Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Физические и химические свойства Ниобия

Физические и химические свойства Ниобия.

Ниобий — один из самых тугоплавких металлов.В середине 16 века в Северной Америке был обнаружен тяжелый черный минерал с золотистыми прожилками слюды. Его переслали в Англию, где минерал пролежал почти 150 лет в Британском музее. В 1801 году исследованием его занялся химик Хатчет, который обнаружил в нем железо и какое-то неизвестное вещество со свойствами кислотного окисла. Хатчет назвал новый элемент колумбием, а минерал колумбитом, по месту его нахождения.Через год, в 1802 году, шведский исследователь Экеберг нашел в некоторых скандинавских и финских минералах еще одно новое вещество, названное им танталом. Это название было дано в честь одного из героев греческой мифологии. Тантал оказался по своим свойствам очень близок к колумбию, поэтому многие ученые утверждали, что колумбий и тантал — одно и то же.Фактически и Хатчет и Экеберг открывали смесь тантала и колумбия, в которой преобладал в одном случае колумбий, а в другом — тантал. Некоторая ясность была внесена лишь в 1844 году, когда Розе открыл в одном минерале два элемента — и тантал и колумбий, которому он дал имя ниобий. Чистый тантал был впервые получен в 1903 году, а чистый ниобий — еще позднее.Ниобий, подобно ванадию, относят к V группе периодической системы. Однако, в отличие от ванадия, ниобий значительно труднее восстанавливается до низших степеней валентности.Поэтому приходится иметь дело с их пятивалентным соединением, как наиболее устройчивым, что следует из строения электронных оболочек атомов: ниобий — 2,8,18,12,1.Металлический ниобий напоминает по внешнему виду платину. Микротвердость металлического ниобия 88 кг/мм2.

Почему железо назвали «железом»

Первый вопрос, который мы хотели бы рассмотреть, касается происхождения названия железа. Как известно, в таблице химических элементов данный элемент имеет название Феррум (Ferrum), и сокращенно обозначается как «Fe».

Читайте так же:
Капитальный ремонт станков с чпу

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Многие этимологи уверены в том, что происхождение названия берет свои корни в праславянском языке, где существовало такое слово, как «želězo». Оно, в свою очередь, имело свои начала в греческом языке, где переводилось как «железо» или «медь».

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Кроме того, существуют и предположения о том, что данное название произошло от слова на латыни «Sidereus», которое буквально переводится как «Звездный». Это можно объяснить тем, что первое железо, которое имели возможность обнаружить люди, попало к ним с неба, имея метеоритное происхождение.

p, blockquote 5,1,0,0,0 —>

Добыча и переработка титановых руд

Титановые руды могут залегать как глубоко под землей, так и на поверхности. По этой причине разработано несколько способов добычи полезного металла.

Способы добычи

В том случае, когда руды представляют собой жилы, расположенные на небольшой глубине, прибегают к карьерному методу добычи. В зависимости от твердости выбирают горнодобывающую и буровзрывную технику. После извлечения руда подвергается дроблению и дальнейшей переработке.

Если полезное ископаемое добывается из коренного месторождения, то строят подземный комплекс сооружений, называемый шахтой. Это наиболее трудоемкий, а также финансово затратный способ.

В большинстве случаев титан находился в минералах россыпей. В песках он не требует измельчения, так как размеры зерен уже достаточно малы. Для добычи используют специальные гидравлические устройства, земснаряды, драги, экскаваторы.

Посмотрите про добычу титана в Украине:

Методы обогащения

После добычи в два этапа осуществляется процесс обогащения. Сначала концентрат отделяют из пустой массы, а затем из него извлекают отдельные минеральные индивиды.

Чаще всего применяются гравитационные методы, которые наиболее эффективны из-за разницы в удельном весе. Титан обычно подвергают мокрому или сухому обогащению в водной или воздушной средах соответственно.

Читайте так же:
Из чего состоит обратный клапан

Процесс флотации обозначает способность минеральных агрегатов удерживаться на границе раздела двух фаз. Для образования флотационной среды используют специальные образователи, с учетом индивидуальных свойств руды. Например, рутил флотируется олеиновой кислотой, а перовскит изначально обрабатывается серной кислотой.

Различие в физических свойствах позволяет использовать метод магнитной или электрической сепарации. В процессе обогащения нужные компоненты легко отделяются от пустой породы в специальных сепараторах с электрическим или магнитным полем. Минералы с отличными характеристиками меняют свою траекторию во время движения, отделяясь от остальной массы.

Сплавы

Полученные в процессе обогащения концентраты подвергают плавлению в электродуговых печах. Титан является жаростойким элементом, поэтому температура в печи достигает 1700 градусов.

При необходимости титановые руды рафинируют для удаления ненужных примесей.

Титан сплавляют с другими компонентами для повышения его жаростойкости и удельной прочности. Легированные стали отстают от титановых сплавов в 2 раза по соотношению «прочность-плотность». Сплав позволяет достичь наилучшей работоспособности изделий в агрессивных средах.

сплав титана и золота Сплав титана и золота Сплав титана и 10% других металлов (в основном алюминий)

Добыча тантала

добыча тантала

В земной коре тантала содержится около 0,0002%, поэтому он относится к редким элементам. Но практически во всех странах имеются месторождения его соединений. В Европе самые большие и богатые месторождения находятся во Франции, небольшие месторождения есть в большинстве стран бывшего СССР. Среди африканских стран самыми большими запасами сырья обладает Египет. Но самые крупные и богатые месторождения, известные и разработанные на сегодняшний день располагаются в Австралии.

