Фізико-хімічні основи відновлення металів з руд
Процеси відновлення металів з руд розрізняються за природою відновника і за умовами відновлення. Як відновлювачів застосовують хімічні речовини або електричний струм, а процес відновлення можна проводити в розчині, в розплаві або у твердій фазі. Залежно від цього розрізняють наступні методи відновлення:
1. гідрометалургійного відновлення – відновлення хімічними відновлювачами з водних розчинів, наприклад:
СіS04 + Zn = Сі + ZnS04.
2. Пірометаллургічесrое відновлення – відновлення хімічними відновлювачами при високій температурі з розплавів або твердої фази, наприклад:
FeO + СО = Fe + СO2.
3. Електрогідрометаллургіческое відновлення – відновлення електричним струмом з водних розчинів, наприклад:
СіS04 + 2е – = Сі + SO4-2.
4. Електропірометаллургіческое відновлення – відновлення електричним струмом при високій температурі з розплавів, наприклад:
Al2О3 + 6е – = 2Al + 30-2.
Найбільшого поширення в металургійних процесах знайшли наступні відновники: водень, вуглець, оксид вуглецю (II), активні метали. Процеси, засновані на використанні активних металів, отримали назву Металлотермія. Приватним і найбільш поширеним випадком Металлотермія є відновлення алюмінієм – Алюмінотермія.
Відновлення електричним струмом являють собою процеси електролізу у водних розчинах чи розплавах електролітів, при яких відновлюваний метал виділяється на катоді.
При відновленні металів необхідно враховувати повноту протікання електролізу, від якої залежить економічність процесу. Оцінку проводять за техноекономіческой показниками процесу.
Для отримання металів високої чистоти в промисловості широко використовують термічну дисоціацію галогенідів.
Related posts:
- Отримання металів Метали зустрічаються в земній корі переважно у вигляді сполук, оскільки вони проявляють високу хімічну активність, в самородному стані можуть перебувати лише неактивні метали: мідь, золото, срібло, платинові метали, зустрічаються родовища ртуті, тому отримання металів з їхніх сполук є важливою економічним завданням. Метали отримують з руд шляхом металургійних процесів. Будь металургійний процес – це процес відновлення […]...
- Хімічні властивості металів – хімія У хімічних реакціях метали проявляють тільки відновні властивості, т. є. їх атоми віддають електрони, утворюючи в результаті позитивні іони. Окислювачами при цьому можуть виступати неметали (кисень, галогени, сірка та ін.), Катіони водню Н + і катіони інших металів. При цьому, як і при горінні заліза, виходить оксид складу Fe3O4 (залізна окалина), який являє собою суміш […]...
- Хімічні властивості хрому Хром при звичайних умовах – інертний метал, при нагріванні стає досить активним. Взаємодія з неметалами При нагріванні вище 600 ° С хром згорає в кисні: 4Cr + 3O2 = 2Cr2O3. З фтором реагує при 350 ° С, з хлором – при 300 ° С, з бромом – при температурі червоного розжарювання, утворюючи галогеніди хрому (III): […]...
- Хімічні властивості лужних металів Всі лужні метали надзвичайно активні, у всіх хімічних реакціях проявляють відновні властивості, віддають свій єдиний валентний електрон, перетворюючись на позитивно заряджений катіон: M0 – M + Як окислювачів можуть виступати прості речовини – неметали, оксиди, кислоти, солі, органічні речовини. Взаємодія з неметалами Лужні метали легко реагують з киснем, але кожен метал проявляє свою індивідуальність: Оксид […]...
- Хімічні властивості лужних і лужноземельних металів Хімічні властивості лужних і лужноземельних металів схожі. На зовнішньому енергетичному рівні лужних металів знаходиться один електрон, лужноземельних – два. При реакціях метали легко розлучаються з валентними електронами, виявляючи властивості сильного відновника. Лужні У I групу періодичної таблиці входять лужні метали: Літій; Натрій; Калій; Рубідій; Цезій; Францій. Вони відрізняються м’якістю (можна розрізати ножем), низькими температурами плавлення […]...
