selekcije istovremeno; Odgovarajuća nitrolezistička kisela kiselina H2 je također kristalizirana kao tamnocrvena kristala. Nitropropusid natrij se koristi kao osjetljiv reagens za sumporov sulfid i sumpor metala s kojim se daje krvi crveno, pretvarajući se u plavo, bojenje. Prema djelovanju općine bakrene na nitropusid natriju, oblikova se blijedo zelena netopljiva u vodi iu alkoholu taloga, koristi se za testiranje eteričnih ulja.

Analitički je željezo otkriveno djelovanjem na njegovim soli, u alkalnoj otopini, žutim krvi soli. Soli trovalentnog željeza tvore plavi sediment Berlin Lazurija. Soli bivalentnog željeznog oblika plava sediment turbullah plave pod djelovanjem crvenih krvnih soli na njima. S rodinny amonijevim NH4 cns blago željezne soli oblik topljive u vodi s krvo-crvenim bojanjem Ryan Iron Fe (CNS) 3; S taninovim solima oksidnog željeza tvore tinte. Bakrene soli željeznih lijepih kiselina također se razlikuju u intenzivnim bojama, koje pronalaze aplikaciju (Deshromoy metoda) u fotografiji u boji. Od željeznih spojeva koji se koriste u medicini, osim spomenutih halogenih spojeva željeza, važni su: metalni željezo (F. hidrogenij Reduktum), željezna limunska kiselina (F. Citicum - 20% Fe), ekstrakt od jabuka (ekstrakt Ferri Poomama) , Željezni albuminat (albuminatum likera Ferrija), Ferratin - proteinska veza s 6% željeza; Feratoza - otopina ferisa, karniferin - spoj željeza s nukleistikom (30% Fe); Ferratogen iz jezgre kvasca (1% Fe), hematogena - 70% otopina hemoglobina u glicerinu, hemol - hemoglobin obnovljen s cinkovom prašinom.

Fizička svojstva željeza

Numerički podaci dostupni u literaturi, koji karakteriziraju različita fizikalna svojstva željeza, fluktuiraju zbog poteškoća dobivanja željeza u kemijski čistom stanju. Stoga, najpouzdaniji podaci dobiveni za elektrolitsko željezo, u kojima ukupni sadržaj nečistoća (C, SI, MN, S, P) ne prelazi 0,01-0,03%. U većini slučajeva i pripadaju takvim žlijezdama. Za to, točka taljenja je 1528 ° C ± 3 ° C (Rouer i KleSover, 1914), točka vrenja ≈ 2450 ° C. U čvrstom stanju, željezo postoji u četiri različite modifikacije - α, β, γ i 8, za koje su slijedeće granice temperature prilično točne:

Prijelaz željeza iz jedne modifikacije na drugi detektiran je na hlađenju i zagrijavanju s kritičnim točkama za koje se usvaja sljedeća oznaka:

Te kritične točke prikazane su na sl. 1 shematske krivulje grijanja i hlađenja. Postojanje modifikacija Δ-, γ- i α-FE trenutno se smatra nespornim, neovisnost postojanja β-FE je osporavana zbog nedovoljnih razlika u svojstvima svojih svojstava iz svojstava α-FE. Sve modifikacije željeza kristalizira se u obliku kocke, s a, β i 8 imaju prostornu rešetku kocke kocke i γ-fe - kocke s centriranim licima. Najizreo kristalografske karakteristike željeznih modifikacija dobivene su na rendgenskim spektrima, kao što je prikazano na Sl. 2 (WestGrin, 1929).

Od smanjenih radiografija slijedi da je za α-, β- i δ-FE, linija rendgenskog spektra je ista; Oni odgovaraju rešeti centrirane kocke s parametrima 2.87, 2,90 i 2,93 ȧ, a za γ-FE, spektar odgovara Cube rešetku s centriranim rubovima i parametrima 3,63-3,68 A.

Udio željeza kreće se od 7,855 do 7.864 (Cross i Gille, 1927). Kada se zagrijava, udio željeza smanjuje zbog toplinske ekspanzije, za koji se koeficijenti povećavaju s temperaturom, kao i podaci tablice. 1 (Drisen, 1914).

Smanjenje koeficijenata ekspanzije u intervalima od 20-800 ° C, 20-900 ° C, 700-800 ° C i 800-900 ° C objasnio je anomalijama u širenju tijekom tranzicije kroz kritične točke C2 i C3. Ova tranzicija je popraćena kompresijom, posebno oštro izraženom na C3 točki, kao što je prikazano krivulje kompresije i ekspanziju na Sl. 3. Olipanje željeza popraćeno je širenjem za 4,4% (Gonda i kraj, 1926). Toplinski kapacitet željeza je vrlo značajan u usporedbi s drugim metalima i izraženo je za različite temperaturne raspone od 0,11 do 0,20 RAL, jer se prikazuju podaci tablice. 2 (Oberhoffer i bruto, 1927) i izgrađeni na temelju njihove krivulje (sl. 4).

U podacima o transformaciji pretvorbe A2, 3 i 4 i taljenje željeza je jasno pronađena da se toplinski učinci lako izračunavaju za njih: i 3 ... + 6,765 SAL i 4 ... + 2,531 sol , Izorno taljenje ... - 64.38 RAL (S. UMINO, 1926, - 69,20 RAL).

Željezo karakterizira približno 6-7 puta niža toplinska vodljivost od srebra, a 2 puta manje od aluminija; Naime, toplinska provodljivost željeza jednaka je na 0 ° C - 0,2070, na 100 ° C - 0,1567, na 200 ° C - 0,1357 i na 275 ° C - 0,1120 CAL / CM · S · ° C. Najkarakteristična svojstva željeza magnetski su, izraženi kao brojne magnetske konstante dobivene punim ciklusom željezne magnetizacije. Ove konstante za elektrolitsko željezo izražene su sljedećim značenjem u Gaussiansu (Gumlih, 1909. i 1918.):

Prilikom prelaska kroz točku A C2, feromagnetska svojstva željeza gotovo nestaju i m. B. Otkrivena samo s vrlo preciznim magnetskim mjerenjem. Praktički β-, γ- i δ-modifikacije se smatraju ne-magnetskim. Električna vodljivost za željezo na 20 ° C jednaka je R-1 M / mm2 (gdje je R je električni otpor željeza, jednak 0,099 Ω mm 2 / m). Koeficijent temperature električnog otpora A0-100 ° X10 5 se kreće od 560 do 660, gdje

Hladna prerada (valjanje, kovanje, brojenje, žigosanje) vrlo se vidljivo odražava na fizikalna svojstva željeza. Dakle,% promjena njih tijekom hladnog valjanja izražava se sljedećim brojevima (GERNES, 1911): Prisilni napon + 323%, magnetska histereza + 222%, električni otpor + 2%, specifična težina - 1%, magnetska permeabilnost - 65 %. Posljednje okolnosti čini te značajne fluktuacije fizičkim svojstvima koja se uočava iz različitih istraživača: učinak hladnog obrade često se spoje na utjecaj nečistoća.

Vrlo malo se zna o mehaničkim svojstvima čistog željeza. Elektrolitički željezo, kondenzirano u praznini, otkriveno: privremeni otpor na razmak od 25 kg / mm2, izduživanje je 60%, kompresija poprečnog presjeka je 85%, tvrdoća brinela je od 60 do 70.

Struktura željeza ovisi o sadržaju nečistoća u njoj (barem u manjim količinama) i predupiranje materijala. Mikrostruktura željeza, kao i drugih čistih metala, sastoji se od više ili manje velikih žitarica (kristalita), noseći ime ferita

Veličine i oštrina njihovih obrisa ovise o CH. arrant Od brzine hlađenja željeza: potonji je manje zrno razvijeno i oštrije njihove konture. S površine zrna najčešće se razlikuju kao posljedica nejednake kristalografije, orijentacije njihovih i nejednakih prevladavajućih učinaka reagensa u različitim smjerovima u kristalu. Često se zrno izduže u jednom smjeru kao rezultat obrade. Ako se obrada dogodila pri niskim temperaturama, pojavljuje se na površini žitarica, pojavljuju se pomaci (neiman linije), kao rezultat klizanja pojedinih dijelova kristalita u skladu s njihovim ravninama posipanja. Ove linije su jedan od znakova naljepnice i promjene u gore navedenim svojstvima.

