ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Юрист по наследству
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Благородні метали
         

     

    Металургія

    Нижньотагільський інститут
    Уральського державноготехнічного університету

    РЕФЕРАТ

    по металургіїна тему:
    Благородні Метали

    Викладач
    Астафьев

    1998

    ЗМІСТ

    1. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА

    2. ВЛАСТИВОСТІ І МЕТОДИ ОТРИМАННЯ Благородні метали

    3. Використання благородних металів

    ЛІТЕРАТУРА

    ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА

    Дуже довгий час, майже до кінця XVIII ст., Вважалося, що існуєвсього 7 металів: золото, срібло, ртуть, мідь, залізо, олово, свинець.
    Золото та срібло, не змінюються при дії повітря, вологи і високоїтемператури, отримали назву досконалих, благородних металів. Інші жметали, які під дією води і повітря втрачають металевий блиск,покриваючись нальотом, а після прожарювання перетворюються на пухкі,порошкоподібні «землі» або «окалини» (оксиди), були названінедосконалими, неблагородно.

    Такий розподіл металів нерідко застосовується і в наші дні, але з тимвідмінністю, що до двох шляхетних металів стародавнього світу та середньовіччя --золота та срібла - на межі XVIII і XIX ст. додалися платина і чотириїї супутника: родій, паладій, осмій, іридій. Рутеній, п'ятий супутникплатини, був відкритий тільки в 1844 р.

    Благородні метали дуже мало поширені в природі.

    У природі благородні метали зустрічаються майже завжди у вільному
    (самородному) стані. Деякий виняток становить срібло, якезнаходиться в природі і у вигляді самородків, і у вигляді сполук, що маютьзначення як рудні мінерали (срібний блиск, або Аргентит Ag2S, роговесрібло, або кераргіріт AgCl, та ін.)

    Історія благородних металів - одна з найцікавіших глав історії матеріальної культури. На думку багатьох вчених, золото було першим металом, що людство почало використовувати для виготовлення прикрас, предметів домашнього побуту і релігійного культу. Золоті вироби були знайдені в культурних шарах епохи неоліту (V-IV тисячоліття до н.е.).
    І в давнину, і в середні віки основними галузями застосування золота і срібла були ювелірна справа і виготовлення монет. При цьому люди несумлінні, як ремісники, так і особи, що стояли при владі, вдавалися до обману, не гребували сплавом дорогоцінних металів з дешевшими - золота з сріблом або міддю, срібла з міддю. Добре відомий розповідь давньогрецького письменника Плутарха про те, як Сіракузького цар Гієрон II доручив Архімеда довідатися, чи немає домішки срібла в золотій короні, виготовленої на замовлення царя.

    Вчений, користуючись відкритим їм законом, зважив корону спочатку на повітрі , а потім у воді і обчислив її щільність. Вона виявилася меншою, ніж у чистого золота. Так було викрито корисливий ювелір.

    Спосіб випробування золотих і срібних виробів (особливо монет) на чистотубув відомий вже в глибоку давнину. Він полягав у сплаву пробиметалу зі свинцем і потім в окислювальному випаленні рідкого сплаву в посудиніз пористого матеріалу (кісткової золи). При цьому свинець та іншінеблагородні метали окислювалися. Розплавлена суміш оксиду свинцю PbO зіншими оксидами всмоктувалися пористим матеріалом, а благородний металзалишався неокисленого. Знаючи масу взятої проби і масу виділеного з нього
    «Королька» золота або срібла, визначали вміст благородного металу впробі.

    Цілком очевидно, що Архімед не міг скористатися цим прийомом длядозволу заданого йому питання; до того ж Гієрон II заборонив пошкоджуватикорону. А пробірних голок у той час в Древній Греції не було, як не буливідомі й способи поділу золота і срібла.

    пробірні голки виготовляють із золота і міді (або срібла і міді), взятихв різних відносинах, заданих наперед. На відполірованою поверхніпробірного каменю (чорного кременисто сланцю) наносять риску спершувипробуваним виробом, потім пробірної голкою, найбільш близькою до нього покольором, а потім голками сусідніх складів. Порівнюючи забарвлення всіх цих рис,можна визначити приблизно вміст благородного металу ввипробуваному предметі. Пробірні голки застосовувалися вже в Стародавній Індії. У
    Західній Європі з'явилися близько XIV ст.