- Закономірності електролізу розчинів Електроліз розчину має відміну від електролізу розплавів, тим, що в ньому процеси проходять дещо складніше. Це обумовлюється тим, що в електролізі розчину бере участь вода. Молекула води являє собою диполь, тобто вона має обидва “+” і “-” полюса. Тому молекули води переміщаються і до катода і до анода. В результаті ми отримаємо на катоді: 2H2O […]...
- Хімічні властивості металів і неметалів Метали реагують з неметалами. Метали, що стоять до водню, реагують з кислотами (крім азотної та сірчаної конц.) З виділенням водню Активні метали реагують з водою з утворенням лугу і виділенням водню. Метали середньої активності реагують з водою при нагріванні, утворюючи оксид металу і водень. Метали, що стоять після водню, з водою і розчинами кислот (крім […]...
- Фізико-хімічні властивості ДНК Молекулярна маса ДНК визначається рядом методів, в тому числі: Ультрацентрифугуванням в градієнті CsCl (ММ від 200 000 до 109); По в’язкості розчинів (для НК з ММ> 109, оскільки при центрифугуванні такі довгі молекули розриваються під дією власної ваги). Денатурація ДНК полягає в розриві Н-зв’язків і стекінг-взаємодій, що призводить до розплітання і поділу ланцюгів (без розриву […]...
- Хімічні властивості марганцю Марганець – активний метал. Взаємодія з неметалами Легко окислюється киснем повітря з утворенням оксидів різного складу: Вище 800 ° С утворюється змішаний оксид марганцю (II, III): 3Mn + 2O2 = Mn3O4; При температурі 450 – 800 ° С виходить оксид марганцю (III): 4Mn + 3O2 = 2Mn2O3 Нижче 450 ° С утворюється оксид марганцю (IV): […]...
- Загальні хімічні властивості металів Атоми металів на зовнішньому рівні містять від одного до чотирьох електронів. Метали легше віддають електрони, ніж притягують їх, таким чином набуваючи стійку оболонку найближчого благородного газу. У хімічних реакціях метали є відновниками, отже, мають позитивні ступені окислення. Саме цим вони принципово відрізняються від елементів-неметалів. Найбільшою мірою металеві властивості виражені у лужних металів – елементів головної […]...
- Електроліз розплавів Окислювально-відновна реакція, що протікає на електродах при проходженні електричного струму через розчин або розплав, називається електролізом. Окремо виділяють електроліз розчинів і електроліз розплавів. Розглянемо, як протікає процес в розплавах. Суть процесу Рушійною силою електролізу є електрику. Під дією енергії електричного струму здійснюється хімічна реакція, яка не відбувається спонтанно. Процеси відновлення та окислення протікають окремо, на […]...
- Хімічні властивості металів. Корозія Хімічні та фізичні властивості металів визначаються атомною структурою і особливостями металевого зв’язку. Всі метали відрізняються здатністю легко віддавати валентні електрони. У зв’язку з цим вони виявляють яскраво виражені відновні властивості. Ступінь відновної активності металів відображає електрохімічний ряд напруг (див. Додаток III, п. 6). Знаючи положення металу в цьому ряду, можна зробити висновок про порівняльну величиною […]...
- Фізико-хімічні властивості вод Тихого океану Тихий океан вважається найтеплішим з океанів Землі. Середня річна температура його поверхневих вод становить 19,1 ° С (на 1,8 ° С вище температури Атлантичного океану і на 1,5 ° С – Індійського океану). Це пояснюється величезним обсягом водного басейну – накопичувача тепла, великою площею акваторії в найбільш нагріваються екваторіально-тропічних районах (понад 50% від загальної), ізольованістю […]...
- Хімічні властивості заліза, кобальту та нікелю У хімічному відношенні залізо, кобальт і нікель відносяться до металів середньої активності. В електрохімічному ряді напруг металів вони розташовуються лівіше водню, між цинком і оловом. Чисті метали при кімнатній температурі досить стійкі, їх активність сильно збільшується при нагріванні, особливо якщо вони знаходяться в дрібнодисперсному стані. Наявність домішок значно знижує стійкість металів. Взаємодія з неметалами При […]...