Встречается элемент в виде собственных солей, или он входит в состав других минералов. Во втором случае ему обязательно сопутствует ниобий. Минералы могут быть стабильными и радиоактивными.

Добыча этого металла составляет 420 тонн в год. Лидирующие государства по добыче и переработке — США и ФРГ.

Читайте так же:
Кабель питания цвета проводов

Из-за мирового кризиса спрос на тантал несколько снизился, но с 2010 г. опять возрос. В последнее время проводятся активные изыскательские работы. Благодаря им были открыты новые месторождения в США, Бразилии, ЮАР.

Применение олова

Можно выделить несколько ключевых направлений использования олова. Благодаря отсутствию токсичности, а также благодаря устойчивости к воздействию агрессивных химических соединений из олова изготавливают изделия и оборудование, напрямую контактирующее с пищей. Также на основе олова формируются покрытия медных электрических проводников. Это позволяет защитить медь от негативного воздействия серы, которая содержится в пластике наружной изоляции.

Небывалое распространение получило олово в промышленных отраслях, связанных с производством электроники. Пайка деталей и электрических схем в большинстве случаев производится с применением Sn.

Существует огромное количество сплавов, в состав которых неизбежно входит олово. Это всевозможные баббиты, бронзовые сплавы, а также другие материалы, с которыми мы практически повседневно сталкиваемся в обычной жизни.

Монеты мира

Перечень биметаллических монет поражает разнообразием, они выпускаются на территории нескольких стран. В настоящее время подобные денежные знаки имеются в обращении в 120 странах мира.

Особое внимание стоит уделить деньгам, которые чеканились во Франции во времена правления Карла I. Фартинг с розой изготавливали из двух металлов: делалось это для того, чтобы снизить количество подделок. При чеканке в медную заготовку вставляли клин из латуни. Позднее по той же схеме чеканили пенни из олова с медной вставкой.

Пенни — уникальная монета, поскольку она до сих пор имеется в обращении в Англии. Раньше на подобную мелочь можно было приобрести курицу или 20 штук яиц.

В 1792 году в Америке был отчеканен в рамках эксперимента пробный цент. Центр монеты был выполнен из серебра, а кольцо, которое окружало серебро, было отлито из меди.

Читайте так же:
Как сделать кейс для болгарки своими руками

В настоящее время есть ряд денежных знаков, которые чеканят из двух заготовок:

  • 1 евро, середина которого выполнена из мельхиора, а окантовка из латуни.
  • 3 евро: сердцевина из латуни, а окантовка из мельхиора.
  • 5 южноамериканских рандов. Сердцевина ранда отлита из меди и цинка, а кольцо из никеля.
  • 2 доллара из Канады: сердцевина доллара выполнена из меди, никеля и алюминия, а окантовка из никеля.
  • 2 доллара, где сердцевина отлита из мельхиора, а окантовка из латуни.

Биметаллические монеты бывают особенными, среди них есть экземпляры, которые отчеканены из драгоценных металлов. Их выпуск чаще всего приурочен к памятному событию.

Какие деньги чеканят из благородных металлов:

  • 10 $ Соединенных штатов Америки. В состав сплава входит платина и золото.
  • 10 000 крон — словацкая монета. Она была отлита из сплава, в состав которого входит золото и палладий. Имеет пять углов, чеканилась в 2003 году.
  • В 2003 году Австрийский монетный двор удивил нумизматов выпуском необычной монеты. В состав ценного экземпляра входил ниобий и серебро. С тех пор Австрийский монетный двор в качестве традиции стал выпускать по одной такой монете в год.

Стоимость таких денежных знаков и их ценность определяется экспертами. Нередко монета, изготовленная сразу из 2 металлов, имеет не только историческую, но и материальную ценность.

Стоит отметить, что на сегодняшний день есть деньги, которые чеканят не только из 2 разновидностей металлов. В сплав добавляют три и четыре металла, называя подобные экземпляры триметаллическими и квадриметаллическими.

В 1992 году во Франции случилось знаменательное событие. Публике была представлена монета, отчеканенная из трех металлов одновременно — 20 франков, выпущенные в 1992 году, с изображением аббатства Мон-Сен-Мишель. Сердцевина 20 франков была отлита из бронзы, внешнее кольцо — из сплава меди, алюминия и никеля, а внутреннее — из никеля.

Читайте так же:
Заземление щитка на деревянном столбе

20 франков 1993 года были отчеканены в честь проведения Средиземноморских игр во Франции, а 20 франков 1994 года — в честь проведения Олимпийских игр в Альбервилле.

Квадриметаллическую монету отчеканил частный монетный двор Британии. Произошло это событие в 2006 году, экземпляр был изготовлен из серебра, золота, платины и полодия.

Сравнительная характеристика

Существуют также различия между основными и переходными металлами. Например, последние являются более электроотрицательными, чем представители основной группы. Поэтому они с большей вероятностью образуют ковалентные соединения.

Другое различие между металлами основной группы и переходными металлами можно увидеть в формулах соединений, которые они образуют. Первые имеют тенденцию образовывать соли (такие как NaCl, Mg 3 N 2 и CaS), в которых достаточно только отрицательных ионов, чтобы уравновесить заряд на положительных ионах. Переходные металлы образуют аналогичные соединения, такие как FeCl3, HgI2 или Cd (OH)2. Однако они чаще, чем металлы основной группы, образуют комплексы, такие как FeCl4- , HgI42- и Cd (ОН)42-, имеющие избыточное количество отрицательных ионов.

Еще одно отличие между основной группой и ионами переходных металлов заключается в легкости, с которой они образуют стабильные соединения с нейтральными молекулами, такими как вода или аммиак.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector