Восстановление металлов из окислов растворов

В технике водород получается взаимодействием водяного пара при высоких температурах с коксом и окисью углерода, с железными стружками, выделением из коксового газа, а также электролизом водных растворов кислот и щелочей. В последнее время широко развивается производство водорода на основе природного газа (крекинг метана). В виде газа водород находит применение при сварке, при восстановлении металлов из окислов, в процессах гидрогенизаций и в ряде органических синтезов, при получении искусственного топлива и в синтезе аммиака. [c.367]

Активные газы в процессе сварки взаимодействуют с металлом, растворяясь в нем и образуя химические соединения. Защитное действие активных газов заключается в оттеснении от зоны сварки воздуха, при этом важнейшей ролью защитных газов является предупреждение проникновения азота воздуха к металлу, так как удаление азота из сварочной ванны представляет большую трудность по сравнению с удалением кислорода раскислением в связывании попавших в зону дуги кислорода и азота в восстановлении металла из окислов. [c.10]

Существует метод, основанный на реакции, обратной внутреннему окислению, а именно получение твердого раствора окислов при нагреве, а затем восстановление одного из окислов. При этом создается сплав, упрочненный окислом второго, более реагирующего с кислородом металла. [c.131]

При газовой сварке металл ванны интенсивно перемешивается с газовым потоком пламени и вступает во взаимодействие с ним, в результате чего происходит окисление (соединение с кислородом), испарение отдельных компонентов (составляющих) металла, раскисление расплавленного металла, насыщение металла углеродом, водородом и др. В основном металл шва окисляется газами пламени горелки или кислородом воздуха. Растворяясь в стали, кислород вступает в соединение с легирующими компонентами, что увеличивает общее содержание кислорода в металле шва. Таким образом, избыточное содержание кислорода (в виде окислов или в чистом виде) приводит к снижению механических свойств сварного соединения. Кроме того, в процессе сварки содержание некоторых элементов (углерода, кремния, марганца и т. д.) в металле шва уменьшается, так как они выгорают. Вследствие этого также происходит - снижение механических свойств наплавленного металла. Процессы окисления и раскисления происходят одновременно и находятся во взаимосвязи. Так, например, восстановление железа из окислов в условиях сварки осуществляется в основном за счет окисления углерода, кремния, и марганца. Возможность протекания этих реакций зависит от температуры и процентного содержания элементов. [c.90]

Универсальным способом получения совершенно чистых редкоземельных металлов и иттрия (за исключением самария, европия и иттербия) служит восстановление безводных фторидов кальцием. Безводные фториды редкоземельных металлов получают прокаливанием фторидов, осажденных из водных растворов плавиковой кислотой, либо сплавлением окислов редкоземельных металлов с бифторидом аммония. [c.128]

Электрохимическая коррозия — значительно более распространенный в природе процесс, протекающий во внешней атмосфере при нормальных условиях. Электрохимической коррозией называют процессы, имеющие место при действии на поверхность металла электролитов (т. е. жидкостей, проводящих электрический ток — в основном водных растворов солей, кислот, щелочей, которые всегда находятся в природной воде). Даже в капельках атмосферной воды всегда содержатся растворенные частицы пыли, которых особенно много в промышленных районах. При действии электролита на металл протекают как химические, так и электрохимические процессы окисления и восстановления, что ускоряет ржавление металлов. При окислительном процессе происходит растворение металла, а при восстановительном — восстановление водорода и выделение кислорода из раствора. Окисляясь, металл отдает в раствор свои положительно заряженные частицы — ионы. Поверхность же металла при этом заряжается отрицательно за счет оставшихся электронов, которые были связаны с частицами металла до их перехода в электролит, т. е. начинается процесс аналогично явлениям, имеющим место в гальваническом элементе. [c.142]

Возможность окислительного или восстановительного действия В. п. зависит от условий, в к-рых протекает реакция. Так напр., в кислом растворе металлы образуют окислы, а в щелочном они выделяются из окислов в свободном виде. Часто после окисления благодаря избытку В. п. наступает восстановление только что образовавшегося вещества. Напр, из раствора уксуснокислого свинца под действием В. п. сперва выделяется темный осадок перекиси свинца, к-рый затем восстанавливается избытком перекиси водорода в белый гидрат окиси свинца. [c.518]

