Распространенность металлов в природе
- Содержание некоторых металлов в земной коре:
- Алюминий 8,2%
- Железо 5,0%
- Кальций 4,1%
- Натрий 2,3%
- Магний 2,3%
- Калий 2,1%
Распространенность металлов в природе
- Содержание некоторых металлов в морской воде:
- Na + 1 , 05%
- Mg 2+ 0,12%
В природе металлы могут встречаться
- Только в свободном (самородном) виде (благородные металлы - золото, платина);
- В самородном виде и в виде соединений (металлы малой активности – серебро, медь, ртуть, олово);
- Только в виде соединений (металлы, стоящие в ряду напряжений до олова).
Железный метеорит
Сульфиды
- Галенит PbS
- Киноварь HgS
- Пирит FeS 2
- И др.
Хлориды
- Сильвин KCl
- Галит NaCl
- Сильвинит KCl • NaCl
- Карналлит
KCl • MgCl 2 • 6H 2 O
Сульфаты, фосфаты, карбонаты
- Барит BaSO 4
- Апатит Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,CI)
- Мрамор CaCO 3
- Магнезит MgCO 3
- Малахит Cu 2 (OH) 2 CO 3
- И др.
Оксиды
- Магнетит Fe 3 O 4
- Гематит Fe 2 O 3
- Каолин Al 2 O 3 • 2SiO 2 • 2H 2 O
- И др.
Металлургия
Пирометаллургия
Гидрометаллургия
Электрометаллургия
Пирометаллургия - получение металлов и сплавов под действием высоких температур.
- Восстановление углем (угарным газом):
2PbO + C = CO 2 + 2Pb
- Восстановление алюминием (кальцием):
2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe
- Восстановление водородом:
С uO + H 2 = Cu + H 2 O
Гидрометаллургия - получение металлов из водных растворов.
1 стадия: растворение в кислоте нерастворимых минералов, содержащих металлы:
CuS + 2HCl = CuCl 2 + H 2 S
2 стадия: вытеснение металлов из растворов их солей более активными металлами:
CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu
Электрометаллургия - получение металлов под действием электрического тока.
Этим способом в промышленности получают металлы, стоящие в ряду напряжений металлов до Al .
Самопроизвольное разрушение металлических материалов, происходящее под воздействием окружающей среды, называется коррозией
Одним из наиболее широко распространенных коррозионных процессов является ржавление железа.
Его можно описать суммарным уравнением:
4Fe + 6H 2 O (влага) + 3O 2 (воздух) = 4Fe(OH) 3
Коррозия может возникать и под влиянием радиационного излучения, а также продуктов жизнедеятельности бактерий и других организмов. С развитием бактерий на поверхности металлических конструкций связано явление биокоррозии. Обрастание подводной части судов мелкими морскими организмами также оказывает влияние на коррозионные процессы.
Защита поверхности металла металлическими покрытиями
Защита поверхности металлов неметаллическими покрытиями
Защиты от коррозии: изготовление изделий из нержавеющих сталей, катодная защита
хромирование
никелирование
золочение
Утечка газа, нефти и других опасных химических продуктов из разрушенных коррозией трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды, к уменьшению надежности работы оборудования: аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ.