ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

§ 4. Подгруппа хрома

По содержанию в земной коре хром (6 ·10–3 %), молибден (3·10–4 %) и вольфрам (6·10–4 %) относятся к довольно распространенным элементам. Встречаются они исключительно в виде соединений.

Основной рудой хрома является природный хромистый железняк (FеО·Cr2 O3 ). Из молибденовых руд наиболее важен минерал молибденит (MoS2 ), из руд вольфрама – минералы вольфрамит (xFeWO4 ·yMnWO4 ) и шеелит (CaWO4 ).

1) Ежегодная мировая добыча хрома составляет около 2 млн. г. Молибдена и вольфрама добывается примерно по 30 тыс. т.

2) При получении элементов подгруппы хрома первой задачей является выделение их окислов. Для этого пользуются обычно следующими схемами процессов. Хромистый железняк сплавляют с содой в присутствии кислорода:

[4(FeO·Cr2 O3 ) + 8Na2 CO3 + 7O2 = 2Fe2 O3 + 8Na2 CrO4 + 8CO2 ]

после чего выделенный из сплава Na2 CrO4 переводят в Na2 Cr2 O7 (по схеме

2Na2 CrO4 + H2 SO4 = Na2 SO4 + Na2 Cr2 O7 )

а последний восстанавливают до Сr2 О3 углем (Na2 Cr2 O7 + 2C = > Cr2 O3 + Na2 CO3 + CO).

Полученный из вольфрамита путем подобного же сплавления с содой (по реакция:

4FeWO4 + 4Na2 CO3 + O2 = 4Na2 WO4 + 2Fe2 O3 + 4CO2

и

6MnWO4 + 6Na2 CO3 + O2 = 6Na2 WO4 + 2Mn3 O4 + 6CO2 )

вольфрамат натрия разлагают соляной кислотой и выделившуюся H2 WO4 нагревают до перехода ее в WO3 . Молибденит переводят в МоО3 обжигом на воздухе: 2MoS2 + 7O2 = 4SO2 + 2MoO3 . Как и в случае марганца, из руд Сr, Мо и W чаще выплавляют не чистые ме таллы, а их высокопроцентные сплавы с железом.

Для выделения элементарного хрома удобно исходить из смеси его окиси (Сr2 О3 ) с порошком алюминия. Начинающаяся при нагревании реакция идет по уравнению:

Сr2 О3 + 2Аl = l12 О3 + 2Cr

Молибден и вольфрам могут быть получены восстановлением их окислов при высоких температурах углем или водородом.

В компактном виде элементы подгруппы хрома представляют собой серозато–белые блестящие металлы. Их важнейшие константы сопоставлены ниже:

Очень чистые металлы хорошо поддаются механической обработке, но уже следы примесей сообщают им твердость и хрупкость. По,отношению к воздуху и воде Сr, Мо и W при обычных условиях вполне устойчивы. Их основным потребителем является металлургическая промышленность, где эти металлы используются при выработке специальных сталей.

3) Помимо введения в специальные стали, хром используется для покрытия им металлических изделий, поверхность которых должна оказывать большое сопротивление износу (калибры и т. п.). Подобное хромирование осуществляют обычно электролитическим путем, причем толщина наносимых пленок хрома не превышает 0,005 мм. Молибден применяется главным образом при выработке электроламп (из него обычно делают подвески для нитей накала). Так как вольфрам является наиболее тугоплавким и нелетучим из в