Реферат: Обзор источников образования тяжелых металлов

Физические свойства. Порошок, нерастворимый в воде и не смачиваемый ею. Растворяется в бензине, толуоле, скипидаре, диоктилфталате.

ПДК (США)=10 мг/м3.

2.5.5 Цинкалкилдитиофосфаты – применяются в виде добавок к нефтепродуктам как ингибиторы коррозии. Малотоксичные соединения.

2.6 ВОЛЬФРАМ

Вольфрам мало распространен в природе, основной способ получения вольфрама – переработка вольфрамовых руд, которые содержат 0,15-0,5%WO3, или концентратов – 55-65%WO3. Встречается в природе в виде минералов вольфрамита и шеелита или входит в виде примеси в другие минералы. Применяется для получения сплавов(50%), легированных сталей 8-20% W, 35-45% для твердых сплавов на основе WС (95%) используемых в электротехнической, радиотехнической и рентгеновской аппаратуре. Получается обогащением вольфрамовых руд, переработкой концентратов в вольфрамовую кислоту или ее соли и восстановлением до металла.

Физические и химические свойства. Светло-серый твердый металл. Тплавл. 3410°; Ткип. 5930°; плотность 19,3; взаимодействует с кислородом выше 400°. В виде тонкодисперсного порошка проявляет пирофорные свойства.

2.6.1 WO2(окись вольфрама (IV)) – применяется в качестве катализатора. Получается восстановлением водородом WO3 при 600—650°; при нагревании выше 400° смеси порошкообразного W с WO3.

Физические и химические свойства. Порошок или кристаллы коричневого цвета. Тплавл. 1270°, Ткип. 1700°; плотность 12,11. При прокаливании на воздухе окисляется до WO3.

2.6.2 WO3(окись вольфрама (VI), вольфрамовый ангидрид) – применяется для получения металлического W и его соединений, карбидов, галогенидов, вольфраматов; как пигмент, для окрашивания керамических и стеклянных изделий; как катализатор при гидрогенизации и крекинге углеводородов. Получается прокаливанием вольфрамовой кислоты или ее солей, а также нагреванием W на воздухе выше 400°.

Физические и химические свойства. Порошок лимонно- или оранжево-желтого цвета. Тплавл. 1470°; плотность 7,16. Практически нерастворима в воде и кислотах (кроме HF).

2.6.3 H2WO4 (вольфрамовая кислота) – применяется в производстве W; как протрава и краситель в текстильной промышленности; как катализатор, адсорбент. Получается при действии сильных кислот на растворы вольфраматов щелочных металлов.

Физические и химические свойства. Желтый порошок. Плотность 5,5. Плохо растворяется в воде и кислотах (за исключением HF).

2.6.4 Na2WО4 (вольфрамат натрия) – применяется в виде кристаллогидрата Na2WО4·2H2O как протрава и краситель в текстильной промышленности; в производстве пигментов, устойчивых к действию света (фосфорно-вольфрамовые пигменты). Получается сплавлением WO3 с Na2CO3-или NaOH.

Физические свойства. Бесцветные кристаллы. Тплавл. 698°; плотность 4,18. Растворимость в воде 42,2% (20°), 49,2% (100°).

2.6.5 WCl6 (гексахлорид вольфрама) – применяется для нанесения покрытий на металлы. Получается взаимодействием порошкообразного W с сухим Cl2 при нагревании 500-800ºС.

Физические и химические свойства. Черно-фиолетовые кристаллы. Тплавл 275°; Ткип. 348°; плотность 3,52. Водой гидролизуется.

2.7 КОБАЛЬТ

Со – применяется в составе различных сплавов(65%); для изготовления сварочной проволоки; как катализаторы (10%): окисления NH3 в производстве НNО3; при гидрогенизации жиров и переработке масел, в качестве пигментов(10%). Получается сульфирующим обжигом кобальтсодержащего материала и другими пирометаллургическими методами. Кобальт переводят в раствор и отделяют от сопутствующих металлов, в том числе от никеля. В конечном итоге Co переходит в Со3О4, из которой получают металлический кобальт восстановлением (углем, водородом и др.) или алюмотермией, электролизом.

Физические и химические свойства. Твердый серебристый металл. Существуют две аллотропные модификации. Тплавл. 1492°; Ткип. 3100°; плотность 8,84. В воде практически нерастворим; растворяется в разбавленных НС1, H2SO4 и НNО3. В HF нерастворим. Со (III) весьма склонен к образованию комплексных соединений.

ПДК: сточные воды 1мг/л; питьевой 0,01 мг/л.

2.7.1 СоО (окись кобальта (II)) – применяется для производства катализаторов, как компонент твердых электролитов, пигментов. Получается нагреванием металлического кобальта на воздухе или прокаливанием Со(ОН)2 или СоСО3 без доступа воздуха.

Физические и химические свойства. Коричневые или оливково-зеленые кристаллы. Тплавл. 1935°; при 2800° разлагается с потерей кислорода. Растворимость в воде 0,313 мг/100 г; реагирует с кислотами.

2.7.2 Со3О4 (окись кобальта (II, III)) – применяется для производства катализаторов, для анализа, как компонент шихты для спецкерамики. Получается нагреванием выдержанного на воздухе СоО или прокаливанием Со2О3·Н2О.

Физические и химические свойства. Черные кристаллы. Плотность 6,07. При 900° разлагается, не доходя до плавления, теряя кислород и переходя в СоО. При более низких температурах поверхностно адсорбирует кислород до соотношения соответствующего Со2О3. Растворяется в расплавленном NaOH и в кипящем растворе Na2CO3. Не растворяется в НС1, НNО3 и царской водке. Реагирует с H2SO4.

2.7.3 Со2О3·Н2О (окись кобальта (III)) – применяется для производства катализаторов органического синтеза, в качестве пигмента, как адсорбент газовой хромотографии. Получается окислением окислов кобальта перекисями, бромом, перманганатом калия или осаждением щелочью из солей СО(III)

Физические свойства. Черный кристаллический порошок. При 300° обезвоживается с разложением и потерей кислорода. Растворимость. в воде за 30 суток 0,084 мг/100 г (37°).

2.7.4 CoSO4, CoSO4·7H2O (Сульфат кобальта) – применяется для получения кобальта; в стекольной и керамической промышленности в качестве пигмента. Получается: CoSО4 — окислением сульфида кобальта на воздухе или окиси кобальта в токе SO2; CoSO4 ·7Н2O – при взаимодействии окиси, гидроокиси или карбоната кобальта с H2SO4.

Физические свойства. CoSО4 — розовые гигроскопичные кристаллы. При 735º распадается на СоО и SО2. Плотность. 3,71 (25°); растворимость в воде 39,3 г/100 г (25°).

CoSO4·7H2O – карминно-красные кристаллы. Тплавл. 96,8º; плотность 1,948 (25°). При нагревании переходит в CoSO4·6H2O и CoSO4·H2O.

2.7.5 CoCl2, CoCl2·6H2O (хлорид кобальта) – применяется как протрава при крашении тканей, как катализатор, индикаторы влажности. Получается: CoCl2 — прокаливанием порошкообразного Со в атмосфере хлора или обезвоживанием гидратов; CoCl2·6H2O – растворением окислов, или карбоната кобальта в НС1.

Физические свойства. CoCl2—гигроскопичные блестящие голубые кристаллы. Тплавл.724°; Ткип. 1049°; плотность 3,356; растворимость в воде 52,9 г/100 г (20°). CoCl2·6H2O – розовые кристаллы. Плотность. 1,924.