Из этих результатов следует, что рассчитывать на обеспечение нелегированному железу эффективной стойкости в кислоте путем получения на его поверхности окисной пленки трудно. Из них можно также сделать вывод, что если пленка состоит из окисла, восстановление которого до двухвалентного состояния представляет большие трудности, то небольшой концентрации растворенного кислорода, обычно имеющейся в разбавленной кислоте, может оказаться достаточно для предотвращения восстановления окисла около несплошности и его последующего растворения. При этом увеличилась бы вероятность залечивания несплошностей путем окисления обнаженного металла. Очевидно, требуется легирующий компонент, нестойкий в двухвалентном состоянии, чтобы происходило восстановление кислорода (даже при малой его концентрации), а не окисла. Хром как раз является таким элементом его нестабильность в двухвалентном состоянии видна из того факта, что из растворов его двухвалентных солей свободно выделяется водород и образуются соли трехвалентного хрома. [c.308]

Из тепловых эффектов этих обратимых реакций и выражения для (Константы равновесия следует, что с повышением температуры и активной концентрации окислов натрия или лития должна убывать а-ктивная концентрация растворенного металла (например, ani)- Для восстановления нарушенного равновесия и сохранения постоянства величины К новая порция металла стенки должна перейти в раствор. [c.41]

В разбавленных кислотах и щелочах металлы с более отрицательным потенциалом окисляются ионом водорода, вытесняя его из растворов. При этом протекают следующие реакции окисления-восстановления [c.43]

Весьма важной металлургической особенностью сварки титана и его сплавов под флюсом является взаимодействие флюса с металлом, в результате чего возможно восстановление титаном натрия из фтористого натрия, чем, по-видимому, и объясняется измельчение структуры металла шва при сварке под флюсами с фтористым натрием. Фтористый натрий и фтористый кальций могут реагировать с окислами титана. Кроме того, фтористые соединения могут растворять окислы титана. [c.363]

Лолу чение электропроводного подслоя. Придание поверхности диэлектрика электропроводных свойств с целью последующего нанесения гальванических покрытий достигают раз-ны.ми способами химическим восста-нов.тением металла из раствора его соли, электрохимическим восстановлением металла из окислов, введенных в состав поверхностного слоя диэлектрика или промежуточного покрытия, образованием электропроводных соединений (фосфидов, сульфидов и др.), ианесение.м электропроводных эмалей или металлических покрытий конденсационным способом и т. д. Из них самое широкое промышленное применение нашел способ хими- [c.30]

Более универсальный способ получения совершенно чистых редкоземельных металлов и иттрия (за исключением самария, европия и иттербия) заключается в восстановлении безводных фторидов кальцием. Безводные фториды редкоземельных металлов получают либо фторированием окислов безводным фтористым водородом при 575°, либо прокаливанием фторидов. осажденных из водных растворов плавиковой кислотой (осадок соответствует формуле МРз- 5НгО и обезвоживается промывкой чистым спиртом с последующей выдержкой прн 400° и давлении 100 мм рт. ст. в токе гелия), либо же сплавлением окислов редкоземельных металлов с бифторидом аммония. [c.590]

Доказательства в пользу такой сложной структуры пассивирующего окисла, состоящего из внутреннего, прилегающего к металлу, слоя Рез04 и внешнего, прилегающего к электроду, слоя РегОз, были получены в работах Нагаяма и Коэна [14]. При изучении этими авторами процесса катодного восстановления окисных слоев, полученных при пассивации, на кривых заряжения были обнаружены две задержки потенциала первая (—0,26- —0,36 В) связывается с восстановлением РегОз, а вторая (—0,68 В) — с восстановлением Рез04. Чем более положителен потенциал, при котором формируется пассивирующая пленка, тем больше была разница между количеством электричества, которое получалось из расчета концентрации Ре + в растворе и количеством электричества, пошедшим на восстановление наружного слоя окисла. Это навело на мысль, что наружный слой окисла благодаря дополнительному окислению содержит ионы более высокой валентности и представляет собой пленку с повышенным содержанием кислорода по сравнению со стехиометрическим составом РеаОз (окисел с избытком катионных вакансий). Повышенным содержанием кислорода в наружном слое и обусловливаются, по мнению авторов, пассивирующие свойства подобных окислов. [c.19]

