И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 80
Текст из файла (страница 80)
группа Р2т)с)! т. пл, 50,1'С; плоти. 1,81 г/см»; АН~4 — 3338,8 кДж/моль. Плавление сопровождается частйчным разложением с выделением НХО, и послед. кипением р-ра при 125'С. Р-римость в воде (г в 100 г, в расчете иа безводную соль): 67,08 (О 'С), 82,48 (20 'С) и 104,83 (40'С).
В водном р-ре гидролизуется. Раста. также в ацетоне, эфире, этаиоле. Гексагндрат Ее(ХОЗ)3 6Н,О-бесиа. гигроскопичные кристалйы с кубич. решеткой; кристаллизуется нз водных р-ров, солержащих не менее 57% по массе НХО, и 28% Ес(ХО,),, плоти. 1,68 г/смл; раств. в воде, этаноле, ацетоне. Гилраты нитрата Ее(РИ) получают взаимод. железных стружек с 20-30%-иым р-ром НХО3 в токе воздуха или обменной р-пней между Еел(БО,)3 и Ва(ХОЗ)л в водном р-ре. Применяют в качестве коагулянта при очйстке сточных вод, как протраву при крашении шерсти, для синтеза оксидных катализаторов.
Известен ннтратокомплекс Ее(1Щ состава (ХО)[Ее(ХО3)41. Он легко возгоняется в вакууме при 40-60'С, при более сильном нагревании быстро разлагается до ЕелО3. П М Чрнуу . ЖЕЛЕЗА ОКСЙДЪЕ Оксид ЕеО (в технике — вы!стиг). В кристаллич. решетке внустита имеются вакантные узлы, и его состав отвечает ф-ле Ее,О, где л = 0,89-0,95; ур-ние температурной зависимости давления разложения! !Вр(Оул в мм рт. ст.) = — 26730(Т+ 6,43 (Т > 1813 К); см. также табл. В воде практически не раств., корошо раста. в к-тах, р-рах щелочей. Легко окисляется; пирофорен.
После прокаливания хим. активность и пирофорность ЕеО снижаются. В природе-чрезвычайно редкий минерал иоцит. Получают восстановлением Ее,О3 водоролом либо СО нли при прокаливании в атмосфере Х, 2ЕеС8О4 ЗН,О. Сесквиокснд Ее,О существует в трех полнморфных модификациях: наиб, устойчивая а (минерал гематит), у (маггемит, окснмагнетит) и 8 (с тригональной крнсталлич. решеткой); тры перехода а-ту 677'С, у -об 777'С; 67(п перехода а 7 0,67 кДж/моль. Длв модификации а-Ее,о, ур-иие температурной зависимости давления разложения: 1йр(03, в мм рт.
ст) = — 10291(Т+ 5 7518Т-1,09 10 *Т- — 0,75 10'Т ' — 12,33; раста. в соляной и серной к-тах, слабо-в НХО,: парамагнетик, точка Несла 953 К, Модификации 7- и 8-ЕелО3 ферримагинтны; 7-ЕелО, образуется при иизкотемпературном окислении ЕеьО4 и Ее, 8-Ее,О, м.б. получен при гндролизе и окислении р-ров солей Ее(!1). Оксил Ее(П,111)-соед. ф.лы ЕезО4 или ЕеО Ее,О,, Ееп(режол)2 (минерал магнетит), при нагр. разлагается; при 627'С а-форма переходит в )); ур-ние температурной зависимости давления разложения: 18р(О8, в мм рт. сг.) = = — 33265(Т+ 13,37 (Т > 843 К),' ферримагнетик, точка Кюри 900 К; отличается высокой электрич. проводимостью. Раста.
в к-тах с образованием солей Ее(1!) и Ее()Н), прокаленный при 1200-1300'С прир, магнетит практически не раста. в к-тах и их смесях. При нагр. на воздухе окнсляется ДО Еело,. Получают действием водяного пара иа раскаленное железо, восстановлением Ее,О3, окислением Еео. Ж.о. соответствует ряд гидроксидов. Гидроксид Ее(ОН) образуется при действии щелочи на водные р-ры солей Ее(Щ быстро окисляется до ЕеО(ОН). Р-римость в воде 0,00015 г в 100 г (18'С), раста, в к-тах, р-рах щелочей с образованием гндроксоферратов(Щ напр. Хал[Ее(ОН)4], и р-рах ХН С!. Гидроксиды Ее(11!) образуют в природе ряд бурых железняков: гидрогематнт Ее,О3 0,1Н30 (твердый р-р воды в гематите), турьит 2ЕелО3 Н О (тонкая мех.
