• Главная

Опыт 4. Окисление хрома (III) до хрома (VI). Окисление хрома


Хром. Степени окисления хрома

Степени окисления у хрома

Введение

Степень окисления (СО) – это условное обозначение в химии, служащее для того, чтобы определять заряд атома у какого-либо химического элемента (или группы элементов). Без степеней окисления не решается ни одна задача, не составляется ни одно уравнение, но самое главное – без них мы не можем чётко определить свойства элемента и то, какую роль он будет играть в различных соединениях.

Знаменательно, что периодическая система (ПС) Д.И. Менделеева сгруппирована гениальнейшим образом: все элементы разделены по периодам, группам, подгруппам, их порядковые номера также соответствуют определённым показателям. Благодаря этому нам не приходится заучивать качества каждого химического элемента (ХЭ) наизусть, потому что легко можно найти его в таблице и определить всё, что требуется. Однако даже в таком случае некоторые люди, забывая школьные знания по курсу химии (или пренебрегая ими когда-то), вынуждены вернуться к изучению данной темы подробнее.

Итак, для начала необходимо сформировать верные объективные представления о хроме (Cr), разобраться с его положением в ПС, а затем можно будет приступить к наиболее важной части – практике.Хром – Cr, положение в таблице Менделеева, физические и химические свойстваХром – это твёрдое вещество, металл, блестящий, серебристо-белого (или голубоватого) цвета. Он достаточно ломкий, но при этом имеет несравненный плюс по сравнению со многими другими металлами – устойчивость к заражению коррозией; именно поэтому он является важным компонентом при производстве нержавеющей стали, а также используется для нанесения на поверхность других металлов, более склонных к коррозии. Хром обладает плохой тепло- и электропроводностью.

ХЭ располагается в VI группе, 4 периоде, носит порядковый номер 24 и обладает атомной массой равной 52 г/моль. Благодаря пассивированию хром не взаимодействует с серной (h3SO4) и азотной (HNO3) кислотами, проявляет устойчивость в воздухе.

Это амфотерный металл – значит, он может растворяться как в кислотах, так и в щелочах. Элемент растворяется в сильных разбавленных кислотах (например, соляная кислота HCl), в нормальных условиях (н.у.) взаимодействует только с фтором (F). При нагревании хром может осуществлять взаимодействие с элементами VII группы (галогены), кислородом O2, бором B, азотом N2, серой S2, кремнием Si. Если раскалить Cr, то способен вступить в реакцию с водяными парами.

Теперь поговорим непосредственно о том, какие степени окисления бывают у данного ХЭ: он может приобретать СО +4, +6, а также +2 в безвоздушном пространстве, +3 – в пространстве с воздухом. Хром, как любой другой металл, является сильным восстановителем.

Вещества с различными степенями окисления

  • +2. Когда Cr приобретает СО +2, вещество демонстрирует основные и очень сильные восстановительные свойства. К примеру, оксид хрома (II) – CrO, гидроксид хрома – Cr(OH)2, множество солей. Синтезируются соединения этого элемента с фтором(CrF2), хлором(CrCl2) и так далее.
  • +3. Эти вещества обладают амфотерными свойствами, могут быть разных цветов (но преимущественно зелёного h3O). Для примера приведём оксид Cr2O3 (это зеленоватый порошок, который не растворяется в ), Cr(OH)3, хромиты NaCrO2.
  • +4. Такие соединения встречаются очень редко: они не образуют солей, кислот, с ними почти не производятся какие-либо работы. Но из известных веществ существуют оксид CrO2, тетрагалогенид CrF4, CrCl4.
  • +6. Хром с СО +6, образуя соли, имеет кислотный характер, очень ядовитый, гидроскопичный, а также имеющий сильные окислительные свойства. Примеры: CrO3 (имеет вид кристаллов красного цвета), K2CrO4, h3CrO4, h3Cr2O7. Элемент способен образовывать два вида гидроксидов (уже перечислены).

Как определять СО в сложных веществах

С правилом «крест-накрест» вы наверняка уже знакомы. А что, если соединение имеет, например, целых три элемента?

В этом случае мы смотрим на последний элемент вещества, определяем его степень окисления и умножаем на коэффициент, находящийся справа (конечно, если он есть). Мысленно отделяем последний элемент (с уже определённой степенью окисления) от двух других элементов. Нам требуется, чтобы СО двух первых и последнего элементов в сумме была равна нулю.

Рассмотрим пример:

  • PbCrO4 – хромат свинца (II), имеющий вид красной соли. На конце формулы находится кислород, степень окисления которого всегда (за исключением некоторых случаев) будет -2. -2*4=-8. Pb (свинец) имеет СО +2. Дальнейшие действия будут похожи на алгебраическое уравнение, но если честно, то когда человек уже неплохо разбирается в определении степеней окислений и умеет пользоваться таблицей растворимости, вполне возможно избежать таких расчётов. Итак, элемент с неизвестной степенью окисления (хром) обозначим за буквенную переменную. 2+x-8=0;x=8-2;x=6. Переменная равна 6, следовательно, степень окисления хрома становится +6.

Степени окисления в следующих формулах попробуйте расставить сами:

  1. Na2CrO4;
  2. BaCrO4;
  3. Fe(CrO2)2;
  4. Cr2O7;
  5. h3CrO4.

Хром – один из самых интересных химических элементов, соединения с которым – штука сложная, но необходимая для понимания. Будет замечательно, если данные примеры помогут разобраться со столь кропотливой темой.

