Урок химии на тему "Титан и хром. Железо. Никель . Платина.". Хром железо никель

Урок химии на тему "Титан и хром. Железо. Никель . Платина."

Урок химии в 11 классе.

Тема: Титан и хром. Железо. Никель. Платина.

Цель урока: повторить и обобщить сведения, полученные ранее о металлах; дополнить их познавательными опытами; закрепить и проверить знания о физических и химических свойствах, применении металлов.

Задачи развития: научить учащихся воспринимать, анализировать и обрабатывать услышанное.

Задачи воспитания: развитие коммуникативных умений в ходе работы, научить применять знания, полученные на уроке химии, в повседневной жизни.

Методы обучения: беседа, демонстрация опытов, фронтальная работа с классом, индивидуальная работа..

Средства обучения: таблицы – Периодическая таблица Д.И.Менделеева, металлическая кристаллическая решетка, коллекция металлов; лабораторное оборудование и химические вещества.

Ход урока.

Девиз: «Металлы – основа цивилизации».

Организационный момент.

Сегодня мы с вами оказались в Океане Знаний в лодке под названием «Химия»: я в качестве рулевого, а вы в качестве гребцов. И от нашего взаимопонимания, дружной работы зависит, насколько успешно мы доплывём до пристани «Перемена».

Проверка знаний учащихся.

В чем особенность заполнения электронных оболочек у d – элементов?
Каковы закономерности изменения химической активности у элементов Б - групп?

Подготовка к восприятию нового материала.

Жизнь без металлов невозможна, И эта аксиома непреложна:Твердые, блестящие, ток проводящие,Для человека металлы – друзья настоящие.

Как вы думаете, какова тема нашего урока? Какова же цель нашего урока?

Цель нашего урока: обобщить ваши знания по данной теме, дополнить их новыми, полученными при проведении познавательных опытов, расширить кругозор.

Существует гипотеза, что термин «металлы» произошел от греческого слова «металлон», которое в первоначальном переводе означало «копи», «рудники».

В древности и Средние века были известны только 7 металлов. Алхимики считали, что каждому металлу соответствует своя планета, которая управляет его судьбой на Земле, поэтому металл обозначали знаком этой планеты.

Изучение нового материала.

В настоящее время известно более 82 металлов. В процессе нашего урока мы расширим наши представления о металлах, прослушав сообщения учащихся (учащихся просят соблюдать регламент). Учитель: Отсутствие какого металла описал академик А. Е. Ферсман?

«На улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни паровозов, ни автомобилей не оказалось бы, даже камни мостовой превратились бы в глинистую труху, а растения начали бы чахнуть и гибнуть без этого металла. Разрушение ураганом прошло бы по всей Земле, и гибель человечества сделалась бы неминуемой. Впрочем, человек не дожил бы до этого момента, ибо лишившись трех граммов этого металла в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование раньше, чем развернулись бы нарисованные события».

Учитель: Про какой металл писал А.Е. Ферсман?

Ученики: Железо.

Учитель: Итак, первый металл со свойствами которого мы познакомимся более подробно – это железо.

Ниже приводятся примерные сообщения учащихся.

Железо.

Каждый человек железный. 26-ой элемент таблицы Менделеева – составная гемоглобина. Этот сложный белок входит в эритроциты, известные так же как красные кровяные тельца. Без них, собственно, кровь не была бы алой, да и жизни бы не было.

Эритроциты транспортируют по организму углекислый газ и кислород. Они необходимы для жизнедеятельности. А для чего еще необходимо железо, каковы его свойства и стоимость в прямом и переносном смыслах?

Дотрагивались до железа в прохладном помещении? Холод от прикосновения к металлу – результат его высокой теплопроводности. Материал моментально забирает энергию тела, передавая ее окружающей среде. В результате, человеку становится холодно.

Электропроводность железа тоже на высоте. Металл с легкостью передает ток благодаря свободным электронам в атоме. В нем 7 слоев. На последних 2-х расположены 8 электронов. При возбуждении все они могут быть валентными, то есть способными образовать новые связи.

Внешне металл железо серебристо-серый. Встречаются самородные формы.Чистое железо пластичное и ковкое. У слитков выраженный металлический блеск и средняя твердость – 4 балла по шкале Мооса. 10 баллов – показатель самого твердого на земле камня алмаз, а 1-им баллом отмечен тальк.

Железо – элемент средней тугоплавкости. Закипает металл при 2860-ти градусах, а размягчается при 1539-ти. В таком состоянии материал теряет ферромагнитные свойства. Они присущи лишь твердому состоянию железа. Элемент становится магнитом, попадая в магнитное поле.

Но, интереснее то, что после его исчезновения, металл еще долгое время остается магнитом. Такая особенность обусловлена все теми же свободными электронами в структуре атома. Перемещаясь, частицы меняют его строение и свойства.

Железо – химический элемент, легко вступающий в реакции с бромом, фтором, хлором и другими галогенами. Это элементы 17-ой группы таблицы Менделеева. При обычных условиях протекает и взаимодействие с кислородом.

Теперь, о реакциях нагрева. При сжигании металла образуются его оксиды. Их несколько видов: — 2FeO, 2Fe2O3, Fe3O4. Какой именно получится, зависит от пропорций исходных элементов и условий совмещения. Свойства оксидов разнятся.

Учитель: сейчас мы практически ознакомимся со свойствами железа, проведя лабораторный опыт.

Лабораторный опыт №4.

Тема. Взаимодействие железа с растворами кислот и щелочей.

Ход работы.

1.Взаимодействие железа с кислотами. В одну пробирку налейте 2 мл 20%-го раствора соляной кислоты, в другую — серной кислоты той же концентрации. Опустите в каждую из пробирок железные опилки. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

2. Взаимодействие железа с раствором щелочи. В пробирку налейте 2 мл 5%-го раствора гидроксида натрия. Опустите в пробироку железные опилки. Что наблюдаете?

Сделайте вывод о взаимодействии железа с растворами кислот и щелочей.

Титан.

Химический элемент титан (Titanium) обозначается в периодической таблице Д. И. Менделеева символом Ti. Располагается в побочной подгруппе IV группы четвертого периода и имеет порядковый номер 22. Простое вещество титан – металл бело-серебристого цвета, легкий и прочный. Электронная конфигурация атома имеет следующую структуру: +22)2 )8 )10 )2, 1S22S22P63S23P63d24S2. Соответственно, титан имеет несколько возможных степеней окисления: 2, 3, 4, в наиболее устойчивых соединениях он четырехвалентен.

Титан – цветной металл, имеющий серебристо-белую окраску, внешне напоминает сталь. При температуре 0 0С его плотность составляет 4,517 г/см3. Вещество имеет низкую удельную массу, что характерно для щелочных металлов (кадмий, натрий, литий, цезий). По плотности титан занимает промежуточную позицию между железом и алюминием, при этом его эксплуатационные характеристики выше, чем у обоих элементов. Основными свойствами металлов, которые учитываются при определении сферы их применения, являются предел текучести и твердость. Титан прочнее алюминия в 12 раз, железа и меди - в 4 раза, при этом он значительно легче. Пластичность чистого вещества и предел его текучести позволяют производить обработку при низких и высоких температурных значениях, как и в случае с остальными металлами, т. е. методами клепки, ковки, сварки, проката. Отличительная характеристика титана – его низкая тепло- и электропроводность, при этом данные свойства сохраняются при повышенных температурах, вплоть до 500 0С. В магнитном поле титан является парамагнитным элементом, он не притягивается, как железо, и не выталкивается, как медь. Очень высокие антикоррозийные показатели в агрессивных средах и при механических воздействиях уникальны. Более 10 лет нахождения в морской воде не изменили внешнего вида и состава пластины из титана. Железо в этом случае было бы уничтожено коррозией полностью.

Хром.

Хром – химический элемент, относящийся к металлам. Цвет у вещества серебристо-голубой.

В таблице Менделеева элемент стоит под 24-ым порядковым, или, как еще говорят, атомным номером.

Число указывает на количество протонов в ядре. Что же касается электронов, вращающихся близ него, у них есть особое свойство – проваливаться.

Это значит, что одна или 2-е частицы могут перейти с одного подуровня на другой.

В итоге, 24-ый элемент способен наполовину заполнить 3-ий подуровень. Получается устойчивая электронная конфигурация.

Провал электронов – явление редкое. Кроме хрома, вспоминаются, пожалуй, лишь молибден, платина, никель и палладий.

Как и 24-ое вещество, они химически малоактивно. Не затем атом приходит к устойчивому состоянию, чтобы вступать в реакцию со всеми подряд.

При обычных условиях хром – элемент таблицы Менделеева, «расшевелить» который удается лишь фтору.

Последний, является антиподом 24-го вещества, максимально активен. В ходе реакции образуется фторид хрома.

Элемент, свойства которого обсуждаются, не окисляется, не боится влаги и тугоплавок.

Никель.

Никель — ковкий и пластичный металл. Он обладает кубической гранецентрированной кристаллической решеткой (параметр а=0,35238 нм) . Температура плавления 1455°C, температура кипения около 2900°C, плотность 8,90 кг/дм3. Никель — ферромагнетик, точка Кюри около 358°C На воздухе компактный никель стабилен, а высокодисперсный никель пирофорен. Поверхность никеля покрыта тонкой пленкой оксида NiO, которая прочно предохраняет металл от дальнейшего окисления. С водой и парами воды, содержащимися в воздухе, никель тоже не реагирует. Практически не взаимодействует никель и с такими кислотами, как серная, фосфорная, плавиковая и некоторыми другими. Металлический никель реагирует с азотной кислотой, причем в результате образуется нитрат никеля (II) Ni(NO3)2 и выделяется соответствующий оксид азота, например: 3Ni + 8HNO3 = 3Ni(NO3)2 + 2NO + 4h3O Только при нагревании на воздухе до температуры выше 800°C металлический никель начинает реагировать с кислородом с образованием оксида NiO. Оксид никеля обладает основными свойствами. Он существует в двух полиморфных модификациях: низкотемпературной (гексагональная решетка) и высокотемпературной (кубическая решетка, устойчива при температуре выше 252°C). Имеются сообщения о синтезе оксидных фаз никеля состава NiO1,33-2,0. При нагревании никель реагирует со всеми галогенами с образованием дигалогенидов NiHal2. Нагревание порошков никеля и серы приводит к образованию сульфида никеля NiS. И растворимые в воде дигалогениды никеля, и нерастворимый в воде сульфид никеля могут быть получены не только «сухим» , но и «мокрым» путем, из водных растворов. С графитом никель образует карбид Ni3C, c фосфором — фосфиды составов Ni5P2, Ni2P, Ni3P. Никель реагирует и с другими неметаллами, в том числе (при особых условиях) с азотом. Интересно, что никель способен поглощать большие объемы водорода, причем в результате образуются твердые растворы водорода в никеле. Известны такие растворимые в воде соли никеля, как сульфат NiSO4, нитрат Ni(NO3)2 и многие другие. Большинство этих солей при кристаллизации из водных растворов образует кристаллогидраты, например, NiSO4.7Н2О, Ni(NO3)2.6Н2О. К числу нерастворимых соединений никеля относятся фосфат Ni3(PO4)2 и силикат Ni2SiO4. При добавлении щелочи к раствору соли никеля (II) выпадает зеленый осадок гидроксида никеля: Ni(NO3)2 + 2NaOH = Ni(OH)2 + 2NaNO3 Ni(OH)2 обладает слабоосновными свойствами. Если на суспензию Ni(OH)2 в щелочной среде воздействовать сильным окислителем, например, бромом, то возникает гидроксид никеля (III): 2Ni(OH)2 + 2NaOH + Br2 = 2Ni(OH)3 + 2NaBr Для никеля характерно образование комплексов. Так, катион Ni2+ с аммиаком образует гексаамминовый комплекс [Ni(Nh4)6]2+ и диакватетраамминовый комплекс [Ni(Nh4)4(Н2О) 2]2+. Эти комплексы с анионами образуют синие или фиолетовые соединения. При действии фтора F2 на смесь NiCl2 и КСl возникают комплексные соединения, содержащие никель в высоких степенях окисления: +3 — (K3[NiF6]) и +4 — (K2[NiF6]). Порошок никеля реагирует с оксидом углерода (II) СО, причем образуется легко летучий тетракарбонил Ni(CO)4, который находит большое практическое применение при нанесении никелевых покрытий, приготовлении высокочистого дисперсного никеля и т. д. Характерна реакция ионов Ni2+ с диметилглиоксимом, приводящая к образованию розово-красного диметилглиоксимата никеля. Эту реакцию используют при количественном определении никеля, а продукт реакции — как пигмент косметических материалов и для других целей.

Платина.

Платина — наиболее дорогостоящий из благородных металлов, хотя ее ценность не сразу была осознана человечеством. Она была открыта в Колумбии в 16 в. испанскими завоевателями, добывающими золото из россыпей. Иногда золото попадалось в соединении с серыми крупицами неизвестного металла, отделить которые не удавалось по причине его высокой тугоплавкости, и такое золото считалось гнилым. Неизвестный металл из-за его внешнего сходства с серебром назвали платиной, что переводится как серебришко, плохое серебро.В целях сохранения престижа испанских монет был приказ уничтожать всю собираемую платину, и в течение 43 лет чиновники при свидетелях сбрасывали ее в воды глубоких рек.В другом источнике написано, что древние египтяне и племена инков высоко ценили платину. Доподлинно известно, что Людовик XVI объявил, что платина единственный металл достойный королей.

Платина — ковкий металл серебристо-белого цвета, с сероватым оттенком. Плотность 21,4 г/см3; to плавления 1773,50 C; твердость по шкале Мооса 4,3. Чистая платина мягка. В природе платина встречается в самородном состоянии и в рудных месторождениях. Прозванная «Королевой металлов» платина имеет огромную плотность (почти в два раза плотней золота) . Помимо того, что платина самый прочный из всех металлов использующихся в ювелирной промышленности и ее не легко поцарапать, она еще имеет высокую температуру плавления, и обладает высокими анти-коррозийными свойствами, стойко переносит химические реагенты.

К концу 18 века платина стала олицетворять собой надежность и неизменность. Ее все шире применяли ювелиры, так как она прочнее золота, и тонкая оправа из нее надежно удерживает бриллианты, не искажает их цвета, усиливает блеск. Желтые золотые оправы, например, порой способны добавить тонкий желтоватый оттенок бесцветному или почти бесцветному бриллианту, в результате чего тот приобретает окраску, снижающую видимую ценность камня.В 1821 г. на Урале близ реки Верхней Нейвы были обнаружены платиновые россыпи. Эти серебристые зерна местные охотники давно использовали вместо дроби. В начале 19 века на долю России приходилось около 95% от общего количества платины, добываемой в мире. Первые изделия из русской платины — кольцо и чайная ложка, преподнесенные Александру I. С 1828 г. стали чеканиться платиновые трехрублевые монеты весом 10,3 г, которые называли платенниками или уральскими червонцами. Платина получила надежный неограниченный сбыт; началась платиновая лихорадка.Исследование платины привело к открытию нескольких металлов, сопутствующих ей в природе и получивших общее название платиновых: палладий, родий, осмий, иридий, рутений.В медицине с помощью платино-иридиевых электродов поддерживают сердечную деятельность больных стенокардией. В онкологии применяется специальный комплекс платины, способствующий уменьшению опухолей. Благодаря своей чистоте платина не раздражает кожу, так как в отличие от некоторых других металлов не содержит аллергенных примесей.

