Хром

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Марта 2012 в 21:31, реферат

Краткое описание

К металлам побочных подгрупп периодической системы Д. И. Менделеева относятся все d-элементы. Таких подгрупп 10: скандия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди и цинка. Здесь рассматриваются общие характеристики подгрупп хрома и семейства железа.

Содержание работы

Введение.
Нахождение в природе.
Происхождение.
Получение.
Физические свойства.
Химические свойства.
Применение.
Резюме.
Список Литературы:

Содержимое работы - 1 файл

Оглавление.docx

— 27.95 Кб (Скачать файл)

 

 

 Радиус  иона

 

     При этом соблюдается та же самая закономерность в изменении химических свойств соединений металла с возрастанием его степени окисления, как у элементов одного и того же периода, а именно:

1. С  возрастанием степени окисления  основные свойства гидроксидов ослабляются, а кислотные усиливаются.

2. При  одинаковых значениях степени  окисления и близких значениях  ионного радиуса химические свойства  гидроксидов элементов оказываются сходными.

 

 Это  мы и наблюдаем на гидроксидах хрома, учитывая близость численных значений радиусов ионов Сг2 и Mg2 ; Сг3 и А13; С г6 и S6*:

 

 Гидроксиды хрома

 Гидроксиды элементов III периода

 Хром  образует три ряда соединений:

 

   Познакомимся с важнейшими из этих соединений. При растворении хрома в кислотах получаются соли, в которых хром двухвалентен, например:

    Соединения двухвалентного хрома сходны по составу и свойствам с соединениями магния; гидроксид хрома (II) является основанием.

 проявляют  все соединения, в которых содержится  хром в степени окисления +6: оксид

 Применение.

 Хром  широко используется, как добавочный  материал к металлам, для получения  высококачественной стали, подшипников  и др. данный процесс называется  хромированием.

 Молодое  Советское государство не могло  зависеть от капиталистических  стран в такой важнейшей отрасли  промышленности, как производство  качественных сталей, являющейся  основным потребителем ферросплавов. Чтобы воплотить в жизнь грандиозные  планы индустриализации нашей  страны, требовалась сталь-конструкционная, инструментальная, нержавеющая, шарикоподшипниковая, автотракторная. Один из важнейших компонентов этих сталей - хром.

 Уже  в 1927-1928 годах началось проектирование  и строительство ферросплавных  заводов. В 1931 году вошел в  строй Челябинский завод ферросплавов, ставший первенцем нашей ферросплавной  промышленности. Один из создателей  советской качественной металлургии  член-корреспондент Академии наук  СССР В. С. Емельянов в эти  годы находился в Германии, куда  он был направлен для изучения  опыта зарубежных специалистов.

 Да, в то время наша хромистая  руда вывозилась не только  в Германию, но и в Швецию, Италию, США. И у них же нам приходилось  покупать феррохром.

 Но  когда вслед за Челябинским  в 1933 году были построены еще  два ферросплавных завода-в Запорожье и Зестафони, наша страна не только прекратила ввозить важнейшие ферросплавы, в том числе и феррохром, но и получила возможность экспортировать их за границу. Качественная металлургия страны была практически полностью обеспечена необходимыми материалами отечественного производства.

"Нержавейка"-сталь, отлично противостоящая коррозии и окислению, содержит примерно 17-19% хрома и 8-13% никеля. Но этой стали углерод вреден: карбидообразующие "наклонности" хрома приводят к тому, что большие количества этого элемента связываются в карбиды, выделяющиеся на границах зерен стали, а сами зерна оказываются бедны хромом и не могут стойко обороняться против натиска кислот и кислорода. Поэтому содержание углерода в нержавеющей стали должно быть минимальным (не более 0,1%).

 При  высоких температурах сталь может  покрываться "чешуей" окалины.  В некоторых машинах детали  нагреваются до сотен градусов. Чтобы сталь, из которой сделаны  эти детали, не "страдала" окалинообразованием, в нее вводят 25-30% хрома. Такая сталь выдерживает температуры до 1000°С!

      В качестве нагревательных элементов успешно служат сплавы хрома с никелем - нихромы. Добавка к хромоникелевым сплавам кобальта и молибдена придает металлу способность переносить большие нагрузки при t = 650-900° С. Из этих сплавов делают, например, лопатки газовых турбин. Сплав кобальта, молибдена и хрома ("комохром") безвреден для человеческого организма и поэтому используется в восстановительной хирургии.

 Одна  из американских фирм недавно  создала новые материалы, магнитные  свойства которых изменяются  под влиянием температуры. Эти  материалы, основу которых составляют  соединения марганца, хрома и  сурьмы, по мнению ученых, найдут  применение в различных автоматических  устройствах, чувствительных к  колебаниям температуры, и смогут  заменить более дорогие термоэлементы.