Редакция "Учисьучись.рф"

xn--h1aa0abgczd7be.xn--p1ai

11.7. Окисление и восстановление хрома

Хром является одним из наиболее распространенных элементов, исполь­зуемых для легирования стали (для по­вышения прочностных свойств, полу­чения жаропрочных, коррозионно-стойких сталей и др.). Чистый хром имеет кристаллическую решетку объемно-центрированного куба, следо­вательно, является изоморфным

-Fe. Свойства раствора хрома в железе близки к свойствам идеального раство­ра. В условиях окислительной плавки хром может окисляться с выделением тепла. Хром образует оксиды СгО, Сг2О3, СгО3. В условиях кислого про­цесса (кислый шлак) окисление хрома происходит до оксида СгО, в основном процессе —до Сг2О3. На активность Сг2О3 в основном шлаке влияют все ос­новные оксиды (FeO, СаО, MgO), так как в основных шлаках могут образо­вываться хромиты железа (FeCr2O4), кальция, магния. Для характеристики степени окисления хрома и перехода его в шлак обычно используют коэф­фициент распределения хрома (Сг)/[Сг]. Чем выше значение отношения (Сг)/[Сг], тем выше степень окисления хрома. И для кислых, и для основных шлаков степень окисления хрома зави­сит от окисленности шлака, но харак­тер этой зависимости различен. Для кислых шлаков: [Сг] + (FeO) = (СгО) + Fеж, К'= (СгО)/[Сг] • a (FеО), откуда (СгО)/ [Сг] =
К •a (FeO), и практически рассматривается соот­ношение (Сг)/[Сг]. Для основных шлаков: 2 [Сг] + 3 (FeO) =(Сг2О3) +

+ ЗFеж, К " =(Cr203)/[Cr]2. a (3Fe0), откуда , (Cr)/[Cr]2= К "- a (3Fe0); величина (Сг)/[Сг]2 зависит от a (3Fe0); В основ­ных шлаках оксид Сг2О3, обладающий кислотными свойствами, взаимодей­ствует с оксидами железа, в результате образуется хромит FeO • Сг2О3 (или FeCr2O4). При повышении основности увеличиваются потери хрома в шлаке (рис. 11.19). При основности шлака

CaO/SiO2 < 3 для реакции

2[Сг] + 3(FeO) = (Cr2O3) + ЗFеж

ΔGº =-367,88 + 0,71 T кДж/моль.

Значения и знаки коэффициентов свидетельствуют о возможности вос­становления хрома при повышении температуры. Действительно, в усло­виях сталеплавильных агрегатов легко добиться восстановления хрома. В тех случаях, когда выплавляют хромистые стали и в шихте содержится какое-то количество хрома, его стремятся ис­пользовать. Восстановление хрома из

Рис. 11.19. Зависимость коэффициента распределения хрома (Сг)/[Сг] при плавке в мартеновских печах от основности шла­ка (CaO)/(SiO2) (температура металла 1550-1650 º С)

шлака может быть обеспечено при раскислении шлака (например, ферро­силицием). При этом уменьшается окисленность шлака и разрушаются хромиты. Однако раскисление шлака допустимо лишь в тех случаях, когда в шлаке мало фосфора, так как при рас­кислении фосфор, ранее перешедший в шлак, восстанавливается и перехо­дит в металл. Температура плавления Сг2О3 превышает 2000 ºС, и в началь­ный период плавки (невысокие тем­пературы) окисление содержащегося в шихте хрома и обогащение шлака та­ким тугоплавким оксидом, как Сг2О3, могут привести к получению очень вязких шлаков; это обстоятельство необходимо учитывать.

Для многих высокохромистых ста­лей (например, стойкой против корро­зии)' или сплавов важное значение имеет получение низкого содержания углерода. Окисление углерода воз­можно при высоком окислительном потенциале, при котором происходят также интенсивное окисление хрома и переход его в шлак. Для предотвраще­ния окисления хрома необходимо иметь в ванне очень высокие темпера­туры. В присутствии углерода при высоких температурах протекают ре­акции

FeO • Сг203 + 4[С] = Fеж + 2[Сг] + 4СОГ;

(СгО) + [С] = [Сг] + СОГ;

К=(Сr]-Рсо/(СrО)*[С],

откуда [Сг]=т.е. пони­жение давлениярсо сдвигает равнове­сие реакции вправо, окисляется угле­род и восстанавливается хром (рис. 11.20). Снижение рсо достигает­ся при обработке металла вакуумом или при продувке металла смесью кислорода и инертного газа (при этом обеспечивается снижение парциаль­ного давления СО в пузырях газа). Уменьшение рсо позволяет получать в конвертерах высокохромистые сплавы с низким содержанием угле-

1 В соответствии с ОСТ 14-1-142—84 был установлен термин коррозионностойкая сталь; за рубежом часто используется тер­мин stainless steel — нержавеющая сталь.

Рис. 11.20. Равновесные концентрации хро­ма и углерода в зависимости от температуры (а) и парциального давления СО (б) в систе­ме Fe-C-Cr-O

рода без потерь хрома. На этом осно­ваны широко применяемые в настоя­щее время способы вакуум-кислород­ного и аргоно-кислородного обезуг­лероживания.

studfiles.net

Окисление - хром - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Окисление - хром

Cтраница 1

Окисление хрома ( III) в бихромат достигается в кислой среде при действии хлоратов, перхлоратов, персульфатов, перманганата и вис-мутата.  [1]

Окисление хрома в щелочной среде происходит легче, чем в кислой.  [2]

Окисление хрома ( III) в бихромат достигается в кислой среде при действии хлоратов, перхлоратов, персульфатов, перманганата и висмутата.  [3]

Окисление хрома в кислой печи аналогично окислению марганца, но, так как окислы хрома Сг3О3 в шлаке находятся в свободном состоянии, возможно восстановление хрома углеродом и марганцем.  [4]

Без окисления хрома и соответственно без образования твердого раствора Сг2О3 в А12О3 кермет получается пористый и непрочный, так как между корундом и хромом не возникает промежуточной связи. Свойства керметов корунд - хром были улучшены применением сплава хрома с молибденом или вольфрамом.  [6]

После окисления хрома к раствору добавляют в избытке 10 % - ную гидроокись натрия, осаждая гидроокись железа и др. После отстаивания фильтруют и остаток на фильтре хорошо промывают теплой водой.  [7]

Для окисления хрома необходимо применять минимальное количество перманганата. Избыток КМп04 окисляет кобальт, который затем не выпадает в осадок совместно с никелем. Он переходит в раствор и увеличивает оптическую плотность хрома.  [8]