Платина играет незаменимую роль в изготовлении эталонов в России. В Санкт-Петербурге хранится эталон килограмма (платино-иридиевый цилиндрик высотой и диаметром 39 мм) , изготовленный в 1883 г. Зеркало с платиновым покрытием с освещенной стороны отражает как обычное зеркало, а с теневой стороны оно прозрачно, как стекло. Такие зеркала используют для скрытого наблюдения в казино и полиции.Химически чистой платине соответствует 1000 метрическая или 24 каратная проба. Проба 999,9 предназначена для коммерческой платины. Изделия из платины содержат 950 пробу.Сегодня платина — символ уверенности и респектабельности. В Европе ряд ведущих фирм, в том числе Картье, десятилетия работают с этим вечным металлом. Все больше молодоженов предпочитают платиновые обручальные кольца. В настоящее время мировой спрос на платину превышает предложение.

Закрепление знаний.

№1. Составьте уравнения реакций получения железа из его оксидов Fe2O3 и Fe3O4 , используя в качестве восстановителя:а) водород;б) алюминий;в) оксид углерода (II).Для каждой реакции составьте электронный баланс.

№2. Осуществите превращения по схеме:Fe2O3 -> Fe -+h3O, t -> X -+CO, t-> Y -+HCl-> ZНазовите продукты X, Y, Z?

4.Подведение итогов урока.

Учитель: Сегодня мы более подробно узнали еще о ряде металлов, выяснили каковы у них свойства и где они применяются. Спасибо всем, кто добросовестно подготовился к уроку.

5.Домашнее задание: изучить §31,32, 33, ТЗ стр.145, №4, ТЗ стр.149, подготовить сообщения по темам «Коррозия металлов», «Сплавы металлов».

6.Рефлексия.

Учитель: А сейчас я хотела, чтобы вы сами оценили уровень своих знаний после этого урока. Поставьте «+» рядом с теми высказываниями, которые вы считаете верными для себя.

1) После урока стал (а) знать больше.

2) Углубил (а) знания по теме, могу применить их на практике.

3) На уроке было над чем подумать.

4) На все вопросы, возникающие в ходе урока, я получил (а) ответы.

5) На уроке я работал(а) добросовестно и цели урока достиг (ла).

Учитель: По окончании работы прошу поднять руки тех, кто поставил

5 «+»; 4 «+»; 3 «+»

Я думаю, мы удачно доплыли до пристани «Перемена» и выполнили поставленную задачу. Удачи вам!

infourok.ru

" Титан и хром. Железо. Никель. Платина."

Тема урока: Титан и хром. Железо. Никель. Платина.

Девиз урока: «Опыт – основа познания» (написан на доске).

Задачи развития: научить учащихся воспринимать, анализировать и обрабатывать услышанное и увиденное на уроке, записывая выводы в «Лист самоконтроля».

Задачи воспитания: развитие коммуникативных умений в ходе групповой работы, научить применять знания, полученные на уроке химии, в повседневной жизни.

Методы обучения: беседа, демонстрация опытов, фронтальная работа с классом, групповая работа учащихся, контроль и самопроверка знаний учащимися.

Средства обучения: таблицы – Периодическая таблица Д.И.Менделеева, металлическая кристаллическая решетка, графопроектор c записями на прозрачных файлах отдельных моментов урока, коллекция металлов; генератор коллоидных ионов серебра «Георгий»; лабораторное оборудование и химические вещества.

План урока:

Организационный этап.
Активация опорных знаний и умений.
Подача нового познавательного материала с демонстрацией опытов.
Контроль и самопроверка знаний.
Подведение итогов занятия.

Ход урока

Тема урока «Металлы». Девиз написан на доске: «Опыт – основа познания». Из девиза понятно, что на уроке будет много опытов. Цель нашего урока: обобщить ваши знания по данной теме, дополнить их новыми, полученными при проведении познавательных опытов, расширить кругозор и подготовиться к экзамену по химии.

Жизнь без металлов невозможна, И эта аксиома непреложна:Твердые, блестящие, ток проводящие,Для человека металлы – друзья настоящие!

Показать файл через графопроектор:

Солнце – золоту, Луна – серебру, Венера – меди, Марс – железу, Меркурий – ртути, Юпитер – олову, Сатурн – свинцу.

Так что же такое металлы?

Более 200 лет назад М.В. Ломоносов в труде «Первые основы металлургии» дал металлам такое определение: «Металлы – суть ковкие блестящие тела».

Для того времени эта краткая формулировка была достаточно верной. В конце урока мы возвратимся к этому определению и сделаем вывод: согласиться с этим определением или дополнить его.

Вы уже познакомились с Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева, с классификацией химических элементов и узнали, что из 109 известных в настоящее время элементов более 80 являются металлами. Термин «металлы» относится и к химическим элементам, и к простым веществам.

Учащимся выданы листы самоконтроля (приложение), на которых указаны тема и цели урока, приведены задания. На этих листах школьники работают в течение урока, а в конце занятия сдают их учителю.

Учитель предлагает задание 1.

Задание 1. Напротив фраз, в которых сказано о металле как простом веществе, поставьте «пр.», а напротив тех, где речь идёт о металле как химическом элементе, – «эл».

В состав ляписа входит серебро.
Степень окисления галлия +3.
Алюминий легкий металл.
Натрий «бегает» по воде.
Галлий плавится в ладони.
Электроотрицательность цезия меньше электроотрицательности кислорода.

Учитель организует проверку ответов. Учащиеся делают исправления красной ручкой. Затем учитель проводит фронтальную беседу.

Чем отличается простое вещество – металл от химического элемента – металла?
Что такое химический элемент?
Какие свойства характерны для атомов металлов?
Какими общими физическими свойствами обладают простые вещества – металлы и почему?

Учитель объясняет строение кристаллической решетки металлов, используя соответствующую таблицу и каркас кристаллической решетки. Затем демонстрирует и комментирует слайд «Физические свойства металлов».

Физические свойства металлов:

Агрегатное состояние: кроме ртути, все металлы твердые.
Электро- и теплопроводны Ag, Cu, Au, Al, Zn, Fe, Pb, Mg, Hg →Электро- и теплопроводность уменьшается
Твердость различна.Cr, W, Ni, Pt, Fe, Cu, Al, Ag, Zn, Au, Ca, Mg, Sn, Pb, K, Na →Твёрдость уменьшается
Плотность различна. Os, Pt, Au, Hg, Pb, Ag, Cu, Ni, Fe, Sn, Zn, Al, Mg, Ca, Na, K, Li →Плотность уменьшается.
Температуры плавления и кипения различны.W (3420), Pt (1772), Fe, Ni, Cu, Au, Ag, Ca, Al, Mg, Zn, Pb, Sn, Na, K (63,5), Ga (29,7), Cs (28,5) ,Hg (-39).
Ковкость, пластичность, прочность:пластичные – Au, Ag, Cu.хрупкие – Cr, Mn.
Способность намагничиваться: Fe, Co, Ni;слабо – Al, Cr, Ti;не притягиваются – Sn, Cu, Bi.

После этого учащиеся выполняют задания 2 и 5. Задание 5 – последнее на листе самоконтроля. Оно содержит вывод по теме.

Задание 2. Использование меди в электротехнике обуславливают свойства: металлический блеск, ковкость, электропроводность, красновато-коричневый цвет. Подчеркните правильные ответы.

Задание 5. Вывод о свойствах металлов. Заполните пропуски нужными словами.

Радиус атомов металлов ____ радиуса атомов неметаллов. Во всех соединениях _____ металлов имеют _____ степени окисления. При комнатной температуре металлы находятся ______ агрегатном состоянии, за исключением ____. Металлы обладают характерным _____. Они хорошо проводят _____ и _____. Самый тяжёлый металл – _____, самый легкий – _____, самый тугоплавкий – _______, самый легкоплавкий – _____.

После выполнения заданий учитель предлагает учащимся проверить некоторые физические свойства металлов на опытах.

Опыт 1. Теплопроводность металлов.

Металлические ложки из серебра, железа, алюминия и циркониевую трубку учитель опускает в стакан с кипятком и даёт одному из учащихся проверить, какой металлический предмет стал самым горячим. Учащиеся делают вывод.

Опыт 2. Легкоплавкость некоторых металлов.

Учитель берет в руку образец галлия, кому-то из учеников предлагает взять в ладонь цирконий. Пока металлы нагреваются, учитель напоминает, где располагаются эти элементы в Периодической системе Д.И.Менделеева, обращает внимание учащихся на электронные конфигурации валентных электронов их атомов:

31Ga 4s24p1 40Zr 4d25s2

Затем учащиеся выполняют задание 3.

Задание 3. Составьте формулы оксидов галлия и циркония.

После этого учитель приводит интересные сведения об этих металлах и их соединениях, демонстрируя по ходу рассказа ювелирные изделия – кольца с цирконом и фианитом.

Это интересно:

Галлий (Ga) – элемент главной подгруппы III группы, четвёртого периода. Это элемент, предсказанный Д.И.Менделеевым как «экаалюминий» и открытый через 5 лет, в 1875 г., французским ученым Лекок де Буабодраном. Назван в честь Франции. Плотность этого металла 5,097 г/см3, температура плавления 29,75˚С.

Это рассеянный металл не образует скоплений собственных минералов, поэтому впервые этот элемент удалось обнаружить с помощью спектрального анализа, что тоже предсказал Д.И. Менделеев. При 29,75˚С. галлий плавится и в жидком состоянии существует в очень большом температурном интервале, поэтому его применяют в термометрах для измерения высоких температур. Применяется как жидкий теплоноситель, для заполнения ламп (пары), для нанесения отражающих поверхностей оптических зеркал, входит в состав важных полупроводниковых и легкоплавких сплавов, которые применяют в сигнальной технике, в ювелирном деле. В воде и на воздухе – устойчив, окисляется при 260˚С.

Цирконий (Zr) – элемент побочной подгруппы IV группы, 5-го большого периода. Плотность этого металла 6.5 г/см3, температура плавления 1855˚С. Открыт в 1789 г. немецким химиком М. Клапротом при анализе драгоценного камня циркона, привезенного с Цейлона. Еще в эпоху Александра Македонского циркон считался драгоценным камнем и в старину циркон использовали не только как украшение, но и как амулет. Считалось, что кто «яхонт червленый» при себе носит, снов страшных и лихих не увидит, скрепит сердце свое, разум и честь умножит и в людях честен будет.

Крупных залежей минералов циркония в природе нет, он рассеян. Важнейшие циркониевые минералы — циркон (ZrSiO4) и бадделеит (ZrO2). Прозрачные, красивого желто-красного цвета (из-за примесей) кристаллы циркона называют гиацинтами. Это редкие драгоценные камни.

Цирконий химически стоек, тугоплавок, на воздухе он покрывается защитной оксидной пленкой, которая предохраняет его от коррозии. Благодаря высокой коррозионной стойкости цирконий используют в нейрохирургии – из сплавов циркония изготовляют кровеостанавливающие зажимы, хирургический инструмент и даже нити для наложения швов при операциях на мозге. Но главная служба циркония – атомная техника. Интересно, что М.Клапрот в 1789 г. открыл не только цирконий, но и уран. Однако никто не мог предположить, что урану будет нужен цирконий. В течение полутора веков ничто не связывало эти элементы. И только в наши дни ученые и инженеры, работающие в области ядерной энергетики, определили, что в атомных реакторах, где уран используют как ядерное топливо, цирконий должен служить оболочкой для урановых стержней. Он почти не захватывает нейтроны, возникающие в ходе цепной ядерной реакции. При этом цирконий должен быть высокой чистоты, т.е. свободный от гафния, так как гафний с жадностью поглощает нейтроны. Цирконий стал «одеждой» урановых стержней. Потребность в цирконии растет из года в год, так как этот металл приобретает все новые специальности.

Оксид циркония один из самых тугоплавких веществ природы – его температура плавления 2900˚С. Ученым Физического института им. П.Н. Лебедева Академии наук СССР (ФИАН) удалось создать на основе оксидов циркония и гафния удивительные кристаллы, которых нет в природе.

Фианиты – так стали называть эти рукотворные самоцветы, которые завоевали признание ювелиров, а в мире науки и техники используются как лазерные материалы. Дождевые плащи обязаны своей влагонепроницаемостью солям циркония, которые входят в состав особой эмульсии для пропитки тканей. В качестве катализатора соединения циркония используют при производстве высокооктанового моторного топлива.

Тетрахлорид циркония используется в конструкции универсального манометра – прибор для измерения давления. Электропроводность пластинки из этого вещества меняется в зависимости от давления, которое на него действует.

Учитель предлагает проверить, что произошло с металлами в ладонях. Показывает, что галлий в ладони расплавился, а цирконий нет.

Далее учитель переходит к рассмотрению химических свойств металлов.

Вспомните известные вам химические свойства металлов.

Затем демонстрирует и комментирует следующий слайд: краткую схему «Химические свойства металлов».

Слайд: «Химические свойства металлов».

Металлы взаимодействуют:

с неметаллами → бинарные соединения;
с водой. Щелочные и щелочноземельные металлы → щелочь + водород; некоторые активные металлы (до водорода) при нагревании → оксид металла + водород;
с растворами кислот (кроме азотной): Металлы до водорода → соль + водород;
с растворами солей – вытесняют металлы из раствора соли только металлы после магния;
с растворами щелочей – переходные металлы → соль + водород.

Учитель проводит некоторые опыты и организует обсуждение их результатов. В листах самоконтроля учащиеся записывают уравнения химических реакций (задание 4).

Задание 4. Напишите уравнения реакций, происходящих при демонстрации опытов:

натрий + вода → ?
серебро + вода → ?
цинк + раствор сульфата меди (II) → ?
серебро + раствор хлорида меди (II) → ?
алюминий + раствор карбоната натрия → ?

Опыт 3. Взаимодействие натрия и серебра с водой.

В чашку Петри учитель наливает воду, ставит её на графопроектор, добавляет фенолфталеин и опускает натрий. На экране виден малиновый хвост, следующий за «бегающим» натрием. Опускает в стакан с холодной кипячённой водой поплавок генератора коллоидных ионов серебра «Георгий» и выбирает режим 2. После этого исследует наличие ионов серебра в этой воде, а также в воде, в которой находилась серебряная ложка.

Происходит ли взаимодействие натрия и серебра с водой?

После того как учащиеся запишут выводы в листы самоконтроля, учитель сообщает занимательные факты.

Это интересно:

Вода из серебряного сосуда имеет особые свойства: обладает повышенной бактерицидностью. Это связано с тем, что серебро все же растворяется в воде. Но не так как сахар, в растворе которого присутствуют молекулы, и не так, как поваренная соль, которая при растворении образует ионы натрия и ионы хлора. В растворах серебра в воде обнаружены коллоидные частицы серебра, т.е. группы молекул размерами от нескольких десятых до нескольких тысячных долей микрона. Чтобы обезвредить 1 л. воды, достаточно нескольких миллиардных долей грамма серебра.

