nekrasovI (1114433), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Характерные для серы и членов подгруппы хрома соединения типа ЭО2С12 у селена и теллура не существуют. С другой стороны, характерные для 5, Зе и Те водородные соединения ЭН2 не имеют себе подобных в подгруппе хрома. Точно так же сходны у 5, 5е и Те окислы ЭО2 и производные от них кислоты Н2ЭОь тогда как для элементов подгруппы хрома соответствующие окислы малохарактерны (и ил)еют скорее основные свойства). Дополнения 1) Хром был открыт в 1797 г., Мо — в !778 г„'ьр — в 1781 г. По всем трем элементам имеютсн монографии. * 2) Природный крол! состоит нз изотопов с мессовыми числами 50 (4,3%), 52 (838%, 53 (95%), 54 (24%), молибден — из изотопов 92 (15,9%), 94 (9,1%), 95 (!%7%6), 96 (165",с), 97 (95ва), 98 (23,7%], !00 (96%), а вольфрам — яз взотопов !80 (0)сй) !82 (264 "с) 183 (144вгв) 184 (307сл) 186 (284%6).
3) Электронное строение атомов Сг (3!7145) н Мо (4ач55) соответствует ит по. тенциельной шесп)велентности уже в основном состоянии. Непротив, атом Ф (Ы'651)' сам по себе четырехвзлентен, но возбужление его шестивдлентного состояния (54(вбг) требует затраты лишь 8 ккал/г-агом. Последовательные энергии ноннзации (зе) хрома и его енвлогов сопоставлены виже: ! зп ГЧ Ч Ч) Сг,,.....
6.76 16,49 20,95 49.6 75 90.6 Л1о........ 7.10 16,15 27,15 46.4 61,2 68 Цг,,... „. 7,98 ! Н,1) !24,1) (55,4) !47,7) (60,9) Сродство атома ьу к электрону оценивается в 12 ккал/г-атом. 4) Наличие в почве следов молибдена, по-видимому, необходимо для кормзльного резвнтия растительных организмов. Особенно это относится к растениям сеиействе бобовых, Вместе с тем устдиовлеио, что избыточное содержание молибдене в корме рогатого скота вызывает желудочные зеболевеннв, е избыток его в продуктах питения человека способствует развитию подагры.
' С в к л к А. Г., Б р ь к д э Э. А. Хрок. Нзд. 2.с. Пер. с англ., вьл рсд. В, А. Богвлибввв. М„«мствлл)ргкв, 1971, 560 с. 3 с ли к к в к А. Н. Мвлкбдск. М.. «Мствллургвя». )ИО. 440 с. П с рель н в к Ф. М, 3 вор а к як А. я. Молибден к вальфрвн. М., Нвукв, 1%8. 14! с. С ив тсд ьс К. Д. Вольфрам. Пер, с вкг.!., еод рсд. Р. Б.
Кетввьвивовв и Я, Д. Пвхоисвв, М.. Метввлургдвдвт, 1958. Ы4 с, б 5. Подгрряяо крома 5) Ежегодная мировая (без СССР) добыча хрома (в рудах) составляет около 2 млн. г. Молибдена и вольфрама добывается примерно по 50 тыс. г. 6) При получении элементов подгруппы хрома первой задачей явлнется выдела- ю<е нх окислов. Для этого обычно пользуются следующими схемами процессов.
Хро- мнстый железняк сп.<валяют с содой в присутствии кислорода воздуха [4(РеО Сг<0<) + 8(<(а<СО<+ 10< = 2Ре<0<+ 8<(а<С<0<+ 8СО<], паоле чего выделенный из сплава На<С<0< переводят в !4а<Сг<0< [по схеме 2На<СгО<+ Н<50, = (<(а<50<+ + (<(а<С<<0<+ Н<0], а последний восстанавливают до Сг<0< углем [(<(а<С<<0<+ 2С = Сг<0<+ На<СО<+ СО]. Полученный из вольфрамнта путем подобного же сплавления с содой [по реак- циям 4ре%0<+ 4На<СО<+ О< = 4На<%0<+ 2Ге<0<+ 4СО< и бМпИО<+ 6<ч(а<СО<+ + О, = 6(<(а<%0<+ 2Мп<0<+ 6СО<] вальфрамат натрия разлагают соляной кислотой и выделившуюся П<ИО< прокалнвают до перехода ее в %0<. Молнбденит переводят в МоО< обжвгом на воздухе; 2Мо5<+ 10< = 450<+ 2МоОа 1) При алюмотермическам пол)чеиии храма к нсходаой Сг<0< обычно добавляют немного СгО< (чтобы процесс протекал энергичнее).