Степень окисления хрома в каждом из этих соединений равна шести, они являются мощными окислителями. Окислители на основе СгОз чаще всего вызывают превращение спиртов в соответствующие кетоны или альдегиды.  [9]

Интенсивность окисления хрома значительно повышается с понижением температуры. Поэтому при электрошлаковой сварке высокохромистых сталей хром выгорает больше, чем при дуговой сварке под флюсом.  [10]

Степень окисления хрома в каждом из этих соединений равна шести, они являются мощными окислителями. Окислители на основе СгО3 чаще всего вызывают превращение спиртов в соответствующие кетоны или альдегиды.  [11]

Степень окисления хрома в каждом из этих соединений равна шести, они являются мощными окислителями. Окислители на основе СгОз чаще всего вызывают превращение спиртов в соответствующие кетоны или альдегиды.  [12]

Степень окисления хрома увеличивается при прокаливании шихт с рудами, обработанными водой, от 3.5 до 15 % для разных руд.  [13]

Операцию окисления хрома и осаждения гидроокисей повторяют еще раз. Промытый осадок гидроокисей растворяют в горячей разбавленной ( 1: 1) соляной кислоте также на фильтре порциями по 10 мл три раза, фильтр промывают горячей водой 6 - 8 раз.  [14]

Степень окисления хрома в условиях мартеновской печи зависит от концентрации его в шихте.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Опыт 4. Окисление хрома (III) до хрома (VI)

а) Окисление пероксидом водорода в щелочной среде.

Выполнение опыта. Получить хромит щелочного металла, как указано в опыте 2. К полученному раствору хромита добавить 1 - 2 капли щелочи и 3 - 5 капель 3%-ного раствора пероксида водорода. Нагреть смесь на водяной бане до перехода зеленой окраски в желтую, что указывает на образование в растворе хромата. Пероксид водорода можно заменить бромной (либо хлорной) водой.

Написать уравнение реакции. Составить электронно-ионный баланс.

б) Окисление персульфатом аммония в слабокислой среде.

Выполнение опыта. В пробирку с 5 - 6 каплями раствора (Nh5)2S2O8 прибавить по 1 капле растворов Н2SO4 и AgNO3 (в качестве катализатора). В полученную окислительную смесь ввести 2 - 3 капли раствора Cr2(SO4)3 или Cr(NO3)3 (но не CrCl3) и нагреть. Отметить изменение окраски. (Персульфат аммония (Nh5)2S2O8 может быть заменен перманганатом KMnO4. При этом в слабокислой среде наряду с бихромат-ионом образуется МnO2.)

Написать уравнение реакции, учитывая, что в результате образуется бихромат-ион. Составить электронно-ионный баланс.

Опыт 5. Хроматы и бихроматы

а) Переход хромата калия в бихромат.

Выполнение опыта. К раствору хромата калия (3 - 4 капли) прибавить по каплям 2 н. раствор серной кислоты. Отметить изменение окраски.

Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции.

б) Переход бихромата калия в хромат.

Выполнение опыта. К раствору бихромата калия (3 - 4 капли) прибавлять по каплям раствор щелочи до изменения окраски. Написать в молекулярной и ионной форме уравнение реакции. Объяснить смещение равновесия в изучаемой системе при добавлении: а) кислоты; б) щелочи.

Опыт 6. Получение малорастворимых хроматов бария, свинца, серебра

Выполнение опыта. В три пробирки с раствором хромата калия (2 - 3 капли) прибавить по 2 - 3 капли растворов: в первую - хлорида бария, во вторую - нитрата свинца, в третью - нитрата серебра. Отметить цвета осадков. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций.

Опыт 7. Окислительные свойства хрома (VI) в кислой среде

а) Окисление сероводорода.

Выполнение опыта. В раствор бихромата калия (4 - 5 капель), подкисленного 2 н. раствором серной кислоты (2 - 3 капли), прибавлять по каплям свежеприготовленную сероводородную воду до изменения окраски раствора. Отметить помутнение раствора. Написать уравнение реакции.

б) Окисление йодида калия.

Выполнение опыта. В раствор бихромата калия (4 - 5 капель), подкисленного 2 н. раствором серной кислоты (2 - 3 капли), добавить 3 – 4 капли раствора йодида калия. Отметить изменение окраски. Доказать с помощью крахмального клейстера выделение свободного йода, для чего в пробирку с 5 - 6 каплями крахмального клейстера внести 1 кашпо полученного в опыте раствора. Написать уравнение реакции.

в) Окисление соляной кислоты.

Выполнение опыта. К раствору бихромата калия (2 - 3 капли) прибавить 5 - 6 капель концентрированной соляной кислоты. Смесь нагреть до перехода оранжевой окраски в зеленую. Отметить выделение газа. Написать уравнение реакции.

В опытах 7а, 7б, 7в при составлении уравнений реакций необходимо учесть, что бихромат-ион в кислой среде переходит в ион хрома (III) Cr3+. Составить электронно-ионные балансы.

studfiles.net

Окислительные свойства хрома. Задачи 1085

Задача 1085.  Для каких соединений хрома характерны окислительные свойства? Привести примеры реакций, в которых проявляются эти свойства.Решение: а) В соединениях хрома (II) атомы хрома находятся в своей степени окисления +2, поэтому они способны понижать степень окисления с +2 до 0, т.е. проявлять окислительные свойства. Восстанавливается водородом до металлического хрома при 1000°С:

CrO + h3 ⇒ Cr + h3O

Также можно восстановить коксом:

CrO + C ⇒ Cr + CO

б) Соединения Cr3+ наиболее устойчивая степень окисления хрома. Для соединений хрома(III) характерны окислительные и восстановительные свойства, потому что он находится в своей промежуточной степени окисления +3. хром(III) способен уменьшать свою степень окисления с +3 до +2, например:Реакция алюмотермии:

 2Al + Сг2О3 ⇒ 2Cr + Al2O3

Силикотермическое восстановление основано на реакции:

2Cr2O3 + 3Si + 3CaO = 4Cr + 3CaSiO3

Восстановлением безводного хлорида хрома(III) водородом при 450° С:

2CrCl3 + h3 = 2CrCl2 + 2HCl

Восстановление хлорида хрома(III) цинком в присутствии соляной кислоты:

2CrCl3 + 3Zn + 4HCl = 2CrCl2 + 3ZnCl2 + 2h3↑

в) Соединения хрома(VI) — сильные окислители, например:

K2Cr2O7 + 14HCl = 3Cl2↑ + 2CrCl3 + 2KCl + 7h3O.