    І в давнину, і в середні віки підробка золота і срібла була широкопоширена. Незважаючи на жорстокі покарання, які погрожувалифальсифікаторам монети (починаючи з відсікання кисті і закінчуючи спаленнямживцем), «божевільна пристрасть до золота» брала гору. Та ж пристрасть буларушійною силою алхімії.

    Називаючи головні моменти ранній стадії періоду первісного нагромадженнякапіталу, К. Маркс перш за все відзначає відкриття золотих і срібнихрудників в Америці. Були знайдені багаті родовища золота в Мексиці
    (1500), в Перу і Чилі (1532), в Бразилії (1577). Срібні руди буливиявлені в другій третині XVI ст. в Мексиці і Перу. У XVI ст. великікількості золота і срібла стали надходити з Нового Світу в Європу.

    Першу в Росії золоту розсип виявив навесні 1724 селянин
    Єрофій Марков в районі Єкатеринбурга. Її експлуатація почалася тільки в
    1748 Видобуток уральського золота повільно, але неухильно розширювалася. Упочатку XIX ст. були відкриті нові родовища золота в Сибіру. З 1821 по
    1850 р. в Росії було видобуто 3293 т золота, тобто майже в 3,9 рази більше,ніж у всіх інших країнах світу (893 т).

    З відкриттям багатих золотоносних районів у США (Каліфорнія, 1848 р.;
    Колорадо, 1858 р.; Невада, 1859 р.; Аляска, 1890 р.), Австралії (1851),
    Південній Африці (1884) Росія втратила свою першість у видобутку золота,незважаючи на те, що були введені в експлуатацію нові родовища, головнимчином у Східному Сибіру.

    Видобуток золота велася в Росії напівкустарним способом, розроблялисяпереважно розсипних родовищах. Понад половину золотих копаленьзнаходилося в руках іноземних монополій. Самородна платина, за наявнимиданими, була відома в Давньому Єгипті, Ефіопії, Стародавньої Греції і в Південній
    Америці. У XVIII ст. іспанські колонізатори виявили в золотих розсипах у
    Колумбії самородки важкого тьмяно-білого металу, який не вдавалосярозплавити. Його назвали платиною (зменшене від ісп. Рlаtа - срібло).
    У 1744 р. іспанський мандрівник Антоніо де Ульоа привіз зразки платинив Лондон. Вчені дуже зацікавилися новим металом. У 1789 р. А.
    Лавуазьє включив платину в список простих речовин. Але незабаром виявилося, щосамородна платина містить інші, ще невідомі метали.

    У 1803 р. англійський фізик і хімік У. Уолластон відкрив у ній паладій,який отримав свою назву від малої планети Паллади, і родій, названий такпо рожево-червоному кольору його солей (від грец. rhodon - троянда). У 1804 р.англійський хімік С. Теннант, досліджуючи залишок від розчинення самородноїплатини в «царській горілці» (суміш азотної і соляної кислот), знайшов в ньому щедва нових металу. Один з них - іридій - отримав назву внаслідокрізноманітності забарвлення його солей (від грец, iris - веселка). Інший був названийосміем по різкому запаху його оксиду OsO4 (від грец. osme - запах). Нарешті,в 1844 р. професор Казанського університету К.К. Клаус відкрив ще одинсупутник платини - рутеній (від лат. Rhuthenia - Росія).
    Матеріалом для дослідження К.К. Клауса служили залишки від афінажу
    (очищення) уральської самородної платини. Вона була відкрита в золотоноснихпісках Верх-Ісетським гірського округу в 1819 р. Незабаром і в інших місцяхбуло знайдено «біле», «Жаб'ячі» золото або «серебрецо». У 1823 р. В. В.
    Любарський показав, що всі ці знахідки не що інше, як самородна платина.

