Реферат: Обзор источников образования тяжелых металлов

2.1.7 CrO2Cl2 (оксохлорид хрома, хлорангидрид хромовой кислоты, хлороокись хрома) – получается действием сухого HCl на безводный CrO3 или H2SO4 на смесь K2Cr2O7 и NaCl.

Физические и химические свойства. Красная дымящая на воздухе жидкость.Тпл. –96,5ºС, Ткип. 116,7ºС, плотность 1,91(25ºС), растворяется в спирте, эфире, сильный окислитель. [7]

2.2 МАРГАНЕЦ

Mn – применяется в металлургии (90%) для обессеривания и раскисления сталей, как легирующая добавка при производстве чугуна повышенной прочности и твердых сталей, в сплавах с цветными металлами; для создания антикоррозионных защитных покрытий на металлах. Получается восстановлением окислов Mn алюминием; электролизом водных растворов солей Mn.[9]

Физические и химические свойства. Серебристо-белый металл, на воздухе покрывается оксидной пленкой, Тпл. 1244ºС, Ткип. 2095ºС, плотность 7,44, растворяется в кислотах, взаимодействует с кислотами.[7]

2.2.1 MnO (окись марганца (II)) – встречается в природе в составе магнезита и других руд. Применяется в производстве ферритов и красок. Получается восстановлением высших окислов марганца водородом, СО.

Физические и химические свойства. Серо-зеленые кристаллы, Тпл. 1650ºС, плотность 5,18, основной оксид.

2.2.2 Mn3O4 (окись марганца (III,II)) – встречается в природе в виде минерала гаусманита. Получается восстановлением MnO2 водородом при 500°С.

Физические и химические свойства. Черно-коричневые кристаллы, Тпл. 1590ºС, плотность 4,718, растворяется в кислотах, наиболее устойчивый при высоких температурах оксид.

2.2.3 Mn2O3(окись марганца (III)) – встречается в природе в виде минерала браунита. Получается прокаливанием солей Mn(II); нагреванием на воздухе MnO2 при 530-940°С.

Физические и химические свойства. Бурые кристаллы, плотность 4,94, растворяется в кислотах.

2.2.4 MnO2(окись марганца (IV)) – встречается в природе в виде минерала пиролюзита. Применяется для получения Mn и его соединений; в производстве сухих гальванических элементов; для получения катализаторов типа гопкалита; как окислитель в химической промышленности; в качестве пигмента в стекольной промышленности; при изготовлении промышленных противогазов; в резиновой промышленности; для приготовления электродов и флюсов и др. Получается электролизом раствора MnSO4, нагреванием манганитных руд до 300°С; активированный пиролюзит (ГАП) – термическим разложением MnO2 до Mn2O3 и далее выщелачиванием H2SO4.

Физические и химические свойства. Черный порошок, плотность 5,03, амфотерный, сильный окислитель.

2.2.5 MnCl2 (хлорид марганца) – применяется для окрашивания тканей (марганцовый бистр) и для изготовления других солей Mn. Получается при растворении MnO2 в концентрированной HCl; при взаимодействии CaCl2 с раствором MnSO4 или хлорированием марганцевых руд в присутствии угля.

Физические и химические свойства. Розовые кристаллы, Тпл. 690ºС, Ткип.1190ºС, плотность 2,977, растворимость в воде 42,5% (20ºС), растворяется в спиртах.

2.2.6 MnSO4 (сульфат марганца) – применяется в текстильной и фарфоровой промышленности; в качестве микроудобрения; для изготовления других солей Mn; служит электролитом при получении MnO2 и Mn. Получается растворением MnO или MnСO3 в H2SO4.

Физические и химические свойства. Бесцветные кристаллы, Тпл. 700ºС, плотность 3,25, растворимость в воде 64,8 г/100г (25ºС).

2.2.7 КMnO4 (перманганат марганца, калий марганцовокислый) – применяется в промышленном синтезе как окислитель; при извлечении золота из руд; для обесцвечивания и отбелки различных материалов; в медицине; в лабораторной практике. Получается сплавлением MnO2 с КОН при доступе воздуха и дальнейшим электролитическим окислением образовавшегося КMnO4.

Физические и химические свойства. Темно-фиолетовые кристаллы, Тпл. 690ºС, Ткип.1190ºС, плотность 2,977, растворимость в воде 6,4г/100г (20ºС), 2,22 г/100г (60ºС), сильный окислитель, многие органические соединения при нагревании с КMnO4 воспламеняется.

2.3 НИКЕЛЬ

Содержание в земной коре 8·10-3% (масс.). Известно более 50 минералов, наиболее распространенные из них: пентландит, миллерит, гарниерит, никелин, аннабергит. Мировые запасы никеля на суше оцениваются 70 млн. т. Основные способы получения никеля переработка никелевых концентратов. Встречается никель в природе в виде соединений с S, As, Sb. При шахтной плавке с дымовыми газами выбрасывается в атмосферу 2% шихты в виде пыли. Применяется как легирующий компонент многих сортов стали и специальных сплавов; как катализатор при гидрогенизации, конверсии метана водяным паром и др.; в производстве щелочных аккумуляторов; в гальванотехнике; в химическом машиностроении. Получается обжигом обогащенного никелевого концентрата и последующим восстановлением до Ni; особо чистый Ni получается разложением Ni(СО)4 (монд-процесс).

Физические и химические свойства. Серебристо-белый металл, Тпл. 1453ºС, Ткип.2140ºС, плотность 8,90, растворяется в разбавленных минеральных кислотах, образует комплексные соединения.

2.3.1 NiO (окись никеля (II)) – применяется в качестве пигмента в керамической и стекольной промышленности; для приготовления катализаторов. Получается прокаливанием Ni(OН)2, NiСO3 или Ni(NO3)2.

Физические и химические свойства. Темно-зеленые кристаллы, Тпл. 1950ºС, плотность 7,45, практически не растворяется в воде, легко растворяется кислотах.

ПДК в воздухе рабочей зоны 0,005мг/м3.

2.3.2 Ni2O3 (окись никеля (III)) – получается прокаливанием карбоната никеля; обжигом никелевых руд.

Физические и химические свойства. Серо-черный порошок, плотность 4,83, растворяется в водных растворах NH3 и KCN с образованием комплексных соединений.

2.3.3 Ni(OН)2 (гидроокись никеля (II)) – применяется в производстве щелочных аккумуляторов. Получается при действии растворов щелочей на соли Ni(II).

2.3.4 Ni(OН)3 (гидроокись никеля (III)) – применяется в производств щелочных аккумуляторов. Получается окислением Ni(OН)2.

Физические и химические свойства. α-Модификация – черный аморфный порошок, плотность 4,15, β – Модификация – черные кристаллы плотность 3,85, разлагается при нагревании, реагирует с кислотами, сильный окислитель.

2.3.5 NiSO4, NiSO4×7H2O (сульфат никеля, никелевый купорос) применяется в производстве аккумуляторов; в фунгицидных смесях; для изготовления катализаторов, в жировой и парфюмерной промышленности. Получается растворением Ni в