- Основні способи отримання металів Велика кількість металів знаходиться в природі у вигляді сполук. Самородними металами називаються ті, які зустрічаються у вільному стані (золото, платина, ртуть, олово). Золото добувають або відокремлюючи механічно від домішок, або витягуючи з породи за допомогою реагентів. Решта метали отримують за допомогою хімічної обробки їх сполук. Руди – гірські породи та мінерали, що мають у складі […]...
- Отримання металів – коротко Метали знаходяться в природі як у вільному вигляді – самородні метали, так і у вигляді різних сполук. У вільному стані в природі зустрічаються такі метали, які важко окислюються киснем повітря, наприклад платина, золото, срібло, значно рідше ртуть, мідь та ін. Самородні метали зазвичай містяться в невеликих кількостях у вигляді зерен або вкраплень в гірських породах. […]...
- Хімічні властивості сульфідів 1. Розчинні сульфіди гідролізуються по аніону, середа водних розчинів сульфідів лужна: K2S + H2O ⇄ KHS + KOH S2- + H2O ⇄ HS – + OH- 2. Сульфіди металів, розташованих в ряду напруг лівіше заліза (включно), розчиняються в сильних мінеральних кислотах. Наприклад, сульфід кальцію розчиняється в соляній кислоті: CsS + 2HCl → ZnCl2 + H2S […]...
- Корозія металів Корозія металів (corrosio – роз’їдання) – фізико-хімічна реакція металів і сплавів з навколишнім середовищем, в результаті чого вони втрачають свої властивості. В основі корозії лежить реакція на межі розділу фаз між матеріалом і середовищем: 3Fe +2 О2 = Fe3O4. За умовами протікання корозія підрозділяється на: 1) контактну; 2) щілисту; 3) по ватерлінії; 4) у зонах […]...
- Фізико-хімічні властивості білків Білки проявляють властивості амфотерності (від грец. “Подвійність). Вони можуть в залежності від різних факторів проявляти як кислотні, так і основні властивості. Також білки можуть бути розчинних або не розчинних у воді. На розчинність можуть впливати як сама структура білка, так і характер розчинника, pH самого розчину або іонна сила. Білки можуть бути гідрофобними або гідрофільними. […]...
- Фізико-хімічні властивості сечі Сеча являє собою світло-жовту рідину, що складається з 95% води і 5% твердого залишку (2% сечовини, 0,05% сечової кислоти, 0,075% креатиніну та ін.). В добу з сечею виводиться 30 г сечовини і 25 г неорганічних речовин. Із сечею виділяються деякі біологічно активні речовини: гормони (щитовидної залози, кори надниркових залоз), вітаміни (вітамін С, тіамін) і ферменти […]...
- Хімічні властивості ртуті Ртуть, на відміну від цинку, малоактивний метал, в сухому повітрі стійка, подібно благородних металів. Взаємодія з неметалами Вище 300 ° С окислюється киснем, утворюючи оксид ртуті (II): 2Hg + O2 = 2HgO. Дуже легко взаємодіє з сіркою з утворенням сульфіду ртуті (II): Hg + S = HgS. При нормальних умовах реагує з галогенами: Hg + […]...
- Способи виплавки металів з руд Метали в природі можуть зустрічатися в самородному стані. Це в основному благородні метали, наприклад золото. Його витягають шляхом механічної відмивання від оточуючих порід. Однак переважна більшість металів зустрічається в природі у вигляді сполук. Разом з тим не всякий природний мінерал годиться для отримання міститься в ньому металу. Отже, не всякий мінерал можна назвати металевої рудою. […]...