В кислой среде хром восстанавливается сульфитом натрия от хрома (VI) до хрома (III):

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4h3SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 4h3O.

Разложение дихромата аммония:

(Nh5)2Cr2O7  ⇒ Cr2O3 + N2↑ + 4h3O

В кислотной среде соединения Сr+6 переходят в соединения Сr+3 под действием восстановителей: h3S, SO2, FeSO4

K2Cr2O7 + 3Н2S +4Н2SО4 = 3S + Сr2(SО4)3 + K2SO4  + 7Н2О

Оксид хрома (VI) – очень сильный окислитель, поэтому энергично взаимодействует с органическими веществами:

С2Н5ОН + 4СrО3 = 2СО2↑ + 2Сr2О3 + 3Н2О

Окисляет также иод, серу, фосфор, уголь:

3S + 4CrO3 = 3SO2↑ + 2Cr2O3  

Задача 1086.  В какой среде — кислой или щелочной наиболее выражены окислительные свойства хрома (VI)? восстановительные свойства хрома (III)? Чем это объясняется?Решение:а) Соединения хрома (VI) в кислых растворах проявляют свойства сильных окислителей:

Сг2О72- + 14Н+ + 6электрон  = 2Сг3+ + 7Н2О;      Е° = -1,33 В

Хроматы в щелочной среде являются менее энергичными окислителями, чем бихроматы в кислой среде:

СгО42- +  4Н2О + 3электрон   = Сг(ОН)3↓ + 5ОН− ;   Е° = - 0,13 В

В щелочной среде образуются соединения хроматы (монохроматы), соли хромовой кислоты h3CrO4 в кислой среде - бихроматы (дихроматы) - соли h3Cr2O7. 

С уменьшением рН (с изменением щелочной среды на кислую) хромат ион СгО42-переходит в бихромат-ион Сг2О72-, который обладает большей окислительной способностью.

б) Степень окисления хрома +3 является самой устойчивой, поэтому соединения хрома (III) являются слабыми окислителями и восстановителями, в щелочной среде — восстановительные свойства выражены сильнее:

Cr3+ + 4h3O -3электрон  = СгО42- + 8H+

При взаимодействии с сильными окислителями соединения Сг3+ окисляются с образованием веществ, содержащих хром в степени окисления +6. Например, при сплавлении Сг2О3 с нитратом калия и карбонатом натрия образуется хромат натрия:

 +3                  +5                                               +6                 +3 Сг2О3 + 3KNO3 + Na2CO3 ⇒ 2Na2СгО4 + 3KNO2 + 2СО2↑

При взаимодействии с сильными восстановителями соединения Сг3+ восстанавливаются в соединения Сг2+.

Таким образом, хром в своей промежуточной степени окисления +3 проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства. Восстановительные свойства Сг2+ выражены сильнее в щелочной среде, потому что гидролиз его солей протекает с образованием кислой среды.

buzani.ru

 

 

   ..  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  ..

 

11.7.

ОКИСЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ХРОМА 

Хром является одним из наиболее распространенных элементов, исполь­зуемых для легирования стали (для по­вышения прочностных свойств, полу­чения жаропрочных, коррозионно-стойких сталей и др.). Чистый хром имеет кристаллическую решетку объемно-центрированного куба, следо­вательно, является изоморфным -Fe. Свойства раствора хрома в железе близки к свойствам идеального раство­ра. В условиях окислительной плавки хром может окисляться с выделением тепла. Хром образует оксиды СгО, Сг2О3, СгО3. В условиях кислого про­цесса (кислый шлак) окисление хрома происходит до оксида СгО, в основном процессе —до Сг2О3. На активность Сг2О3 в основном шлаке влияют все ос­новные оксиды (FeO, СаО, MgO), так как в основных шлаках могут образо­вываться хромиты железа (FeCr2O4), кальция, магния. Для характеристики степени окисления хрома и перехода его в шлак обычно используют коэф­фициент распределения хрома (Сг)/[Сг]. Чем выше значение отношения (Сг)/[Сг], тем выше степень окисления хрома. И для кислых, и для основных шлаков степень окисления хрома зави­сит от окисленности шлака, но харак­тер этой зависимости различен. Для кислых шлаков: [Сг] + (FeO)  = (СгО) + Fеж, К'= (СгО)/[Сг] • a (FеО), откуда (СгО)/ [Сг]  = К • a (FeO), и практически рассматривается соот­ношение (Сг)/[Сг]. Для основных шлаков: 2 [Сг] + 3 (FeO) =(Сг2О3) +

+ ЗFеж, К " =(Cr203)/[Cr]2. a (3Fe0), откуда , (Cr)/[Cr]2= К "- a (3Fe0); величина (Сг)/[Сг]2 зависит от      a (3Fe0); В основ­ных шлаках оксид Сг2О3, обладающий кислотными свойствами, взаимодей­ствует с оксидами железа, в результате образуется хромит FeO • Сг2О3 (или FeCr2O4). При повышении основности увеличиваются потери хрома в шлаке (рис. 11.19). При основности шлака 

CaO/SiO2 < 3 для реакции

2[Сг] + 3(FeO) = (Cr2O3) + ЗFеж

ΔG  =-367,88 + 0,71 T кДж/моль.