Так, военачальники греческой армии, участвовавшие в походе под предводительством Александра Македонского, пили воду из серебряных бокалов. Это уберегло их от тяжёлых желудочно-кишечных заболеваний, которыми страдали солдаты использовавшие оловянную посуду. Обессиленные солдаты взбунтовались, требуя возвращения домой с полей сражения и Александр Македонский вынужден был повернуть назад.

В Индии воду обеззараживали, погружая в нее раскаленное серебро. При освящении колодцев туда бросали серебряные ложки. На орбитальных научных станциях ионы серебра помогают сохранять запас питьевой воды для космонавтов.

В настоящее время известно, что серебро – не просто металл, способный убивать микробы, а микроэлемент, являющийся необходимой и постоянной составной частью тканей любого животного и растительного организма. В суточном рационе у человека в среднем должно содержаться 90 мкг ионов Ag. Наиболее богаты серебром мозг, железы внутренней секреции, печень, почки и кости скелета.

В пищевой промышленности «серебряную воду» используют при консервировании и дезинфекции фруктовых и овощных соков, молока и других продуктов питания. Если на время поместить в такую воду семена, они быстрее прорастают, их всхожесть увеличивается. Опрыскивание растений приводит к появлению у них иммунитета к вредным микроорганизмам. Срезанные цветы дольше стоят в «серебряной воде».

Растворяется в воде не только серебро, но и золото, никель, платина, титан, молибден, ниобий, иридий, рутений, образуя в воде коллоидные растворы.

В органической химии коллоиды платины и никеля применяют как катализаторы.

В домашних условиях обеззараживать воду можно с помощью аппарата «Георгий».

Перед демонстрацией каждого из следующих опытов учитель ставит перед учащимися проблемные вопросы.

Можно ли растворять медный купорос в оцинкованном ведре?
Будет ли серебро растворяться в растворе хлорида меди (II)?
Можно ли кипятить в алюминиевой кастрюле раствор соды?

Опыт 4. Взаимодействие металлов с растворами солей.

Цинковую пластину учитель опускает в раствор сульфата меди (II).

В пробирку, на стенках которой после проведения реакции «серебряного зеркала» осело серебро, добавляет насыщенный раствор хлорида меди(II).

Алюминиевые гранулы опускает в раствор карбоната натрия и нагревает.

Школьники объясняют происходящие процессы и записывают уравнения реакций в листы самоконтроля.

Учитель демонстрирует слайд с правильными уравнениями реакций. Учащиеся исправляют ошибки красными ручками.

Слайд: «Взаимодействие металлов с растворами солей».

а) Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4б) Ag + CuCl2 = AgCl ↓ + CuCl ↓в) Na2CO3 + h3O ↔ NaHCO3 + NaOHг) 2NaOH + Al2O3 = 2NaAlO2 + h3Oд) 2Al + 6h3O = 2Al(OH)3 ↓ + 3h3↑

Учитель рассказывает о том, как можно определить наличие ионов металлов в растворах солей. При использовании сухого метода сухую соль растирают в ступке с определяемым веществом. Влажный метод заключается в сливании растворов и определении наличия иона по внешним признакам.Пирохимический метод – определение ионов по окрашиванию пламени растворами солей металлов.

Учитель демонстрирует слайд «Окрашивание пламени катионами металлов» и проводит опыты.

Слайд: «Окрашивание пламени катионами металлов».

Li+,Sr2+ – карминово-красный цвет.
K+, Rb+, Cs+ – фиолетовый.
Na+ – ярко-желтый.
Ca2+ – кирпично-красный.
Ba2+ – желто-зеленый.
Cu2+ – зеленый
Pb2+ – голубой.

Опыт 5. Определение катионов металлов в растворах солей.

Нихромовую проволоку учитель промывает в 20% соляной кислоте и просушивает. Затем кончик её (колечко) по очереди опускает в концентрированные растворы солей кальция, натрия, меди, калия, лучше – хлоридов (они более летучи) и вносит в пламя спиртовки. Соли следует растворять в дистиллированной воде, так как наличие солей натрия в водопроводной воде мешает наблюдению окраски пламени другими катионами.

Это интересно:

Нихром – общее название сплавов на основе никеля, хрома, алюминия и кремния. Они обладают высокой жаропрочностью в сочетании с высоким электрическим сопротивлением. Нихромовую нить для опытов можно взять из старых открытых электрических плиток.

Учитель предлагает вернуться к определению, которое дал металлам М.В. Ломоносов (оно написано на доске). Учащиеся дополняют его, исходя из современных представлений о свойствах металлов.

В заключение учитель подводит итоги урока и предлагает учащимся сделать вывод по данной теме. Проецирует через графопроектор правильно заполненный лист самоконтроля, учащиеся исправляют ошибки красной ручкой и сами выставляют себе отметки по данной теме.

Учитель: Я думаю, мы удачно доплыли до пристани «Перемена» и выполнили поставленную задачу. Удачи вам!

infourok.ru

Магнитные свойства железа, кобальта и никеля

Электронное строение атомов (и ионов) элементов триады железа таково, что оно обусловливает ярко выраженные магнитные свойства как простых соединений (металлы), так и большинства сложных соединений. Действительно, число неспаренных электронов в невозбужденных атомах Ре, Со, N1 велико. Для железа оно равно четырем, для кобальта — трем, для никеля — двум. Недостроенный З -подуровень и неспаренные электроны у Ре, Со, N1 являются причиной и другого, [c.114] Металлы — железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий и некоторые из их сплавов и соединений являются ферромагнитными при температуре ниже критической для каждого соединения. Причина ферромагнетизма до объяснения ее квантовой механикой была неизвестна. Вопрос заключается в том, почему электроны на неполностью заполненных оболочках выстраиваются в направлении приложенного поля и почему они сохраняют эту ориентацию даже после снятия магнитного поля Объясняется это тем, что низшим энергетическим состоянием для некоторых твердых тел является состояние, в котором спины электронов параллельны, а не антипараллельны, как, например, для двух электронов в молекуле водорода. Ферромагнетизм возможен только при определенных межатомных расстояниях и определенных радиусах -орбиталей, поэтому он наблюдается лишь для некоторых элементов. Ферромагнитные вещества проявляют гистерезис в магнитных свойствах. Это означает, что магнитный момент зависит от магнитной предыстории образца кривые зависимости магнитного момента от напряженности магнитного поля различны для случаев, когда магнитное поле увеличивается или уменьшается. [c.497]

По магнитным свойствам различают диамагнитные металлы (выталкиваемые из магнитного поля) и парамагнитные (втягиваемые магнитным полем). Диамагнитны медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть, цирконий. Парамагнитными считают скандий, иттрий, лантан, титан, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, марганец, рений, рутений, радий, палладий, осмий, иридий, платину. Железо, кобальт и никель обладают ферромагнетизмом, т. е. особенно высокой магнитной восприимчивостью. [c.257]

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ [c.131]

Кобальт и никель входят как легирующие металлы в стали на ос нове железа, придавая им особые свойства (нержавеющие, инструментальные, с особыми магнитными свойствами). Большое количества кобальта расходуют в производстве сверхтвердых материалов на базе карбидов вольфрама и титана (ВК8, ТК6 и т. д.). Никель с медьк> образует ряд сплавов, обладающих ценными свойствами констан-тан (45% N1) и никелин — материал для электропроводов, нейзильбер — неокисляющиеся сплавы, содержащие N1, Си и 2п. Никель-также входит в состав алюминиевых сплавов и т. д. Большое количество никеля идет на процессы никелирования. [c.140]

Высоким постоянством (г а в слабых полях обладают некоторые сплавы системы железо — никель — кобальт, получившие название перминвары. Содержание основных элементов в перминваре может варьироваться в широких пределах, но обычно он содержит 30% Ре, 45% N1 и 25% Со (перминвар 45—25). Данные по магнитным свойствам сплавов типа перминвар приведены на рис. 28.90 — 28.94 и в табл. 28.36. (См. также ГОСТ 10994—74). [c.555]

Магнитные свойства. По отношению к магнитному полю все металлы делятся на три группы диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. К диамагнитным веществам (обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление силовым его линиям) относятся часть элементов I (Си, Ag, Ли), П группы (Ве, Zn, Сс1, Hg), П1 (Са, 1п, Т1) и IV группы (Се, Зп, РЬ) периодической системы. Металлы щелочных, щелочноземельных элементов, а также большинства -элементов хорошо проводят силовые линии магнитного поля, обладают положительной магнитной восприимчивостью. Они являются парамагнитными веществами и намагничиваются параллельно силовым линиям внешнего магнитного поля. Очень высокой магнитной восприимчивостью обладают Ге, Со, N1, Ос1, Ву. Они являются ферромагнетиками. Ферромагнетики характеризуются температурой, выше которой ферромагнитные свойства металла переходят в парамагнитные. Эта температура называется температурой Кюри. Для железа, кобальта и никеля эта температура составляет 768, 1075 и 362 °С, соответственно. [c.324]

Магнитные свойства металлов железа, кобальта, никеля (а также их сплавов), находящихся в высокодисперсном состоянии, определяются формой и размерами частиц [1]. Такие же результаты были получены при исследовании размеров и формы частиц высокодисперсного кобальта 12] и его сплавов с железом [3]. [c.110]

Физические свойства. Железо, кобальт и никель характеризуются наличием ряда полиморфных видоизменений. Полиморфные превращения железа, отчасти кобальта и никеля, имеют очень большое значение в машиностроении, так как они обусловливают структуру и свойства сплавов. Полиморфные превращения железа а-Ре при 768 С теряет свои магнитные свойства ( -превращение), при 910°С переходит в у-Ре при 140РС переходит вб-Ре и при 1539 С плавится. [c.126]

Среди комплексных соединений, также применяемых в качестве катализаторов, лишь те парамагнитны, которые содержат атомы с неполностью занятыми подгруппами (п = Зд, 4д, или 63 соответственно). Из сравнения [266] магнитных свойств комплексных соединений хрома, железа, кобальта, никеля и меди со свойствами их ионов видно, что аммиачные комплексы хрома, никеля и меди почти так же сильно магнитны, как ионы Сг , N1 и Си , между тем как аммиачные комплексы кобальта и цианид железа не магнитны. Они имеют магнетизм часто типа насыщенных соединений ванадия, хрома, марганца и ниобия. [c.81]

Ферромагнетизм — частный случай парамагнетизма, характеризующийся тем, что ферромагнитный металл, помещенный предварительно в магнитное поле, неограниченно сохраняет свойство развивать свое собственное подобное поле. Ферромагнетизм встречается только в случае нескольких элементов — железа, кобальта, никеля и некоторых лантанидов, а также некоторых сплавов этих металлов даже с неметаллическими элементами (С, 51, А1), более слабый — у окиси железа (Рез04). Особенно сильным ферромагнетизмом обладают некоторые сплавы неферромагнитных металлов, например сплав Гейслера [c.579]

Железо, кобальт, никель, применяемые как конструкционные материалы и гальванически осаждаемые покрытия в большинстве отраслей техники, являются также и самой распространенной матрицей в системах КМ и КЭП [1, 13, 17, 21]. Прогнозирование свойств КМ основывается на знании их физических характеристик и поведения при высоких температурах в контакте с фазой И и средой. Для указанных металлов близки многие физические характеристики (кристаллическая структура, плотность, Гпл, магнитные и электрические свойства и др.). [c.125]

Данные электронной микроскопии согласуются с измерениями магнитных свойств высокодисперсных тройных сплавов железо — кобальт — никель в тех случаях, где представлены на снимках мелкие частицы сплава, измеренные основные магнитные характеристики довольно высоки, а там, где получены крупные частицы, магнитные свойства резко падают. Так, при наличии концентраций электролита 50 и 500 г/л магнитные свойства порошков следующие для первого случая коэрцитивная сила порошков Н = 700—780 э, для второго Не = 300—350 э- При наличии pH электролита равном 1,5, коэрцитивная сила образующихся частиц при электролизе равна [c.112]

Кобальт и никель — блестящие металлы, обладающие, как и железо, магнитными свойствами. Плотность кобальта 8,79 г/сж (8,79 10 /сг/ж ), никеля — 8,9 г/сж (8,9 10 /сг/ж ) т. пл. кобальта 1490° С, никеля 1452° С. [c.316]

КОБАЛЬТА СПЛАВЫ — сплавы на основе кобальта. Отличаются малым коэфф. термического расширения — (15,9 — 16,5) 10 град в интервале т-р 20—870 С, жаростойкостью, высокой коррозионной стойкостью и особыми магнитными свойствами. Наибольшее применение нашли снлавы кобальта с тяжелыми металлами — железом, хромом, никелем, молибденом, вольфрамом и др. (табл.), нредставляюш,ие собой твердые растворы. Такие снлавы подразделяют на твердые, жаропрочные и магнитные. К твердым относятся сплавы типа стеллит, наплавляемые (для повышения износостойкости и реставрации рабочих органов) на кромки режупц1Х инструментов и детали машин. Стеллиты, содержащие 80% Со и 20% Сг, наз. мягкими (см. также Стеллит, Твердые сплавы). Твердые сплавы, упрочненные карбидными фазами с содержанием до 1% С, способны сохранять св-ва до т-ры [c.597]

Материалы теряют ферромагнитные свойства, если энергия теплового движения превышает значение обменной энергии. Это происходит при температуре, которую называют точкой Кюри. Чем больше обменная энергия, характеризуемая обменным интегралом, тем должна быть выше точка Кюри. Точка Кюри для железа равна 753 °С, для кобальта -1127 °С, для никеля - 358 °С, для гадолиния - 16 °С. При снижении значений этого параметра магнитные свойства материалов восстанавливаются. [c.242]

Магнитные свойства веществ. Все вещества делятся на парамагнитные и диамагнитные. Вещество называется парамагнитным, если его атомы (или молекулы) обладают магнитным моментом, и диамагнитным, если его атомы не обладают постоянным магнитным моментом. Немногие твердые тела, например, железо, кобальт, никель обладают способностью намагничиваться в определенных условиях и оставаться намагниченными после устранения внешнего магнитного поля. Такие вещества называются ферромагнетиками. [c.114]

Свойства. Металлический кобальт, серовато-стального цвета, по внешнему виду сходен с железо.м, но тверже его и никеля. В тонко раздробленном состоянии он легко окисляется во влажном воздухе. При температуре белого каления о сгорает в С03О4. Магнитные свойства, которыми он обладает, теряются при те.мпературе выше П5°. Из сплавов кобальта назовем стеллит, сталь, содержащую кобальт и хром, отличающуюся весьма большой твердостью и противокоррозийными свойствами карбалой, сплав карбида, вольфра.ма с кобальтом, также отличается своей очень большой твердостью магнитную сталь, содержащую S5% кобальта. Окись кобальта служит для окраски стекла и эмали в синий цвет. [c.265]