    У 1824 р. на Уралі було видобуто 33 кг самородної платини, а в 1825 р. вже
    181 кг. Незадовго перед цим (у 1823 р.) був звільнений у відставку міністрфінансів Д.А. Гур'єв, що призвів Росію на грань грошової катастрофи. Йогонаступник Е. Ф. Канкрін, щоб врятувати становище, намітив в числі інших заходівкарбування платинової монети. У 1826 р. гірські інженери П. Г. Соболевський і В.В.
    Любарський розробили технологію отримання куванням платини.
    Спосіб цей полягав у наступному: губчату платину, отриману прожарювання
    «Нашатирний платини», тобто гексахлорплатіната амонію, набиту вциліндричні залізні форми, сильно здавлювали гвинтовим пресом іотримані циліндри витримували при температурі живого близько 36 год,після чого з них отковивалі смуги або прутки. До кінця 1826 цимспособом було отримано 1590 кг куванням платини. Раніше за способом паризькогоювеліра Жаннетта платину сплавляли з миш'яком. Сильним прожарювання наповітрі миш'як випалювали з отриманих злитків, після чого їх піддавалигарячої куванні. Цей спосіб був вкрай небезпечний для здоров'я і пов'язаний звеликими втратами платини. За кордоном його замінив спосіб У. Уолластона,який зберігався в таємниці і був опублікований тільки в 1829 р. В основнихрисах він схожий зі способом П. Г. Соболевського. Отримання виробів за допомогоюпресування і подальшого спікання порошків металів, карбідів та іншихз'єднань широко застосовується під назвою металокераміки або порошковогометалургії.

    У 1828 р. був початий випуск платинової монети вартістю в 3,6 і 12 руб.
    Але в 1845 р. царський уряд вирішив припинити її карбування, а в 1862р. продало за безцінь іноземній фірмі залишки від афінажу платини,накопичилися на Монетному дворі.

    Наприкінці XIX ст. попит на платину сильно зріс, зокрема, через їїзастосування як каталізатора у виробництві сірчаної кислоти. Однак власникиуральських платинових копалень, які постачали тоді близько 95% світовоговидобутку платини, замість того, щоб налагодити афінаж платини і виробництвоплатинових виробів і препаратів, вважали за краще продавати сиру платину закордон. Отже, Росія, будучи монополістом з видобутку самородної платини,виявилася вимушеною купувати за кордоном платинову посуд, дріт іін Тільки в 1914 р. був заборонений вивіз сирої платини, а в 1915-1918 рр..побудований платино-афінажних завод в Єкатеринбурзі.
    Незабаром (в 1918 р.) була введена державна монополія на видобуток,очищення і купівлю-продаж дорогоцінних металів. Тоді ж з ініціативи проф.
    Л. А. Чугаева був заснований при Академії наук Інститут з вивчення платини іінших благородних металів (у 1934 р. увійшов до складу Інституту загальної танеорганічної хімії АН СРСР). Його директорами були Л. А. Чугаев і
    Н. С. Курнаков.
    У роки першої світової та громадянської воєн видобуток золота та платини сильновпала. Але вже в 1921 р. Раднарком УРСР видав постанову «Про золотий іплатинової промисловості ». У ньому зазначалося, що родовища золота іплатини становлять власність держави, наголошувалося особливо важливезначення їх розробки і передбачався ряд заходів, спрямованих навідновлення та розвиток видобутку цих металів. Так була відновленаробота золотих і платинових копалень, але із застосуванням механізації внебачених раніше масштабах. За роки Радянської влади були відкриті і введенів експлуатацію родовища золота в Сибіру, Казахстані, Примор'я і іншихрайонах СРСР. Була налагоджена комплексна переробка мідно-нікелевихсульфідних руд Заполяр'я з витягом з них дорогоцінних металів.
    У капіталістичних країнах (за оцінкою на 1970 р.) загальний видобуток золотастановила 1293,8 т, у тому числі 999,7 т припадає на Південно-Африканську
    Республіку, 74,2 т - на Канаду, 52,9 т - на США, 21,5 т - на Австралію,решта - на Японію, Мексику та Індію.

    Головні закордонні постачальники платини і її супутників - ПАР, Канада,
    Колумбія, США. Відносна вартість платинових металів на ринках Заходу
    (за даними кінця 1960 р. складала, якщо взяти вартість золота заодиницю:
    | Ru | Rh | Pd | Os | Ir | Pt |
    | 1,8 | 6,2 | 1,0 | 7,5 | 5,3 | 4,3 |

    ВЛАСТИВОСТІ І МЕТОДИ ОТРИМАННЯ Благородні метали
    Срібло має значну хімічну стійкість. На відміну від міді вонозберігає металевий блиск при дії повітря, вологи і вуглекислогогазу. Але, подібно до міді, срібло вже при кімнатній температурі покриваєтьсятемним нальотом сульфіду Ag2S. Подібно до міді, срібло легко розчиняється вхолодної розведеної азотної кислоти з утворенням нітрату:

    3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2Н2Oі в гарячій концентрованої сірчаної кислоти з утворенням сульфату:

    2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2Н2O

    Ляпіс - безбарвні кристали, добре розчинні у воді. З йоговодного розчину їдкі луги беруть в облогу бурий оксид срібла Ag2O, вже при
    300 ° С розпадається на кисень і срібло. Галогеніди срібла AgCI, AgBr,
    AgI у воді нерозчинні, але AgF добре розчинний. Ці з'єднання утворюють заміаком, ціанідами лужних металів і тіосульфатів натрію добрерозчинні комплексні солі.