В результате реакции образуются два слоя, яз которых верхний содержит красную (от следов окиси хрома) окись алюминия, а нижний — примерно 99,5</<.иый хром. Восстановление МоО< и %0< водо. родом до металлов легка вдет выше 500 'С, 8) Из руд Сг, Мо н % обычно выплавляют не чистые металлы, а их высокопро- центные сплавы с железом. Исходным материалом для приготовления ф е р р о х р о и а (не э<енсе 60< Сг) является непосредственно хромистый железняк.
Молибденит прел- варнтельно переводят в МоО<, исходя из ноторай затем и готовят ф е р р а и ад н б де н (не менее 557< Мо). Ллн получения ф ар р о в оп ьф рама (65 — 80< %) могут слу- жить бедные марганцем вольфрамиты. 9) Теплоты плавления рассматриваемых элементов составляют З,З (Сг), б,б (Мо) я 8,4 (%) ккал/г-агам, теплоты испарения — 83 (Сг), 142 (Мо) и !91 (%) ккал/г.агам, теплоты атомизации (при 25'С) — 95 (Сг), 158 (Мо) и 204 (%) ккал/г-агок У хрома прн 1840'С отмечен переход из одной аллотропичсской формы в другую (теплота пере. хода 0,4 кяал/г-атом), 10) Очень чистый хром может быть получен, например, перегонкой электролити- чески осажденного металла в высоком вакууме.
Он пластичен, однако, уже при хра. ненни на воздухе поглощает следы газов (О<, (<(<, Н<) и теряет пластичность. 11) Введение Сг, Ма и % в состав сталей сильно увеличивает их твердость. Такяе стали применяются главным образом при изготовлении ружейных и орудийных ство- лов, броневых плит, рессор и режущего инструмента. Обычно эти стали очень устой- чивы также по отношению к различным химическим воздействиям. Примесь молибдена была обнаружена в старинных японских мечах, а вольфрама — в дамасских кинжалах.
Уже небольшая присадка молибдена (порядка 0,25Т<) сильно улучшает механические свойства чугуна. 12) Сталь с содержанием 15 — 18мм %, 2 — 5< Са я 0,6 — 0,8Т< С может быть сильно нагрета без потери твердости. Прн содержании более 10% Сг сталь почти не ржавеет. Поэтому нз иее делают, в частности, лопатки турбин и корпуса подводных лодок. Сплав 35< Ре, 60[<< Сг н 5< Мо отличается своей кислотоупорностью. Еще в большей степени зто относится к сплавам Мо с %, ноторые могут ва многих слу- ,. чаях служить для замены платаны.
Сплав % с А( (чпартиниумэ) примевяется прн , изготовлении автомобильных н авиационных люторав. Сплавы иа основе молибдена сохраняют механическую про <ность при весьма высоких температурах (но нуждаются в защитном от окисления покрытии). 13) Помимо введения в специальные стали, хром используется для покрытия металлических изделий, поверхность которых дотжна оказывать большое сопративле. ияе износу (калибры и т. п.). Подобное х р о м про в а и и е осуществляется электролнтическим путем, причем толщина наносимых пленок храма. кан правила, не превышает 0,005 мм. Металлический молибден применяется главным образом в электро. вакуумной промышленности. Из нега обычно делают подвески для нитей накала 370 УП!.