      Хромиты широко используют и в огнеупорной промышленности. Магнезитохромитовый кирпич-отличный огнеупорный материал для футеровки мартеновских печей и других металлургических агрегатов. Этот материал обладает высокой термостойкостью, ему не страшны многократные резкие изменения температуры.

 Химики  используют хромиты для получения  бихроматов калия и натрия, а  также хромовых квасцов, которые  применяются для дубления кожи, придающего ей красивый блеск  и прочность. Такую кожу называют "хромом", а сапоги из нее  "хромовыми".

 Как  бы оправдывая свое название, хром принимает деятельное участие  в производстве красителей для  стекольной, керамической, текстильной  промышленности.

 Окись  хрома позволила тракторостроителям  значительно сократить сроки  обкатки двигателей. Обычно эта  операция, во время которой все  трущиеся детали должны "привыкнуть" друг к другу, продолжалась  довольно долго и это, конечно,  не очень устраивало работников  тракторных заводов. Выход из  положения был найден, когда удалось  разработать новую топливную  присадку, в состав которой вошла  окись хрома. Секрет действия  присадки прост: при сгорании  топлива образуются мельчайшие абразивные частицы окиси хрома, которые, оседая на внутренних стенках цилиндров и других подвергающихся трению поверхностях, быстро ликвидируют шероховатости, полируют и плотно подгоняют детали. Эта присадка в сочетании с новым сортом масла позволила в 30 раз сократить продолжительность обкатки.

 

 Недавно  окись хрома приобрела еще  одну интересную "специальность": в США изготовлена экспериментальная  магнитофонная пленка, рабочий слой  которой содержит не частицы  окиси железа, как обычно, а Частицы  окиси хрома. Замена оказалась  удачной - качество звучания резко  улучшилось, пленка стала надежнее  в работе. Новинкой в первую  очередь предполагается обеспечить  блоки магнитной памяти электронно-вычислительных  машин.

 Почти  три четверти века бились ученые  над проблемой хромирования, и  лишь в 20-х годах нашего столетия  проблема была решена. Причина  неудач заключалась в том, что  используемый при этом электролит  содержал трехвалентный хром, который  не мог создать нужное покрытие. А вот его шестивалентному  "собрату" такая задача оказалась  по плечу. С этого времени  в качестве электролита начали  применять хромовую кислоту - в ней валентность хрома равна  6. Толщина защитных покрытий (например, на некоторых наружных деталях  автомобилей, мотоциклов, велосипедов)  составляет до 0,1 миллиметра. Но иногда  хромовое покрытие используют  в декоративных целях - для  отделки часов, дверных ручек  и других предметов, не подвергающихся  серьезной опасности. В таких  случаях на изделие наносят  тончайший слой хрома (0,0002-0,0005 миллиметра).

 Существует  и другой способ хромирования - диффузионный, протекающий не в  гальванических ваннах, а в печах.  Первоначально стальную деталь  помещали в порошок хрома и  нагревали в восстановительной  атмосфере до высоких температур. При этом на поверхности детали  появлялся обогащенный хромом  слой, по твердости и коррозионной  стойкости значительно превосходящий  сталь, из которой сделана деталь. Но (и здесь нашлись свои "но") при температуре примерно 1000°С хромовый порошок спекается и, кроме того, на поверхности покрываемого металла образуются карбиды, препятствующие диффузии хрома в сталь. Пришлось подыскивать другой носитель хрома; вместо порошка для этой цели начали использовать летучие галоидные соли хрома - хлорид или иодид, что позволило снизить температуру процесса.

 Хлорид (или иодид) хрома получают  непосредственно в установке  для хромирования, пропуская пары  соответствующей галоидоводородной  кислоты через порошкообразный  хром или феррохром. Образующийся  газообразный хлорид обволакивает  хромируемое изделие, и поверхностный  слой насыщается хромом. Такое  покрытие гораздо прочнее связано  с основным материалом, чем гальваническое.

 До  последнего времени хромировали  только металлические детали. А  недавно советские ученые научились  наносить хромовую "броню" на  изделия из пластмасс. Подвергнутый  испытаниям широко известный  полимер-полистирол, "одетый" в  хром, стал прочнее, для него  оказались менее страшными такие  известные "враги" конструкционных  материалов, как истирание, изгиб,  удар. Само собой разумеется, возрос срок службы деталей.

 Резюме.

...Прежде  чем закончить рассказ о хроме,  мы вновь обратимся к воспоминаниям  В. С. Емельянова. "Года два  назад,-писал ученый в 1967 году, - я узнал глубоко взволновавшую меня новость, оставшуюся в нашей стране - увы! - незамеченной. Мы продали партию феррохрома Англии - стране, которая всегда была для нас символом технического прогресса. И вот теперь Англия покупает наш феррохром! Англичане понимают толк в том, что покупают".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

По химии

 на тему «Хром»

Ученицы 11-го класса

                                                                              Дзапшба Регины


Информация о работе Хром