    Всі солі срібла легко відновлюються до металу. Ляпіс і йогорозчини, потрапивши на шкіру, залишають на ній чорні плями мелкораздробленногосрібла; звідси старовинна назва AgNO3 - ляпіс (від лат. lapis internalis
    - Пекельний камінь).

    Для срібла найбільш характерна ступінь окислення + l. Відомі лишедеякі з'єднання срібла зі ступенем окислення +2, наприклад фторид AgF2,нітрат Ag (NO3) 2. Вода розкладає їх з виділенням солей Ag 1 і кисню.

    У порівнянні з сріблом золото значно більш стійко проти хімічнихвпливів. З неметалами, крім галогенів, воно не реагує навіть принагріванні. Кислоти - соляна, азотна, сірчана - на золото не діють.
    Воно розчиняється тільки в суміші соляної та азотної кислот (яку алхімікиназвали «царської горілкою» за її здатністю розчиняти золото, яке вважалося
    «Царем металів»). У цій суміші утворюється хлор і нітрозілхлорід NOCl:

    ЗНС1 + HNO3 = Сl2 + NOCl + 2Н20

    Хлор із золотом дає хлорид золота (III) АuС1з. Він з соляною кислотоюутворює комплексну золото (Ш) хлороводородную кислоту H [AuCl4], якавиділяється при випаровуванні її розчину у вигляді жовтих кристалів складу
    H [AuCl4] * 2H2O. Її сіль - тетрахлораурат натрію (оранжево-жовті кристали)
    - Добре розчинна у воді.

    Золото розчиняється також в розчинах ціанідів натрію або калію придоступі повітря:

    4Аu + 8NaCN + 2Н2O + Оз == 4Na [Au (CN) 2] + 4NaOH

    Ця реакція, відкрита в 1843 р. П. Р. Багратіоном ( племінником знаменитогополководця П. І. Багратіона), широко застосовується для добування золота зруд.
    Золото дуже легко осідає з розчинів його сполук неорганічнимивідновлювачами, наприклад сульфатом заліза (II):

    2АuС1з + 6FeSO4 = 2Fe2 (SO4) 3 + 2FeCl3 + 2Аu або хлоридом олова (II):

    2АuС1з + 3SnCl2 = 3SnCl4 + 2Аu
    Якщо останню реакцію проводити в розведених розчинах, виходитьпурпуровий колоїдний розчин золота в гексагідроксооловянной кислоті
    H2 [Sn (OH) 6], званий «кассіевим пурпуром» (за ім'ям німецького лікаря А.
    Касія, який відкрив це явище приблизно в середині XVII ст .).

    Багато органічних речовин відновлюють золото з його сполук.

    Найголовніші властивості платинових металів приведені в таблиці (див. вище). У
    VIII групи періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва ці елементиутворюють дві тріади ( «трійки»), а саме: 1) легкі платинові метали --рутеній, радій, паладій, що мають щільність близько 12 г/см3; 2) важкіплатинові метали - осмій, іридій, платина, що мають щільність близько 22г/см3. Всі платинові метали в чистому вигляді мають сріблясто-білий колір.
    Всі вони, крім осмію, не окисляються на повітрі і дуже стійкі протидії багатьох хімічних реагентів. У з'єднаннях платинові металивиявляють різні ступені окислення та сильно виражену схильність доутворення комплексних сполук.

    Необхідно, однак, відзначити, що платинові метали у вигляді такзваної «черні» (дрібного чорного порошку, одержуваного відновленнямрозчинів сполук платинових металів) значно хімічно більшактивні, ніж ті ж метали у вигляді зливків. Подібним чином рутеній, радій,осмій і іридій, будучи сплавлені з платиною, цинком, міддю та іншимиметалами, переходять в розчин при дії «царської горілки», хоча вона недіє на ці метали, взяті окремо.

    Хімічні властивості платинових металів мають багато спільного. Зручніше за всепростежити це, якщо розглядати діади, утворені стоять одним підіншим легким і важким платиновими металами.

    Таких Діад три: 1) рутеній, осмій; 2) радий, іридій; 3) паладій,платина.

    Рутеній і осмій крихкі і дуже міцні. При дії кисню і сильнихокислювачів вони утворюють оксиди RuO4 і OsO4. Це легкоплавкі жовтікристали. Пари обох сполук мають різкий, неприємний запах і дужеотруйні. Обидва з'єднання легко віддають кисень, відновлюючись до RuO2 і
    OsO2 або до металів. З лугами RuO4 дає солі (рутенати):

    2Ru04 + 4КОН = 2K2RuO4 + 2Н2O + О2

    OsO4 дає з гідроксидом калію комплексне з'єднання K2 [OsO4 (OH) 2].

    Родій і іридій менш тверді та крихкі, ніж рутеній і осмій. У вигляді сплавіврадій і іридій дуже повільно розчиняються в «царській горілці» з утвореннямкомплексних кислот. Компактні ж родій і іридій нерозчинні навіть у
    «Царській горілці» при нагріванні. При ПрокаєвІванов в атмосфері кисню обидваметалу утворюють оксиди Rh203 і IrO2, що розкладаються при високихтемпературах.
    Паладій і платина - дуже пластичні, порівняно м'які метали.
    Паладій, подібно до срібла, але на відміну від інших платинових металів,розчиняється при нагріванні в азотної і концентрованої сірчаної кислоти зосвітою нітрату та сульфату паладію (II):

    3Pd + 8HNO3 = 3Pd (NO3) 2 + 4H2O +2 NO

    Pd + 2H2SO4 = PdSO4 + SO2 (+ 2Н20

    На платину ці кислоти не діють. «Царська горілка» при слабкому нагріванні розчиняє і паладій, і платину з утворенням комплексних сполук - тетрахлорпалладіевой кислоти і гексахлорплатіновой кислоти.
    Гексахлорплатіновая кислота - червоно-коричневі кристали складу
    H2 [PtCl6] * 6H2O. З її солей велике значення для отримання платини маєгексахлорплатінат амонію-світло-жовті кристали, малорозчинні у воді.
    При прожарюванні вони розкладаються:

    (NH4) 2 [PtCl6] = Pt + 2NH4Cl + С12
    Платина залишається в мелкораздробленном вигляді ( «платинова губка»). Всіплатинові метали поглинають водень, особливо платина і паладій.
    Останній може поглинути до 900-1000 обсягів водню, при цьому металзбільшується в обсязі і покривається тріщинами.
    Металургія благородних металів істотно відрізняється від способіввиплавки з руд таких металів, як залізо, мідь, цинк, свинець, алюміній імагній. Пояснюється це тим, що вміст благородних металів у їхрудах, як правило, дуже невелика. Крім того, значні кількостіблагородних металів одержують при очищенні (рафінуванні) «чорнових»металів - свинцю, міді, нікелю. Зокрема, понад 80% видобутку сріблаотримують в якості одного з продуктів рафінування свинцю, виплавленогоіз сульфідних свинцевих і свинцево-цинкових руд. Такий свинець, такзваний веркблей, завжди містить домішки срібла. Щоб його виділити,розплавлений і нагріте до червоного веркблей перемішують з цинком, якийутворює з сріблом інтерметалевих сполуки, що мають меншущільність, ніж розплавлений свинець, і більш високу температурузатвердіння. Тому при охолодженні веркблея на його поверхню спливає
    «Срібляста піна» - затверділий сплав цинку, срібла і свинцю. Цю піну,збирають і потім сильно нагрівають в реторта із суміші вогнетривкої глини зграфітом. Після видалення цинку у вигляді пари в реторти залишається сплавсрібла і свинцю. Його піддають купелірованію, що складається в тому, що наповерхню сріблястого свинцю, який міститься у піч з подом з пористогоматеріалу, направляють струмінь повітря. Свинець при цьому окислюється в оксидсвинцю PbO «свинцевий глет», який плавиться, частково всмоктуєтьсяматеріалом пода, частково стікає в приймач. Разом зі свинцем окислюютьсята інші метали, їх оксиди видаляються з «глет». Отримане сире сріблоочищають, найкраще електролізом. Анодами служать пластини, відлиті зсирого срібла, катодом - тонкі листи з чистого срібла, електролітом --розчин нітрату срібла. При пропущенні струму аноди розчиняються, утворюючикатіони Ag +. Вони розряджаються на катодах, де чисте срібло осідає;домішки ж (наприклад, золото) накопичуються на дні ванни у виглядіілообразного осаду, званого шламом (від нім. Schlamm - мул).
    Електролізом можна також відокремити срібло від свинцю. У цьому випадку анодивідлилися з сріблястого свинцю,. катоди роблять з чистого листовогосвинцю; електролітом служить гексафторокремніевая кислота H2 [SiF6]. Чистийсвинець осідає на катодах, а срібло (разом із золотом та платиновимиметалами) випадає на дно у вигляді шламу.