Фо рма частиц порошка в большой мере зависит от методов его получения , которые можно разделить па механические, физико-химические и химические. К механическим методам относятся размол, грануляция и распыление к физико-химическим — конденсация, электролиз водных растворов и расплавов солей к химическим — получение измельченного вещества при выделении его из реакционой смеси (из расплава или раствора). Например, при размоле Sb, Bi, Мп, Сг, Со, Fe, Ti, Ni, Си в шаровых или вибрационных мельницах получаются частицы в форме неправильных полиэдров, а при размоле в вихревых мельницах таких сплавов, как Fe—А1, А1—iNi— Со, А1—Si—Ре, частицы имеют тарельчатую форму. При конденсации карбонилов никеля и железа образуются шарообразные частицы при восстановлении металлов (W, Мо, Fe, Ni, Со, Си, Pt, Sn, Ag, Au и др.) из их солей или окислов, а также при [c.299]

Такая форма записи наглядно показывает, что любой электрохимический акт анионного или катионного перехода на траяице окисла с раствором, кроме всего прочего, является— в зависимости от своего направления —и актом поверхностного окисления или восстановления самого окисла. В частности, это означает, что превращение низшего окисла в высший можно с одинаковым успехом осуществить как путем анодной посадки в его решетку дополнительных атомов кислорода из воды, так и анодным выведением соответствующего количества атомов металла из решетки в раствор. Для электрохимии окислов и теории пассивного состояния этот факт имеет принципиальное значение. Следствиями его, в той или иной мере, оказываются такие известные закономерности, как рост сопротивления растворению и улучшение пасса- [c.13]

К химическим методам получения порошков относят такие методы, которые связаны с изменением химического состава исходного сырья или его агрегатного состояния 1) восстановление окислов металлов из окалины, воздействием на нее водородом или твердым углеродом при высокой температуре (железо, медь, никель, кобальт, вольфрам, молибден и др.), 2) термическая диссоциация карбонилов [химических соединений типа Ре(С0)5, N ( 0)4 и др. ] при давлении 30—40 МнЬл (300—400 кПсм ) и температуре 200—300° С (железо, никель, кобальт), 3) электролиз (осаждение) металлических порошков из водных растворов солей и расплавленных сред соответствующих металлов (олово, серебро, медь, железо, тантал, ниобий, цирконий и т. д.). [c.434]

Химический процесс глянцевания чаще всего протекает так, что в первые секунды погружения в раствор глянцевания (ванна глянцевания или ванна погружения) происходит травление, освобождающее поверхность металла от окислов, жира и других посторонних тел и часто создающее известное макровыравнивание. С этого начинается процесс глянцевания. После него на чистой протравленной поверхности алюминия осаждается тонкий слой из тяжелого металла, получающегося в результате восстановления его соли, добавляемой в большинство ванн. Указанный металл должен быть значительно положительнее алюминия. Под влиянием возникающих при этом местных коррозионных токов (причем чистый алюминий служит анодом, а тяжелый металл — катодом) образуется более или менее связанный пассивирующий слой, который, по мнению Гинзберга и Баумана, в результате попеременного уменьшения и возрастания создает равномерную гладкость и блеск металлической поверхности. Высокая рабочая температура повышает необходимую для этого плотность коррозионного тока. При низких температурах ванны чаще всего плотность тока оказывается недостаточной для образования покровного слоя. В этом случае происходит только поверхностное травление. Имеющиеся в растворе для глянцевания ионы нитрата способствуют реакции благодаря положительному восстановительному потенциалу. При образовании покровного слоя в электролите химического глянцевания, имеющего незначительную вязкость, речь идет преимущественно [c.216]

При взаимодействии материала тигля с жидким металлом в глубоком вакууме происходит восстановление окисла. Восстанавливаемый элемент растворяется в железе и, раскисляя его, загрязняет металл частицами окисла. Поэтому при вакуумной индукционной плавке важное значение имеет выбор материала тигля, который обычно изготавливается из трудновосстановимых окислов — окиси магния или двуокиси циркония. [c.331]

РАФИНИРОВАНИЕ, ряд производственных процессов для получения металлов в весьма чистом состоянии. Процессы Р. в промышленности подразделяются на следуюш ие группы. 1) Огненное Р., применяемое для меди (см. Медь, металлургия меди), железа (см. Бессемерование и Мартеновское производство) и нек-рых других металлов, состоящее в окислении примесей в процессе плавки и в последующих операциях, сводящихся к восстановлению или раскислению металла, содержащего в результате предыдущих операций окислы. 2) Электролитическое Р., электролиз, состоящее в анодном растворении слитков металлов, подлежащих очистке, и в осаждении рафинируемого металла на катоде. Примеси отчасти переходят в шлам, частично же накапливаются в электролите и подлежат дальнейшей переработке. Этим путем рафинируется весьма большое число металлов, из к-рых главнейшие медь (см.), золото (см.), серебро (см.), свинец (см.), сурьма (см.) и др. Иногда электролитич. Р. объединяется с операцией осаждения металла из раствора, [c.104]

Стояночная коррозия вызывается агрессивным действием проникающего в котельный агрегат кислорода на влажную поверхность металла. При наличии на поверхности металла отложений, поглощающих проникающую в котел влагу, образуется пленка солевого раствора высокой копцентрацни, что ведет к усилению коррозионного процесса. Большую роль в развитии стояночной коррозии играет также образующаяся во время простоев котла ржавчина. Образующиеся в это время продукты коррозии состоят из окислов железа высшей валентности, которые во время работы котла выполняют роль окислителя, восстанавливаясь при этом до окислов низшей валентности. При следующем простое агрегата восстановленные окислы снова окисляются и, таким образом, общее количество их при циклически повторяющемся чередовании простоев и работы котлов непрерывно возрастает. [c.360]

Из всех простых соединений карбид гафния (Н1С) характеризуется самой высокой температурой плавления. Она составляет 3873° С. Кристаллы НГС высокой чистоты могут быть выращены из паров н С14 и толуола при 2100—2500° С. Карбид гафния в больших количествах обычно получают восстановлением НЮа углеродом. Главная трудность — получить окись гафния без примесей циркония. Несмотря на высокую тугоплавкость, Н С используют мало из-за его высокой стоимости, однако есть сведения об использовании карбида гафния в качестве материала для экспериментальных сопел, нагревателей индукционных печей и источников света с индукционным нагревом. Он образует твердые растворы с рядом других карбидов, в том числе с ЫЬС и ТаС, а соединение состава 4ТаС-Н С отличается более высокой точкой плавления (3928° С), чем сам Н С. Известно, что НГС свойственна незначительная летучесть в вакууме при 2200° С. В литературе мало данных об окислении Н С и его взаимодействии с металлами и окислами. Препятствиями к широкому использованию Н1С являются высокая плотность (12,2 г см ) и высокая стоимость. [c.43]

Изменения, внесенные в основные стадии процесса, позволяют применять его для извлечения из бедных руд ряда металлов, например никеля, меди, кобальта и марганца. В применении к кобальту процесс включает стадии приготовления концентрата кобальта обычным флотационным обогащением кобальтсодержащен руды и выщелачивание концентрационного шлама в автоклаве при повышенных давлении и температуре аммиаком или кислотой. Раствор затем окисляют, пропуская в автоклав воздух или кислород. После выщелачивания и окисления содержимое автоклава фильтруют и фильтрат очищают, удаляя медь и железо. Кобальт и никель в полученном растворе восстанавливаются водородом под давлением на отдельных стадиях. Металлы извлекаются в тонкодисперсной форме и поступают далее на плавку или обрабатываются методами порошковой металлургии. В этом процессе применяется умеренное давление. Выщелачивание проводится в автоклаве, снабженном мешалкой, при температуре 77—82° и давлении 107—108 кг/ см . Гидролиз также проводится в автоклаве при 177—246° и давлении 150 кг см . Восстановление никеля проводится при 177—204° и давлении 125—128кг/сж . [c.289]

Сервовитная пленка может образовываться в узле трения сталь—сталь при работе с металлоплакирующими смазочными материалами, содержащими мелкие частицы бронзы, меди, свинца, серебра и др. При использовании ЦИЛТИМ-201 с добавками порошка меди, бронзы или латуни, а также свинца в паре сгаль—сталь поверхности деталей покрываются тонкой пленкой, состоящей из металла применяемых порошков. В процессе работы порошки частично растворяются в смазочном материале и в результате восстановления окисных пленок прочно схватываются со сталью, образуя сервовитную пленку. Такие пленки пластичных металлов пористы и содержат в порах смазочный материал. Коэффициент трения при высоких нагрузках снижается, а стальные поверхности не изнашиваются. При трении сдвиг поверхностей трения происходит внутри образующихся пленок по диффузнонно-вакансионному механизму [38]. При хорошо восстанавливающих свойствах смазочного материала можно для реализации ИП вводить закись или окись меди. Сервовитная пленка образуется в результате восстановления окислов меди в процессе трения. [c.277]

Наиболее традиционный метод получения ферритовых порошков — керамический метод [48—51], использующий в качестве исходных материалов индивидуальные окислы металлов. Процесс приготовления ферритовых порошков включает повторное измельчение в шаровой или вибрационной мельницах, промежуточные обжига и т. д. Эти стадии, имеющие целью гомогенизировать смесь окислов и облегчить диффузию ионов в процессе феррито-образования, часто сопряжены с такими изменениями исходной смеси, которые трудно оценить количественно. К числу таких изменений относится загрязнение смеси материалом мельницы в результате его истирания, гидратация окислов, частичное их восстановление или окисление и др. Таким образом, используемые в керамической технологии приемы гомогенизации ферритовых порошков неизбежно приводят к появлению неоднородностей другого сорта. Так, если намол сопровождается введением в шихту катионов, образующих легкоплавкую эвтектику с основным компонентом системы, то качество ферритовой шихты, предназначенной для изготовления магнитных элементов памяти, резко ухудша ется (возможность анизотропного роста зерен и сопутствующее ему резкое ухудше.ние квадратности петли гистерезиса). Помимо керамического предложены две группы методов получения ферритовых порошков, одна из которых основана на использовании механических смесей солей и гидроокисей, а другая — их твердых растворов. Механические смеси сульфатов, нитратов, карбонатов окса-латов или гидроокисей [52—55] после тщательного измельчения подвергаются термическому разложению. При правильном выборе режима разложения (скорость и продолжительность нагрева) процессы образования окислов и ферритизацию удается совместить в сравнительно узком температурном интервале. Окислы, получаемые при разложении в момент образования, обладают высокой степенью дефектности, большой подвижностью элементов структуры и повышенной реакционной способностью [56]. Поэтому вслед за реакциями [c.12]

Стационарные потенциалы алюминия АД-1 и стали Х18Н10Т в одних и тех же растворах перекиси водорода различаются почти на вольт (см. рис. 13—15), что даже при одинаковых размерах поверхности обоих металлов должно сместить потенциал стали в катодную сторону к значениям, при которых возможно восстановление перекиси водорода и окислов железа, а также гомогенное каталитическое разложение перекиси водорода за счет ионов железа, переходящих в раствор. В застойных местах (щелях, зазорах) может произойти значительное уменьшение содержания перекиси водорода (из-за разложения пос.тедней) и нарушение пассивности нержавеющей стали, в результате чего и появляется контактно-щелевая коррозия стали. [c.103]

Загрязнения 1-й группы удаляют травлением или восстановлением окислов и последующей тщательной промывкой. Загрязнения 2-й группы растворяются в некоторых органических растворителях в щелочной среде часть из них (масла и жиры животного и растительного происхождения) омыляется, а другая часть (минеральные масла) при определенных условиях диспергируется и образует отделяющиеся от поверхности металла эмульсии. Масла и жиры при нагревании в окислительной атмосфере сгорают, а в восстановительной и нейтральной — разлагаются, перегоняются и испаряются. Загрязнения 3-й группы часто не поддаются воздействию обычно применяемых средств очистки [117]. Удаление этих загрязнений происходит вместе с поверхностными слоями стали при превращении последних в окалину (при термическом обезжиривании) или растворении их в кислотах (при травлении). [c.111]

Одним из способов освобождения жидкого металла от растворимых и нерастворимых в нем включений кислорода является раскисление — восстановление окислов специальными раскислителями. При плавке цветных металлов и сплавов в качестве раскислителей чаще всего применяются элементы, входящие в состав сплава или допускаемые в виде примесей. Частично остающиеся в жидком металле рас-кислители не должны ухудшать свойства металла. Окислы раскислителей не должны растворяться в металле, они должны легко всплывать в шлак или испаряться. Высоким сродством к кислороду обладает литий. Он образует прочные химические соединения с кислородом, азотом, водородом и серой. Поэтому литий, добавляемый в расплавленную медь, является одновременно и раскислителем, и дегазатором. Хорошие результаты как раскислитель дает магний, однако небольшое количество оставшегося после плавки магния или 40 [c.40]

Смотреть страницы где упоминается термин Восстановление металлов из окислов растворов : [c.12] [c.64] [c.110] [c.102] [c.170] [c.93] [c.61] [c.115] [c.468] [c.193] [c.196] [c.216] [c.111] [c.102] [c.59] [c.845] [c.46] [c.2] [c.17] [c.385] [c.453]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...