Весьма ценными свойствами металлов являются их пластичность, упругость, прочность. Они способны под давлением изменять свою форму, не разрушаясь. Это свойство металлов позволяет прокатывать их в листы или вытягивать в проволоку. Прочность и пластичность металлов зависят от температуры с повышением температуры прочность понижается, а пластичность возрастает. По степени твердости металлы значительно отличаются друг от друга. Так, калий, натрий — металлы мягкие (их можно резать ножом) хром по твердости близок к алмазу — царапает стекло. Температура плавления и плотность металлов также изменяются в широких интервалах. Самый легкоплавкий металл — ртуть (температура плавления —38,87°С) самый тугоплавкий — вольфрам (температура плавления 3370 °С). Плотность лития — 590 кг/м , а осмия — 22 480 кг/м . Металлы отличаются также своим отношением к магнитным полям. По этому свойству они делятся на три группы ферромагнитные металлы — способные намагничиваться при действии слабых магнитных полей (например, железо, кобальт, никель и гадолиний) [c.389]

Ферромагнитными называются вещества, способные сильно намагничиваться даже в слабых магнитных полях. К ним относятся железо, никель, кобальт, некоторые сплавы. Ферромагнетизмом называют совокупность магнитных свойств, характерных для этих веществ. [c.153]

Магнитная дефектоскопия основана на способности магнитных силовых линий свободно проходить через слой металла и изменять свое направление при встрече с инородными включениями ввиду их пониженной магнитной проницаемости. Отклоненные силовые линии улавливаются приборами, по показаниям которых делают заключение о качестве металла. Этот способ применим только для металлов, обладающих магнитными свойствами (железо, никель, кобальт). [c.7]

С. Мейера и других по магнитной восприимчивости элементов, которые показали, что в рядах элементов атомная магнитная восприимчивость элементов или молекулярная — окислов достигает максимума в двух случаях в ряду железо — кобальт — никель и в семействе редких земель . В ряду окислов ВаО—ZTRjOg—Та Оз происходит переход от диамагнетизма к парамагнетизму последний достигает максимума у эрбия, затем снова падает по направлению к иттербию, а тантал уже снова диамагнитен. Стиль заключает какой бы атомный вес они (редкоземельные элементы) ни имели, они располагаются вместе и классифицируются в правильном порядке . Это одна из первых попыток подтвердить аномальное расположение редкоземельных элементов посредством измерения хода их физических констант и едва ли не первая активная попытка применить для этих целей магнитные свойства. Таким образом, и Томсен и Стиль близко подошли к идее об интерпериодической группе. Мы можем предположить, что их работы также оказали определенное влияние на Браунера его новая концепция, вызревавшая долгое время, как бы получила косвенную поддержку. [c.64]

Таким образом, оказалось, что не только среди магнитных веществ железо, кобальт и никель могут обладать свойствами образовывать в определенном интервале температур громадные агломераты одинаково ориентированных частиц, но то же самое имеет место и в совершенно немагнитной (диамагнитной) сегнетовой соли и в целом ряде ее твердых растворов. По-видимому, можно думать, что это явление гораздо более общее, что суть здесь заключается не в магнитных или электрических свойствах, а в образовании больших комплексов. Они могут и не связываться ни с магнитными, ни с электрическими явлениями тем не менее они представляют собой форму микроструктуры тела, состоящего не из молекул, а из громадных группировок, связанных общностью ориентации и способных вращаться только как одно целое. В тех случаях, когда это свойство не проявляется ни электрически, ни магнитно, оно может наблюдаться энергетически по тепловым эффектам, но аномалиям теплоемкости, которые и наблюдаются в разных телах. Это новое явление имеет, кажется, значительный теоретический интерес, так как оно вскрывает новую форму сое- [c.293]

Магаитные свойства вещества связаны с магнитными свойствами его атомов. У ферромагнитных материалов отдельные атомы-магнитики ориентируются так, чтобы все их одноименные полюса были направлены в одну сторону. Из простых веществ ферромагнетизмом при комнатной температуре обладают только железо, кобальт, никель и гадолиний. [c.139]

Большинство физическрк свойств, в том числе и магнитные свойства, неодинаковы в различных направлениях 1фисталла. Железо легче всего намагничивается в направлении ребра куба, никель — в направлении диагонали iQ a и кобальт — вдоль оси симметрии. [c.27]

Изготовление магнитных материалов. Наличие 5/-электронов на внешней оболочке атома урана предполагает возможное наличие сильных магнитных свойств. В таком случае уран может выступать в качестве заменителя редкоземельных элементов в магнитных сплавах. Однако уран является радиоактивным элементом и его использование возможно в областях, где имеется контроль за ядерными материалами. Предполагается исследование тройных магнитных сплавов, например, уран+железо, никель, кобальт и другие материалы. [c.191]

Для большинства соединений переходных металлов весьма характерным является их цвет. Почти каждое соединение ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди характеризуется вполие определенным цветом, причем этот цвет зависит не только от атомного номера данного металла, но и от его окислительного состояния и в известной мере от характера неметаллического элемента или кислотного радикала, с которым соединяется данный металл. Можно считать установленным, что цвет таких соединений зависит от наличия незаполненной М-оболочки электронов, т. е. от того, что Ж-оболочка содержит меньше максимального числа электронов, равного восемнадцати. Как правило, соединения бесцветны в тех случаях, когда М-оболочка заполнена это имеет место, нанример, в случае соединений двухвалентного цинка (ZnS04H т. д.) и одновалентной меди ( u l и т. д.). Другое свойство, характерное для незаполненных внутренних оболочек, — парамагнетизм, т. е. свойство вещества притягиваться сильным магнитным полем. Почти все соединения переходных элементов, находящихся в окислительных состояниях, при которых имеются иезаполненные внутренние оболочки, характеризуются ярко выраженными парамагнитными свойствами. Получение из руд и очистка некоторых переходных металлов были рассмотрены в предшествующей главе, где говорилось о свойствах этих металлов и их сплавов. [c.418]

Все РЗЭ и торий обладают парамагнитными свойствами, причем величины магнитной восприимчивости отдельных элементов очень различны, как это видно из данных, приведенных в табл, 29. Легко заметить, что это свойство РЗЭ также подчиняется внутренней периодичности элементы цериевой группы обладают значительно меньшим парамагнетизмом, чем элементы иттриевой группы. Торий в этом отношении является аналогом церия. Важно отметить, что гадолиний обладает ферромагнитными свойствами, подобно железу, кобальту и никелю. [c.242]

Прочная адсорбция кислорода происходит, если атом металла на поверхности образует химические связи с кислородом (хемисорбция). Было замечено, что наиболее склонны к пассивности переходные металлы, имеющие незаполненный электронный -уровень, такие как хром, железо, кобальт, никель и др. Г. Г. Улиг предположил, что наличие незаполненного -уровня способствует хемисорбции кислорода. Если -уровень заполнен, то хемисорбция кислорода не происходит или энергия связи металл — кислород мала. У подобных металлов, например меди, легче образуется фазовый окисел. Эта концепция [58] подтверждается тем, что легирование переходных металлов металлами с заполненным -уровнем приводит к перераспределению электронов и заполнению -уровня электронами, отдаваемыми легирующим металлом с уровня х. Примером могут служить сплавы N1—Си или Ni—Zn в области твердых растворов. Есть возможность рассчитать концентрацию легирующего металла (донора электронов), необходимую для заполнения -уровня легируемого металла. При такой концентрации изменяются магнитные свойства сплава ж вместе с тем резко снижается способность к пассивации. [c.239]

А еще у него максимальное по сравнению со всеми другими лантаноидами удельное электрическое сопротивление — примерно вдвое больше, чем у его аналогов. И удельная теплоемкость гадолиния иа 20% (при 25° С) превышает удельную теплоемкость лантана и церия. Наконец, магнитные свойства ставят элемент Д 64 в один ряд с железом, кобальтом и никелем. В обычных условиях, когда лантан и другие лантаноиды парамагнитны, гадолиний — ферромагнетик, причем даже более сильный, чем никель и кобальт. Но железо и кобальт сохраняют ферромагнитность и при температуре порядка 1000 К, никель — 631 К. Гадолиний же теряет это свойство, будучи нагрет всего до 290 К (17° С). [c.146]

chem21.info

Сплавы никель—хром—железо - Энциклопедия по машиностроению XXL

Рие. 37. СПЛАВ НИКЕЛЬ-ХРОМ - ЖЕЛЕЗО 77% [c.269] Казалось, что по анодному поведению в растворах хлоридов сплавы никель — хром, железо — хром должны сильно различаться, так как известно, что никель в растворах хлоридов более стоек, чем железо. Но из сравнения кривых 5 (рис. 144) и 3 (рис. 146) видно, что при малых плотностях тока различие между ними очень небольшое, т. е. железо и никель в бинарных сплавах с хромом обладают близкими свойствами. [c.301]

Материалы элементов должны быть жаростойкими, не окисляться при высокой температуре, не деформироваться в нагретом состоянии под влиянием собственного веса. Они должны обладать большим электрическим сопротивлением и малым температурным коэффициентом увеличения электрического сопротивления. Нагревательные элементы могут быть различной формы — проволочные, ленточные, трубчатые и др. В качестве материалов для нагревателей используют различные сплавы (никель — хром — железо, железо — хром—алюминий), карборунд и т. д. [c.89]

Хромель—алюмель (хромель—сплав никеля, хрома, железа и марганца. Ллю-мель—сплав никеля, алюминия, кремния, железа и марганца).......... [c.87]

Хромель — алюмель (хромель — сплав никеля, хрома, железа и марганца алюмель — сплав никеля, алюминия, кремния, железа и марганца) Никель — нихром (нихром — сплав [c.113]

Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) [c.7]

И. Сплавы никель—хром—железо [c.291]

Сплавы никель — хром — железо [c.264]

Материалы. Для изл чения и приема ультразвука обычно применяют чистый никель и сплавы никеля, хрома, железа и кобальта например инвар (сплав 36% никеля и 64% железа) и монель (сплав 68% никеля, 28% меди и небольшого количества других металлов). Чаще всего употребляется никель и пермаллой (45% никеля, 55% железа). Эффект магнитострикции у последних двух материалов противоположен, т. е. при определенном направлении поля образец из первого материала сокращается по длине, тогда как образец из второго материала удлиняется, но по абсолютной величине изменение размеров примерно одинаковое. [c.212]

Никель — хром — железо. Богатые никелем сплавы железа, содержащие 30—45 % Ni и 20—30 % Сг, пассивны в гораздо большей степени, чем никель и проявляют очень высокую стойкость в морских атмосферах. При указанных концентрациях никеля и хрома обеспечивается наибольшая устойчивость пассивного состояния сплавов к изменению внешних условий. В морских атмосферах, содержащих промышленные загрязнения (соединения серы), рассматриваемые сплавы могут тускнеть, однако степень коррозионного разрушения при этом незначительна. [c.78]

При экспозиции на среднем уровне прилива сплавы никель — хром и никель —хром — железо склонны к питтингу ц другим формам местной коррозии [40]. Как и в случае нержавеющих сталей, коррозии подвергаются участки поверхности металла под приросшими морскими организмами и в щелях. Однако в целом названные сплавы проявляют в зоне прилива несколько большую стойкость к коррозии, чем аусте-нитные нержавеющие стали. [c.81]

СПЛАВЫ НИКЕЛЬ-ХРОМ И НИКЕЛЬ-ЖЕЛЕЗО-ХРОМ, ЛЕГИРОВАННЫЕ АЛЮМИНИЕМ [c.62]

Нихром — сплавы никеля, хрома и железа, легируемые кремнием (до 1,5%), алюминием (до 3,5%). Нихром отличается высокой жаропрочностью (до 1200 °С). [c.7]

Различие в анодном поведении сплавов никель — хром и железо — хром при повышенных плотностях тока можно объяснить тем, что образую- [c.302]

Результаты исследований анодного поведения никеля, хрома, железа, титана, молибдена, вольфрама, циркония, сплавов железо — хром, железо-— никель, хром — никель, хром — кобальт и различных фазовых составляющих сталей и сплавов обсуждаются в ряде обзорных работ 9, 10, 54— 56]. Подробно обсуждается влияние анионного состава агрессивной среды на анодное поведение металлов и сплавов [57]. Подобные исследования, имеющие большое практическое и теоретическое значение, обычно проводятся с целью предсказания коррозионного поведения существующих металлов и сплавов, а также предварительной оценки коррозионной стойкости вновь создаваемых марок сталей. [c.90]

Так, в термопарах, служащих для измерения температур до 600 С, применяемых для измерения температуры отходящих газов за котлом, одним проводником служит хромель (сплав никеля, хрома и железа) и другим копель (сплав меди и никеля). Для температур до 700 С применяются железо-копелевые термопары. [c.296]

Никель и его сплавы. Никель электроположительнее железа (V = —0,25 в). Заметно склонен к переходу в пассивное состояние. В сильно окислительных средах никель, а также era сплавы с хромом пассивируются и становятся стойкими. Никель стоек в щелочах всех концентраций и температур, в морской воде, природных водах и в ряде органических веществ, что особенно важно для пищевой промышленности. Устойчив в атмосфере в атмосфере, загрязненной сернистым газом, сильно-корродирует. [c.55]

К черным металлам относятся железо и железные сплавы — чугун, сталь. В группу цветных металлов входят медь, алюминий, магний, цинк, свинец, олово и их сплавы, никель, хром и др. Сплавами цветных металлов являются латунь, бронза, баббит, различные припои. [c.3]

Наиболее широко употребляемыми сплавами для высоких рабочих температур являются сплавы никеля, хрома и железа (нихром) и железа, хрома и алюминия (фехраль). Существенное влияние на качество этих сплавов, в частности на рабочую температуру, оказывает содержание хрома, придающего высокую тугоплавкость окислам. Удельное объем-ное сопротивление нихрома разных марок лежит в пределах 1,1 — 1,27 ом-мм-1м- [c.257]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

Раствор Марбле применяют для выявления макроструктуры сплавов никель—хром—железо. Шлифы погружают в него на 3—10 мин. При этом становятся заметными усадочные раковины (пористость) и трещины. [c.215]

Сведения о поведении нержавеющих сталей и сплавов никель-хром-железо в безводном аммиаке приводятся в работе [84], а в серной кислоте — в ряде диаграмм Бюнгера [851. Поведение нержавеющей стали в различных смесях азотной и серной кислот рассматривают Кристов и Балицкий [86]. В этой же работе приводятся данные по частоте расположения питтингов. [c.313]

Раствор царской водки является общим макрореактивом для травления сплавов никель—хром и никель—хром—железо образцы протравливают, погружая их на 3—10 мин. При более длительном травлении образуются язвы. [c.215]

Богатые никелем сплавы железа ведут себя во многом аналогично чистому никелю и в отношеннп коррозионной стойкости в морских условиях ничем не выделяются. Очень высокой стойкостью в морских атмосферах отличаются сплавы никель — хром, такие как Инконель 600, содержащий 15 % Сг. В условиях погружения эти сплавы, подобно аустенитным нержавеющим сталям, склонны к местной коррозии, в частности к питтингу, [c.75]

В зоне прилива и на малых глубинах поверхность никелевых сплавов подвергается биологическому обрастанию, например усоногими раками и моллюсками. Это затрудняет поддержание пассивности никеля и сплавов нпкель — медь, никель — хром — железо и никель — хром. Однако сплавы системы нпкель — хром — молибден сохраняют пассивность в зоне прилива и при обрастании. [c.79]

