Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Общие способы получения металлов
Минералы и горные породы, содержащие металлы и их соединения, из которых выделение чистых металлов технически возможно и экономически целесообразно, называют рудами. Получение металлов из руд – задача металлургии. Металлургия – это и наука о промышленных способах получения металлов из руд, и отрасль промышленности. Любой металлургический процесс – это процесс восстановления ионов металла с помощью различных восстановителей. Суть его можно выразить так: Существуют следующие способы получения металлов: пирометаллургический, гидрометаллургический, электрометаллургический. Пирометаллургия – восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью углерода, оксида углерода (II), водорода, металлов – алюминия, магния. Например, олово восстанавливают из касситерита SnO2, а медь – из куприта Cu2O прокаливанием с углем (коксом):
Сульфидные руды предварительно подвергают обжигу при доступе воздуха, а затем полученный оксид восстанавливают углем:
ZnO + C = Zn + CO Из карбонатных руд металлы выделяют также путем накаливания с углем, так как карбонаты при нагревании разлагаются, превращаясь в оксиды, а последние восстанавливаются углем:
FeO + C = Fe + CO ↑ Восстановлением углем можно получить Fe, Cu, Zn, Cd, Ge, Sn, Pb и другие металлы, не образующие прочных карбидов (соединений с углеродом). В качестве восстановителя можно применять водород (а) или активные металлы (б): а) МоО3 + 3Н2 = Мо + 3Н2О (водородотермия) К достоинствам этого способа относится получение очень чистого металла. б) TiO2 + 2Mg = Ti + 2MgO (магнийтермия) 3MnO2 + 4Al = 3Mn + 2Аl2O3 (алюминотермия) Чаще всего в металлотермии используют алюминий, теплота образования оксида которого очень велика (2Аl + 1,5O2 = Al2O3 + 1676 кДж/моль). Гидрометаллургия – это восстановление металлов из их солей в растворе. Процесс проходит в 2 этапа: 1) природное соединение растворяют в подходящем реагенте для получения раствора соли этого металла; 2) из полученного раствора данный металл вытесняют более активным или восстанавливают электролизом. Например, чтобы получить медь из руды, содержащей оксид меди СuО, ее обрабатывают разбавленной серной кислотой:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + Н2O Затем медь извлекают из раствора соли либо электролизом, либо вытесняют из сульфата железом: CuSO4 + Fe = Сu + FeSO4 Таким способом получают серебро, цинк, молибден, золото, уран. Электрометаллургия – восстановление металлов в процессе электролиза растворов или расплавов их соединений. Электролиз Если в раствор или расплав электролита опустить электроды и пропустить постоянный электрический ток, то ионы будут двигаться направленно: катионы – к катоду (отрицательно заряженному электроду), анионы – к аноду (положительно заряженному электроду). На катоде катионы принимают электроны и восстанавливаются, на аноде анионы отдают электроны и окисляются. Этот процесс называют электролизом. Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через расплав или раствор электролита. Простейший пример таких процессов – электролиз расплавленных солей.
Рисунок Схема электролиза расплава хлорида натрия Рассмотрим процесс электролиза расплава хлорида натрия (рис.) В расплаве идет процесс термической диссоциации: NaCl → Na+ + Cl– Под действием электрического тока катионы Na+ движутся к катоду и принимают от него электроны: Анионы Сl– движутся к аноду и отдают электроны:
Суммарное уравнение процессов:
Или
На катоде образуется металлический натрий, на аноде – газообразный хлор. Главное, что вы должны помнить: в процессе электролиза за счет электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая самопроизвольно идти не может. Электролиз расплавов и растворов веществ широко используют в промышленности: 1. Для получения металлов (алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом). 2. Для получения водорода, галогенов, щелочей. 3. Для очистки металлов – рафинирования (очистку меди, никеля, свинца проводят электрохимическим методом). 4. Для защиты металлов от коррозии – нанесения защитных покрытий в виде тонкого слоя другого металла, устойчивого к коррозии (хрома, никеля, меди, серебра, золота) – гальваностегия
Получение металлических копий, пластинок – гальванопластика. Неметаллы
|
||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2022-01-22; просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.24.209 (0.011 с.) |