Željezo u metalurgiji

Pojam željeza u suvremenoj metalurgiji dodijeljen je samo za zavarivanje, tj. Mali ugljični proizvod dobiven u teškom stanju na temperaturi koja nije dovoljna za taljenje željeza, ali tako visoka toliko da su pojedinačne čestice dobro zavarene jedna s drugom, davanje homogenog mekog proizvoda nakon zahtjeva bez gašenja. Željezo (u određenom smislu riječi) ispada: 1) izravno iz rude u teškom stanju procesa sira; 2) na isti način, ali na nižoj temperaturi, nedovoljna za zavarivanje čestica željeza; 3) prijenose lijevanog željeza kukičanom; 4) nebeski od lijevanog željeza.

1) proces sira u sadašnjosti. Vrijeme se primjenjuje samo s niskim kulturnim narodima i na takvim mjestima gdje ne može (u nedostatku prikladnih komunikacijskih ruta) prodrijeti u američko ili europsko željezo dobiveno suvremenim metodama. Proces se provodi u otvorenim manjim grubim planinama i pećima. Sirovine za njega su željezne rude (obično smeđi Zheleznyak) i ugljen. Ugljen zaspi u rogu u toj polovici, gdje se isporučuje puše, ruda je gomila, s suprotne strane. Ugljični monoksid u debelom sloju spaljivanja ugljena prolazi kroz cijelu gužvu rude i, ima visoku temperaturu, obnavlja željezo. Ruda restauracija se postupno vrši - s površine pojedinačnih komada do jezgre. Polazeći od gornjih dijelova hrpe, ubrzava se kako rudi se kreće u višu temperaturnu regiju; U isto vrijeme, željezni oksid se najprije kreće u magnetski oksid, zatim se na površini kriških ruda pojavljuje metalni željezo. U isto vrijeme, zemljane rude nečistoće (praznu pasminu) povezani su s ne-reduciranim željezom i formiraju lagano čvrste kosećeve šljake, koji je remont kroz utore metalne ljuske koja tvori kao da je ljuska u svakom komadu rude. Budući da se zagrijavaju do vrućine od bjelančevina, te školjke su zavarene jedni s drugima, tvoreći na dnu planine, spužvate puno željeza - crisza, prožete šljakom. Za odvajanje od posljednjeg, Critz je uništen u nekoliko dijelova s \u200b\u200bplanine, od kojih svaki cjevovod, uzgoj, nakon hlađenja u istoj planini u traci ili izravno na proizvod (kućanstvo, oružje). U Indiji se proces sira provodi i sada u manjim pećima, koji se razlikuju od planina samo nešto veću visinu - oko 1,5 m. Zidovi peći su izrađeni od glinene mase (ne cigle) i samo jedan tališta služe. Puhanje se hrani u peć kroz jedan furme krzna, potaknut nogama ili rukama. U praznoj peći, nametnuta je određena količina ugljena ("kolosh"), a zatim naizmjenično, odvojene slojeve, rude i ugljen, a količina prvog postupno se povećava dok ne dostigne određeni stav prema kutu; Težina cijele otečene rude određena je željenom težinom kritičara, koja je, općenito govoreći, beznačajan. Proces oporavka ide isto kao u planini; Željezo je također potpuno obnovljeno, a kristal okreće na rubnik da napravi puno željezne šljake. Crisza se uklanja u peći i izrezati na dijelove, 2-3 kg vaganja. Svaki od njih se zagrijava u kovatu rudarstvu i tretira se ispod čekića; Rezultat je izvrstan mekani željezo, koji je, između ostalog, materijal za proizvodnju indijskog čelika "WCC" (Bulat). Sastav sljedećeg (u%):

Neznatan sadržaj elemenata - nečistoća željeza - ili odsutnost njihove odsutnosti zbog čistoće rude, nepotpunost smanjenja željeza i niske temperature u peći. Drvna potrošnja ugljena zbog male veličine planina i peći i periodičnost njihovog djelovanja je vrlo velika. U Finskoj, Švedska i u uralu, željezo je plaćeno u sirskoj peći Husevela, u kojem je bilo moguće regulirati tijek procesa obnove i zasićenja željeza od ugljikovih; Potrošnja ugljena u njoj - do 1.1 po jedinici željeza, čiji je prinos dosegao 90% svog sadržaja u rudi.

2) U budućnosti je potrebno očekivati \u200b\u200brazvoj proizvodnje željeza izravno iz rude bez uporabe procesa sira, ali na smanjenje željeza na temperaturi nedovoljnoj za stvaranje troske, pa čak i za sinteriranje praznog rude pasmine (1000 ° C). Prednosti takvog procesa su mogućnost korištenja goriva niskog stupnja, eliminacije toka i potrošnje topline za taljenje troske.

3) Dobivanje željeza za zavarivanje transportom od lijevanog željeza od strane kurzina se provodi u zrelim drvenim haljina CH. arrant U Švedskoj (imamo u uralu). Za preraspodjelu plaća se posebno od lijevanog željeza, tako dalje. Lancashirsky, dajući najmanji avanga. Kao dio njega: 0,3-0,45% SI, 0,5-0,6% mn, 0,02 p,<0,01% S. Такой чугун в изломе кажется белым или половинчатым. Горючим в кричных горнах может служить только древесный уголь.

Proces je trag. OBR.: Planina, oslobođena od kritičara, ali s preostalim završetkom procesa koji ostaje na donjoj ploči, ispunjen je ugljenom, ch. arrant Bor, koji je složen proizvodima izgaranja lijevanog željeza u količini od 165-175 kg (na poprečnom presjeku 3/8 m 2 od RONG RAZVOLA za 100 kg kućišta od lijevanog željeza). Rotacija ventila u zraku za prašenje usmjereno je kroz cijevi smještene u prostoru vodika na planini i ovdje se zagrijava na temperaturu od 150-200 ° C, ubrzavanjem t. O. O. Topljenje od lijevanog željeza. Listovanje od lijevanog željeza se održava cijelo vrijeme (uz pomoć otpada) na kutu iznad furme. Uz ovu operaciju, cijela masa lijevanog željeza podvrgava oksidativnom učinku kisika zraka i ugljičnog dioksida, prolazeći zoni paljenja u obliku kapljica. Velika površina doprinosi brzoj oksidaciji željeza i njezinih nečistoća - silicij, mangana i ugljika. Gledanje sadržaja tih nečistoća, od lijevanog željeza je više ili manje gubljenje njih prije grizanja na dnu planine. T. K. u švedskoj planini, niskokvalitetni i mali teretni odljev, zatim prolazeći horizont furme, gubi sve svoje SI i MN (čiji oksidi s Zuzovom željezom tvore glavnu trosku) i značajan dio ugljika. Listovanje lijevanog željeza traje 20-25 minuta. Na kraju ovog procesa dopušteno je hladno puhanje. Metalni metal počinje reagirati s zrelim šljanima koji se tamo nalaze, koji sadrže teški višak samo po sebi (u usporedbi s količinom silicijevog kolodvora) željeznim oksidima - Fe 3 o 4 i FEO, oksidirajući ugljik s oslobađanjem ugljičnog monoksida, koji dovodi do ključanja svih metala. Kada se metal zgusne (od gubitka ugljika) i "vidi robu", potonji se podignite iznad furma, ponovno pijemo vruće i plivanje "robe".

Tijekom sekundarnog taljenja, metal je kisik u kisiku kao eksplozije i šljake koje su umetnute iz nje. Metal kapi na dnu planine nakon prvog lifta, je dovoljno meka da skupljaju Criszu s pojedinih najzanimljivijih dijelova. No, prije, kada koristite silikatne sorte lijevanog željeza, bilo je potrebno pribjegavati drugi, pa čak i treći podizanje proizvoda, koji je, naravno, smanjio performanse roga, povećao potrošnju goriva i ug goriva. Na rezultatima rada utjecali su udaljenost od donje ploče (dubina planine) i nagiba fumma: hladnjak od furme i manje dubine planine, to je značajnije djelovanje oksidativne atmosfere na metalu. Više guda nagib Turm, kao i visoka dubina planine, smanjuje izravno djelovanje kisika eksplozije, koji pruža, jer, veću ulogu djelovanja troske na nečistoća željeza; Oksidacija je sporija, ali bez fugera željeza. Uz sve ove uvjete, najviši položaj PUPM-a u odnosu na donju ploču određena je iskustvom; U modernom švedskom planinskom oku, Furma je instalirana na udaljenosti od 220 mm od donje ploče, a nagib fumma se mijenja u bliskim granicama - od 11 do 12 °.