Сг (нихром) или Инконель 600, значительно упрочняет пассивную пленку, но все же не в такой степени, чтобы предотвратить щелевую п питтипговую коррозию в морской воде. Поэтому сплавы никель—хром и никель—хром—железо можно использовать в условиях погружения только в тех случаях, когда приходится иметь дело с быстрым потоком воды, скорость которого достаточна для поддержания пассивности, или же когда применяется катодная защита. В целом названные сплавы более стойки к местной коррозии, чем никель. При определенных условиях для развития [c.85]

В качестве термопар применяют медь-копе левые (однн электрод медный, другой копе-левый, т. е. из сплава меди и никеля) для измерения температур до 350 С железо-11 хромель-копе левые (хромель — сплав никеля, хрома и железа) для измерения температур до бОО " С (рис. 164), хромель-алю-мелевые (алюмель — сплав никеля, кремния, алюминия, железа и марганца) для измерения температур от 900 до 1000" С платино-платинородиевые (один электрод платиновый, другой — [c.297]

Пайку высокопластичным припоем с адгезионно-активными добавками применяют для соединения ситалла с си-таллом, кварцем, стеклом, сплавом 29НК и медью. Герметизированные этим способом пайки приборы работают в условиях от —5 до +300 °С, стойки к термоудару при —5-Т-+65 °С, виброустойчивы,. надежно работают свыше 10 лет. Известно непосредственное соединение ситаллов с медью, сталями, сплавами никеля, хрома с железом и расплавленной стекломассой в процессе прессования изделия и последующего нагрева его для превращения стекла в ситалл (нагрев до 700—900°С, выдержка 1 ч). Металлические детали предварительно подвергают тепловой обработке при 500— 700 °С с целью образования окисной пленки. [c.287]

Отрицательное влияние ниобия на горячеломкость аустенитных швов тесно связано с характером его растворимости в никеле и железе. Ниобий, как и титан, способен давать легкоплавкую эвтектику с каждым из указанных элементов [22, 33]. В табл. 34 приведены данные о предельной растворимости и температуре эвтектики для бинарных сплавов никеля и железа с ниобием и титаном. Согласно нашим представлениям о природе кристаллизационных трещин, можно ожидать, что в тех случаях, когда шов содержит относительно мало никеля, т. е. представляет собой аустенитную сталь, наибольшую опасность должен представлять ниобий, а не титан. В пользу такого утверждения говорит относительно более низкая растворимость ниобия в лнизкая температура эвтектики в системе Fe—Ni по сравнению с эвтектикой Fe—Ti. Наоборот, при сварке высоконикелевых аустенитных сталей и сплавов на никелевой основе следует ожидать отрицательного действия скорее титана, а не ниобия. В пользу этого утверждения говорит относительно более низкая температура эвтектики в системе N1—Ti по сравнению с эвтектикой Ni—Nb. Практика сварки аустенитных сталей, в общем, подтверждает эти предположения. При сварке сталей типа 18-8 ниобий опаснее титана. При сварке сталей с соотношением содержаний хрома и никеля, равным или меньшим единицы, например при сварке стали ЭИ696 (Х10Н20Т2), большую опасность представляет титан, а не ниобий. [c.209]

Содержание в этом сплаве кремния, хрома, железа, алюминия и титана ниже, а никеля выше, чем в сплаве ЭИ894, совсем отсутствует вольфрам, но содержится 1% МЬ и 2,1% Мо (табл. 1). Жаростойкость сплава при 900 выше, а при более высоких температурах ниже, чем у сплава ЭИ894 (фиг. 3 и табл. 4), и заметно возрастает с увеличением окислительной способности атмосферы (фиг. 5). [c.36]

Другую группу коррозиеустойчивых сплавов составляют сплавы на основе никеля, к которым относятся сплавы никеля с железом, молибденом, хромом и кремнием. Такие сплавы устойчивы во многих кислотах, солях, газовых агрессивных средах наряду с коррозионной устойчивостью, они обладают высокой прочностью. Сплавы на основе никеля устойчивы и в таких сильно агрессивных средах, как кипящая серная, соляная и фосфорная кислоты (определенной концентрации), в которых большинство металлических сплавов работать не могут. Сплавы на никелевой основе используют, главным образом, в химической промышленности. [c.185]

В современной технике широко используют жаропрочные дисперсионно-твердеющие (многофазные) сплавы, реже гомогенные (однофазные). Основа их - никель - хром, никель - хром - железо и т.д. Все они обладают высокой прочностью, жаропрочностью и коррозионной стойкостью. Благодаря высоким механическим и физическим свойствам и удовлетворительной технологичности при ковке, штамповке, сварке и т.д. данные сплавы нашли также широкое применение в сварнопаяных конструкциях, работающих в теплонапряженных условиях. [c.477]

Из отдельных металлокерамических композиций на основе тугоплавких металлов можно отметить различные сплавы вольфрама с молибденом для электровакуумной аппаратуры сплавы вольфрам-молибден-никель для изделий, впаиваемых в стекло сплавы вольфрама с танталом и ниобием для нагревателей и термопар сплавы вольфрама с никелем и медью (тяжелый сплав) для радиоконтейнеров, роторов в жироскопах и жирокомпасах, деталей балансировочных устройств и т. п. сплавы вольфрама с серебром или свинцом для тяжело нагруженных подшипников, сплавы вольфрама с серебром или медью, а также тройной сплав вольфрам-кобальт-серебро для электрических контактов, работающих в трудных условиях сплав молибдена с кобальтом и медью в качестве основы для алмазных инструментов сплавы молибден-хром-железо в качестве жаропрочных материалов . [c.1496]

Эти сплавы представляют собой твердый раствор карбидов хрома в кобальте, никеле или железе. Основой твердого раствора стеллитов является кобальт, а стеллитоподобных сплавов — никель или железо. Сплавы на железной основе из-за наличия карбидов железа 80 [c.80]

mash-xxl.info

Железо никель, сплавы - Справочник химика 21

В случае фазовых превращений в металлах коэффициент линейного расширения изменяется скачкообразно. При этом, как I правило, значительно различаются коэффициенты линейного расширения чистых металлов и сплавов. Для сплавов железа, никеля, кобальта коэффициент линейного расширения имеет очень широкий диапазон значений в зависимости от состава [159], Это позволило создать целый ряд сплавов с заданными коэффициентами линейного расширения. К ним относится, например, инвар (сплав железа с никелем) [141]. Он характеризуется практически постоянным значением коэффициента линейного расширения в определенном диа- [c.152] Гальванические покрытия широко применяются во многих областях техники и имеют различные назначения а) защита от коррозии цинкование, кадмирование, лужение, оловянирование и др. б) защита от коррозии и придание красивого внешнего вида (защитно-декоративные) никелирование, хромирование, серебрение и золочение в) повышение электропроводности меднение, серебрение, золочение г) повышение твердости и износостойкости хромирование, родирование, палладирование д) получение магнитных пленок осаждение сплавов никель — кобальт и железо — никель е) улучшение отражательной способности поверхности серебрение, родирование, палладирование, хромирование ж) улучшение способности к пайке лужение, осаждение сплава олово — свинец з) уменьшение коэффициента трения свинцевание, хромирование, осаждение сплавов олово—свинец, индий — свинец и др. [c.374]

Электролитическое растворение применяется для перевода в раствор кобальта из металлических или сульфидных кобальтсодержащих сплавов. Основными компонентами таких сплавов, кроме кобальта, являются железо, никель и медь. Анодное растворение металлических сплавов производится в подогретом растворе серной кислоть[. При этом на катоде основным процессом является выделение водорода. Кобальт, никель и железо из-за большой катодной поляризации в кислом растворе полностью остаются в электролите. Медь, растворившаяся на аноде, почти нацело осаждается на катоде, поэтому растворы, полученные анодным растворением, практически не содержат меди, что облегчает последующую их переработку. По мере электролиза раствор становится все менее кислым. Процесс прекращают, когда достигается почти полная нейтрализация электролита. [c.95]

Добавки металлов к титану по-разному влияют на температуру превращения а->р. К металлам, стабилизирующим а-фазу, относится алюминий. р-Фазу стабилизируют ванадий, ниобий, тантал, молибден. Марганец, железо, никель, медь понижают температуру перехода а-фазы в Р-фазу, но сплавы титана с этими металлами, достигнув определенной, так называемой эвтектоидной температуры, при дальнейшем охлаждении претерпевают превращения, при которых Р-фаза полностью распадается, образуя а-фазу и промежуточную -фазу, обога- [c.86]

К числу ферромагнетиков относятся железо, никель, кобальт, редкоземельные металлы от гадолиния до тулия, их соединения, сплавы, а также сплавы хрома и марганца и др. Особенностью ферромагнитных веществ является большое значение [х, а также то, что они сохраняют намагничивание и после того, как намагничивающее поле прекратило свое действие магнитная проницаемость (X и коэффициент % для них не являются постоянными [c.288]

При изучении диффузии углерода при 350°С в железе, никеле, железокремнистом и железохромистом сплавах после предварительной пластической деформации установлено, что с увеличением степени деформации, особенно в начальной стадии, коэффициент диффузии уменьшается. [c.111]

Железо, никель, сплавы на их основе и кобальт [c.156]

Принадлежность данного сплава к определенному типу дает возможность с большой степенью достоверности предвидеть примерный его состав. Так, например, алюминиевые сплавы содержат магний, железо, кремний, титан, медь, цинк, марганец, никель и др. медные сплавы — олово, цинк, СБ1 н ц, сурьму, висмут, железо, никель, кремний, фосфор и др. [c.453]

Таким образом железо, никель и их сплавы могут эксплуатироваться в средах высокой радиации. Кобальт, имея высокое значение сечения захвата тепловых нейтронов, будет переходить в активное состояние, образуя изотопы. [c.366]

Для хрома, железа, никеля, сплавов Fe- r, r-Ni и некоторых других ни одна электронная конфигурация не позволяет достичь устойчивости в НС1 и в то же время молибден пассивируется в НС1 (не являющейся окислительной средой) и может сообщать это свойство также и некоторым сплавам. Непонятна [c.188]

В сплавах внедрения атомы растворенного вещества образуют дополнительные связи с соседними атомами по сравнению с чистым растворителем, а это приводит к тому, что кристаллическая решетка сплава становится тверже, прочнее и менее пластичной. Например, железо, содержащее менее 3% углерода, намного тверже чистого железа и приобретает значительно большую прочность на растяжение, а также другие ценные физические свойства. Так называемые мягкие (малоуглеродистые) стали содержат менее 0,2% углерода они обладают высокой пластичностью и ковкостью и используются для изготовления кабелей, гвоздей и цепей. Средние (углеродистые) стали содержат 0,2-0,6% углерода, они жестче мягких сталей и используются для изготовления балок и рельсов. Высокоуглеродистые стали, применяемые для изготовления нож-нгщ, режущих инструментов и пружин, содержат 0,6-1,5% углерода. При введении в стали других элементов получают различные легированные стали. Одним из наиболее известных сплавов такого типа является нержавеющая сталь, содержащая 0,4% углерода, 18% хрома и 1% никеля. Сплавы типа твердых растворов отличаются от обычных химических соединений тем, что имеют произвольный, а не постоянный состав. Отношение содержания неметаллических элементов к металлическим может варьировать в них в широких пределах, что позволяет придавать этим материалам самые разнообразные физические и химические свойства. [c.364]

Одним из методов получения химически стойких сплавов, как известно, является легирование неустойчивого или малоустойчивого металла атомами более устойчивого металла, например легирование меди золотом или железа никелем и т. п. Рассмотрим процесс коррозии двойного сплава, являющегося гомогенным твердым раствором, в котором один из компонентов вполне стоек в данной агрессивной среде, а другой, наоборот, растворяется в ней. [c.125]

Ртуть способна растворять металлы. Такие растворы называются амальгамами. От других сплавов амальгамы отличаются тем, что многие из них даже при обыкновенных условиях бывают жидкими или мягкими, как тесто. Это свойство амальгам хорошо используется на практике, например для пломбирования зубов, так как такие амальгамы при температуре, близкой к температуре кипения воды, жидки, а при температуре человеческого тела становятся совершенно твердыми. Особенно легко получаются амальгамы с металлами литием, калием, натрием, серебром (45%), золотом (16,7%), цинком, кадмием, оловом и свинцом. Совершенно не амальгамируются железо, никель, кобальт и марганец. Особенно затруднено образование амальгам с теми металлами, поверхность которых покрыта оксидной пленкой. [c.424]

Кальций, стронций и барий химически очень активны и в свободном виде их использовать нельзя. Кальций иногда входит в сплавы как легирующий элемент. Чаще кальций в сплаве с кремнием — силико-кальций — употребляется как активный раскислитель сплавов на основе железа, никеля, меди. [c.311]

В бронзах олово часто заменяют другими металлами, что приводит к изменению свойств сплавов. Алюминиевые бронзы (5—10 % по массе алюминия) обладают повышенной прочностью. Очень прочны, тверды и упруги бериллиевые бронзы, массовая доля бериллия в которых составляет 2 %. Широкое применение в народном хозяйстве нашли бронзы, содержащие свинец, марганец, сурьму, железо, никель и кремний. [c.251]

При определении в бронзах алюминия, железа, никеля и цинка медь обычно удаляют электролизом или тиосульфатом. В бронзах, содержащих одновременно бериллий, алюминий и желе-3 о, требуется много предварительных операций для их разделения. В сплавах медь — железо, содержащих до 50% железа, медь количественно выделить невозможно. В указанных случаях анализ может быть выполнен при помощи хроматографического ионообменного разделения. [c.147]

Кобальт и никель в коррозионном отношении заметно устойчивее железа, что согласуется с их положением в ряду напряжений. Легирование сплавов железа никелем сильно повышает их коррозионную стойкость. [c.402]

Кальций, стронций и барий химически очень активны и в свободном виде их использовать нельзя. Кальций иногда входит в сплавы как легирующий элемент и употребляется как активный раскислитель сплавов на основе железа, никеля, меди. [c.299]

Растворимость углерода в жидком металле существенно изменяется при введении добавки другого элемента, причем эти изменения могут быть как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения растворимости. С этой точки зрения исследовались в основном металлы, используемые при производстве стали железо, никель, кобальт и марганец. Добавки германия, мышьяка,. селена, меди, палладия, индия, серы, золота, теллура, бора и фосфора понижают, а хрома, вольфрама, молибдена и церия увеличивают растворимость углерода в таких сплавах. Для разбавленных растворов установлена зависимость, связывающая изменение растворимости углерода с количеством введенного металла-добавки ДЛ/ = -1 стах где А1 1д изменение раство- [c.128]

Превращение графита (часто встречающегося в природе) в маз требует высокого давления (1000 МПа) и температуры свыше 2500 °С, а также использования некоторых металлов (например, железа, никеля и их сплавов), способствующих разрушению или деформации кристаллической решетки графита или снижающих энергию, необходимую для перестройки кристаллической решетки. [c.345]