Значения и знаки коэффициентов свидетельствуют о возможности вос­становления хрома при повышении температуры. Действительно, в усло­виях сталеплавильных агрегатов легко добиться восстановления хрома. В тех случаях, когда выплавляют хромистые стали и в шихте содержится какое-то количество хрома, его стремятся ис­пользовать. Восстановление хрома из

Рис. 11.19. Зависимость коэффициента распределения хрома (Сг)/[Сг] при плавке в мартеновских печах от основности шла­ка (CaO)/(SiO2) (температура металла 1550-1650 С)

шлака может быть обеспечено при раскислении шлака (например, ферро­силицием). При этом уменьшается окисленность шлака и разрушаются хромиты. Однако раскисление шлака допустимо лишь в тех случаях, когда в шлаке мало фосфора, так как при рас­кислении фосфор, ранее перешедший в шлак, восстанавливается и перехо­дит в металл. Температура плавления Сг2О3 превышает 2000 С, и в началь­ный период плавки (невысокие тем­пературы) окисление содержащегося в шихте хрома и обогащение шлака та­ким тугоплавким оксидом, как Сг2О3, могут привести к получению очень вязких шлаков; это обстоятельство необходимо учитывать.

Для многих высокохромистых ста­лей (например, стойкой против корро­зии)' или сплавов важное значение имеет получение низкого содержания углерода. Окисление углерода воз­можно при высоком окислительном потенциале, при котором происходят также интенсивное окисление хрома и переход его в шлак. Для предотвраще­ния окисления хрома необходимо иметь в ванне очень высокие темпера­туры. В присутствии углерода при высоких температурах протекают ре­акции

FeO • Сг203 + 4[С] = Fеж + 2[Сг] + 4СОГ;

(СгО) + [С] = [Сг] + СОГ;

К=(Сr]-Рсо/(СrО)*[С],

откуда [Сг]= т.е. пони­жение давления рсо сдвигает равнове­сие реакции вправо, окисляется угле­род и восстанавливается хром (рис. 11.20). Снижение рсо достигает­ся при обработке металла вакуумом или при продувке металла смесью кислорода и инертного газа (при этом обеспечивается снижение парциаль­ного давления СО в пузырях газа). Уменьшение рсо позволяет получать в конвертерах высокохромистые сплавы с низким содержанием угле-

1 В соответствии с ОСТ 14-1-142—84 был установлен термин коррозионностойкая сталь; за рубежом часто используется тер­мин stainless steel — нержавеющая сталь.

Рис. 11.20. Равновесные концентрации хро­ма и углерода в зависимости от температуры (а) и парциального давления СО (б) в систе­ме Fe-C-Cr-O

рода без потерь хрома. На этом осно­ваны широко применяемые в настоя­щее время способы вакуум-кислород­ного и аргоно-кислородного обезуг­лероживания.

 

 

 

 

 

 

 

   ..  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  ..

 

 

sinref.ru

Серебро окисление хрома III - Справочник химика 21

    На скорость окисления масел в двигателях существенное влияние оказывают металлы, из которых изготовлены детали двигателя сталь, медь, свинец, цинк, олово, алюминий, кадмий, серебро, никель, хром и др. Некоторые из этих металлов оказывают явное каталитическое действие на процесс окисления масел, другие действуют слабо. Сильнейшими катализаторами окисления являются железо и медь, а также их соединения. Глубокому окислению способствуют и продукты первичного окисления компонентов масла. Они тоже могут взаимодействовать с металлами, давая вещества, в свою очередь ускоряющие процессы окисления. Было, например, установлено, что каталитической активностью обладают соли нафтеновых кислот, особенно нафтенаты свинца и меди. [c.14]     Оксид алюминия часто применяется в качестве носителя для катализаторов прямого окисления сероводорода. Для получения активного катализатора на оксид алюминия наносят соединения железа, меди, цинка, серебра, кадмия, хрома, молибдена, вольфрама, кобальта, платины или палладия, а также стабилизирующие добавки, содержащие La, Nd, Pr [18]. В качестве активной фазы на оксиде алюминия могут быть также использованы оксиды ванадия и висмута в количествах 7-15 и 8-20%, соответственно [19,20]. [c.65]

    Метод основан на сплавлении золы резины с персульфатом калия, дальнейшем окислении хрома до шестивалентного в кислом растворе персульфатом щелочного металла в присутствии катализатора (нитрата серебра) и иодометрическом определении хрома. [c.107]

    Принцип метода. Определение основано на окислении хрома (III) в сернокислой среде персульфатом аммония в присутствии катализатора — нитрата серебра или смеси растворов сульфатов кобальта и никеля. [c.63]

    Полученный раствор охлаждают, приливают 300— 350 мл воды и перемешивают. Затем приливают 1 мл раствора сульфата марганца, 10 мл раствора нитрата серебра или 10 мл раствора кобальто-никелевого катализатора, 25 мл раствора персульфата аммония и нагревают до появления малиновой окраски, что указывает на полное окисление хрома. Раствор кг,пятят 12—15 мин (до пре-краш,ения выделения пузырьков кислорода), прибавляют к нему 10 мл раствора хлорида натрия и снова кипятят до исчезновения малиновой окраски. После этого раствор охлаждают, приливают к нему 25 мл разбавленной Г. 1 серной кислоты. Раствор вновь охлаждают, вводят 5—6 капель фенилантраниловой кислоты и титруЮт раствором соли Мора до перехода вишневой окраски раствора в зеленую. [c.65]

    В различных степенях окисления хром, вольфрам, ванадий, железо, уран (железо и уран особенно на свету) молибден, медь, серебро, ртуть, кобальт, никель, свинец, марганец, церий, титан, иод, азот и т. д. [c.177]

    Выполнение определения. Около 0,2 г стружек или порошка феррохрома помещают в стакан или колбу емкостью 500 мл, приливают 40 мл серной кислоты (1 4) и нагревают на песчаной бане до полного растворения навески. После растворения окисляют карбиды хрома азотной кислотой, прибавляя ее по каплям до прекращения вспенивания раствора. Затем стакан снимают, приливают 100 мл горячей воды, 0,5 мл (10 капель) раствора сернокислого марганца (соль марганца вводят для того, чтобы можно было более отчетливо наблюдать окончание реакции окисления хрома), 10 мл раствора азотнокислого серебра и 20 мл раствора надсернокислого аммония. Раствор кипятят до изменения цвета раствора от зеленого (Сг +) до желтого 334 [c.334]