Na dnu brda Kritza zaključuje, za razliku od sira, vrlo malo mehanički strastvene šljake; Što se tiče kemijskih nečistoća željeza, onda si, mn i sa m. B. Potpuno uklonjena (naznačena analizom, beznačajni sadržaj SI i MN dio je mehaničke nečistoće - troske), i sumpor - samo djelomično, oksidirajući eksploziju tijekom taljenja. U isto vrijeme, fosfor oksidira, teče u šljaku u obliku soli fosforna, ali potonji je tada obnovljen ugljikom, a konačni metal može to učiniti još relativno više fosfora (od željeznog punjenja) od izvorne lijevanog željeza. Zato je dobiti prvi klase metala za izvoz u Švedskoj, oni se uzimaju za redistributno čiste u odnosu na r lijevanog željeza. Uklanjanje gotovih Crisza uništava se s tri dijela (svaki 50-55 kg) i zabijaju ih ispod čekića, dajući vrstu paraleliped.

Trajanje procesa ubrzano u švedskoj kuricijske planine - od 65 do 80 minuta; Tijekom dana ispostavi se od 2,5 do 3,5 tona komprimiranih komada "na vatru", uz potrošnju drvenog ugljena, samo 0,32-0,40 po jedinici gotovog materijala i izlaz od 89 do 93,5% od lijevanog željeza navedenog u preraspodjelu , Nedavno, u Švedskoj, uspješni eksperimenti su proizvedeni od strane preraspodjele tekućeg od lijevanog željeza, uzeta iz visokih peći i ubrzavaju proces vrenja miješanjem metala pomoću mehaničkih valjaka; U tom slučaju, avanga je smanjen na 7%, a potrošnja ugljena - na 0,25.

Kemijski sastav švedskog i južno-ural željeza daje koncept sljedećih podataka (u%):

Od svih rođenja željeza proizvedenih industrijskim metodama, švedska kovrčava se približava kemijski čistom i umjesto potonjeg primjenjuje u laboratorijskoj praksi i istraživačkom radu. Razlikuje se od željeza sira sa svojom homogenom, a na najtežim romskim metalom (lijevanom željezom), odsustvo mangana; Karakterizira se najvišim stupnjem zavarivanja, stezanje i prokletstva. Švedski plakanje željezo otkriva blagi vremenski otpor na prazninu - samo oko 30 kg / mm2, s produljenjem od 40% i smanjenjem poprečnog presjeka od 75%. Trenutno je godišnja produktivnost plačnog željeza u Švedskoj pala na 500.000 tona, jer nakon rata 1914-18. Područje industrijskih aplikacija za ovo željezo je uvelike smanjeno. Najveći na proizvodnji (u Engleskoj. Arr. Iu Njemačkoj) najviših razreda instrumentalnih i posebnih čelika; Na švedskima, oni čine posebnu žicu ("cvjetni"), nokte potkove, dobro ljubljenje u hladnom stanju, lancima i traci prazno za zavarene cijevi. Posljednje dvije svrhe, osobitosti zakrivljenosti su posebno važna: pouzdana zavarljivost, a za cijevi, štoviše, najveći otpor protiv hrđanja.

4) razvoj proizvodnje željeza po procesu kukača podrazumijevao je istrebljenje šuma; Nakon što su potonji u različitim zemljama poduzete pod zaštitom zakona, koje ograničava svoje smanjenje godišnjeg povećanja, Švedske, a zatim Rusije - šumovite zemlje koje se suočavaju s visokim kvalitetnim rudama - postale su glavni dobavljači željeza na međunarodnom tržištu tijekom 18. stoljeća. Godine 1784. Britanski sud je izmislio pudlinging - proces drobljenja lijevanog željeza na dvorište plamene peći, u vatrogascu od kojih je spaljen kameni ugljen. Nakon smrti suda Rogers i Goll uveli značajna poboljšanja u dizajnu pudling peći, koja je doprinijela brzom širenju polaznosti u svim industrijskim zemljama i potpuno promijenio prirodu i veličinu proizvodnje željeza u njima tijekom prvog poluvremena 19. stoljeća. Ovaj postupak je dobiven masom metala, koja je bila potrebna za izgradnju željeznih brodova, željeznica, lokomotiva, parni kotlova i automobila.

Gorivo za ludu je dugotrajni kamen ugljen, ali gdje nije, morao sam pribjeći smeđi ugljen, iu našim urale - do drva. Borova ogrjevica daju duži plamen od kamenog ugljena; Ona se dobro zagrijava, ali sadržaj vlage u drva ne smije prelaziti 12%. Nakon toga, regenerativna peć Siemensa primijenjena je na pudlinga u uralu. Konačno, u Sjedinjenim Američkim Državama i mi (u Volzhsky i Kama bazenima), Puodling Peći su radili na ulju poprskani u radni prostor izravno.

Za brzinu, obnovite i smanjuju potrošnju goriva, poželjno je imati hladno praškasto od lijevanog željeza; Kada ga tami na koks, u proizvodu se ispada mnogo sumpora (0,2, pa čak i 0,3%), a s visokim fosforom u rudi i fosforu. Za obične ocjene za kupovinu željeza takav nizak silicijsko od lijevanog željeza (manje od 1%), nazvan preraspodjelom, plaćeno je prije u velikim količinama. Zapalio je od lijevanog željeza, koji je promijenjen u uralu iu središnjoj Rusiji, nije sadržavao sumpor i dao proizvod koji je hodao na proizvodnji krovnog željeza. Trenutno, Postling se poslužuje za proizvodnju visokokvalitetnih metala za posebne specifikacije, a time i u peći u prahu ne dobivaju uobičajenu emisiju lijevano željezo, ali visokokvalitetni, na primjer, mangan ili hematit (nisko-fosfael), ili, na Naprotiv, snažno fosferi za proizvodnju ključa željeza. Slijedi sadržaj (u%) glavnih elemenata u nekim sorti lijevanog željeza koji se koristi za polaznike:

Pudling peć na kraju prethodnog rada obično ima normalnu količinu troske za rad sa sljedećim spremnikom. Prilikom obrade jakog silikatnog lijevanog željeza, šljaka ostaje puno u peći i mora biti pokrenuta; Naprotiv, bijeli od lijevanog željeza ostavlja ispod peći "suho", a rad mora početi s bacanjem željene količine troske, koja uzima ispod čekića ("zrelo", najbogatiji magnetski oksid). Kristal je bačen na trosku, zagrijan u lijevanom željezu (250-300 kg u običnom i 500-600 kg u binarnim pećima); Tada je svježi dio goriva bačen u peć, mogu se očistiti grobom i ugraditi se potpunu vuču u peći. Za 25-35 minuta. Lijevo željeza topi, podvrgnuta b. ili m. značajna promjena u njegovom sastavu. Čvrsti lijev je oksidiran kisikom plamena, a željezo, mangan i silicij daju dvostruko silikat teče na peći; Listovanje od lijevanog željeza izlaže sve nove i nove slojeve čvrstog od lijevanog željeza, koji je također oksidiran i rastopljen. Na kraju razdoblja taljenja, dva tekuća sloja - lijevano željezo i troske, na površini kontakta koji se događa, iako u slabom stupnju, proces ugljičnog oksidacije magnetskog oksida željeza, kao što pokazuje mjehurići ugljičnog monoksida , Gledajući sadržaj silicija i mangana u lijevanom željezu, ostaje nejednak iznos u rastaljenom metalu: u niskokvalitetnom pilećem od lijevanom željezu ili bijelom - koks tali - silikon u većini slučajeva u potpunosti treperi u topljenju; Ponekad ostaje određena količina u metalu (0,3-0,25%), kao i mangan. Fosfor se također oksidira u ovom trenutku, prelazeći se u fosfornu sol. Nakon smanjenja težine metala tijekom pečenja, nečistoće% ugljika sadržaja može se čak i povećati, iako je neki iznos nesumnjivo spaljen s plamenom kisikom i šljanima koji pokrivaju prve dijelove rastaljenog metala.