Сплавы железо — никель — кобальт —хром с разным процентным содержанием этих элементов применяют в основном в крупном промышленном производстве электровакуумных приборов. В практике стеклодувных работ довольно редко приходится встречаться с вводами из таких сплавов, так как их с успехом можно заменить коваром. Спаивают такие сплавы с легкоплавкими стеклами С87-1, 23 и др. Спаи получаются вакуумноплотные, в холодном состоянии они могут иметь цвет от металлического до серого и серо-зеленого. [c.142]

В первом обзоре обобщены данные, относящиеся к коррозионно-электрохимическому поведению железа, хрома, никеля, а также сплавов железо— хром, железо—никель, хром—никель, железо—хром—никель в кислых и в нейтральных растворах. [c.4]

Для сплавов железо-никель теоретически ожидаемое при повышении содержания железа в сплаве смещение потенциала пассивации в положительном направлении экспериментально подтверждается (для 1 н. 112804) лишь при концентрациях железа до 5-10 ат.% [57]. Дальнейший рост содержания железа (до 30 ат.%) сопровождается сдвигом Фп в отрицательном направлении (рис. 7). Такая аномалия связывается с образованием интерметаллического соединения и исчезает при концентрациях железа в сплаве более 30 ат,%. [c.19]

Вредное влияние меди, железа, никеля сказывается также, если они находятся в виде ионов в водном растворе, вследствие их катодного осаждения на алюминии. Поэтому в замкнутых полиметаллических системах, в которых циркулируют водные растворы, наблюдается усиление скорости коррозии алюминия и его сплавов, даже если они не находятся в электрическом контакте с элементами из меди. При определенных условиях они склонны к специфическим видам коррозионного разрушения — питтингу, межкристаллитной коррозии, растрескиванию, расслаиванию. Склонность алюминиевого сплава к питтипгообразованию определяется разностью между потенциалом активирования п.т и стационарным потенциалом E . Чем больше эта разность, тем больше стойкость сплава к питтингообразованию и меньше вероятность, что незначительные изменения условий эксплуатации (анодная поляризация сплава за счет неодинакового распределения кислорода, попадание окислителя и др.) выведут сплав из пассивного состояния. [c.55]

Наиболее, высокие характеристики у железо-никелевых сплавов (пермаллоев), у которых fxmax достигает 100 ООО а = 0,05 э, а добавкой до 3,8% молибдена и при 78,5% никеля характеристики еще выше. Пермаллои применяются Для изготовления сердечников трансформаторов, реле, катушек индуктивности, магнитных экранов и т, д. Магнитная проницаемость пермаллоев сильно снижается в поле высокой частоты. У сплава, содержащего по 49% Fe и Со с 2% V (пермендюр), очень высокая остаточная намагниченность В (до 24 500 гс, вместо 10 000 у пермаллоя) и повышенная точка Кюри (980° С вместо 580 у пермал лоя). Это позволяет считать пермендюр одним из лучших-.>материалов для изго товления деталей магнитопроводов в магнитных системах большой мощности [c.350]

Известны сплавы тантала с железом, никелем, цирконием, хромом и другими металлами, но в некоторых случаях они имеют худшие свойства, чем чистый тантал. Тантал высокоустойчив в расплавленных металлах, за исключением алюминия. [c.154]

Для изучения диаграммы состояния цирконий железо — никель сплавы приготовляли по трем лучевым разрезам Ni Ре = 1 2 1 1 2 1, начиная с 0,25 до 22 вес.% добавок. В качестве исходных материалов служили йодидный цирконий (99,8%), никель электролитический катодный, переплавленный в вакууме, железо в порошке восстановленное. Сплавы изготовляли в дуговой печи с нерасходуемым электродом в атмосфере очищенного аргона. Для достижения однородности сплавы переплавляли 4—5 раз. Проведенный химический анализ показал удовлетворительное согласование с шихтовым составом. Для построения изотермических и политермических разрезов сплавы закаливали с температур 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 750°. Отжиг сплавов перед закалкой осуществляли в двойных кварцевых ампулах, время отжига увеличива-лость от 20 IMHH. до 500 час. с понижением температуры, закаливали в ледяную воду. Основными методами, использованными для построения диаграммы состояния, служили металлографический анализ, метод твердости и микротвердости. Травили сплавы смесью плавиковой и азотной кислот в различных соотношениях. [c.108]

Для хрома, железа, никеля, сплавов Fe — Сг, Сг — Ni и некоторых других ни одна электронная конфигурация не позволяет достигнуть устойчивости в НС1, и в то же время молибден пассивируется в НС1 (не являющейся окислительной средой) и может сообщать это свойство и некоторым сплавам. Нельзя также объяснить, пользуясь теорией электронных конфигураций, способность магния пассивироваться в HF и NaOH, несмотря на отсутствие неукомплектованных орбит у атома магния. [c.305]

Высокая стойкость циркония в деаэрированной горячей воде и паре представляет особую ценность при использовании в ядерной энергетике. Металл или его сплавы, как правило, заметно не разрушаются в течение длительного времени при температурах ниже 425 °С. Характерно, что скорость коррозии невелика в некоторый начальный период. Однако после определенной продолжительности контакта (от минут до нескольких лет — в зависимости от температуры) скорость коррозии резко возрастает. Как отмечают, это явление наблюдается на чистом и содержащем примеси цирконии после того, как потери металла достигают 3,5— 5,0 г/м . Аналогичное повторное ускорение окисления может происходить при еще больших потерях металла [551. Если цирконий содержит примеси азота (>0,005 %) или углерода (>0,04 % то эти процессы протекают при более низких температурах [56 Негативное влияние азота ослабляют, легируя металл 1,5—2,5 % олова и уменьшая содержание железа, никеля и хрома. Такие сплавы называют циркалоями (см. выше). [c.380]

И воздуха [53]. В простейшем случае можно сжигать кокс в струе воздуха, однако П Ж длительном применении такого способа очистки можно повредить аппаратуру. Опыт показал, что коксообразование не зависит от материала, из которого сделан змеевик. В качестве материала для трубчаток (которые, как и при дегидрировании парафиновых углеводородов, подвержены и окислительным, и восстановительным влияниям) более всего пригоден сплав железа, никеля (20%) и хрома(25%). Внутренний диаметр труб определяется заданной производственной мош иостью установки. [c.88]

При растворении анодов, которые являются многокомпонентными сплавами, поведение металлов-примесей в зависимости от их электрохимической активности и химических свойств их соединений различно. Такие металоты, как цинк, железо, никель, кобальт, равновесные потенциалы которых намного отрицательнее равновесного потенциала меди, при условиях электролиза переходят в раствор, но не осаждаются на катоде. Накопление солей этих металлов в электролите, однако, при- [c.122]

Кальций в сплаве с кремнием (силико-кальций) употребляется как активный раскислитель сплавов на основе железа, никеля, меди. Смеси порошка магния с окислителями употребляются для изготовления осветительных и зажигательных ракет. Оксид магния (MgO)— жженая магнезия — благодаря высокой температуре плавления ( 3000 °С) применяется как огнеупорный материал для футеровки печей, изготовления огнеупорных труб, тиглей, кирпичей. Является основой магнезиальных вяжущих веществ (воздушные вяжущие вещества). Специфика магнезиальных вяжущих веществ состоит в том, что они затворяются не водой, а концентрированными растворами солей магния (Mg l2, MgS04), [c.268]

Деполяризация и сверхполяризация особенно заметно проявляется в том случае, если совместно осаждающиеся металлы образуют сплав типа твердого раствора или химического соединения, ибо поляризация электрода является функцией активности металлов в сплаве. Значительный эффект деполяризации и сверхполяризации имеет место, например, при совместном осаждении никеля и кобальта, кобальта и железа, никеля и вольфрама. [c.141]

Осаждение палладия химическим способом возможно ка железе, никеле алюминии Процесс имеет автокаталитический характер Первые же порции палладия, осевшие на поверхности указанных металлов действукэт как катализаторы, и процесс в дальнейшем развивается без осложнений Для палладирования таких некаталнти-ческнх металюв, как медь и ее сплавы, на поверхности изделий осаждают слой серебра или никеля (химическим или электрохнми ческим способом) Перед нанесением покрытия поверхность деталей должна быть подготовлена обычными способами [c.86]

Наиболее устойчивой пассивностью окисного типа обладают титан и его сплавы. Вследствие образования на его поверхности плотной защитной пленки Т102 титан в отличие от железа, никеля, хрома и нержавеющих сталей устойчив в нейтральных и слабокислых растворах хлоридов при повышенных температурах, а также в растворах окислителей. Это определяет возможность его широкого применения в различных отраслях промышленности, где требуется высокая коррозионная стойкость в сочетании с удельной прочностью. [c.33]

Повышение механических свойств при сохранении или улучшении коррозионных свойств происходит при легировании латуни алюминием, железом, никелем. Следует отметить латуни ЛА77-2 и ЛАМш77-2-0,05, применяемые в качестве материалов конденсаторных трубок. В последний сплав введен мышьяк как элемент, препятствующий обесцинкованию и коррозионному растрескиванию. [c.72]

chem21.info

Братья железа (кобальт, никель, хром и др.)

Из нашей повседневной жизни мы знаем, что наряду с семью основными металлами существует ряд других металлов. У этих металлов, таких как кобальт, никель, хром, марганец и т.д. бросается в глаза, прежде всего, их родство с железом. Прежде всего, месторождения всех их находятся рядом с железом. Многие железные руды, прежде всего, так называемые блеклые руды, почти всегда содержат те или иные или несколько из этих побочных металлов. Для химиков нелегко бывает идентифицировать эти металлы в смесях, ввиду их близкого химического родства.

Продолжение ниже ⇓

Металлы

... совершенно новом свете и проявляет вещи в их важных отношениях между собой. Так, сначала с этой стороны можно приблизиться к особому характеру металлов и их отношению к другим субстанциям Земли. Когда мы находим где-нибудь кусок горного хрусталя, или кальцита, или мрамора, или другой ...

всё на эту тему

При рассмотрении больших различий между металлами вообще и так называемыми неметаллами или землями, уже указывалось на периодическую систему, в которой для металлов вообще нет правильного места. Особенно для металлов VIII группы, к которым, по большей части, принадлежат и эти побочные, родственные железу металлы; они стоят изолированно и без связи со всей системой рядом друг с другом. Также последовательность никеля и кобальта, например, определена неоднозначно, поскольку оба имеют один и тот же атомный вес. Периодическая система, без сомнения, приобрела бы большую наглядность и реальность, если исключить ряды металлических элементов, как показано ниже. Таким образом, одиннадцать рядов периодической системы превратились бы в семь, а восемь групп — в семь.

В этом рассмотрении из металлов остаются только мышьяк, сурьма и висмут в группе V периодической системы, вещества, занимающие промежуточное положение между металлами и неметаллами, и все-таки по своим свойствам близкие V группе.

Взаимопринадлежность металлов железной группы документируется одинаковыми или подобными отношениями части этих металлов к магнетизму. Так же, как железо, ведут себя в магнитном поле кобальт и никель.

Подобным же образом характеризуется отношение всех черных металлов к земному веществу. Все они, как и железо, образуют с земным веществом твердые и хрупкие карбиды, которые растворяются в расплавленном металле. При легировании стали достаточно совсем небольших добавок побочных металлов, чтобы получить сорта стали со специальными качествами твердости, вязкости, упругости. Хромистая сталь, никелевая сталь, вольфрамовая сталь и так далее сегодня и неспециалисту известны как материалы, которые обладают самыми высокими свойствами стали.

Металлы железной группы поддаются обработке как железо. Они ковки и обладают литейными качествами. По блеску и звуку они мало отличаются от железа. В особенности они обладают одинаковой проводимостью для тепла и электричества.

Почему у железа столько братьев? Было показано, что железные силы с мировой периферии направлены к центру и что они являются носителями уплотнения в земном бытии. Всегда и повсюду мы имеем процесс Марса как носитель инкарнационной силы на Земле. В правремена, когда Земля еще не была твердым телом, существовала более тесная связь между Землей и Марсом. В таком случае можно было бы предположить, что субстанция Марса осталась на Земле в своей праформе – например, при пересечении орбит. Эта марсианская субстанция, которую, конечно, можно представлять не в материальной форме, но в сверхматериальном состоянии, и которую мы назвали процессом железа, подверглась бы всем влияниям земных сил, так что могли бы произойти преобразования по различным направлениям.

Какого рода были эти преобразования, можно изучить по обликам братьев железа, которые сегодня представляют собой продукты этих варьирующих сил.

Кобальт

При изучении кобальта складывается впечатление, что это железо с оттенком еще более сильной земной природы. Кроме того, что он реагирует магнетически как железо, образует карбиды с земным веществом (углеродом) и в прочих химических реакциях показывает характер железа, многие его другие феномены обнаруживают более сильную связь с Землей.

Руды, а также его соли тингированы темным, меланхолическим элементом – сине-фиолетовым. Кобальт показывает еще меньшую связь с водой, чем железо. Красные водосодержащие соли кобальта уже на сухом воздухе благодаря отдаче воды становятся темно-голубыми. На этом основано использование раствора кобальтовой соли в качестве симпатических чернил. Вначале невидимые строки письма становятся при нагревании темно-синими. Кобальтовая соль используется также как датчик влажности, она принимает тем более темный оттенок синего цвета, чем суше атмосфера.

Если в своих солях кобальт кажется подвижнее, как металл он более устойчив, чем железо, Поэтому его применяют для покрытия железных изделий в виде тонкого слоя, например, гальваническим методом.

Откуда взялся кобальт? В первобытные времена Земля была еще мало материальным телом, но полная подвижной брезжащей жизни. Эта в известной степени бестелесная жизнь переживалась в прежние времена как многообразный и пестрый мир природных духов. Греческая и, прежде всего, германо-кельтская мифология заполнена образами природных сил, которые властвуют за видимыми природными фактами. Немецкие сказки, например, это не просто примитивный материал для забавы маленьких детей, но образно представленные процессы; они ведут нас в мир гномов (Kobolde), русалок (Nickelmanner), сильфов (духов воздуха) и саламандр (духов огня), мир, представленный в образах подвижной природной духовности.

Сегодня мы склонны эти сказочные образы относить к царству фантазии или, в лучшем случае, рассматривать как персонификацию природных сил. Но разве, по крайней мере, не настолько же логично предположить обратное: природные силы являются проявлением этих природных духовных существ. Люди, живущие в тесном контакте с природой, как пастухи, крестьяне и лесники, особенно в северных странах, где в одиночестве интимная связь с природой и сердечная наивность еще могут существовать, не нарушаемые такими достижениями цивилизации, как радио и кино, убеждались неоднократно в реальности этих сказочных обликов. Шахтеры и металлурги средневековья, имевшие дело с обработкой железных руд, знали природу этих побочных металлов, которые при выплавке железа часто вызывали их злость и разочарование. В простоте своей – или мудрости! – они связывали это, как с причиной, с деятельностью кобольдов и русалок и дали им соответствующие наименования.

То есть кобальт означает, собственно говоря, кобольд. Кобольды, именем которых назван металл, известны также как гномы или земные духи, описываются всегда в связи с землей и недрами земли. Они работают в рудных жилах, собирают драгоценные камни и металлы, рубят скалы и подготавливают землю для растений, в корнях которых они действуют. Они описываются как очень разумные, способные все рассчитать и исчислить. Они нередко доставляют страдания и мучения людям, но часто им помогают. Их характер меланхоличен, и трогательно их стремление к светлому дню. Как велика бывает их радость, например, по поводу красного кафтанчика.

Так мы находим кобальт как родственный железу металл, тингированный темным меланхолическим оттенком и связанный с землей сильнее, чем само железо. Его можно рассматривать как преувеличенно железную субстанцию.

Никель

Металл никель представляется как железо, которое отклонилось более на русалочную сторону, то есть особенно тингировано водными существами. Уже блеск никеля содержит в себе элемент, напоминающий зеркальную поверхность водоема.

Соли никеля пронизаны великолепным водно-зеленым глубоким цветом. Как соли меди, они содержат большое количество кристаллической воды и легко растворяются в красивую зеленую жидкость, напоминающую глубокие альпийские озера.

Влияние медной природы сказывается также в образовании комплексных солей: если на раствор соли никеля подействовать аммиаком, то получится зеленый осадок гидроокиси никеля, который при избытке аммиака снова растворяется с голубой, цвета сапфира, окраской. Конечно, и некоторые другие братья железа дают подобные комплексные соли, но именно у никеля феномен так впечатляющ великолепием красок, что непосредственно напоминает характер Венеры. Кроме того, никель так же хорошо поддается растяжению, как медь.

Никель заимствует свое наименование от водных духов, русалок (Nickelmannern), которые называются также ундинами. Они описаны как духи – хранительницы рек, озер, прудов и источников. Они движутся и живут в зелени растений и регулируют растительные процессы в природе.

С другой стороны, никель – это все-таки истинный железный металл; он, как и железо, обладает магнитной чувствительностью. Как и железо, он растворяет в себе земное вещество (углерод) и образует карбиды. Последние, легируя железо, служат основой для никелевой стали, которая, благодаря своей вязкости, используется для производства орудийных стволов и других устройств, испытываемых на вязкость. Никелевая сталь, таким образом, не столько твердая, сколько вязкая. Она растягивается в длину почти вдвое без разрыва.

Как у кобальта, так и у никеля, по сравнению с железом, наблюдается более сильное сопротивление воздействию химических агентов. Посредством никелирования железных изделий получаем относительно стойкую против воздействия среды поверхность. Это свойство становится тем более выраженным, чем более мы продвигаемся в группе железных металлов.

В том же направлении идет процесс гидрогенизации жира посредством никеля. При этом совершается превращение жидких масел в твердые жиры, проходящее при воздействии измельченного никеля, причем сам никель в реакцию не вступает, но просто передает реагентам химическую энергию, оставаясь вещественно неповрежденным. Такой процесс называется каталитическим, а вызывающее его вещество катализатором. Также и это свойство усиливается по мере продвижения от никеля через хром и марганец до платины.

Общим образом никеля является образ марсианской субстанции, которая хотя и посредством водных духов – слуг Венеры – сохраняет свойства меди и свободную химическую живость, то есть способность к катализу, но как железный металл стоит одной ступенью ниже в своем уплотнении.

Хром

Также нельзя отрицать железную природу хрома. В руде он всегда связан с железом. Важнейшей рудой является хромистый железняк.

Хром, как и железо, растворяет углерод и образует с ним карбиды. При легировании им железа получается знаменитая хромистая сталь, известная своей особой твердостью, следовательно, он стоит еще на ступень ниже в части склеротизации.

Но сильнее, чем у железа, у хрома, с другой стороны, выражены юпитериальные свойства, то есть он проявляет определенные свойства олова. Было описано, как олово организует свет и воздух и как в процессе этой деятельности начаровывает цвета, где бы они ни содержались. Поэтому олово применяется для травления при окраске шелковых и шерстяных тканей. Такой же способностью обладает хром. То, что у железа лишь намечено в этом направлении, у хрома развертывается полностью. Травление хромом играет важную роль в мареновом или ализариновом крашении. Если получаемые при этом цвета имеют более темный оттенок, чем при использовании олова, то это вполне понятно, поскольку хром как железный металл пронизан земными свойствами железа. По этой же причине у хрома мы находим фиксированный цвет его солей (желтый крон, красный крон и т.д.)

Как кобальт может рассматриваться как результат действия земных духов на железо, и никель – как земная субстанция, тинтированная духами воды, так в хроме мы можем увидеть железо, преобразованное деятельностью духов, действующих в воздушном элементе. В сагах и мифах эти духи названы сильфами или эльфами. Там описано, как они живут в ветре и в воздушных потоках, которые образуются при полете птиц. В духе античности царственный орел, пробиваясь через пронизанные светом облака, как птица Юпитера, приближается к трону своего господина. Как водные существа сродни действующим в воде силам Венеры, так воздушные духи или эльфы являются слугами Юпитера.

Характерным свойством хрома является его дубильная способность. Дубление было представлено как процесс мумификации, и ускоренные методы дубления с применением хрома показывают повышенную склонность к атрофическим состояниям.

Эта сторона хрома представляется вначале противоречащей легкости воздушных сил, живущих в птичьем полете. Но этот контраст мы можем заметить также у самой птицы: ведь у птицы эти склеротические процессы приближаются к высшей точке, когда она одновременно овладевает свободными воздушными силами. Например, нога птицы вряд ли является чем-то большим, чем кожа и кости, и весь организм птицы склеротичен. Всю птицу мы можем сравнить с тем, что у человека является головным процессом. Птица – это головное животное, у которого процесс обмена веществ и конечностей – всего лишь некий вид придатка. Как голова человека за счет вегетативных процессов имеет способность сознания, так и птица – свою способность к пению и полету.

Хром, в химическом смысле, еще более атрофирован, чем никель и кобальт, то есть он еще меньше поддается воздействиям химических и атмосферных агентов, чем они. Поэтому для защиты от вредных воздействий поверхности металлических изделий хромируются.

Марганец

Марганец – это древний magnesium nigrum Плиния. Этим названием он, вероятно, указывал на огненную природу марганца. Помимо железных свойств, марганец постоянно сопровождает железо в его рудах, имеет те же отношения к земному веществу и образует очень твердые марганцевые стали – он целым рядом замечательных свойств демонстрирует свою огненную природу.

Соли его имеют окраску от розово-красной до огненно-фиолетовой. Пиролюзит, часто встречающаяся в природе двуокись марганца, в тонкой дисперсии, приводит к воспламенению паров спирта и эфира. Эта двуокись марганца, являющаяся в виде пиролюзита самой важной и наиболее распространенной марганцевой рудой, играет важную роль в производстве стекла. Окрашенное и нечистое стекло посредством сплавления с тонко распыленным пиролюзитом становится светлым и прозрачным, как будто бы через него действует очищающая сила огня. Название «пиролюзит» означает «очищающий огонь».

Пиролюзит по внешнему виду полностью склеротичный — он выглядит как отожженный шлак, – с другой стороны, проявляющий огненную силу, демонстрирует тем самым сатурническую природу.

Склеротическую тенденцию марганца можно проиллюстрировать следующим интересным феноменом. Для получения масляных красок применяется льняное масло, поскольку оно постепенно осмоляется и образует твердую пленку. Оно названо поэтому высыхающим маслом. Сюда же относится маковое масло, служащее для производства более тонких масляных красок для живописи. Высыхание поверхности, покрытой масляной краской, если она получена с применением простого льняного масла, длится недели и даже месяцы. Но если сюда добавить марганец в виде солей жирных кислот, то процесс высыхания ускоряется до дней и даже часов. Эти соединения марганца названы поэтому сиккативами. Обработанные таким образом поверхности приобретают особенно теплый оттенок.

Такую склонность к высыханию при одновременном развертывании тепловых качеств в животном мире находим мы в царстве насекомых. Они склеротизированы в высшей мере. Пчелы, осы, шершни или какие-нибудь жуки, полностью высохшие в своих формах, одновременно имеют особые отношения к тепловым свойствам атмосферы, природы и растений. Пчелы сродни цветам, осы – более плодам. И все эти части растения представляют собой результат кульминации космических тепловых процессов. Кроме того, скрытый огонь содержится, в более резкой форме, в яде их жала.

За всеми этими огненными процессами в природе древние видели действие огненных духов. В сказках и сагах они связывались с процессами цветения, созревания и плодоношения, или с гостеприимным огнем домашнего очага, они как бы касаются своими огненными пальцами такой отвердевшей субстанции, как марганец.

Вольфрам

По мере того как мы продвигаемся по семейству железа, мы встречаем металлы, которые проявляют все более отверждающие свойства. Вольфрам, например, в этом смысле, с недавнего времени стал играть значительную роль в стальной индустрии. Когда он легирует железо, он делает его твердым до такой степени, что получаемая сталь приобретает почти твердость алмаза. Эту твердость она не теряет – в отличие от обычной стали – при нагревании до степени красного каления. Поэтому она оказывается незаменимой в производстве инструмента для обработки стальных изделий. Благодаря этим свойствам вольфрамовая сталь получила название «благородной стали».

В том же направлении вольфрам обладает кислотоупорными свойствами. Вольфрам не поддается действию даже «царской водки». Это производит впечатление, как если бы вольфрам был своего рода благородным металлом.

Вольфрам при накаливании испускает красивый белый свет и, поскольку он стоек к химическим превращениям, он уже много лет применяется для производства нитей накала в лампах.

Ванадий

Железная природа ванадия видна из многих свойств этого металла. Он постоянно сопровождает железные руды, в особенности в бобовых железных рудах он всегда присутствует в небольших количествах. Примечательно, что его находят также в составе многих сельскохозяйственных почв и в пепле виноградных кустов и дуба.

Ванадий, как и железо, имеет связи с земным веществом (углеродом) и образует с ним серебристо-белые карбиды.

Подобно вольфраму, легируя железо, он дает ванадиевую сталь, по своей твердости приближающуюся к алмазу. Она также применяется для изготовления инструмента и причисляется к высококачественным сталям.

Платина

Платина заимствует свое название от испанского слова «плата», то есть серебро. Действительно, платина может рассматриваться как омертвевшее железо с оттенком серебряных свойств. Когда платина застывает, она образует изъеденную поверхность, как серебро; в расплавленном состоянии она абсорбирует воздух, который в момент застывания снова выделяет. Самым выдающимся свойством платины являются ее неподверженность воздействию химических агентов и ее действие в качестве катализатора.

Тот, кто работал с платиновыми сосудами, например, нагревал субстанции в платиновом тигле, помнит, как тщательно нужно оберегать его от светящегося, т.е. углеродсодержащего газового пламени. В светящемся пламени тигель может стать ломким и хрупким. Причиной этого является соединение расплавленного металла с земным веществом (углеродом). И это, за исключением разъедания «царской водкой», единственно возможное химическое соединение платины. Это карбидное образование следует расценивать всего лишь слабую реминисценцию железа.

Платина – это самый выдающийся катализатор, катализатор по своей сущности. Один из известнейших в технике примеров ее применения – это контактный способ в производстве серной кислоты. Сера, сгорая, превращается в двуокись серы, и для того, чтобы далее окислить ее до трехокиси серы, ангидрида серной кислоты, требовались громоздкие и исключительно сложные процессы и установки, как, например, камерный способ получения серной кислоты. С того времени, как узнали каталитическое действие платины, ее стали использовать в тонко распыленном состоянии в качестве контактной субстанции, с помощью которой окисление в триоксид серы проходит легко и быстро, причем сама платина не вступает в реакцию.

Следующая реакция, на которую платина воздействует как катализатор, это реакция между огненным веществом (водородом) и жизненным веществом (кислородом). Реакция ускоряется так, что происходит самовозгорание. Те, кто помнит еще эпоху горелок Ауэра, помнят запальники, которые надевались на стеклянные цилиндры. На них была в минимальных количествах нанесены распыленная платина, и вытекающая газовая смесь, при соприкосновении с ней, возгоралась сама собой.

Также многие другие реакции, особенно в органической химии, вызываются и ускоряются платиной как катализатором.

Поскольку в платине мы имеем каталитическое действие в наивысшей степени, попытаемся понять существо катализа.

Уже говорилось, что никель, когда он действует как катализатор при гидрогенизации жиров, не участвует в химическом процессе как активное вещество, но просто передает химическую энергию, излучаемую, так сказать, самой субстанцией никеля. Это излучение сопровождается склеротическими явлениями в самом веществе.

Весь процесс станет более прозрачным и понятным, если рассматривать подобную же ситуацию в высших природных царствах. Там это полярное развитие можно сравнить с нервным процессом. Нерв имеет постоянную склонность к склеротизации; он находится в состоянии непрерывного отмирания, и, как следствие этого, происходит высвобождение связанной с ним, хотя и слабо, жизни. Это излучение бестелесных сил является базой чувственной и мыслительной жизни. В этом отношении нерв полярно противоположен крови, в которой жизнь действует со всей полнотой и участвует во всех органических, субстанциально-физиологических процессах и превращениях нашего физического тела. Этот процесс отмирания отражается также в животном царстве, как уже было это описано у птиц и насекомых. Чем более физическое тело животного в определенном смысле кажется атрофичным или склеротичным, тем больше высвобождается соответствующей данному виду интеллектуальной силы. Эти способности исходят не от отдельной особи животного, но от всего вида, к которому оно принадлежит. Этот удивительный интеллект господствует, например, в полете перелетных птиц, этот интеллект проявляется в организации жизни муравейника и пчелиной семьи! Никто серьезно не думает, что этот интеллект присущ отдельной ласточке, отдельному муравью или отдельной пчеле. Нет сомнения, что эти животные образуют группы, управляемые более высоким интеллектом, который заключен не в отдельной особи, но извне осуществляет поддержку, руководство и организацию перелета ласточек, жизни муравейника или пчелиной семьи.

В минеральном царстве то же самое можно наблюдать у металлов, принадлежащих к семье железа, когда химическое существо металла выходит из него и действие его проявляется в непосредственной близости от самого вещества. Это наблюдается у никеля в процессе гидрогенизации жиров, у марганца, когда он как сиккатив ускоряет процесс осмоления масляных красок или окисление спирта и эфира, вплоть до самовозгорания. Также у вольфрама и ванадия в возрастающей степени заметна склонность к атрофии, благодаря чему оба также являются сильными катализаторами. Высшей точки это свойство достигает у платины и платиновых металлов (осмий, иридий, палладий и так далее). Платина, как химическая субстанция, почти полностью атрофична и склеротична. Она действительно до такой степени мертва, что более не в состоянии участвовать в какой-либо химической реакции. Но зато она окружена как бы аурой химической энергии, которая может вызвать и ускорить многие химические реакции, – которые без этого не могли бы состояться, – сама же она, как вещество, при этом не испытывает никаких изменений. Иными словами: благородное свойство придавать силы было оплачено смертью.

Теперь мы понимаем, почему платина не восприимчива к химическим воздействиям и ведет себя как благородный металл. Но эта благородная природа платины совсем другого свойства, чем у золота. Золото благородно в силу активного удержания дистанции в отношении других веществ, а платина не может реагировать с другими веществами, поскольку она мертва. Она стала благородной, пожертвовав свою химическую сущность.

Так, в братьях железа мы видим только металлы, которые продолжают главное направление металла Марса, а именно, все более подвержены отверждающим силам Земли. При этом они развивают свойства, которые являются отражением других космических сфер, Венеры в водной, Юпитера в воздушной, Сатурна в его в огненной природе.

www.nazdor.su

Железо — хром — никель

Сплошные карбидные структуры возникают в результате непосредственного химического взаимодействия металла с углеродом разлагающейся при трении смазки путем реакционной диффузии. Для образования карбидов совершенно не обязательно нагревание поверхностных слоев до температур, превышающих точку фазового перехода (в аустенит), как и охлаждение с большой скоростью. В связи с этим появления карбидных слоев при трении можно ожидать при умеренных температурах и на любых карбидообразующих металлах и их сплавах, в том числе таких, которые в твердом состоянии углерод не растворяют. Подтверждением этого служат полученные на поверхности трения нетравящиеся структуры, состоящие из карбидов хрома и железа (на хроме), карбидов никеля и железа (на никеле) и карбидов хрома, никеля, железа (на нихроме). [c.27] Электрохимическое поведение пассивных сплавов железа с хромом и никелем коррелирует с поведением составляющих их металлов. Так, для хромистых сталей установлено снижение количества электричества, необходимого для пассивации, с ростом содержания в них хрома до некоторой критической величины (12-14%) [70,114], Аналогичные результаты были получены для сплавов железо-никель, критическое содержание никеля в которых соответствует 30% [114]. Эти результаты согласуются с заключением о более тонких пассивирующих слоях на хроме и никеле по сравнению с железом. [c.26]

Общее количество отложений, мг/см Оксиды железа Оксиды хрома Оксиды никеля [c.150]

После разделения ионообменным способом или каким-либо другим цирконий и гафний содержат ряд примесей, к числу которых относятся железо, титан, хром, медь, никель и т. д. [c.185]

Наиболее изученными являются сплавы железа с хромом и железа с хромом и никелем. Успешному развитию химической промышленности, в частности азотной, в значительной мере способствовало появлению нержавеющих хромистых и хромоникелевых сталей. [c.112]

Железо Алюминий Железо (общее) хром (общий) Никель (общий) [c.34]

Красители придают изделиям из пластмасс привлекательный внешний вид. Для окрашивания полимерных материалов приме- няют неорганические красители в качестве пигментов используют окиси железа, кадмия, хрома, соединения никеля, титана, кобальта. [c.6]

Рис. 13. Температура появления окис- ных пленок при охлаждении перегретого расплава железа, легированного хромом и никелем

СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА С ХРОМОМ, ЖЕЛЕЗА С ХРОМОМ И НИКЕЛЕМ И ДРУГИЕ ЖАРОСТОЙКИЕ СТАЛИ [c.16]

Легирование является эффективным средством повышения стойкости металлов к воздействию агрессивных сред как при обычных, так и при повышенных температурах. Уже отмечалось, что легирование железа хромом или алюминием способствует повышению стойкости к окислению (разд. 10.9), а введение небольшого количества легирующих добавок меди, хрома или никеля улучшают стойкость в атмосфере (см. разд. 8.4). [c.292]

Легирующие элементы образуют с железом твердые растворы и химические соединения. Твердые растворы замещения неограниченной растворимости непосредственно после затвердевания образуют с железом никель и кобальт и металлы группы платины, а с а-железом -только хром и ванадий. Характерная диаграмма для систем Fe - Сг показана на рис. 21. [c.45]

Введение малых количеств (до 1%) многих легирующих зле-ментов приводит к понижению твердости, так как эти элементы являются раскислителями. Однако при одном и том же содержании легирующих элементов твердость молибденовых сплавов будет тем выше, чем меньше растворимость легирующих элементов в молибдене. Наибольшее повышение твердости дает легирование молибдена бором и кремнием. В меньшей мере повышает твердость молибдена никель, кобальт, железо, алюминий, хром, цирконий. Не- [c.91]

Мй — железо, алюминий, хром, никель. [c.130]

Использование циркония в ядерных реакторах несколько ограничивается вследствие его невысокой прочности при высоких температурах и слабого сопротивления коррозии в условиях реактора. Однако низкое сечение поглощения тепловых нейтронов делает его чрезвычайно желательным материалом. Было разработано много циркониевых сплавов с повышенной прочностью при высоких температурах и сопротивлением коррозии, но с сохранением в то же время других необходимых свойств В частности, разработана серия циркониевых сплавов, содержащих небольшие количества олова, никеля, железа и хрома,— это циркалой-2, циркалой-3 и циркалой-4. [c.258]

ВЗАИМОСВЯЗЬ КОРРОЗИОННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖЕЛЕЗА. ХРОМА И НИКЕЛЯ И ИХ ДВОЙНЫХ И ТРОЙНЫХ СПЛАВОВ [c.5]

На рис. 1 сопоставлены анодные поляризационные кривые для железа [7], хрома [ 8] и никеля [9] в 1 н, растворах серной кислоты. Как видно, последовательность, в которую можно расположить эти металлы по коррозионной стойкости, различна в зависимости от области потенциалов. В активном состоянии (А В на рис. 1) хром растворяется с наибольшей, а никель с наименьшей скоростью. Железо занимает промежуточное положение. В пассивном состоянии (СВ на рис. 1) наиболее устойчивым становится [c.6]

Важное значение имеют данные о зависимости скорости растворения сплавов от содержания в них хрома и никеля. Для сернокислых [50-52] и азотнокислых, [53] растворов установлено, что с увеличением количества хрома в бинарных спЛавах Ре—С г скорость растворения сплава в активном состоянии закономерно возрастает, что согласуется с соотношением скоростей растворения железа и хрома в индивидуальном состоянии. [c.13]

Соответствие коррозионно-электрохимических свойств индивидуальных железа и хрома, с одной стороны, и их сплавов, с другой, проявляется и во влиянии окислительных добавок на кинетику растворения этих металлов. Действительно, в противоположность растворению активного никеля [58], растворение хрома и железа в серной кислоте (при постоянном потенциале) может в определенных условиях тормозиться под действием кислородсодержащих окислителей (перекиси водорода, хромата, нитрата 148, 59-60]. Аналогичное явление для железа может иметь место и в нейтральных растворах, что было показано, например, для органических хроматов [ 62] и бихромата калия[63]. [c.13]

Для железа и хрома характерна достаточно строгая независимость скорости растворения пассивных металлов от потенциала в широкой области потенциалов [7,8]. Для никеля такой строгой независимости не существует [69, 101], так что для этого металла в табл. 2 указаны минимальные значения д. [c.23]

В случае хрома и никеля заметного увеличения скорости их растворения в пассивном состоянии можно добиться путем непрерьшной механической зачистки поверхности в растворе [ 49], Железо в этих условиях, как указывалось выше, вообще не удается запассивировать [ 49 ]. [c.25]

О влиянии состава раствора на растворение сплавов железа с хромом и никелем в активном состоянии данных в литературе почти нет, что затрудняет сопоставление ме-хазшзма их растворения с механизмами растворения индивидуальных металлов. Из зависимости стационарных потенциалов сплавов Ре—С г в сернокислых растворах от [c.12]

Питтинговая коррозия 58, 87, 93,. 167, 191, 198, 267 электрохимический механизм 89 стадии питтннговой коррозии 90 кинетика роста питтинга 91 репассивация 91, 92 амоминия и его сплавов 93, 265 циркония 94 титана и его сплавов 94 железа 95 хрома 95 никеля 95 [c.357]

При высоких температурах перегрева усиливается испарение и ограничивается непосредственный контакт кислорода с расплавленной поверхностью. В расплаве начинает идти восстановление отдельных окислов, причем существенная роль в этом принадлежит углероду. На сплаве 20% Сг-Ь80% Ре в окисной пленке преобладают окислы хрома, а у сплава железа с хромом и никелем окислы никеля не обнаруживаются. При охлаждении перегретой стали 1Х15Н15 в очищенном аргоне и азоте видимая окисная пленка образуется при 1440° С, а при охлаждении на воздухе — с 1540° С. Охлаждение в аргоне, содержащем 0,47% кислорода, сопровождается появлением окисной пленки при 1490° С, а в аргоне, содержащем 2,1% кислорода, — при той же температуре, что и на воздухе. Следовательно, защита газами, содержащими [c.29]

Нержавеющие стали относятся к обширной группе среднелеги-рованных и высоколегированных сплавов, нашедших большое распространение в химической и родственных ей отраслях промышленности, где обычно требуется большая коррозионная стойкость конструкционных материалов. Наиболее изученными являются сплавы железа с хромом и железа с хромом и никелем. [c.193]

Разработанная технологий безокислительного разделенкя полиметаллических порошков, подученных по технологии Энергонива , позволила получить металлы и сплавы, которые могут быть использованы в металлургии, машиностроении и других отраслях техники. Разделение выполняется выплавлением Металлов из смеси порошков при температуре смеси до 200°С выплавляется висмут, натрий, 200— 400 С — олово, свинец, кадмий, селен, 400—700 С — цинк, алюминий, магний, 700—1100 С — медь, 1100—ISOO — марганец, кобальт, никель, более 1500 С — железо, титан, хром и другие тугоплавкие элементы. [c.99]

Введение в сплавы на основе железа,кроме хрома, еще и никеля в количестве 10 % и более переводит структуру сталей из феррит-ной (присущей хромистым сталям) в более галогенную (а значит-и более коррозионноустойчивую) аустенитную. Никель придает сплаву также более высокие пластические свойства при сохранении прочностных характеристик и повышает пассивирующую способность в депассивирующих средах едких щелочей, расплавах солей и др. [c.93]

Имплантация ионов Nb с энергией 30 кэВ при дозах 5 10 и 5 -10 ион/см в поверхность стали марки Х18Н9Т позволила получить легированный поверхностный сплав на глубине 20 нм. Увеличение концентрации ниобия не меняет относительного содержания железа, хрома и никеля в поверхностном слое стали, но существенно повышает его коррозионную стойкость в 20 %-ной серной кислоте после предварительной катодной обработки в течение 15 мин, смещая потенциал коррозии в положительную сторону. Однако максимальная концентрация ниобия в стали марки Х18Н9Т при этом ограничена 20 % в связи с распылением поверхности при дозе 5 10 ион/см . [c.76]

Более существенное влияние золовых отлолсений мазута на коррозию хромоникелевой аустенитной стали, чем низколегированной перлитной стали, связано с большой чувствительностью никеля к воздействию Сульфатов. Вследствие этого образуются сульфиды никеля, которые с никелем могут образовывать низкотемпературные эвтектические смеси с температурой плавления ниже 650 °С [66, 150]. С этим и связано накопление никеля в под-оксидном слое, так как его проникновение в окалину затруднено наличием легкоокисляющихся элементов, таких, как железо и хром. Этим, а также и диффузией серы через оксидные слои на поверхности металла и объясняется образование сульфидов никеля. Очевидно, что эти условия тем более благоприятны, чем больше никеля содержит металл. [c.88]

Барденгеймер и Мюллер [17], исследовавшие диффузию железа из слоев, нанесенных методом пульверизации, указывают, что при одновременном наличии в железе хрома и никеля последний диффундирует значительно быстрее, а хром медленнее, чем если бы эти элементы присутствовали в отдельности. Авторы [17] объясняют это различие в скоростях диффузии присутствием окислов. Если ввести в железо один никель, который благороднее железа, то он не может удержать введенные при пульверизации окислы, и на железе образуется слой окисной пленки, препятствующий диффузии никеля. Если же пользоваться чистым хромом, который имеет большое сродство к кислороду и прочно удерживает окислы, то неокиспенный остаток хрома может диффундировать беспрепятственно. При наличии никеля и хрома последний поглощает кислород, и никель легко диффундирует. Если брать хром и алюминий, то из-за связывания алюминием кислорода облегчается диффузия хрома. [c.21]

Источником паров хрома (-(-железа) слуишл феррохром марки ФХО10 (ГОСТ 4757—79), источником паров никеля — электролитический никель марки Н2 (ГОСТ 849—79). Пары хрома и никеля конденсировались на поверхности нагретой стальной. ленты и диффундировали в глубь матрицы. Обработка в парах хрома (феррохрома) и никеля выполнялась на опытной установке УМЛ-3. [c.202]

Травитель 20 [132 мл уксусной кислоты 429 мл HNOg 100 мл НаО]. Этот реактив Грубер [15] использует для жаропрочных (жаростойких) и стойких против серной коррозии литейных сплавов состава 61% никеля, 20% железа, 15% хрома, 10% алюминия и 4% марганца. [c.216]

Склонность железа [92], хрома [ 93] и никеля [40,94,96] к переходу в пассивное состояние существенно зависит от их кристаллографической структуры. Так, потенциал пассивации никеля, полученного методом вакуумного электроннолучевого рафинирования, имеет различные значения в зависимости от термической обработки никеля [95]. Отожженный при 750 никель характеризуется более положительным потенциалом пассивации в серной кислоте по сравнению с деформированным. Термическая обработка существенно сказывается и на пасси-вационных свойствах сплавов Ре—Сг и Ре—Сг—N1 [55] [c.20]

Больщая пассивируемость хрома и никеля по сравнению с железом находит свое выражение, в частности, в том, что ослабление пассивационной способности в результате непрерывной зачистки поверхности для этих металлов выражено значительно сильнее, чем для железа [49]. Непрерывная зачистка вызывает смещение потенциалов пассивации никеля и хрома в положительном на- [c.20]

Все эти результаты, хорошо согласующиеся с данными последних исследований, позволяют связать пассивное состояние металлов с наличием на их поверхности хемосорбированных слоев кислородсодержащих частиц I 8,80 > 108]. Для хрома [ 109, 110] и никеля [lili установлено, что пассивация обеспечивается наличием на поверхности металла примерно монослойных покрытий. Для железа, по-видимому, характерно образование более толстых слоев [112]. Уже сравнительно давно было отмечено [ 1,3,8] J что отсутствие зависимости (или слабая зависимость) стационарной скорости растворения пассивного металла от потенциала ни в коей мере не характеризует истинную кинетику самого процесса растворения. В этом случае влияние потенциала является более сложным, поскольку его рост приводит не только к обычному ускорению анодного растворения металла, но и к изменению состояния металлической поверхности, которое равноценно повышению перенапряжения того же процесса. По-видимому, в случае железа и хрома эти эффекты полностью компенсируют друг друга, что и приводит к независимости стационарной скорости растворения этих металлов в пассивном состоянии от потенциала. Поскольку, однако, характерное для каждой величины потенциала стационарное состояние поверхности устанавливается относительно медленно, эти два эффекта удается разделить, если применить метод быстрого наложения поляризации. Так, например, для хрома ШО показано [ 8], что при быстрых измерениях (постоянное состояние поверхности) сохраняется [c.25]

Склонность к питтинговой коррозии сплавов рассматриваемых металлов зависит от их состава и находится в хорошем соответствии с характеристиками индивидуальных, компонентов. Сопоставление имеющихся данных для сталей различного состава показывает, что легирование железа хромом и никелем приводит к смещению критического потенциала питтингообрааования в сторону положительных значений [130, 135, 137-141 ],что,в частности, следует [c.31]

mash-xxl.info