    Проба растиранием. Тонко измельченную пробу смешивают с примерно равным количеством порошка перекиси натрия и тщательно растирают. К пожелтевшей массе (если почему-либо появление окраски незаметно, следует нагреть) добавляют кристаллик нитрата серебра и снова тщательно растирают. В результате реакционная смесь приобретает красно-бурый цвет. Выполнению реакции мешают ионы Fe +. Для устранения помех с их стороны в массу после окисления хрома вводят щавелевую кислоту или фосфаты. [c.127]

    На скорость окисления масел в двигателях существенное влияние оказывают металлы, из которых изготовлены детали двигателя (сталь, медь, свинец, цинк, олово, алюминий, кадмий, серебро, никель, хром и др.). Некоторые из этих металлов оказывают явное каталитическое действие на процесс окисления масел, другие действуют слабо. Сильнейшими катализаторами окисления являются железо и медь, а также их соединения. Глубокому окислению спо- [c.7]

    Примечание. Органическое вещество можно разрушить смесью азотной, серной и хлорной кислот. Разбавленный остаток кипятят с нитратом серебра и персульфатом для окисления хрома, перманганат разрушают, добавляя немного соляной кислоты, и затем определяют хром дифенилкарбазидом. [c.507]

    После растворения сплава прибавляют немного фильтробумажной массы и отфильтровывают кремнекислоту на фильтр (белая лента), собирая фильтрат в коническую колбу емкостью 500 мл. Осадок на фильтре промывают горячим 5%-ным раствором серной кислоты. Фильтрат разбавляют водою до 200—250 мл, прибавляют 5 мл ортофосфорной кислоты, 5 мл 0,1 %-ного раствора азотнокислого серебра (катализатор) и 1 —2 г персульфата аммония для окисления хрома и марганца, если последний присутствует. Раствор нагревают до кипения. Появление в растворе характерной окраски марганцевой кислоты служит признаком полного окисления хрома, так как последний окисляется раньше марганца. [c.102]

    По охлаждении приливают 100 мл воды, 10—15 мл 15%-ного раствора персульфата аммония, 3—5 мл 2 %-ного раствора азотнокислого серебра, нагревают и кипятят в течение 10 мин. для окисления хрома и марганца и разрушения избытка персульфата. Хром окисляется раньше марганца, поэтому появление окраски марганцевой кислоты служит признаком полного окисления хрома в хромовую кислоту. [c.311]

    В персульфатном методе присутствие нитрата серебра имеет существенное значение для полного окисления хрома. Нитрат серебра вводят в горячий кислый раствор перед прибавлением персульфата так, чтобы его содержание было не меньше, чем содержание хрома . При чрезмерно высокой концентрации кислоты в растворе достигнуть полного окисления хрома не удается. Наиболее благоприятными условиями является содержание 5—6 мл серной и 1 мл азотной кислот в 100 мл раствора. В присутствии лелеза и вольфрама целесообразно вводить 3—5 лл сиропообразной фосфорной кислоты, так как она удерживает вольфрам в растворе и, кроме того, обесцвечивая желтую окраску железа (III), делает конечную точку титрования более отчетливой. [c.541]

    Окисление хрома. Хром в кислой среде обычно окисляют персульфатом (пероксидисульфатом) в присутствии серебра как катализатора Однако этот метод, по-видимому, не является вполне удовлетворительным для определения очень малых количеств хрома ( 1 у) из-за трудности разложения избыточного количества персульфата при кипячении окраска дифенилкарбазида может быть неустойчива. Лучшие результаты получены при использовании для окисления хрома перманганата калия в 0,5 н. растворе серной кислоты Избыточный перманганат и небольшое количество избы- [c.352]

    Определению марганца не мешают, за немногим исключением, металлы других групп, если только они не окрашены. Влияние меди, никеля, кобальта и др. можно компенсировать, помещая аликвотную часть анализируемого раствора в контрольную кювету фотометра (или, лучше, спектрофотометра). Хром(1П) в большей или меньшей степени окисляется перйодатом при повышении кислотности количество окисленного хрома уменьшается. Церий(П1) также окисляется перйодатом в кислом растворе. Если в растворе имеется достаточно кислоты, то серебро, свинец и ртуть не образуют осадков, однако висмут и олово дают муть даже в сильнокислых растворах . [c.548]

    Андрианова и Рогинский [360] сравнивали скорости окисления этилена и окиси этилена на двух типичных катализаторах серебре и хромите магния, а также на пятиокиси ванадия. Отношение скоростей сжигания окиси этилена и этилена при одних и тех же температуре, времени контакта и концентрации кислорода для серебра 0,7, для хромита магния 7,0. Иначе говоря, скорость сжигания окиси этилена на хромите магния в 10 раз больше, чем этилена, что, по мнению авторов, является причиной полного отсутствия окиси этилена в продуктах реакции окисления этилена на этом катализаторе. На серебряном же катализаторе, где скорость окисления окиси этилена меньше скорости окисления этилена, можно получить значительные выходы окиси этилена. На пятиокиси ванадия ацетальдегид окисляется быстрее, чем пропилен. [c.164]

    Кислотные продукты окисления образуют с металлами (железом, медью, хромом, никелем, свинцом, серебром, оловом, кадмием и алюминием) соли этих металлов. Во время эксплуатации масел эти соли способны катализировать процесс окисления углеводородов. Соли железа, меди и свинца, очевидно, являются наиболее вредными соединениями, но реакция масел и масляных фракций на присутствие в системе этих металлов различна. [c.87]

    Персульфатно-серебрян ый метод с применением фенилантраниловой кислоты. Определение основано на окислении хрома до дихромат-иона в сернокислой среде (1,8 н.) персульфатом аммония в присутствии натрата серебра (катализатор). Дихромат-ион оттитровывают 0,1 н. раствором соли Мора в присутствии индикатора фенилантраниловой кислоты. [c.339]

    В обоих методах ванадий и хром сначала окисляют до высших валентных состояний кипячением слабосернокислого раствора, полученного после растворения пробы, со смесью персульфата аммония и нитрата серебра ц раствор добавляют сульфат марганца в количестве, достаточном для образования при последуюш,ем окислении перманганата. Образование перманганата указывает на полное окисление хрома и ванадия. Избыток персульфата разлагают кипячением раствора, а избыток перманганата селективно восстанавли- [c.105]