Ubrzati izgaranje preostalih količina silicija, mangana i ugljičnog odmarališta za pudling, to jest, miješanje lijevanog željeza s troskom pomoću štapa s podignutim desnim krajem kuta. Ako je metal tekućine (sivo lijevano željezo, visoko ugljik), tada miješanje ne doseže cilj, a kupka je unaprijed napravljena debela zrela šljaka u nju, ili je smanjenje potiska ugrađen u goruću pećnu peć , popraćeno dobivanjem jakog ohlađenog plamena (uzimajući). Nakon nekoliko minuta, tijekom koje se kontinuirano miješa, obilni mjehurići spaljivanja ugljičnog monoksida pojavljuju se na površini kade - proizvod ugljičnog oksidacije lijevanog željeza oksida s kisikom magnetskog oksida otopljenog u glavnoj željeznoj šljirbi. Kao proces procesa, oksidacija je poboljšana i prolazi u brzu "ključanje" cijele mase metala, koja je popraćena oticanjem i tako značajnim povećanjem volumena koji dio troske prepun prag radne rupe. Budući da gori, točka taljenja metala se povećava, a kako bi se ključanje za nastavak povećati kontinuirano u peći. Kvrdnje je završilo na niskim temperaturama daje sirovi proizvod, tj., Visoku gornju masu željeza bez ugljika, nesposobna za zavarivanje; U vrućoj peći "namoti" zrelo robu. Proces oksidacije željeznih nečistoća u pudling peći započinje zbog kisika troske, koji predstavlja leguru aluminija željeza (Fe 2 SiO 4) s magnetskim oksidom i oksidom naizmjeničnog pripravka. U engleskim pećima, sastav smjese oksida se izražava formulom 5FE3O4 ° 5 FEO; Na kraju ključanja, omjer oksida u iscrpljenoj trolici izražen je Fe 3 O 4 · 5feo formulom, tj. 80% od cjelokupnog magnetskog oksida za skijanje sudjeluje u oksidacijskom procesu. Reakcije oksidacije m. B. predstavljeni sljedećim termosemičkim jednadžbama:

Kao što se može vidjeti iz tih jednadžbi, oksidacija SI, P i MN je popraćena otpuštanjem topline i, dakle, zagrijava kupku, dok oksidacija s obnovom FE3 o 4 u FEO apsorbira toplinu i stoga zahtijeva visoku temperaturu , To objašnjava redoslijed uklanjanja nečistoća željeza i činjenice da izgaranje ugljika završava više u vrućoj peći. Restauracija FE3 o 4 prema metalu se ne dogodi, jer je potrebno višu temperaturu od one na kojoj kipuće.

Razvrstavanje "Roba" Kako bi postali dobro zavareni hardver, potreban je u pari: roba odlazi nekoliko minuta u peći i s vremena na vrijeme pretvaraju se u skeniranje, a donji dijelovi su postavljeni na vrh; Pod kumulativno djelovanje plamena kisika i šljake koji impregniraju cijelu masu željeza, ugljik nastavlja sgorjeti u ovom trenutku. Čim se dobije određena količina dobro zavarenog metala, od njega, izbjegavajući višak oksidacije, bravlice počinju kotrljati. Ukupno valjanje jer se roba pretvara iz 5 do 10 priča (ne više od 50 kg svaki); Crosmits se čuva (krađa) u pragu na najvišoj temperaturnoj površini i hrani se pod čekićem do komprimiranja, koji se postiže odabirom troske, i dati im komad komada (odjeljak od 10x10 do 15x15 cm), prikladan za valjanje u rolama. Mjesto izdanih crossesa se pomiče kretanjem naprijed nakon njih, sve dok potonji. Trajanje procesa u proizvodnji vrhunskog metala (vlaknastih željeza) iz zrelog (visokog ugljičnog) od lijevanog željeza piletine bilo je u uralu: 1) odlijevanje od lijevanog željeza - 5 min., 2) taljenje - 35 min., 3) sutra - 25 min., 4) Pudling (miješanje) - 20 min., 5) Parenje robe - 20 min., 6) Crpljenje i kuhanje critza - 40 min., 7) Stvaranje kritičara (10-11 kom .) - 20 min; samo 165 minuta. Kada radite na bijelom lijevom željezu, na uobičajenom trgovačkom željezu, trajanje procesa je smanjeno (u 3apad Europe) do 100, pa čak i 75 minuta.

Što se tiče rezultata rada, u različitim metalurškim područjima, oni su se promijenili ovisno o vrsti goriva, kvalitetu od lijevanog željeza i stupanj proizvedenog željeza. Uralne peći rade na drva, dali izlazni željezo na 1 m 3 ogrjevno od 0,25 do 0,3 tona; Potrošnja nafte je po jedinici željeza - 0,3 z, kameni ugljen u europskim pećnicama - od 0,75 do 1.1. Dnevne performanse naših velikih peći (lijevano željezo sled 600 kg) pri radu na suhog ogrjevica bio je 4-5 tona; Prinos materijala pogodan za proizvodnju krovnog željeza bio je 95-93% od količine unesenog lijevanog željeza. U Europi, dnevni nastup običnih peći (leđa od 250-300 kg) je oko 3,5 tona s vulgarnim u 9%, a za visokokvaliteće željeza - 2,5 tona s žestokom od 11%.

Kemijskim sastavom i fizikalnim svojstvima, pudling željezo je mnogo lošiji proizvod nego vrištanje, s jedne strane, i Cast Martentovskoe - s druge strane. Obične željezne sorte napravljene su prije u 3apad Europe sadržavali su mnogo sumpora i fosfora, budući da je proizveden od nečistih kokova željeza, a obje ove štetne nečistoće su samo dio troske; Količina troske u pudling žlijezda je 3-6%, u visokokvalitetnom metalu ne prelazi 2%. Prisutnost troske uvelike smanjuje rezultate mehaničkog ispitivanja praškastog željeza. Ispod su neki podaci u%, koji karakteriziraju Pudling ISE - obični zap.-Europski i dobar Ural:

Vrijedna imovina za koju je sada podržana proizvodnja pudling željeza, je njegova prekrasna zavarivost, što je ponekad od posebne važnosti sa stajališta sigurnosti. Specifikacije J.-D. Društva su propisana proizvodnja uređaja za spajanje od glačala, vuču za prevedene strijele i vijke. Zbog boljeg otpora na korozivnu radnju vode, izliveno željezo je također za proizvodnju vodenih cijevi. Izrađena je od oraha (fosfor grubo metala) i visokokvalitetnog vlaknastih željeza za zakovice i lance.

Struktura željeza za zavarivanje, otkrivena mikroskopom, čak i sa slabom povećanjem, karakterizira prisutnost crnih i svijetle komponente u fotografskoj slici; Prvi pripada troske, a drugi - žitarica ili vlakna željeza dobivene kada metalni ispušni ispušni.

Rodbina

Metalurške biljke su proizvedene za potrebe industrije željeza od dva glavna tipa: 1) list i 2) sorte.

Željezni list je trenutno valjano na 3 metra širine; S debljinom od 1-s mm, naziva se fino ciklus; Od 3 mm i više (obično do 40 mm) - kotlor, spremnik, brod, ovisno o svrsi, što odgovara kompoziciji i mehaničkim svojstvima materijala. Najmanji je kotlovski željezo; Sadrži obično 0,10-0,12% C, 0,4-0,5% mn, P i S - svaki ne više od 0,05%; Privremeni otpor njega na jaz nije d. Više od 41 kg / mm2 (ali ne manje od 34 kg / mm2), produljenje pri prekije - oko 28%. Rezervoar željeza je objavljen kao težak i izdržljiv; Sadrži 0,12-0,15% c; 0,5-0,7% mn, a ne više od 0,06% i P i S; Otpornost na rupture 41-49 kg / mm2, produljenje 25-28%. Duljina listova kotla i željeza je uspostavljena redom prema veličini proizvoda, lijek koji se može lijek (izbjegavajući nepotrebne šavove i obrezivanje), ali općenito ne prelazi 8 m, jer je ograničeno na tanku Plahte njihovog brzog hlađenja u vrijeme valjanja, i za debeli - ingot težinu.

Željezo s limom je manji od debljine 1 mm nazvanog crnog kositra; On služi za proizvodnju bijelog kositra i poput krovnog materijala. Za posljednji cilj u SSSR-u, listovi od 14222x711 mm su valjane, težine 4-5 kg, s debljinom od 0,5-0,625 mm. Krovni željezo proizvode biljke u paketima težine 82 kg. U inozemstvu, Crna sudbina je klasificirana u trgovini prema broju posebnog kalibra - od 20. do 30. (normalna debljina njemačkog TIN od 0,875 do 0,22 mm, a engleski je od 1,0 do 0,31 mm). Sudbina je izrađena od najkoftijih lijevanog željeza koji sadrži 0,08- 0,10% C, 0,3-0,35% mn, ako je izrađen od chungy komada snažnog taljenja (od nas), i 0,4-0,5% mn, ako je izvorni materijal služio je od lijevanog željeza; Otpornost na rupturu - od 31 do 34 kg / mm2, produljenje - 28-30%. Raznovrsni list željezo je valoviti (valovito) željezo. Odvojila se prirodom valova na željezu s niskim i visokim valovima; U prvom - omjer širine valova do dubine u rasponu od 3 do 4, u drugom 1-2. Valovito željezo čini debljinu od 0,75-2,0 mm, a širinu listova od 0,72-0,81 m (s niskim valovima) i 0,4-0,6 m (s visokim valovima). Valovito željezo se koristi za krovove, zidove svjetlosnih struktura, sjenila, i s visokim valovima, osim toga, ona ide za izgradnju rezanja preklapanja.

Različno željezo podijeljeno je u poprečne presjeke dva razreda: obična sortna željeza i oblikovana.