Шестая группо периодической системы Рит. Нч!!.35, Отееыоетечне хере«тере«те«и ламп к»леле. »зичн. электроламп. Поперемеиным опусканием и извлечением конца тонкой молибденовой нли вольфрамовой проволоки в расплавленный нптрнт натрия (ХаХОт) можно получать тончайшие острия. Так как вольфрам является наиболее тугоплавким из всех металлов, он особенно пригоден для изготовления нитей электроламп, некоторых типов выпрямителей пере. тр менного тока (так называемых кенотроиов) и антнкато- дов мощных рентгеновских трубок. Громадное значение т ье" имеет вольфрам также для производства различных сверх- !о зт е дв 5»! р йе твердых сплавов, употребляемых в качестве наконечников еч' резцов, сверл и т. д. 14) Лампы нзкаливанвя являются в иастонщее время е дд основным средством искусственного освещения.
Для повн-. 3 бр щения коэффициента ях полезного действия температура из нити накала должна быть возможно более высокой (так как световая отдача раскаленного тела пропорцнональва четвертой степени его абсолютной температуры), В созрел!енных электролампах нити накала работают при темпераЙллегилмл»лаглеерелеелее турах около 2600'С, что возможно лишь благодаря исключительной т)гоплавкостн и нелетучестн вольфрама. Как видно нз рнс. Н]Н-35. отклонения в ту илн иную сторону от нормачьного для данной лампы напряжения (принятого за единицу) существенно сказываются и на ее световой отдаче, н на сроке службы. Мировое производство электроламп нсчгюляется миллиардами штук ежегодно. 15) Прн длительной работе обычной электролампы вольфрач с ее нити постепенно испаряется и оседает темным слоем на стекле, а стаповяшзяся все более тонкой нить накала наконец перегорает. Этот процесс «старения» можно сильно задержать авеле. инеи в лампу следов иода: образующийся при сравнительно невысоких температурах летучий %1т затем разлагается на накаленной нити, тем сзным возвращая ей испарнвшнйся металл (ср.
Н Н 4 4 доп. !9). Подобные «иодные лампы» могут при очень малых размерах быть гораздо ярче обычных (за счет повышения температуры накала), причем их близкий по спектральному составу к дневночу световой поток постоянен в течение всего срока службы Они работа!от и стационарном режиме уже через !Г! сек после вклкччення и передают тепло в окружактщее пространство более чем на 80ейе .чучснспускаинеч.
Мощныс уста- Б нонки такого тина с успехом используются лля нагревательных целей, вообще же впервые реализованные в !959 г. нодные лампы уже находят самые разнообразные области применения. Обычно нх делают из кварцевого стекча н заполняют (под давлением в несколько атмосфер) ксеноном с примесью паров пода. Важно, чтобы вге внутренние металлические детали были только вольфрзмовычн.
1б) Работа широко применяемого в прзктикс кснотрониого выпрямителя основана на способности сильно нагретых л!сталина испускать электроны. Простейший кенотрон (рнс. НО!.36) представляет собой эва. куированный стеклянный баллон, содержащий два электрода, одни — не. в виде вольфрамовой спирали (А], другой — в виде пластинки (Б]. Если такой прибор с накалеяной (от отдельного источника тона) спиралью включить в цепь переменного тока, то при минусе на спирали электроны переходят иа вто. рой электрод н во внешней цепи идет ток Напротив, прн плюсе нз спирали внешняя цепь остается разомкг!угой Таким образом, направление тока все время сохраняется неизменным, т.
е. переменный ток превращается в постоянный (точнее, пульсирующий постоянный). Основное преимущество кенотронов перед другими видами выпрямятелей заключается в возможности выпрямлять при их помощи токи весьма высокого напряжении. Работа выхода электрона составляет для вольфрама 4,5 зв, а для молибдена 4,3 эе. 87! 2 5. Подгруппа крома 17) Сверхтвердые сплавы (епобедят» н т. п.) содержат обычно 80 — 87Тг %, 6 — 15»(е Со я 5 — 7Ъ С. Изготовляются оня методом пор ош к оной и е талл у р гни. Сущность этого метода заключается в накаливания до спекания спрессованной смеси порошкообразных исходных веществ (иногда с ее последующей механической обработкой в горячем состояния).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