смесь гетнта и гилрогематита), гетит а-Еео(~Н), или ЕелО, Н,О, лепнлокрокнт 7-Еео(ОН), гидрогетит ЗЕелО,. 4Н2О, лимонит 2Ее,О, ЗН,О, ксантосидерит Ее О,. 2Н О и лимнит 132 ЖЕЛЕЗА йилмг Р-Рчвав 0(а)2 Р перли! р Рц!з 0(а)- а!4 |верлин Р.зй~ й ивв ~излил ЦВВ З-Р+ У- чезл»З ВВВ р-Р Ювв Яупмзг 4 ЗВВ !»ррп веррп (а" ввв йзя»НЗ Р-Р НЛ»З Р .44 тпеип й»Л»М ГЕ( ле»Еми !пер!»зниэ 041' 4)юв ню и -р> 4 И1ЕН»~ 4 зеи(из!» — « зпе из М»епи 4 эииая» !стен хзавн еа чн» и !1 ! ~)твв ерз»1+ ез ха+хе»ми 44» ми леввврп(п зщ» ВгРРФ 4 Вр мали 4 И Зг( З цеме зги 0 (твпнчиий) В !О Я1 ЗО 40 ВВ Ш ХЕВЕМИ! «иаЕ ГР« мх п«хе»м1и) в 2!С та 80 зв !ва 2 ее!с Сны ижи Вие.
Диаграмма х»т»мил и«тли» Гл Ф вира»о»ил лии»» лиаграима Ел графвт: спл»ювил лки»я твграииа Ел а»ил»тит области за компоненты сиатемы можно принять Ге и Ре,С карбид железа. или цементит. Металлич. основа Ж. с. нрй т-рах выше 727'С аустенит, представляющий собой твердый р-р внедрения углерода в выаокотемпературной модификации железа у-Ее; переохлажденный аустенит обладает высокой ударной вязкостью, прочен.
Р-римость углерода при 1147'С 2,14% по массе, при 727'С 0,8% (линия ЕЯ диаграммы). При т-рах с 727)С основа Ж.с.-феррит, твердый р-р углерода в низкотемпературной модификации железа и-Ее; р-римость С прн этих т-рах ок. 0,02% (линия РЯ диаграммы); обладает низкой твердостью и относительно низкой прочностью. 255 Ре,Оэ 3Н,О (твердые р-ры воды в гетите).
Лимнит совпадает йо составу с искусств. гидрогелем Ее(ОН]„получаемым осаждением щелочью из р-ров солей Ее(!П). При прокалнваиин гидроксиды Ре превращаются в ц-Ге,О,. Гидроксид Ее(ОН)э-очень слабое основание; амфотерен, при сплавлении со щелочамн или основными оксндами образуют соли не выделенной в своб. состоянии железистой к-ты НЕеО,-ферраты(П!), или ферритм, напр. ХаЕеО .
При окислейин Ее(ОН), в щелочной среде сильными окислйтелями образуются соли не существующей железной к-ты НзреО (триоксид ЕеОз также неизвестен) — ферраты(3г1), напр. ~зЕе04,-красно-фиолетовые кристаллы; при 120- 200'С разлагаются на РезОз, МзО и О; более сильные окислнтелн, чем КМпО . Прир'. оксиды н гидроксилы Ее-сырье в произ-ве Ее, природные н синтетические — минер. пигменты (см.
Железиал слюд«а, Жглезаакгидиые лигмеиты, Железный сурик, Мумия, Охры, Умбра); ЕеΠ— промежут. продукт в произ-ве Ее и феррнтов, компонент керамики н термостойких эмалей; п-ре,О,-компонент фугеровочной керамики, цемента, термита, йоглотит. массы для очистки газов, полирующего материала (крокуса), используют для получения ферритов; у-ЕезОз — рабочий слой маги.