Prva klasa odnosi se na krug željeza (promjera manje od 10 mm nazvanih žica), kvadratnim, ravnim ili trakom. Potonji, zauzvrat, podijeljen je na: zapravo traku - širinu od 10 do 200 mm i debljinu više od 5 mm; Dizalica je ista širina, ali s debljinom od 5 do 1 mm, naznačena brojem kalibra (od 3. do 19. normalnog njemačkog i od 6. do 20. do 20. novog engleskog kalibra); guma - od 38 do 51 mm širine i do debljine do 22 mm; Universal - od 200 do 1000 mm širine, a ne manje od 6 mm debljine (valjano u posebnim rolama - univerzalno). I guma i željezo za obruču proizvode biljke s klizanjem, valjanom žicom - serijom; Preostale sorte su u obliku izravnih (desnih) traka, obično ne duže od 8 m (normalno - od 4,5 do 6 m), ali posebnim nalogom za betonske konstrukcije, trake su duljine na 18 mm, a ponekad i više.

Glavne vrste oblikovanog željeza: kutni (ravnoteže i nejediranje), kutija (kanal), brand, kanal (snop), stupac (kvadrat) i zeta željezo; Postoje i neke druge manje uobičajene vrste oblikovanog željeza. U našem normalnom metričkom sortiranju, veličina oblikovanog željeza je indiciran profil broj (br. - Broj vidi širinu police ili najviše visine profila). Kutni nejedirani i Brzer željezo imaju dvostruko ne; Na primjer, br. 16/8 znači kutni s police na 16 i 8 cm ili brand s policom od 16 cm i visine branda 8 cm. Najtvrci profili valjane iz našeg oblikovanog željeza: br. 15 - Kutno, br. 30 - navika, br. 40 - petlja.

Sastav običnog zavarenog sortnog željeza: 0,12% C, 0,4% mn, manji od 0,05% P i S - svaki; otpornost na rupturu 34-40 kg / mm2; No, okrugli željezo za zakovice izrađen je od mekšeg materijala pripravka: manji od 0,10% C, 0,25-0,35% mn, oko 0,03% P i S - svaki. Otpornost na prekid 32-35 kg / mm2 i produljenje 28-32%. Oblikovani nisu zavareni, a kriptovirano željezo ("čelični čelik") sadrži: 0,15 - 0,20% C, 0,5% mn, na 0,06% P i S - svaki; Njezin otpor rupture 40-50 kg / mm2, produljenje 25-20%. Za proizvodnju orašastih plodova proizvedeno je željezo (Tomasovskoye), koji sadrži oko 0,1% C, ali od 0,3 do 0,5% p (što je veća matica, veća p). U inozemstvu kako bi se zadovoljile potrebe posebnih iznajmljivanja postrojenja u trgovini adrese poluproizvoda - kvadratni prazni, obično 50 x 50 mm u poprečnom presjeku.

Željezni spojevi (ii)

Spojevi željeza sa stupnjem oksidacije željeza +2 su mali otporni i lako oksidirani na željezne derivate (III).

FE2O3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

Željezni hidroksid (II) Fe (OH) 2u svježe obloženom obliku, ima siću-zelenu boju, ne otapa se u vodi, na temperaturama iznad 150 ° C raspada, brzo potamni zbog oksidacije:

4Fa (OH) 2 + o 2 + 2H20 \u003d 4FE (OH) 3.

Pokazuje niskonaponske amfoterične osobine s pretežom osnovne, lako reagiraju s neoksoidizirajućim kiselinama:

Fe (OH) 2 + 2HCl \u003d FeCl 2 + 2H2O.

Interakcija s koncentriranim alkalnim otopinama pri zagrijavanju do formiranja tetrahidroxerrate (II):

Fe (oH) 2 + 2NAOH \u003d Na2.

Izložba smanjenja nekretnina, prilikom interakcije s dušikom ili koncentriranom sumpornom kiselinom, nastaju soli željeza (III):

2Fe (OH) 2 + 4H2S04 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H2O.

Ispada se u interakciji soli željeza (ii) s alkalnim mortom u odsustvu zraka kisika:

FESO 4 + 2NAOH \u003d FE (OH) 2 + Na2S04.

Soli željeza (ii).Željezo (ii) oblikuju soli s gotovo svim animacijama. Obično se soli kristaliziraju u obliku zelenog kristalnog vodika: Fe (NO 3) 2 · 6H20, FESO 4 · 7H20, FESO 2 · 6H20, (NH4) 2 Fe (SO 4) 2 · 6H2O (sol mora) i drugi. Soli Solies imaju blijedozelenu boju i zbog hidrolize, kiselo srijede:

Fe 2+ + H2O \u003d FEOH + + H +.

Pokazuju sva svojstva soli.

Kada se stajati u zraku polako oksidiraju otopljenim kisikom do željeznih soli (iii):

4fecl 2 + o 2 + 2H2O \u003d 4feOHCl 2.

Visokokvalitetna reakcija na 2+ kation - interakcija s kalijevim heksaciariorata (III) (III) (crvena otopina krvi):

Fezo 4 + K3 \u003d Kfe ↓ + K 2 SO 4

Fe 2+ + K + + 3- \u003d KFE ↓

kao rezultat reakcije, formira se plavi talog - heksaciarantrat (ii) željezo (iii) - kalij.

Stupanj oksidacije je +3 karakteristična za željezo.

Željezo oksid (iii) 1 o 3 -smeđa tvar postoji u tri polimorfne modifikacije.

Pokazuje nisko generirane amfoterične osobine s pretežnim glavnim. Lako reagira s kiselinama:

FE2O3 + 6HCl \u003d 2FECL 3 + 3H2O.

S alkališkim rješenjima, ne reagira, ali kada fusing formira Ferites:

FE2O3 + 2NAOH \u003d 2NAfeo 2 + H2O.

Prikazuje oksidativne i rehabilitacijske svojstva. Kada se zagrijava obnoviti vodikov ili ugljik oksid (II), prikazuje oksidativna svojstva:

FE2O3 + H2 \u003d 2FEO + H20,

FE2O3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

U prisutnosti jakih oksidacijskih sredstava, alkalni medij prikazuje rehabilitacijska svojstva i oksidira se na željezne derivate (VI):

FE2O3 + 3Kno 3 + 4KOH \u003d 2K 2 FEO 4 + 3KNO 2 + 2H2O.

Na temperaturama iznad 1400 ° C raspadanja:

6Fe2O3 \u003d 4FE3O4 + O 2.

Ispada toplinske razgradnje željeznog hidroksida (III):

2Fe (OH) 3 \u003d FE2O3 + 3H20

ili oksidacija pirita:

4Fe2 + 11o 2 \u003d 2FE203 + 8SO 2.

FECL 3 + 3KCNS \u003d FE (CNS) 3 + 3KCL,

Željezo - glavni građevinski materijal. Metal se koristi doslovno svugdje - od raketa i podmornica do pribora za jelo i nakit na mrežu. U velikoj mjeri doprinosi elementu prirode. Međutim, istinski razlog je, međutim, njegova snaga i trajnost.

U ovom članku dobit ćemo karakteristiku željeza kao metala, naznačena su njegova korisna fizikalna i kemijska svojstva. Odvojeno, kažemo zašto se željezo zove željezni metal nego što se razlikuje od drugih metala.

Kao što nije čudno, ali još uvijek postoji pitanje o tome je li željezo metal ili nemetall. Željezo - Element 8 skupine, 4 razdoblja tablice D. I. Mendeleev. Molekularna težina 55.8, što je dosta puno.

Ovo je srebro sivi metal, prilično mekana, plastika, koja ima magnetska svojstva. Zapravo, pronađeno je čisto željezo i iznimno je rijetko, jer je metal kemijski aktivan i ulazi u različite reakcije.

O kojem željezu je, kaže ovaj videozapis:

Koncept i značajke

Željezo se obično naziva legurom s malim dijelom nečistoća - do 0,8%, što zadržava gotovo sva svojstva metala. Univerzalna uporaba nije ni ta opcija, već čelika i lijevano željezo. Njegovo ime je crni metal, željezo, ali, radije, govoreći, svi isti lijevani željezo i čelik, dobili su zbog boje rude - crne.

Danas se obojeni metali nazivaju željezna legure: čelik, lijevano željezo, ferit, kao i mangan, a ponekad i krom.

Željezo je vrlo čest element. Prema sadržaju u Zemljinoj kori potrebno je 4 mjesta, dajući kisik i. U kernelu Zemlje ima 86% željeza, a samo 14% u plaštu. U morskoj vodi tvari koja sadrži vrlo malo - do 0,02 mg / l, u rijeci, do nešto više - do 2 mg / l.

Željezo - tipični metal, osim prilično aktivnog. Umjera se s razrjeđenim i koncentriranim kiselinama, ali pod djelovanjem vrlo jakih oksidanata može tvoriti soli od željeznih kiselina. U zraku, željezo je brzo prekriveno oksidnim filmom daljnja reakcija.

Međutim, u prisutnosti vlage, umjesto oksidnog filma, pojavljuje se hrđa, koja zbog labave strukture ne sprječava daljnje oksidacije. Ova značajka je korodiranje u prisutnosti vlage, glavni je nedostatak od željeznih legura. Važno je napomenuti da izazivaju koroziju nečistoća, dok je kemijski čisti metal otporan na vodu.

Važni parametri

Čisti metalni željezo je prilično plastična, dobro dovoljna kovanje i slabo ubrizgano. Međutim, male ugljične nečistoće značajno povećavaju njegovu tvrdoću i krhkost. Ova kvaliteta postala je jedan od razloga za premještanje brončanih alata rada.

Ako usporedite željezne legure i, od onih koji su bili poznati u drevnom svijetu, očito je da iu otpornosti na koroziju i, to znači, u trajnosti. Međutim, masa je dovela do iscrpljivanja mina. I jer je mnogo manje nego, pred metalurzi iz prošlosti, ostalo je pitanje zamjene. I željezo zamijenilo broncu. Potonji je bio zamjeran kada se pojavio čelik: takva kombinacija tvrdoće i elastičnosti, bronca ne daje.
Željezo oblici s kobaltom i željeznim triadom. Svojstva elemenata su vrlo blizu, bliže od njihovih analoga s istom strukturom vanjskog sloja. Svi metali imaju izvrsna mehanička svojstva: lako obrađuju, valjane, rastegnute, mogu se valjati i otisnuti. Kobalt, a ne tako reaktivan i otporniji na koroziju od željeza. Međutim, manja prevalencija tih elemenata ne dopušta ih da ih koristi širok kao željezo.
Glavni "natjecatelj" žlijezda u području korištenja. Ali zapravo i materijal imaju potpuno različite kvalitete. Nije tako izdržljivo kao željezo, to je gore, to nije podložno za kovanje. S druge strane, metal je drugačiji, mnogo manje težine, koji izrazito olakšava dizajne.

Električna vodljivost željeza je prilično prosječna, dok je aluminij samo inferiorniji od srebra, i zlato. Željezo je ferromagnet, tj. Zadržava magnetizaciju u odsutnosti magnetskog polja i uvučen je u magnetsko polje.

Takva različita svojstva uzrokuju apsolutno različita područja primjene, tako da su "borbe" strukturni materijali vrlo rijetki, na primjer, u proizvodnji namještaja, gdje se lakoća aluminijskog profila suprotstavlja čvrstoću čelika.

Prednosti i nedostaci željeza smatraju se u nastavku.

Za i protiv

Glavna prednost željeza u usporedbi s drugim strukturnim metalima je prevalencija i relativna jednostavnost taljenja. No, s obzirom na količinu željeza, to je vrlo važan čimbenik.

Prednosti

Metalni plusi uključuju druge kvalitete.

Snaga i tvrdoća uz održavanje elastičnosti nije kemijski čista žlijezda, već o legurama. Štoviše, te se kvalitete razlikuju u prilično širokim granicama, ovisno o čeličnom razredu, metodu toplinske obrade, metodu primitka, i tako dalje.
Različiti čelici i ferit vam omogućuju stvaranje i odabir materijala doslovno za bilo koji zadatak - od okvira mosta na alat za rezanje. Mogućnost dobivanja određenih svojstava prilikom dodavanja vrlo manjih nečistoća je izuzetno veliko dostojanstvo.
Jednostavnost mehaničke obrade omogućuje vam da dobijete proizvode od najrazličitijih vrsta: šipke, cijevi, oblikovanih proizvoda, greda, lista željeza i tako dalje.
Magnetska svojstva željeza su takva da je metal glavni materijal u pripravi magnetoida.
Trošak legura ovisi, naravno, na sastavu, ali još uvijek znatno niži od one od većine boja, čak i s većim karakteristikama čvrstoće.
Željezne ploče pružaju materijalne vrlo visoke dekorativne značajke.

nedostaci

Kontra od legura željeza su značajne.

Prije svega, to je nedovoljna otpornost na koroziju. Posebne vrste čelika su nehrđajući, posjeduju ove korisne kvalitete, ali i koštaju mnogo skuplje. Mnogo češće, metal je zaštićen premazom - metalom ili polimerom.
Željezo može akumulirati električnu energiju, tako da su proizvodi iz njegovih legura izloženi elektrokemijskoj koroziji. Slučajevi instrumenata i strojeva, cjevovodi moraju se nekako braniti - zaštitu katoda, zaštitnika i tako dalje.
Metalni teški, stoga željezne konstrukcije su znatno ponderiraju građevinski objekt - zgrada, željeznički automobil, morski brod.

Sastav i struktura

Željezo postoji u 4 različite modifikacije koje se međusobno razlikuju s parametrima i strukturom rešetke. Prisutnost faza je stvarno presudna za taljenje, budući da fazni prijelazi i njihova ovisnost o legirajućim elementima osiguravaju cijeli metalurške procese u ovom svijetu. Tako govorimo o sljedećim fazama:

Α-faza je stabilna na +769 ° C, ima kubičnu rešetku usmjerenu na volumen. Α-faza je ferromagnet, tj. Zadržava magnetizaciju u odsustvu magnetskog polja. Temperatura u 769 ° C je Curie točka za metal.
P-faza postoji od +769 s +917 C. Struktura modifikacije je ista, ali parametri rešetke su nekoliko drugih. U isto vrijeme, gotovo sva fizička svojstva su očuvana, osim magnetskih: željezo postaje paramat.
γ - faza se pojavljuje u rasponu od +917 do +1394 C. Za nju, kubična rešetka koja se može granetira.
Δ-faza postoji iznad temperature u +1394 ° C, ima kubičnu rešetku usmjerenu na volumen.

Ε-modifikacija je također izolirana, koja se pojavljuje pri visokom tlaku, kao i doping s nekim elementima. ε -Fase ima dereoulna heksagonska rešetka.

O fizička i kemijska svojstva željeza će uzeti ovaj videozapis:

Svojstva i karakteristike

Jako ovisi o njegovoj čistoći. Razlika između svojstava kemijski čistog željeza i uobičajenih tehničkih, pa čak i više legiranog čelika vrlo je značajna. U pravilu, fizičke karakteristike se daju za tehničko željezo s djelom nečistoća od 0,8%.

Potrebno je razlikovati štetne nečistoće od legiranih aditiva. Prvi - sumpor i fosfor, na primjer, daju krhkost legure, bez povećanja tvrdoće ili mehaničke otpora. Ugljik u čeliku povećava ove parametre, tj. Je korisna komponenta.

Gustoća željeza (g / cm3) u određenoj mjeri ovisi o fazi. Dakle, α-FE ima gustoću jednaku 7,87 g / kocka. Pogledajte na normalnoj temperaturi i 7,67 g / kocka. Vidi na +600 C. Gustoća γ-faze ispod je 7,59 g / kocka. Vidjeti i δ-faze su još manje - 7,409 g / cc. Cm.
Točka taljenja tvari je +1539 S. Željeza se odnosi na umjereno vatrostalne metale.
Točka vrenja - +2862 C.
Snaga, to jest, otpornost na opterećenja različitog tlaka, istezanja, savijanja, regulirana je za svaki čelični stupanj, lijevano željezo i ferit, tako da su ti pokazatelji općenito teško govoriti. Dakle, brzi čelik ima čvrstoću savijanja jednaka 2,5-2,8 GPA. I isti parametar uobičajenog tehničkog željeza je 300 MPa.
Tvrdoća na ljestvici MOOS je 4-5. Poseban čelik i kemijski čist željeza doseže mnogo više pokazatelja.
Specifični električni otpor 9.7 · 10-8 ohm · m. Željezo provode struju mnogo gore od bakra ili aluminij.
Toplinska provodljivost je također niža od tih metala i ovisi o faznom pripravku. Na 25 s je 74,04 w / (m · K)., Na 1500 S - 31.8 [w / (mk)].
Željezo je lijepo, i kod normalnih i povišenih temperatura. Dozvola od lijevanog željeza i čelika.
Nemoguće je imenovati biološki inertnu tvar. Međutim, njegova toksičnost je vrlo niska. Povezan je, međutim, ne toliko s aktivnošću elementa, koliko je s nemogućnošću ljudskog tijela dobro asimilirati: maksimum je 20% dobivene doze.