    Хром в сплаве 2г 20 можно определять также полярсграфическнм методом. Этот метод применим и для анализа других цкркгипгг лх или гафниевых продуктов, содержащих 0,05—0,2% хрома. Котда(.одержание хрома превышает 0,2%, используют объемный метод, основанный на окислении хрома (1П) до бихроь. ата растворами персульфата и нитрата серебра. [c.131]

    Хром трехвалентиый. Объемный метод. Метод основан на окислении хрома (II ) в (VI) персульфатом аммония в ирисугстзии катализатора — ионов серебра. Послс разрушения персульфата хромат титруют раствором соли Мора в присутствии дифениламина ни фенил антраниловой [c.74]

    Хром и марганец в образцах стали можно окислять соответственно до бихромата и перманганата и определять одновременно в виде этих солей 34]. Образец стали растворяют в кислоте, прибавляют фосфорную кислоту для связывания железа в комплекс и несколько капель раствора нитрата серебра в качестве окислительного катализатора. Затем вводят персульфат калия для окисления хрома и большей части марганца. Чтобы обеспечить полное окисление марганца, нагревают раствор с небольшим количеством перйодата калия. Поглощение раствора определяют спектрофотометрически прн длинах волн 440 и 545 ммк. Содержание марганца и хрома в стали затем рассчитывают по уравнениям [c.54]

    Марголис [108] исследовала окисление ацетальдегида, формальдегида и окиси этилена на катализаторах глубокого окисления (хромите магния) и мягкого окисления (ванадиевых контактах и серебре). Было пзучено окисление ацетальдегида в смеси с кислородом нри 200° в динамических условиях. Концентрация кислорода в одном с.чучае отвечала стехиометрическому количеству, а в другом — составляла 20% от стехиометрии. В обоих случаях ацетальдегид окислялся на 80 % в уксусную кислоту и на 20 % в углекислоту. Следовательно, на типичном контакте глубокого окисления — хромите магния - одпп из продуктов окисления углеводородов — ацетальдегид — окисляется не в СОа, а главным образом в уксусную кислоту. Если бы ацетальдегид яв.лялся главным промежуточным продуктом глубо1сого окисления, то в продуктах реакции должны были бы обнаруживаться большие концентрацип уксусной кислоты, тогда как по данным многочисленных анализов ни в одном случае не было найдено альдегидов и кислот более 0,01%. [c.180]

    Выполнение определения. Навеску 0,5 г феррохрома помещают в колбу емкостью 500 мл и растворя1рт в 5 мл серной кислоты (уд. вес 1,84) и 10 жл воды. По растворению прибавляют 2 мл азотной кислоты (уд. вес 1,40). Раствор кипятят до удаления окислов азота. Затем раствор разбавляют водой до 300 мл, прибавляют 10 жл раствора азотнокислого серебра (1,5 г/л), нагревают до кипения и прибавляют Юг соли надсернокисло-го аммония. По окислении хрома прибавляют раствор аммиака (уд. вес 0,91) до выпадения осадка гидроокисей, раствор кипятят и фильтруют. Осадок промывают 6—8 раз горячей водой и растворяют на фильтре в горячей разбавленной (1 2) серной кислоте. Для растворения осадка лучше серную кислоту приливать порциями по 5 Jчл три раза. После растворения осадка фильтр промывают горячей водой 6—8 раз. [c.234]

    В персульфатном методе нрис гтствие нитрата серебра имеет существенное значение для полного окисления хрома. Нитрат серебра вводят в горячий кислый раствор пе]ред прибавлением персульфата так, чтобы его содержание было не меньпсе, чем содержание хрома При чрезмерно высокой концентрации кислоты в растворе достигнуть полного окисления хрома не удается. Наиболее благоприятными условиями является содер- [c.592]

    Мешающие вещества. В присутствии марганца, если проводить окисление хрома(III) персульфатом с добавлением катализатора — соли серебра (что необходимо при большом содержании крома), марганец окисляется до перманганат-ионов и раствор окрашивается в фиолетовый цвет. Перманганат разрушают добав" лением соляной кислоты и кипячением. [c.151]

    Комплексы типа М СгРе, производные пятифтористого хрома, до настоящего времени не получены не доказано также су ществование оксифторида СгОРз. Однако при взаимодействии трехокиси хрома с трехфтористым бромом выделяется лишь две трети возможного количества кислорода, и образующийся продукт реагирует с фтористым калием или фтористым серебром, давая светло-пурпурные КСгОр4 и Ag rOp4. Эти вещества можно также приготовить реакцией бихроматов металлов и трех-фтористого брома они чрезвычайно чувствительны к влаге, которая разлагает их в смесь соединений Сг (III) и Сг (VI) в отношении 1 2 . Степень окисления хрома подтверждается далее измерениями магнитной восприимчивости, указывающими на наличие одного неспаренного электрона ( 1 = 1,76 магнетона Бора) б. [c.103]

    Проведение анализа. В коническую колбу берут 10 мл сернокислого раствора пробы, добавляют 0,5 мл 2 % раствора нитрата серебра и 0,2 г персульфата аммония. Колбу ставят на газовую горелку с сеткой (или электроплитку) и интенсивно кипятят 20—25 мин. По мере испарения в колбу доливают дистиллированную воду так, чтобы объем жидкости был 10 — 15 мл. Цвет жидкости становится сначала желтым (окисление хрома), а затем розовым (окисление марганца). После полного разрушения персульфата аммония в колбу добавляют по каплям раствор хлористоводородной кислоты для разрушения марганцевой кислоты. Хромовая кислота при этом ле разрушается. Хлористоводородную кислоту следует добав--лять несколько раз по 0,3—0,5 мл (до обесцвечивания раствора). После разрушения марганцевой кислоты объем жидкости доводят до 10 мл дистиллированной водой. 5 мл пробы вносят в колориметрическую пробирку. Одновременно готовят шкалу стандартов. Объем раствора до 5 мл доливают 10 % раствором. серной кислоты. Дальнейший ход анализа аналогичен определению хромового ангидрида. [c.306]