лент; Ее,О»-материал для электродов прн электролизе хлоридов щелочных металлов, компонент активной массы щелочных аккумуляторов, цветного цемента, футеровочной керамики, термита; Ее(ОН)— промежут, продукт при получении Ж.о. и активной массы железоникелевых аккумуляторов; Ее(ОН),-компонент поглотительной массы для очистки газов, катализатор в орг. синтезе. л м.
»и. при аг. жемза Е. Ф, В» ма» ЖЕЛЕЗА СПЛАВЫ, металлич. системы, одним из компонентов к-рых (как правило, преобладающим) служит железо. Различают сплавы железа с углеродом (нелегир. и легир, чугуны и стали). сплавы с особыми физ.-хнм, св-вами и ферросплавы. Система железо-углерод. Наиб. изучена важнейшая для практики часть системы фазовых состояний Ее-С с содержанием С от 0 до 6,7% по массе (см. рис.).
В этой Цементит Ее С обладает орторомбич. криаталлич, решеткой, элементарная ячейка к.рой содержит 12 атомов Ее н 4 атома С. Обладает высокой твердостью по Бринеллю (НВ 7000 МПа), хрупок. При соединении а др. элементами образует твердые р-ры замещения-легир. цементит, В зависимости от условий образования различают первичный цементит, выделяющийся при кристаллизации расплава, вторичный, образующийся из пересьпценного аустенита, и третичный, выделяющийся из пересышенного феррита. Цементит-метастабнльная фаза, к-рая при медленном охлаждении из расплава или при выдержке при т-ре !050-1110'С после затвердевания распадается иа авоб. углерод (графит) и Ее, происходит т. наз. графитизация. В рааплавл. состоянии Ее и С взаимно растворимы.
Линия АВСВ диаграммы-линия ликвидуса системы Ре — С, выше к-рой все сплавы находятся в жидком состоянии, линия АН1ЕСЕ-линия солидуса, ниже к-рой для сплавов заканчивается кристаллизация. При содержании С 4,3% в Ж.с. кристаллизуется эвтектич. смесь аустенита с цементитом, наз, ледебуритом; при содержании С 0,8% образуется эвтектоидная смесь феррита и цементита, наз. перлитом. В соответствии с диаграммой Ж, с., равновесно охлажденные до комнатной т-ры, аодержат разл.
структурные составляющие. Количеств. соотношение фаз для сплава любого состава при указанной т-ре определяют на диаграмме состояний Ее-С по правилу «рычага»; проводят горизонталь, соединяющую две фазы при искомой т-ре, и по длинам противоположных фазам отрезков горизонтали, разделенной данным аоставом сплава, определяют количеств, соотношение фаз.
Чугуны. Содержат обычно более 2% углерода. Его содержание в чугуне обусловлено хим. процессами, происходящими в доменной печи (см. Печи) при выплавке. Плавят чугун пз шихты, содержащей окуакованный рудный концентрат, в присут. топлива (кокса) и флюсов (обычно СаСОз, МВСОз). Снизу в доменную печь вдувают горячий воздух, обогащенный кислородом. Образующиеся в печи СО„ Нз и твердый углерод последовательно восстанавливают содержащийся в руде Ее,Оз до Ее,О„, ЕеО и железа. Т-ра в горне печи, где акапливается жидкий чугун, достигает !400-1500'С. Флюсы, взаимодействуя с рудными компонентами, образуют шлак, в к-рый уходят вредные примеси К Р, излишки Мп, пустая порода и нек-рые цветные металлы.
В процессе доменной плавки из шихты в чугун переходят Мп, Я, Сг, М, Р и др. элементы, из кокса -ссра. Восстановит атмосфера доменной печи способствует интенсивному насыщению Ее углеродом (3Ее + 2СО Ее,С + СОз), в результате чего доменный чугун может содержать до 4,6% С, По назначению доменные чугуны разделяют на передельные и литейные, Г!ередельные чугуны, содержащие С > 4%, переплавляют на сталь в конвертерах, мартеноваких или злектрнч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
