लोहा दो प्रकार से प्राप्त होता है। लोहा - तत्व की सामान्य विशेषताएँ, लोहे और उसके यौगिकों के रासायनिक गुण
प्राप्तियां अयस्कों से इसका आविष्कार पश्चिम में हुआ था। दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व में एशिया के कुछ हिस्से। ई.; के उपयोग के बाद वितरित बेबीलोन, मिस्र, ग्रीस में; कांस्य को बदलने के लिए, सी. लोहा अंदर आया. स्थलमंडल में सामग्री के अनुसार (4.65 wt.%) एल। धातुओं में दूसरा स्थान (एल्यूमीनियम पहला स्थान) और लगभग बनता है। 300 खनिज (ऑक्साइड, सल्फाइड, सिलिकेट, कार्बोनेट, आदि)।
जे. तीन एलोट्रोपिच के रूप में मौजूद हो सकता है। संशोधन: बीसीसी के साथ ए-एफई, एफसीसी के साथ वाई-एफई और बीसीसी क्रिस्टलीय के साथ 8-एफई। झंझरी; a-Fe 769'C (क्यूरी बिंदु) तक लौहचुंबकीय है। संशोधन y~Fe और b-Fe अनुचुंबकीय हैं। गर्म करने और ठंडा करने पर लोहे और स्टील के बहुरूपी परिवर्तनों की खोज 1868 में डी.के. चेर्नोव द्वारा की गई थी। Fe परिवर्तनशील संयोजकता (यौगिक) प्रदर्शित करता है 2- और 3-वैलेंट आयरन सबसे अधिक स्थिर होते हैं।) ऑक्सीजन के साथ, आयरन ऑक्साइड FeO, Fe2O3 और Fe3O4 बनाता है।< 0,01 мае %) 7,874 г/ /см3, /т=1539"С, /КИЛ*3200«С.
आधुनिक प्रौद्योगिकी में लोहा सबसे महत्वपूर्ण धातु है। में शुद्ध फ़ॉर्मकम ताकत के कारण व्यावहारिक उपयोग नहीं किया बुनियादी मालिश. इसका उपयोग मिश्रधातुओं के रूप में किया जाता है जो संरचना और गुणों में बहुत भिन्न होते हैं। मिश्रधातु का अंश है सभी धात्विक का ~95% हिस्सा है। उत्पाद.
शुद्ध Fe इसके लवणों के जलीय विलयनों के इलेक्ट्रोलिसिस या हाइड्रोजन के साथ अपचयन द्वारा थोड़ी मात्रा में प्राप्त किया जाता है। पर्याप्त साफ सीधी बहाली प्राप्त करें. गैर मध्यस्थता अयस्क सांद्रता से (ब्लास्ट फर्नेस, भट्टी को दरकिनार करते हुए), हाइड्रोजन, प्राकृतिक गैस या कम तापमान पर कोयला (स्पंज Fe, लौह पाउडर, धातुकृत छर्रों):
स्पंज आयरन उच्च लौह सामग्री वाला एक छिद्रपूर्ण द्रव्यमान है, जो प्राप्त होता है। / पर ऑक्साइड की कमी< /пл. Сырье - ж. руда, окатыши, железорудный концентрат и прокатная окалина , а восстановитель -углерод (некоксующийся уголь , антрацит , торф, сажа), газы (водород, конверторов., природ, и др. горючие газы) или их сочетание. Г. ж. для выплавки качеств, стали в электропечах, должно иметь степень металлизации рем/реобш ^ 85 % (желат. 92-95 %) и пустой породы < 4-5 %. Содержание углерода зависит от способа произ-ва г. ж. В процессах FIOR, SL-RN и HIB получают г. ж. с 0,2-0,7 % С, в процессе Midrex 0,8-2,5 % С. При газ. восстановлении содерж. 0,01-0,015 % S. Фосфор присутствует в виде оксидов и после расплавления переходит в шлак. Из г. ж., получаемого способами H-Iron, Heganes и Сулинского мет. з-да с 97-99 % FeM механич. измельчением с последующим отжигом изготовляют жел. порошок. Общая пористость г. ж. из руды - 45- 50 %, из окатышей 45-70 %. Насыпная масса - 1,6-2,1 т/м3. Для г. ж. характерна большая уд. поверхность , к-рая, включая внутр. пов-ть открытых пор, сост. 0,2-1 М3/г. Г. ж. имеет по-выш. склонность к вторичному окислению. При темп-pax в печи ниже 550-575 °С охлажд. металлизов. продукт пирофорен (самовозгорается на воздухе при комн. темп-ре). В совр. процессах г. ж. получают при / >700 डिग्री सेल्सियस, जो इसकी गतिविधि को कम कर देता है और इसे धातुकरण की डिग्री में उल्लेखनीय कमी के बिना हवा में (नमी की अनुपस्थिति में) संग्रहीत करने की अनुमति देता है। जी.एल., उच्च तापमान प्रौद्योगिकी का उपयोग करके उत्पादित - /> 850 डिग्री सेल्सियस पर, नमी होने पर द्वितीयक ऑक्सीकरण की कम प्रवृत्ति होती है, जो सुनिश्चित करती है। खुले वैगनों में इसका सुरक्षित परिवहन, समुद्री (नदी) परिवहन द्वारा परिवहन, खुले ढेर में भंडारण;
प्रत्यक्ष रूप से प्राप्त लोहा - रासायनिक, विद्युत रसायनिक रूप से प्राप्त लोहा। या रासायनिक-थर्मल। सीधे तरीके अयस्क से, ब्लास्ट फर्नेस को दरकिनार करते हुए, पाउडर, स्पंज के रूप में। लोहा (धातुकृत छर्रे), क्रिस्टल या तरल धातु। नायब, स्पंज उत्पादन का विकास शुरू हो गया है। गैस विधियों का उपयोग करके 700-1150 डिग्री सेल्सियस पर लोहा। शाफ्ट भट्टियों में और टीवी की सहायता से अयस्क (गुर्रों) की पुनर्प्राप्ति। रोटेशन में ईंधन ओवन 88-93% FeM के साथ फेरस पीपी का उपयोग स्टील गलाने के लिए चार्ज के रूप में किया जाता है, और उच्च सामग्री (98-99%) के साथ लोहे के उत्पादन के लिए किया जाता है। पाउडर;
कार्बोनिल आयरन थर्मल उपचार द्वारा प्राप्त लौह पाउडर है। लौह पेंटाकार्बोनिल का अपघटन; उच्च शुद्धता की विशेषता;
देशी लोहा - प्रकृति में खनिजों के रूप में पाया जाने वाला लोहा। वे उन परिस्थितियों के अनुसार अलग-अलग होते हैं जिनके तहत टेल्यूरिक पाया जाता है। या स्थलीय (निकल-लोहा) और उल्कापिंड (ब्रह्मांडीय) पी। और। टेल्यूरिक। लोहा एक दुर्लभ खनिज है - a-Fe का एक संशोधन, जो अलग रूप में पाया जाता है। तराजू, अनाज, स्पंज। जन समूह और समूह. रचना - टीवी. समाधान Fe और Ni (30% Ni तक)। उल्कापिंड गांव और। ब्रह्मांड निर्माण की प्रक्रियाओं में गठित। पिंड और उल्कापिंड के रूप में पृथ्वी पर गिरते हैं; इसमें 25% Ni तक होता है। रंग स्टील ग्रे से काला, धात्विक। चमक, अपारदर्शी, टीवी। खनिज विज्ञान में अंक 4-5. स्केल, y = 7.3-8.2 ग्राम/सेमी3 (नी सामग्री के आधार पर)। अत्यधिक चुंबकीय, अच्छी फोर्जिंग;
इलेक्ट्रोलाइटिक आयरन - इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से प्राप्त आयरन। शोधन; अशुद्धियों की उच्च शुद्धता की विशेषता (<0,02 % С; 0,01 % О2);
इलेक्ट्रिकल आयरन - कुल सामग्री के साथ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग (या तथाकथित तकनीकी शुद्ध आयरन) में उपयोग किया जाने वाला स्टील। 0.08-0.10% तक अशुद्धियाँ, जिसमें 0.05% एसईएल तक शामिल है। धीमी धड़कन है. इलेक्ट्रिक प्रतिरोध, अधिक है भंवर धाराओं के कारण होने वाली हानियाँ, और इसलिए इसका उपयोग सामान्य रूप से सीमित है। पोस्ट चुंबकीय सर्किट, चुंबकीय प्रवाह (पोल टुकड़े, चुंबकीय सर्किट, रिले, आदि);
ए-आयरन - बीसीसी जाली के साथ लोहे का कम तापमान वाला संशोधन (20 डिग्री सेल्सियस ए = 286.645 अपराह्न पर), स्थिर< 910 °С; a-Fe ферромагнитно при t < 769 °С (точка Кюри);
वाई-आयरन एक एफसीसी जाली (ए = 364 बजे) के साथ लोहे का एक उच्च तापमान संशोधन है, जो 910-1400 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर है; अनुचुम्बकीय;
5-आयरन बीसीसी जाली (ए = 294 बजे) के साथ लोहे का एक उच्च तापमान संशोधन है, जो 1400 डिग्री सेल्सियस से टीएम तक स्थिर, पैरामैग्नेटिक है।
मानव शरीर में लगभग 5 ग्राम आयरन होता है, इसका अधिकांश भाग (70%) रक्त हीमोग्लोबिन का हिस्सा होता है।
भौतिक गुण
अपनी स्वतंत्र अवस्था में, लोहा भूरे रंग के साथ एक चांदी-सफेद धातु है। शुद्ध लोहा तन्य होता है और इसमें लौहचुम्बकीय गुण होते हैं। व्यवहार में, आमतौर पर लौह मिश्र धातु - कच्चा लोहा और स्टील - का उपयोग किया जाता है।
समूह VIII उपसमूह के नौ डी-धातुओं में Fe सबसे महत्वपूर्ण और सबसे प्रचुर तत्व है। कोबाल्ट और निकल के साथ मिलकर यह "लौह परिवार" बनाता है।
अन्य तत्वों के साथ यौगिक बनाते समय, यह अक्सर 2 या 3 इलेक्ट्रॉनों (बी = II, III) का उपयोग करता है।
आयरन, समूह VIII के लगभग सभी डी-तत्वों की तरह, समूह संख्या के बराबर उच्च संयोजकता प्रदर्शित नहीं करता है। इसकी अधिकतम संयोजकता VI तक पहुँचती है और अत्यंत दुर्लभ रूप से प्रकट होती है।
सबसे विशिष्ट यौगिक वे हैं जिनमें Fe परमाणु ऑक्सीकरण अवस्था +2 और +3 में होते हैं।
आयरन प्राप्त करने की विधियाँ
1. तकनीकी लोहा (कार्बन और अन्य अशुद्धियों से मिश्रित) निम्नलिखित योजना के अनुसार इसके प्राकृतिक यौगिकों के कार्बोथर्मिक अपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है:
रिकवरी धीरे-धीरे 3 चरणों में होती है:
1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2
2) Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2
3) FeO + CO = Fe + CO 2
इस प्रक्रिया से बने कच्चे लोहे में 2% से अधिक कार्बन होता है। इसके बाद, कच्चा लोहा का उपयोग स्टील - लौह मिश्र धातु के उत्पादन के लिए किया जाता है जिसमें 1.5% से कम कार्बन होता है।
2. अत्यंत शुद्ध लोहा निम्नलिखित में से किसी एक तरीके से प्राप्त किया जाता है:
ए) Fe पेंटाकार्बोनिल का अपघटन
Fe(CO) 5 = Fe + 5СО
बी) हाइड्रोजन के साथ शुद्ध FeO की कमी
FeO + H 2 = Fe + H 2 O
ग) Fe +2 लवण के जलीय घोल का इलेक्ट्रोलिसिस
FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2
आयरन (II) ऑक्सालेट
रासायनिक गुण
Fe मध्यम सक्रियता वाली धातु है और धातुओं के सामान्य गुण प्रदर्शित करती है।
एक अनूठी विशेषता नम हवा में "जंग" लगाने की क्षमता है:
शुष्क हवा के साथ नमी की अनुपस्थिति में, लोहा केवल T > 150°C पर ही स्पष्ट रूप से प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है; कैल्सीनेशन पर, "आयरन स्केल" Fe 3 O 4 बनता है:
3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4
ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में लोहा पानी में नहीं घुलता। बहुत उच्च तापमान पर, Fe जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है, पानी के अणुओं से हाइड्रोजन को विस्थापित करता है:
3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2
जंग लगने का तंत्र विद्युत रासायनिक संक्षारण है। जंग उत्पाद को सरलीकृत रूप में प्रस्तुत किया गया है। दरअसल, परिवर्तनीय संरचना के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के मिश्रण की एक ढीली परत बनती है। अल 2 ओ 3 फिल्म के विपरीत, यह परत लोहे को और अधिक विनाश से नहीं बचाती है।
संक्षारण के प्रकार
लोहे को जंग लगने से बचाना
1. उच्च तापमान पर हैलोजन और सल्फर के साथ परस्पर क्रिया।
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
2Fe + 3F 2 = 2FeF 3
Fe + I 2 = FeI 2
ऐसे यौगिक बनते हैं जिनमें आयनिक प्रकार के बंधन की प्रधानता होती है।
2. फॉस्फोरस, कार्बन, सिलिकॉन के साथ अंतःक्रिया (लोहा सीधे N2 और H2 के साथ संयोजित नहीं होता है, लेकिन उन्हें घोल देता है)।
Fe + P = Fe x P y
Fe + C = Fe x C y
Fe + Si = Fe x Si y
परिवर्तनशील संरचना वाले पदार्थ बनते हैं, जैसे बर्थोलाइड्स (आबंध की सहसंयोजक प्रकृति यौगिकों में प्रबल होती है)
3. "गैर-ऑक्सीकरण" एसिड (एचसीएल, एच 2 एसओ 4 पतला) के साथ बातचीत
Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2
चूँकि Fe, गतिविधि श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाईं ओर स्थित है (E° Fe/Fe 2+ = -0.44 V), यह सामान्य एसिड से H 2 को विस्थापित करने में सक्षम है।
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
4. "ऑक्सीकरण" एसिड (HNO 3, H 2 SO 4 सांद्र) के साथ परस्पर क्रिया
Fe 0 - 3e - → Fe 3+
सांद्रित HNO 3 और H 2 SO 4 लोहे को "निष्क्रिय" करते हैं, इसलिए सामान्य तापमान पर धातु उनमें नहीं घुलती है। तेज़ ताप के साथ, धीमी गति से विघटन होता है (H 2 जारी किए बिना)।
अनुभाग में HNO 3 आयरन घुल जाता है, Fe 3+ धनायनों के रूप में घोल में चला जाता है और अम्ल आयन NO* में बदल जाता है:
Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O
एचसीएल और एचएनओ 3 के मिश्रण में बहुत घुलनशील
5. क्षार से संबंध
Fe क्षार के जलीय घोल में नहीं घुलता है। यह केवल बहुत उच्च तापमान पर पिघले हुए क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है।
6. कम सक्रिय धातुओं के लवणों के साथ परस्पर क्रिया
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
7. गैसीय कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ अंतःक्रिया (t = 200°C, P)
Fe (पाउडर) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 आयरन पेंटाकार्बोनिल
Fe(III) यौगिक
Fe 2 O 3 - आयरन (III) ऑक्साइड।
लाल-भूरा पाउडर, एन. आर। एच 2 ओ में। प्रकृति में - "लाल लौह अयस्क"।
प्राप्त करने की विधियाँ:
1) आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड का अपघटन
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
2) पाइराइट फायरिंग
4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3
3) नाइट्रेट का अपघटन
रासायनिक गुण
Fe 2 O 3 एक मूल ऑक्साइड है जिसमें उभयचरता के लक्षण हैं।
I. मुख्य गुण अम्लों के साथ प्रतिक्रिया करने की क्षमता में प्रकट होते हैं:
Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZH 2 O
Fe 2 O 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O
Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O
द्वितीय. कमजोर एसिड गुण. Fe 2 O 3 क्षार के जलीय घोल में नहीं घुलता है, लेकिन जब ठोस ऑक्साइड, क्षार और कार्बोनेट के साथ जुड़ता है, तो फेराइट बनता है:
Fe 2 O 3 + CaO = Ca(FeO 2) 2
Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O
Fe 2 O 3 + MgCO 3 = Mg(FeO 2) 2 + CO 2
तृतीय. Fe 2 O 3 - धातु विज्ञान में लोहे के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक:
Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO या Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2
Fe(OH) 3 - आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड
प्राप्त करने की विधियाँ:
घुलनशील Fe 3+ लवण पर क्षार की क्रिया से प्राप्त:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
तैयारी के समय, Fe(OH) 3 एक लाल-भूरे रंग का श्लेष्म-अनाकार तलछट है।
नम हवा में Fe और Fe(OH) 2 के ऑक्सीकरण के दौरान Fe(III) हाइड्रॉक्साइड भी बनता है:
4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3
4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3
Fe(III) हाइड्रॉक्साइड Fe 3+ लवण के हाइड्रोलिसिस का अंतिम उत्पाद है।
रासायनिक गुण
Fe(OH) 3 - बहुत कमजोर बुनियाद(Fe(OH)2 से बहुत कमजोर)। ध्यान देने योग्य अम्लीय गुण दिखाता है। इस प्रकार, Fe(OH) 3 में उभयधर्मी गुण होता है:
1) अम्ल के साथ अभिक्रिया आसानी से होती है:
2) Fe(OH) 3 का ताजा अवक्षेप गर्म सांद्र में घुल जाता है। हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स के निर्माण के साथ KOH या NaOH के समाधान:
Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3
एक क्षारीय घोल में, Fe(OH) 3 को फेरेट्स में ऑक्सीकृत किया जा सकता है (लौह एसिड H 2 FeO 4 के लवण जो मुक्त अवस्था में जारी नहीं होते हैं):
2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O
Fe 3+ लवण
सबसे व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण हैं: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe (NO 3) 3, Fe (SCN) 3, K 3 4 - पीला रक्त नमक = Fe 4 3 प्रशिया नीला (गहरा नीला अवक्षेप)
बी) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 थायोसाइनेट Fe(III) (रक्त लाल घोल)