- Оксиди та гідроксиди лужноземельних металів Лужноземельні метали, їх кисневмісні сполуки (оксиди, гідроксиди), відносять до s-елементів. Вони менш активні, ніж лужні, але схожі за властивостями і будовою. Лужноземельні метали (II підгрупа періодичній таблиці Менделєєва) не окислюються на повітрі (мають захисну оксидну плівку). Всі s-метали горять в атмосфері повітря, утворюючи нормальні оксиди – Ело, пероксиди – ЭлО2 і супероксиды – ЭлО4. Всі […]...
- Фізико-хімічні механізми виникнення потенціалу спокою Мембранний потенціал (або потенціал спокою) – це різниця потенціалів між зовнішньою і внутрішньою поверхнею мембрани в стані відносного фізіологічного спокою. Потенціал спокою виникає в результаті двох причин: 1) неоднакового розподілу іонів по обидві сторони мембрани. Усередині клітини знаходиться найбільше іонів калію, зовні його мало. Іонів Na та іонів Cl більше зовні, ніж усередині. Такий розподіл […]...
- Хімічні властивості алюмінію Алюміній – це хімічно активний метал, але міцна оксидна плівка визначає його стійкість при звичайних умовах. Практично у всіх хімічних реакціях алюміній проявляє відновні властивості. Взаємодія алюмінію з неметалами З киснем взаємодіє тільки в мілкороздрібленому стані при високій температурі: 4Al + 3O2 = 2Al2O3, – реакція супроводжується великим виділенням тепла. Вище 200°С реагує з сіркою […]...
- Гідроксиди лужних металів (луги) Способи отримання 1. Луги отримують електролізом розчинів хлоридів лужних метал-лов: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 2. При взаємодії лужних металів, їх оксидів, пероксидів, гід-ридів і деяких інших бінарних сполук з водою також утворюються лугу. Наприклад, натрій, оксид натрію, гідрид натрію і пероксид натрію при розчиненні у воді утворюють лугу: 2Na + […]...
- Хімічні властивості цинку Цинк – хімічно активний метал, має виражені відновні властивості, за активністю поступається лужно-земельним металам. Проявляє амфотерні властивості. Взаємодія з неметалами При сильному нагріванні на повітрі згоряє яскравим блакитним полум’ям з утворенням оксиду цинку: 2Zn + O2 = 2ZnO При підпалюванні енергійно реагує з сіркою: Zn + S = ZnS З галогенами реагує за звичайних умов […]...
- Електроліз розплавів і розчинів Сьогодні мова піде про окисно-відновні процеси, які відбуваються в розплавах і розчинах, ми поговоримо про електроліз. Для початку скажемо, що таке розплав і розчин. Розплав – це рідкий стан речовини, проміжне між плавленням і кипінням. Як ви розумієте цей процес відбувається під впливом температури і при нормальних умовах розплави в основному є твердими речовинами. Розчин […]...
- Відновлення і окислювання Відновлення альдегідів і кетонів здійснюють за допомогою комплексних гідридів металів LiAlH4, NaBH4. Реакція включає нуклеофільність атаку карбонильного атома вуглецю гідрид-іоном. При подальшому гідролізі утворився алкоголята виходить первинний або вторинний спирт. Окислення альдегідів в карбонові кислоти здійснюється під дією більшості окислювачів, включаючи кисень повітря. Кетони в м’яких умов не окислюються. Оксид срібла у вигляді аміачного комплексу […]...
- Хімічні основи життя Організми тварин і рослин отримують всі необхідні елементи з навколишньої природи. В клітинах міститься близько 90 хімічних елементів, 24 з них мають відоме вченим призначення. Чи виконують інші елементи якусь функцію або просто потрапляють в організми разом з їжею та повітрям, поки не встановлено. Залежно від змісту в організмах елементи ділять на три групи. В […]...
- Фізичні властивості металів Всі метали мають ряд загальних, характерних для них властивостей. Загальними властивостями вважаються: висока електропровідність і теплопровідність, пластичність. Розкид параметрів у металів дуже великий, наприклад, температура плавлення може варіювати від 38,87 ° C (Hg – ртуть) до 3380 ° C (W – вольфрам), щільність – від 0,531 г/см3 (Li – літій) до 22,5 г/см3 (Os – […]...
- Електричні властивості металів Електричні властивості металів характеризуються електропровідністю і зворотним їй властивістю – електричним опором. Хороша електропровідність і, отже, низький електричний опір у срібла, міді, алюмінію. Саме тому мідь і алюміній в основному використовуються як матеріал для проводів. Найменша величина електричного опору з технічних металів у медм (1,67 10-4 Ом – м). У алюмінію воно в 1,6 разів […]...
- Гідроксиди лужних металів Фізичні властивості Загальна формула гідроксидів лужних металів – MOН. Всі гідроксиди лужних металів – безбарвні гігроскопічні речовини. Вони легко розпливаються на повітрі, дуже добре розчинні у воді і етанолі, при переході від LiOH до CsOH розчинність збільшується. Хімічні властивості Гідроксиди всіх лужних металів плавляться без розкладання, гідроксид літію при нагріванні до температури 600 ° С […]...
- Загальні властивості металів Властивості металів: В основному, все метали мають сірий колір, крім декількох металів (золото, срібло, мідь); Всі знаходяться в твердому стані при кімнатній температурі (крім ртуті); Мають різну температуру плавлення (ртуть при кімнатній температурі переходить в рідкий стан; галій від тепла людини; олово при 231 ° C). Якщо температура плавлення понад 1000 ° C, то цей […]...
- Хімічні властивості азоту і фосфору У молекулі азоту переважають ковалентні зв’язки, тому енергія розриву (дисоціації) дуже велика. Азот – “ледачий” елемент. Щоб він вступив у реакцію, необхідна активація молекул нагріванням, опроміненням або електричним розрядом. Наприклад, з киснем азот реагує в жорстких умовах, реакція ендотермічна. З воднем реакція проходить тільки при нагріванні, цей спосіб використовують для промислового отримання аміаку (процес Габера). […]...
- Захист металів від корозії Захист металів і сплавів від корозії в агресивних середовищах грунтується на: 1) підвищення корозійної стійкості самого матеріалу; 2) зниженні агресивності середовища; 3) запобігання контакту матеріалу з середовищем за допомогою ізолюючого покриття; 4) регулювання електродного потенціалу захищається вироби в даному середовищі. Існують методи, використовувані для захисту від електрохімічної корозії: 1) використання хімічно стійких сплавів; 2) захист […]...
- Генетичний ряд металів У цій статті поговоримо про генетичному ряді металів. Індивідуальні хімічні речовини прийнято поділяти на 2 групи: прості і складні речовини. Дана схема дає спрощене уявлення про генетичну ряді металів. Зверху розташовуються група металів і водень, будова якого відрізняються від будови атомів інших елементів. На зовнішньому рівні сидить 1 електрон, як у лужних металів, але в […]...
- Відновлення Відновлення − це процес отримання електронів речовиною, який супроводжується зниженням ступеня окиснення елемента. Реакцію відновлення розглянемо на прикладі відновлення іона міді: Cu+2O-2 + H20 = Cu0 + H2+1O-2, При протіканні цієї реакції електрони, що віддаються воднем, приймаються атомами міді, а ступінь окиснення знижується і змінюється з (+2) на (0), тобто речовина переходить з окисленої форми […]...
- Хлориди металів Хлорид металів – це похідне від соляної кислоти і атомом металу. Ця кислота може реагувати тільки з елементами, що стоять до водню у ряді напруги металів. Всі галогени металів (хлориди) за винятком срібла і ртуті, добре розчиняються у воді. Реакцію з сріблом часто використовують як якісну, т. к. хлорид срібла випадає в осад і має […]...
- Загальна характеристика металів IA групи Розглянемо характеристику металів IA групи (головної підгрупи I групи): літій (Li), натрій (Na), калій (K), рубідій (Rb), цезій (Cs), францій (Fr). Їх називають лужними, оскільки при контакті з водою вони утворюють лугу (гідроксид), наприклад, NaOH – їдкий натр. Зверху вниз в групі, зі збільшенням металличности металів, реакції з водою починають протікати бурхливо. Так, якщо літій […]...