Nemoguće je pripisati željezo na ekološke tvari. Međutim, glavna šteta okoliša uzrokuje njegov otpad, kao glačalu i prilično brzo i proizvodni otpad - šljake koje se odlikuju plinovima.

Proizvodnja

Željezo se odnosi na vrlo uobičajene elemente, tako da ne zahtijeva opsežne troškove. Razvijaju se depoziti otvorenih i osovina. Zapravo, sve planinske rude uključuju željezo, ali samo one u kojima je udio metala dovoljno velik. To su bogate rude - crvene, magnetske i smeđe željeza kućišta s udjelom željeza na 74%, ruda s prosječnim sadržajem - marcasit, na primjer, i lošim rudama s željeznim udjelom od najmanje 26% - siderita.

Bogata ruda odmah odlazi u biljku. Pasmine s srednjim i niskim sadržajem su obogaćene.

Postoji nekoliko metoda za proizvodnju legura željeza. U pravilu, taljenje bilo kojeg čelika uključuje proizvodnju lijevanog željeza. Plaća se u eksplozivnoj peći na temperaturi od 1600 C. simchti - aglomerata, kuglica, opterećena zajedno s fluksom do peći i blokiran vrući zrak. U isto vrijeme, metal se topi, a koks je osvijetljen, što vam omogućuje da razmažite neželjene nečistoće i odvojite trosku.

Da bi se dobio čelik, obično se koristi bijelo lijevano željezo - ugljik je povezan s kemijskom vezom s željezom. Najčešći 3 načina:

martentovsky - rastaljeni od lijevanog željeza s aditivom rude i otpadom plutaju na 2000 kako bi se smanjio sadržaj ugljika. Dodatni sastojci, ako ih ima, dodajte na kraju taljenja. Tako se dobiva najkvalitetniji čelik.
converter Oxygen je produktivniji način. U pećnici debljina lijevanog željeza je pročišćena zrakom pod tlakom u 26 kg / sq. Pogledajte mješavinu kisika s zrakom ili čistim kisikom može se koristiti za poboljšanje svojstava čelika;
električni val - češće se koristi za dobivanje posebnih legiranih čelika. Lijevano željezo je u električnoj peći na temperaturi od 2200 ° C.

Čelik se može dobiti izravnom metodom. Da biste to učinili, pelete su opterećene velikim sadržajem željeza i na temperaturi od 1000 S je pročišćena vodikom. Potonji obnavlja željezo od oksida bez intermedijarnih stupnjeva.

Zbog specifičnosti željeznog metalurgije, ili ruda s određenim sadržajem željeza pada na prodaju, ili gotovih proizvoda - lijevanog željeza, čelika, ferita. Njihova cijena je vrlo različita. Prosječni trošak željezne rude u 2016. godini bogat je, a sadržaj elemenata više od 60% je $ 50 po toni.

Troškovi čelika ovisi o skupu čimbenika koji ponekad čini uspone i pad cijena je predan nepredvidljiv. U jesen 2016. trošak pojačanja, vruće i hladno valjani čelik dramatično se povećao zbog ne manje oštrog porasta cijena za koksiranje ugljena - nezamjenjiv sudionik taljenja. U studenom, europske tvrtke nude vruće valjane čelične role za 500 eura po tona.

Područje primjene

Opseg korištenja legura željeza i željeza je ogroman. Lakše je odrediti gdje se metal ne primjenjuje.

Izgradnja - izgradnja svih vrsta okvira, od prijevoznog pukotina mosta, do kutije dekorativnog kamina u stanu, ne može bez čelika različitih sorti. Armatura, šipke, bouroni, kanali, kutovi, cijevi: apsolutno svi oblikovani i sorti se koriste u izgradnji. Isto vrijedi i za list valjane proizvode: od njega je izrađen od krova, i tako dalje.
Strojarski inženjering - za čvrstoću i otpornost na habanje s čelikom, vrlo malo, koji se mogu usporediti, tako da su dijelovi tijela apsolutne većine strojeva izrađeni od čelika. Pogotovo u slučajevima kada oprema treba raditi pod visokim temperaturama i pritiskom.
Alati - s legirajućim elementima i stvrdnjavanjem metala možete dati tvrdoću i snagu blizu dijamantima. Filter čelik - temelj bilo kojeg alata za obradu.
U elektrotehniku, upotreba željeza je ograničenije, upravo zato što nečistoće značajno pogoršavaju njegova električna svojstva, i tako su male. No, metal je nezamjenjiv u proizvodnji magnetskih dijelova električne opreme.
Cjevovod - izrađen od čelika i lijevanog željeza Provjerite komunikaciju bilo koje vrste i vrsti: grijanje, vodovodne cijevi, plinovode, uključujući deblo, školjke za energetske kabele, naftovode i tako dalje. Samo čelik može izdržati tako ogromno opterećenje i unutarnji tlak.
Korištenje kućanstva - čelik se nanosi svugdje: od pribora i pribora za željezna vrata i brave. Metalna čvrstoća i otpornost na trošenje čine ga neophodnim.

Željezo i njegove legure kombiniraju čvrstoću, otpornost na trajnost na habanje. Osim toga, metal je relativno nizak u proizvodnji, što ga čini nezamjenjivim materijalom za moderno nacionalno gospodarstvo.

O programu željeza s ne-obojenim metalima i teškim crnom će reći ovom videozapisu:

Oznaka - FE (željezo);
Razdoblje - iv;
Skupina - 8 (viii);
Atomska težina - 55,845;
Atomski broj - 26;
Radijus atoma \u003d 126 sati;
Kovalentni radijus \u003d 117 sati;
Distribucija elektrona - 1S 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2;
t topljenje \u003d 1535 ° C;
t kiputanje \u003d 2750 ° C;
Struja (Paulonga / ALPREDA i ROKHOV) \u003d 1.83 / 1.64;
Stupanj oksidacije: +8, +6, +4, +3, +2, +1, 0;
Gustoća (n. Y.) \u003d 7,874 g / cm3;
Molarni volumen \u003d 7,1 cm3 / mol.

Jean spojevi:

Željezo je najčešći metal u Zemljinoj kori (5,1% po težini) nakon aluminija.

Na Zemlji se željezo nalazi u slobodnom stanju u manjim količinama u obliku nuggetsa, kao iu palim meteoritima.

Industrijski proces željeza je miniran na željezničkim depozitima, od minerala koji sadrže željezo: magnetska, crvena, smeđa željeznica.

Treba reći da je željezo dio mnogih prirodnih minerala, uzrokujući njihovo prirodno slikanje. Boja minerala ovisi o koncentraciji i omjeru željeza iona FE 2+ / Fe 3+, kao i od atoma koji okružuju ove ione. Na primjer, prisutnost nečistoća željeza iona utječe na boju mnogih dragocjenih i poludragog kamenja: topaz (od blijedo žute do crvene), safira (od plave do tamno plave), aquamarins (od svijetlo plave do zelenkasto plave) i tako dalje.

Željezo je sadržano u životinjskim tkivima i biljkama, na primjer, oko 5 g željeza prisutno je u tijelu odrasle osobe. Željezo je vitalni element, dio je hemoglobin proteina, koji sudjeluje u transportu kisika iz pluća do tkiva i stanica. Uz nedostatak željeza u ljudskom tijelu, anemija se razvija (anemija nedostatka željeza).

Sl. Struktura željeznog atoma.

Elektronska konfiguracija željeznog atoma - 1S 2S 2 2 2p 6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2 (vidi elektroničku strukturu atoma). U formiranju kemijskih veza s drugim elementima, 2 elektrona koji se nalaze na vanjskoj razini 4S + 6 elektrona 3D odijela (samo 8 elektrona) može sudjelovati, dakle, u spojevima željeza mogu uzeti stupanj oksidacije +8, +6 , +4, +3, +2, +1, (najčešće susreće +3, +2). Željezo ima srednju kemijsku aktivnost.

Sl. Stupanj oksidacije željeza: +2, +3.

Fizička svojstva željeza:

metalna srebro-bijela boja;
prilično mekana i plastika;
ometaju dobru toplinu i električnu vodljivost.

Željezo postoji u obliku četiri modifikacije (razlikuju se u strukturi kristalne rešetke): α-željezo; β-željezo; γ-željezo; Δ-željezo.

Kemijska svojstva željeza

reagira s kisikom, ovisno o temperaturi i koncentraciji kisika, mogu se formirati razni proizvodi ili mješavina produkata oksidacije željeza (FEO, FE 2 O 3, FE 3 O 4):
3FE + 2O 2 \u003d FE3O4;
oksidacija željeza na niskim temperaturama:
4FE + 3O 2 \u003d 2FE203;
reagira s vodenom parom:
3FE + 4H20 \u003d Fe 3 o 4 + 4H2;
fino fragmentirano željezo reagira kada se zagrijava sivim i klorom (sulfid i željezo klorid):
Fe + S \u003d FES; 2FE + 3Cl 2 \u003d 2fecl 3;
na visokim temperaturama reagira s silicij, ugljik, fosfor:
3FE + c \u003d Fe 3 C;
s drugim metalima i nemetalnim željezom mogu se formirati legure;
Željezo pomiču manje aktivne metale iz svojih soli:
Fe + CuCl 2 \u003d FECL 2 + Cu;
s razrijeđenim kiselinama, željezo djeluje kao redukcijsko sredstvo, formiranje soli:
Fe + 2HCl \u003d FECL 2 + H2;
uz razrijeđenu dušičnu kiselinu, željezo tvori razne proizvode za dobivanje kiselina, ovisno o njegovoj koncentraciji (N2, N20, NO2).

Dobivanje i uporaba željeza

Dobiveno je industrijsko željezo mrlja Od lijevanog željeza i čelika.

Lijevano željezo je željezna legura sa silicij nečistoća, mangana, sumpora, fosfora, ugljika. Sadržaj ugljika u lijevom željezu prelazi 2% (u čeliku manji od 2%).

Čisto željezo dobiva:

u pretvaračima kisika iz lijevanog željeza;
obnova željeznih oksida s vodikom i dvovalentnim ugljikovim oksidom;
elektroliza odgovarajućih soli.

Lijevano željezo se dobiva od restauracije željeznih oksida. Listovanje željeza taljenje se provodi u eksplozivnim pećima. Cox se koristi kao izvor topline u eksplozivnoj peći.

Peć domene je vrlo složena tehnička struktura s visinom od nekoliko desetaka metara. To je postavljeno iz vatrostalne opeke i zaštićen je vanjskim čeličnim kućištem. Od 2013. godine, najveća domena je izgrađena u Južnoj Koreji od strane čelične tvrtke Posco u metalurškoj tvornici u gradu Kwangjanu (pećnica nakon modernizacije bila je 6.000 kubičnih metara na godišnjoj produktivnosti 5.700.000 tona).

Sl. Peći.

Proces mrljanja lijevanog željeza u vrećici je neprekidno nekoliko desetljeća, dok pećnica ne proizvodi svoj resurs.

Sl. Postupak taljenja lijevanog željeza u visokoj peći.

obogaćene rude (magnetski, crveni, smeđi zheleznyak) i koks zaspati kroz žurbu, smještena na samom vrhu visoke peći;
procesi za smanjenje željeza iz rude pod djelovanjem ugljičnog oksida (II) nastavite u srednjem dijelu visoke peći (mina) na temperaturi od 450-1100 ° C (željezo oksidi se vraćaju na metal):
- 450-500 ° C - 3FE2O3 + CO \u003d 2FE3O4 + CO2;
- 600 ° C - FE 3 O 4 + CO \u003d 3FEO + CO2;
- 800 ° C - FEO + CO \u003d FE + CO 2;
- dio dvovalentnog željeznog oksida obnovljena je od strane Coke: FEO + C \u003d Fe + CO.
paralelno s vremenom, proces obnove silicija i manganovih oksida je u tijeku (ulazi u željeznu rudu u obliku nečistoća), silicij i mangan dio su talog od lijevanog željeza:
- Si02 + 2C \u003d SI + 2CO;
- Mn2O3 + 3C \u003d 2MN + 3CO.
s toplinskom razgradnjom vapnenca (unesena u visoku peć), formira se kalcijev oksid, koji reagira sa silicij i aluminijskim oksidima sadržanim u rudi:
- CaCO 3 \u003d CaO + CO2;
- Cao + SiO 2 \u003d CASIO 3;
- Cao + Al2O3 \u003d CA (ALO 2) 2.
na 1100 ° C, proces oporavka željeza prestaje;
ispod mina se nalazi, najširi dio visoke peći je ispod koji se slijedi obalno obalno, u kojem se formiraju opekotine koksa i tekući tajni proizvodi - lijevano željezo i šljake nakupljaju na samom dnu peći - planine;
u gornjem dijelu planine na temperaturi od 1500 ° C, intenzivan izgaranje koke se javlja u mlaz zraka intenzivnog zraka: C + O2 \u003d CO2;
prolazeći kroz vrući koks, ugljični monoksid (iv) pretvara se u ugljični monoksid (II), koji je sredstvo za redukciju željeza (vidi gore): CO2 + C \u003d 2CO;
šljake formirane silikatima i aluminosilikatima kalcija nalaze se iznad lijevanog željeza, štiteći je od djelovanja kisika;
kroz posebne rupe smještene na različitim razinama roga, od lijevanog željeza i šljake su prema van;
većina od lijevanog željeza ide na daljnje recikliranje - čelična mrlja.

Čelik se miješa od lijevanog željeza i otpadnog metala s metodom pretvarača (Martentovsky je već zastario, iako se također koristi) ili električni filtrirani (u električnim udubljenjima, indukcijske peći). Suština procesa (rento lijevano željezo) je smanjiti koncentraciju ugljika i drugih nečistoća oksidirajućim kisikom.

Kao što je gore spomenuto, koncentracija ugljika u čeliku ne prelazi 2%. Zbog toga je čelik, za razliku od lijevanog željeza, prilično je lako nositi kovanje i valjanje, što vam omogućuje da napravite razne proizvode s visokom tvrdoćom i izdržljivošću iz njega.

Tvrdoća čelika ovisi o sadržaju ugljika (više ugljika, teže čelika) u određenoj marki stanja čelika i toplinske obrade. Na odmoru (sporo hlađenje), čelik postaje mekan; Kada se gaši (brzo hlađenje), čelik se dobiva vrlo čvrsta.

Da biste dali potrebna specifična svojstva, dodaju ligating aditive: krom, nikal, silicij, molibden, vanadij, mangan i tako dalje.

Lijevano željezo i čelik su bitni strukturni materijali u velikoj većini sektora nacionalnog gospodarstva.

Željezna biološka uloga:

tijelo odrasle osobe sadrži oko 5 g željeza;
Željezo ima važnu ulogu u radu hematopoetskih tijela;
Željezo je dio mnogih kompleksnih proteinskih kompleksa (hemoglobin, mioglobin, razni enzimi).

68. Spojevi željeza

Željezo oksid (ii) feo- crna kristalna tvar netopljiva u vodi i alkalizu. Feo.odgovara bazi Fe (oh) 2.

Dobivanje.Željezo (ii) oksid se može dobiti nepotpunim smanjenjem magnetskog ugljičnog oksida magnetskog Zheleznyaka (II):

Kemijska svojstva.To je glavni oksid. Reagiranje s kiselinama, formira soli:

Željezni hidroksid (II) Fe (OH) 2- bijela kristalna tvar.

Dobivanje.Hidroksid željeza (II) je dobiven iz soli dvovalentnog glačanja djelovanja alkalijskih otopina:

Kemijska svojstva.Osnovni hidroksid. Reagira s kiselinama:

Na zraku Fe (oh) 2 oksidira na fe (oh) 3:

Željezo oksid (iii) FE2O3- Suština smeđe boje, pojavljuje se u prirodi u obliku crvene zone, netopljive u vodi.

Dobivanje, Prilikom pucanja pirita:

Kemijska svojstva.Prikazuje slaba amfoterska svojstva. Prilikom interakcije s alkalijom, oblikuje soli:

Željezni hidroksid (iii) Fe (OH) 3- crveno-smeđe, netopljive u vodi i višak alkalija.

Dobivanje, Dobiveni oksidirajućim željezom (III) oksidom i željeznim hidroksidom (II).

Kemijska svojstva.To je amfotekni spoj (s prevlasti osnovnih svojstava). Istaloženi pod djelovanjem alkalisa na trovalentnim željeznim solima:

Soli bivalentnog željezadobiti interakciju metalnog željeza s odgovarajućim kiselinama. Oni su snažno hidro-lisp, jer njihove vodene otopine - energetski reducirajuće sredstva:

Kada se grije iznad 480 ° C razgrađuje, formiranje oksida:

Prema djelovanju alkalija na željeznom sulfatu (II), nastaje željezni hidroksid (II):

Oblikuje kristalno hidrat - Fezo4? 7n2o (željezna snaga). Željezo klorid (iii) fecl3 -kristalna tvar je tamno smeđa.

Kemijska svojstva.Topljivi u vodi. Fecl3.prikazuje oksidativna svojstva.

Restaureri - magnezij, cink, vodikov sulfid, oksidirani bez zagrijavanja.