अपने शुद्ध रूप में लोहा विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जाता है: इसके लवणों के जलीय घोल का इलेक्ट्रोलिसिस, पेंटोकार्बोनील Zh. के निर्वात में थर्मल अपघटन, आदि। तकनीकी रूप से शुद्ध लोहा - "आर्मको आयरन", "विट" और अन्य ब्रांड खुले में उत्पादित होते हैं- चूल्हा भट्टियाँ. तालिका 2 कुछ में अशुद्धियों की मात्रा दर्शाती है। उपरोक्त विधियों द्वारा प्राप्त लोहे के ग्रेड। खुली चूल्हा विधि को छोड़कर, ये सभी विधियाँ बहुत महंगी हैं।
लोहा प्राप्त करने की मुख्य औद्योगिक विधि कार्बन-कच्चा लोहा और कार्बन स्टील के साथ विभिन्न मिश्र धातुओं के रूप में इसका उत्पादन है। जब ब्लास्ट फर्नेस में लोहे को कम किया जाता है, तो कच्चा लोहा बनता है, मैकेनिकल इंजीनियरिंग में स्टील का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। कच्चा लोहा ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया द्वारा उत्पादित किया जाता है।
ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया की रसायन शास्त्र इस प्रकार है:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2,
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2,
FeO + CO = Fe + CO2.
अपने इच्छित उद्देश्य के अनुसार, कच्चा लोहा पिग आयरन में विभाजित होता है और पिग आयरन का उपयोग कार्बन और अन्य स्टील्स में आगे की प्रक्रिया के लिए किया जाता है। फाउंड्री - लोहे की ढलाई के उत्पादन के लिए। क्रोमियम-निकल कच्चा लोहा, उनसे निकल के आगे निष्कर्षण या कम-मिश्र धातु निकल और क्रोमियम-निकल स्टील्स के उत्पादन के लिए।
ओपन-चूल्हा, कनवर्टर और इलेक्ट्रिक पिघलने से अतिरिक्त कार्बन और हानिकारक अशुद्धियों को जलाकर और मिश्र धातु तत्वों की सामग्री को निर्दिष्ट स्तर पर समायोजित करके हटा दिया जाता है।
कच्चे लोहे में अधिकतम कार्बन सामग्री 4.4%, सिलिकॉन 1.75%, मैंगनीज 1.75%, फास्फोरस 0.30%, सल्फर 0.07% है। स्टील-गलाने वाली भट्ठी में, कार्बन, सिलिकॉन और मैंगनीज की सामग्री को प्रतिशत के दसवें हिस्से तक कम किया जाना चाहिए। कच्चा लोहा का प्रसंस्करण उच्च तापमान पर किए गए ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के माध्यम से किया जाता है, लोहा, जिसमें कच्चा लोहा की सामग्री अन्य पदार्थों की तुलना में बहुत अधिक होती है, आंशिक रूप से ऑक्सीकरण होता है:
2Fe + O2 = 2FeO + Q
आयरन (II) ऑक्साइड, पिघले हुए पदार्थ के साथ मिलकर सिलिकॉन, मैंगनीज, फॉस्फोरस और कार्बन को ऑक्सीकृत करता है:
Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe + Q
Mn + FeO = MnO + Fe + Q
2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe + Q
C + FeO = CO + Fe - Q
ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं के पूरा होने के बाद, मिश्र धातु में आयरन (II) ऑक्साइड होता है, जिसका निपटान किया जाना चाहिए। इसके अलावा, स्टील में कार्बन, सिलिकॉन और मैंगनीज की सामग्री को स्थापित मानकों पर लाना आवश्यक है, यह डीऑक्सीडाइजिंग एजेंटों, उदाहरण के लिए फेरोमैंगनीज, को जोड़कर हासिल किया जाता है। मैंगनीज आयरन (II) ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:
एमएन + FeO = MnO + Fe
कार्बन स्टील्स को इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है: रास्ता:
बुनियादी खुला चूल्हा स्टील
एसिड खुला चूल्हा स्टील
कनवर्टर स्टील
इलेक्ट्रोस्टल
लौह और इस्पात के उत्पादन के लिए धातुकर्म प्रक्रिया की जटिलता, जिसमें ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया और कच्चा लोहा का प्रसंस्करण शामिल है, लौह अयस्कों से लौह के प्रत्यक्ष उत्पादन की विधि के निरंतर विकास और सुधार का कारण है।
2,2-डाइथॉक्सीइंडेनडायोन का संश्लेषण
अमीनो एसिड, पेप्टाइड्स और प्रोटीन, या प्रोटीन, रासायनिक और जैविक रूप से संबंधित यौगिकों का एक समूह बनाते हैं जो जीवन प्रक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पूर्ण हाइड्रोलिसिस के साथ...
68. लौह यौगिक
आयरन (II) ऑक्साइड FeO- एक काला क्रिस्टलीय पदार्थ, पानी और क्षार में अघुलनशील। FeOआधार से मेल खाता है Fe(OH)2.
रसीद।आयरन (II) ऑक्साइड को कार्बन (II) ऑक्साइड के साथ चुंबकीय लौह अयस्क की अपूर्ण कमी से प्राप्त किया जा सकता है:
रासायनिक गुण.यह मुख्य ऑक्साइड है। अम्ल के साथ क्रिया करके यह लवण बनाता है:
आयरन (II) हाइड्रॉक्साइड Fe(OH)2- सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ.
रसीद।आयरन (II) हाइड्रॉक्साइड क्षार समाधान की क्रिया के तहत द्विसंयोजक लौह लवण से प्राप्त किया जाता है:
रासायनिक गुण.मूल हाइड्रॉक्साइड. अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करता है:
हवा में, Fe(OH)2 Fe(OH)3 में ऑक्सीकृत हो जाता है:
आयरन(III) ऑक्साइड Fe2O3- एक भूरा पदार्थ, जो प्रकृति में लाल लौह अयस्क के रूप में पाया जाता है, पानी में अघुलनशील होता है।
रसीद. पाइराइट फायरिंग करते समय:
रासायनिक गुण.कमज़ोरियाँ दिखाता है उभयधर्मी गुण. क्षार के साथ क्रिया करते समय, यह लवण बनाता है:
आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड Fe(OH)3- एक लाल-भूरे रंग का पदार्थ, पानी और अतिरिक्त क्षार में अघुलनशील।
रसीद. आयरन (III) ऑक्साइड और आयरन (II) हाइड्रॉक्साइड के ऑक्सीकरण से प्राप्त होता है।
रासायनिक गुण.यह एक उभयधर्मी यौगिक है (मूल गुणों की प्रधानता के साथ)। फेरिक लौह लवण पर क्षार की क्रिया के तहत अवक्षेपण होता है:
लौह लवणधात्विक लोहे को उपयुक्त अम्लों के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है। वे अत्यधिक हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, यही कारण है कि उनके जलीय घोल ऊर्जावान कम करने वाले एजेंट होते हैं:
480 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करने पर, यह विघटित हो जाता है, जिससे ऑक्साइड बनता है:
जब क्षार आयरन (II) सल्फेट पर कार्य करते हैं, तो आयरन (II) हाइड्रॉक्साइड बनता है:
क्रिस्टलीय हाइड्रेट बनाता है - FeSO4?7Н2О (आयरन सल्फेट)। आयरन (III) क्लोराइड FeCl3 -गहरे भूरे रंग का क्रिस्टलीय पदार्थ.
रासायनिक गुण.चलो पानी में घुल जाओ. FeCl3ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है।
अपचायक - मैग्नीशियम, जस्ता, हाइड्रोजन सल्फाइड, गर्म किए बिना ऑक्सीकरण करते हैं।
रास्पबेरी पाउडर, इग्नाइटर संरचना, क्रैमेल ईंधन के लिए फेरोक्साइड उत्प्रेरक।
विधि 1. फेरस सल्फेट से आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 प्राप्त करना
आयरन ऑक्साइड का उपयोग अक्सर आतिशबाज़ी बनाने वाले यौगिकों में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। पहले, उन्हें दुकानों में खरीदा जा सकता था। उदाहरण के लिए, आयरन ऑक्साइड मोनोहाइड्रेट FeOOH को "पीला आयरन ऑक्साइड पिगमेंट" डाई के रूप में पाया गया था। आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 को लाल सीसे के रूप में बेचा जाता था। वर्तमान में, यह पता चला है कि यह सब खरीदना आसान नहीं है। मुझे इसे घर पर प्राप्त करने के बारे में चिंता करनी पड़ी। मैं कोई रसायनज्ञ नहीं हूं, लेकिन जिंदगी ने मुझे मजबूर कर दिया। मैंने अनुशंसाओं पर ऑनलाइन शोध किया। अफसोस, सामान्य, अर्थात्। घरेलू उपयोग के लिए एक सरल और सुरक्षित नुस्खा ढूंढना मुश्किल हो गया। केवल एक ही नुस्खा था जो काफी उपयुक्त लग रहा था, लेकिन मुझे वह दोबारा नहीं मिला। मेरे दिमाग में स्वीकार्य घटकों की एक सूची है। मैंने अपनी पद्धति का उपयोग करने का निर्णय लिया। अजीब बात है कि परिणाम बहुत स्वीकार्य निकला। नतीजा आयरन ऑक्साइड के स्पष्ट संकेतों वाला एक यौगिक था, जो बहुत सजातीय और बारीक फैला हुआ था। रास्पबेरी पाउडर और एक सेकेंडरी इग्नाइटर में इसका उपयोग पूरी तरह से पुष्टि करता है कि जो आवश्यक था वह प्राप्त हो गया है।
इसलिए, हम इसे बागवानी की दुकान से खरीदते हैं। आयरन सल्फेट FeSO4, हम फार्मेसी में गोलियाँ खरीदते हैं हाइड्रोपेराइट, तीन पैक, और रसोई में स्टॉक करना बेकिंग सोडा NaHCO 3. हमारे पास सभी सामग्रियां हैं, आइए खाना बनाना शुरू करें। हाइड्रोपेराइट गोलियों के बजाय, आप एक समाधान का उपयोग कर सकते हैं हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 0 2, फार्मेसियों में भी उपलब्ध है।
0.5 लीटर की मात्रा वाले एक ग्लास कंटेनर में, गर्म पानी में लगभग 80 ग्राम (एक पैक का एक तिहाई) आयरन सल्फेट घोलें। चलाते हुए थोड़ा-थोड़ा करके बेकिंग सोडा डालें। बहुत गंदे रंग का कोई कूड़ा-कचरा बन जाता है, जिसमें बहुत झाग बनता है।
FeSO 4 +2NaHCO 3 =FeCO 3 +Na 2 SO 4 +H 2 O+CO 2
इसलिए, सब कुछ सिंक में ही किया जाना चाहिए। बेकिंग सोडा तब तक मिलाएं जब तक झाग बनना लगभग बंद न हो जाए। मिश्रण को थोड़ा व्यवस्थित करने के बाद, हम धीरे-धीरे कुचली हुई हाइड्रोपेराइट की गोलियां डालना शुरू करते हैं। झाग बनने के साथ प्रतिक्रिया फिर से काफी तेजी से होती है। मिश्रण एक विशिष्ट रंग प्राप्त कर लेता है और जंग की परिचित गंध प्रकट होती है।
2FeCO 3 +H 2 O 2 =2FeOOH+2CO 2
हम हाइड्रोपेराइट को फिर से भरना जारी रखते हैं जब तक कि झाग, यानी प्रतिक्रिया, लगभग पूरी तरह से बंद न हो जाए।
हम अपने रासायनिक बर्तन को अकेला छोड़ देते हैं और देखते हैं कि कैसे एक लाल अवक्षेप बाहर गिरता है - यह हमारा ऑक्साइड है, अधिक सटीक रूप से FeOOH ऑक्साइड का मोनोहाइड्रेट, या हाइड्रॉक्साइड है। जो कुछ बचा है वह कनेक्शन को बेअसर करना है। तलछट को जमने दें और अतिरिक्त तरल को निकाल दें। फिर जोड़ें साफ पानी, इसे खड़े रहने दें और फिर से पानी निकाल दें। हम इसे 3-4 बार दोहराते हैं। अंत में, तलछट को एक कागज़ के तौलिये पर डालें और सुखाएँ। परिणामी पाउडर एक उत्कृष्ट उत्प्रेरक है और इसका उपयोग पहले से ही स्टॉपिन और माध्यमिक इग्नाइटर संरचना, "रास्पबेरी" बारूद के निर्माण और कारमेल रॉकेट ईंधन को उत्प्रेरित करने के लिए किया जा सकता है। /25.01.2008, किआ-सॉफ्ट/
हालाँकि, में मूल नुस्खा"रास्पबेरी" बारूद, शुद्ध लाल ऑक्साइड Fe 2 O 3 का उपयोग निर्धारित है। जैसा कि कारमेल के उत्प्रेरण के प्रयोगों से पता चला है, Fe 2 O 3 वास्तव में FeOOH की तुलना में थोड़ा अधिक सक्रिय उत्प्रेरक है। फेरिक ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए, परिणामी हाइड्रॉक्साइड को गर्म लोहे की शीट पर, या बस एक टिन के डिब्बे में कैल्सिनेट करना पर्याप्त है। परिणामस्वरूप, लाल Fe 2 O 3 पाउडर बनता है।
मफल फर्नेस बनाने के बाद, मैं इसे 300-350 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1-1.5 घंटे के लिए कैल्सिनेट करता हूं। बहुत सुविधाजनक। /किआ-सॉफ्ट 06.12.2007/
पी.एस.
वेगा रॉकेट वैज्ञानिक के स्वतंत्र शोध से पता चला है कि इस विधि द्वारा प्राप्त उत्प्रेरक में औद्योगिक फेरोक्साइड की तुलना में गतिविधि में वृद्धि हुई है, जो वाष्पीकरण द्वारा प्राप्त चीनी कारमेल ईंधन में विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है।
विधि 2. फेरिक क्लोराइड से आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 प्राप्त करना
इंटरनेट पर इस संभावना के बारे में जानकारी है, उदाहरण के लिए, बल्गेरियाई रॉकेट वैज्ञानिकों के मंच पर, बाइकार्बोनेट का उपयोग करके ऑक्साइड प्राप्त किया गया था, रसायनज्ञों के मंच पर इस विधि का उल्लेख किया गया था, लेकिन मैंने ज्यादा ध्यान नहीं दिया, क्योंकि मेरे पास नहीं था फेरिक क्लोराइड. मुझे हाल ही में मेरी साइट रबरबिगपेपर पर एक अतिथि द्वारा इस विकल्प की याद दिलाई गई थी। बहुत सामयिक, क्योंकि मैं इलेक्ट्रॉनिक्स में सक्रिय रूप से शामिल था और क्लोराइड खरीदा था। मैंने आयरन हाइड्रॉक्साइड के उत्पादन के लिए इस विकल्प का परीक्षण करने का निर्णय लिया। यह विधि आर्थिक रूप से कुछ अधिक महंगी है, और मुख्य घटक फेरिक क्लोराइड प्राप्त करना अधिक कठिन है, लेकिन तैयारी के संदर्भ में यह आसान है। तो हमें चाहिए फेरिक क्लोराइड FeCl3और बेकिंग सोडा NaHCO 3. फेरिक क्लोराइड का उपयोग आमतौर पर मुद्रित सर्किट बोर्डों पर नक्काशी के लिए किया जाता है और इसे रेडियो स्टोर्स में बेचा जाता है।
एक गिलास में दो चम्मच FeCl3 पाउडर डालें गरम पानीऔर घुलने तक हिलाएं। - अब धीरे-धीरे लगातार चलाते हुए बेकिंग सोडा डालें. बुलबुले और झाग के साथ प्रतिक्रिया तेजी से आगे बढ़ती है, इसलिए जल्दबाजी करने की कोई जरूरत नहीं है।
FeCl 3 +3NaHCO 3 =FeOOH+3NaCl+3CO 2 +H 2 O
बुलबुले बंद होने तक हिलाएं। हम खड़े होते हैं और तलछट में वही हाइड्रॉक्साइड FeOOH प्राप्त करते हैं। इसके बाद, हम पहली विधि की तरह, घोल को कई बार सूखाकर, पानी डालकर और व्यवस्थित करके, यौगिक को बेअसर करते हैं। अंत में, हम अवक्षेप को सुखाते हैं और इसे उत्प्रेरक के रूप में या कैल्सीनेशन द्वारा आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 प्राप्त करने के लिए उपयोग करते हैं (विधि 1 देखें)।
यहाँ एक सरल तरीका है. उपज बहुत अच्छी है, दो चम्मच (~15 ग्राम) क्लोराइड से आपको 10 ग्राम हाइड्रॉक्साइड मिलता है। इस विधि द्वारा प्राप्त उत्प्रेरकों का परीक्षण किया जा चुका है और ये पूरी तरह से अनुपालन योग्य हैं। /किआ-सॉफ्ट 03/11/2010/
पी.एस.
समीकरणों की शत-प्रतिशत विश्वसनीयता के लिए रासायनिक प्रतिक्रिएंमैं गारंटी नहीं दे सकता, लेकिन संक्षेप में वे पारित होने के अनुरूप हैं रासायनिक प्रक्रियाएँ. Fe(III) हाइड्रॉक्साइड का मामला विशेष रूप से संदिग्ध है। सभी सिद्धांतों के अनुसार, Fe(OH) 3 अवक्षेपित होना चाहिए। लेकिन पेरोक्साइड (विधि 1) की उपस्थिति में और ऊंचे तापमान (विधि 2) पर, सिद्धांत रूप में, ट्राइहाइड्रॉक्साइड का FeOOH मोनोहाइड्रेट में निर्जलीकरण होता है। बाहरी दिखावे से तो यही हो रहा है। परिणामस्वरूप हाइड्रॉक्साइड पाउडर जंग जैसा दिखता है, और जंग का मुख्य घटक FeOOH है।