    В присутствии хлоридов (иодидов, бромидов) реакция в кислой среде не идет, так как ионы серебра (катализатор реакции) с галогенид-ионами образуют мало-оастворимые соединения. В присутствии галогенид-ионов окисление хрома персульфатом проводят в присутствии катализатора (смеси солей кобальта(II), ртути(II) и никеля) или реакцию проводят в щелочной среде. [c.156]

    Основные направления окислительного аммонолиза углеводородов обычно сопровождаются побочными реакциями, -обусловливающими потери исходного вещества и снижающими выход целевого нитрила. Главные среди них вызваны деформили-роваиием, декарбонилированием и екарбоксилированием промежуточных кислородсодержащих соединений и отвечающих им свободных радикалов. При работе с циклическими углеводородами деструктивные реакции могут быть связаны с атакой окислителя непосредственно на кольцо. Во всех случаях эти реакции в конечном счете завершаются образованием СО, СО2 и H N. Вместе с тем иногда (чаще — при недостатке кислорода) становятся возможными побочные реакции циклизации с образованием гетероциклических соединений. Так например, при окислительном аммонолизе пропилена в небольших количествах образуются оксазол и никотинонитрил [171, 172], а из р-метил-стирола хинолин [96]. При совместном окислении акролеина и аммиака на фторидах цинка и алюминия или на окислах циркония, серебра и хрома при 400 °С образуется пиридин с выходом 40—50% [152] ему сопутствует 3-пиколин (5—8%). [c.154]

    Этот метод обычно применяют после окисления хрома в ще. лочной среде или после щелочного сплавления, которым достигается простое отделение от большинства катионов, образующих окрашенные растворы. Условия окисления уже указаны выше. Определение можно производить и в кислой среде (окисление персульфатом в присутствии серебра в качестве катализатора) яричем интенсивность окраски будет примерно та же, что и в щелочной средне, но в этом случае будут мешать железо и другие металлы. [c.497]

    Взвешивают в стакане вместимостью 100—-150 мл 10,0 г металлической ртути, приливают 20 мл раствора серной кислоты (1 4) и ставят на электрическую плитку, накрытую листовым асбестом для умеренного кипения. Содержимое стакана нагревают до кипения и кипятят в течение 30 минут, стакан при этом закрывают часовым стеклом и по мере выкипания раствора разбавляют водой до первоначального объема. После охлаждения металлическую ртуть отфильтровывают через беззольный фильтр и промывают ртуть на фильтре водой. Фильтрат помещают в стакан вместимостью 100—150 мл, ставят на электрическую плитку и упаривают содержимое досуха. К остатку после охлаждения приливают 2,5 мл 5 и. раствора серной кислоты, 0,5 мл раствора азотнокислого серебра, 1 мл раствора надсернокислого аммония, разбавляют водой до 50 мл и кипятят 15 минут для окисления хрома. Раствор охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, приливают 1 мл раствора дифеиилкарбазида, разбавляют водой до метки и тщательно перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоколориметре ФЭК-56 при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм по отношению к воде. [c.140]

    Для дифференциации ионов большое значение в химическом анализе имеют окислительно-восстановительные реакции. Например, в третьей группе катионов для элементов хрома и марганца характерна реакция окисления их в окрашенные анионы— хромат и перманганат. В результате очень удобной реакции окисления персульфатом аммония в присутствии катализатора (иона серебра) трехвалентный хром и двухвалентный марганец окисляются в указанные высшие формы соединений этих элементов. Но если оба элемента присутствуют одновременно, то один мешает открытию другого, так как окраски их смешиваются. Однако из периодической закономерности следует, что для марганца состояние высшей валентности является менее устой-чивым, нежели для хрома, так как в последовательном ряду переходных элементов 4-го периода происходит постепенное сжатие атолюв. Количество непарных ii-электронов у марганца больше, и высшая валентность его поэтому также больше валентности хрома, но устойчивость этой высшей валентности меньше. В качественном анализе это свойство используют таким образом, что к раствору, содержащему перманганат и бихромат, прибав.- [c.67]

    Раствор разбавляют дистиллированной водой до 200—250 мл, приливают 10 мл раствора азотнокислого серебра (25 г/л) и на-греваюн до кипения. Прибавляют 15 мл раствора надсернокислого аммония (250 г/л) и кипятят несколько минут. При этом хром окисляется до хромовой, а марганец—до марганцевой кислоты, вследствие чего раствор окрашивается в малиновый цвет. Появление малиновой окраски раствора указывает на полноту окисления хрома. [c.129]

    Осадок на фильтре промывают горячей 5%-пой h3SO4. Фильтрат разбавляют водой до 250—300 мл, прибавляют 5 мл фосфорной кпслоты, 5 мл 0,1 %-ного раствора азотнокислого серебра (катализатор) и 1—2 г персульфата аммония для окислеппя хрома (и марганца, если он присутствует), Раствор нагревают до кипения и кппятят 10 мин. Появление в растворе характерной окраскп марганцевой кислоты — признак полного окисления хрома, так как он окисляется раньше марганца. [c.123]

    D. M. Yost [J. Am. hem. So ., 48, 152 (1926)] показал, что скорость реакции между надсерной кислотой и сульфатом хрома в присутствии соли серебра в качестве катализатора пропорциональна концентрации ионов надсерной кислоты и серебра не зависит от концентрации ионов хрома и мало зависит от концентрации ионов водорода Он также установил, что серебро в сильиокислом растворе может существовать и в тпех валентной форме в виде твердой окиси или в виде соли. Полученные им данные показы вают, что каталитическое действие серебра в реакции окисления хрома основано на образовании соли серебра (III), являющейся промежуточным продуктом. [c.541]

    В качестве катализаторов жидкофазиого окисления пропилена предлагается использовать суспензию меди, серебра или их окислы. Выход окиси достигает 877о- Предложены также соли кобальта, меди, марганца, ванадия, хрома, промотированные солями бария или свинца. [c.284]

chem21.info


Смотрите также