    Одним з важливих джерел для отримання срібла (і золота) єшлам, який утворюється при електролітичному рафінуванні міді. При цьомупроцесі анодами служать литі пластини з міді вогневого рафінування,катодом - тонкі листи з електролітичної міді, електролітом - розчинсульфату міді (II) з добавкою сірчаної кислоти. Осідає на дні ванни шламвисушують і сплавляють під шаром суміші соди з селітрою. Отриманий сплав
    «Метал Дарі» містить 93-97% срібла, золота 2,0-2,5%, решта - мідь ідомішки. Його очищають електролізом. Золото (іноді платина і паладій)випадає у вигляді шламу.

    Руди золота містять зазвичай дуже небагато цього металу (від 3 до 16 г на
    1 т). Тому подрібнену руду спочатку піддають збагаченню. Зотриманого концентрату витягують золото дуже слабким розчином ціанідунатрію (іноді кальцію) при одночасному продування повітрям. Золото (ісрібло) переходить у розчин у вигляді комплексних ціанідів Na [Au (CN) 2] і
    Na [Ag (CN) 2]. З цього розчину золото (і срібло) беруть в облогу цинком, продуктреакції обробляють розведеної соляною або сірчаною кислотою для видаленняцинку, залишок висушують і сплавляють. Остаточну очищення золотавиробляють електролізом в солянокислим розчині хлориду золота (III),підігрітому до 60-70 ° С. У цих умовах золото осідає на катодах зчистого листового золота, срібло випадає у вигляді шламу. Платина переходитьв електроліт; її видаляють у вигляді гексахлорплатіната амонію, додаючи доелектроліту хлорид амонію.
    Поділ платинових металів та отримання їх в чистому вигляді (афінаж) --дуже складне завдання, що вимагає великої витрати праці, часу, дорогихреактивів, а також високої майстерності. Самородну платину, платиновий
    «Лом» і інший матеріал перш за все обробляють «царської горілкою» прислабкому нагріванні.

    При цьому повністю переходять в розчин платина і паладій у вигляді
    Н2 [PtСl6] і H2 [PdCI6], мідь, залізо та нікель - у вигляді хлоридів CuCl2,
    FeCl3, NiCl2. Частково розчиняються родій і іридій у вигляді H3 [RhCl6] і
    H2 [IrCI6]. Нерозчинний в «царcкой горілці» залишок складається із з'єднанняосмію з іридію, а також супутніх мінералів (кварцу SiO2, хромистоїзалізняку FeCr2O4, магнітного залізняку Fе3О4 та ін.)
    Відфільтрувавши розчин, з нього беруть в облогу платину хлоридом амонію. Однак,щоб осад гексахлорплатіната амонію не містив іридію, якийутворює також важкорозчинних гексахлорірідіт (IV) амонію
    (NH4) 2 [IrCl6], необхідно відновити Ir (IV) до Ir (III). Це роблятьдодатком, наприклад, тростинного цукру C12H22O14 (спосіб
    І. І. Черняєва). Гексахлорірідіт (III) амонію розчинний у воді і хлоридомАмоній не осідає.
    Осад гексахлорплатіната амонію фільтрують, промивають, висушують іпрожарюють. Отриману платинову губку спресовують, а потім сплавляють вкисню-водневому полум'я або в електричній високочастотного печі.

    З фільтру від гексахлорплатіната амонію витягують паладій, родій ііридій; зі сплаву іридію виділяють іридій, осмій і рутеній. Необхідні дляцього хімічні операції дуже складні.

    В даний час головним джерелом отримання платинових металів служатьсульфідні мідно-нікелеві руди. В результаті їх складної переробкивиплавляють так звані «чорнові» метали - забруднені нікель і мідь.
    При їх електролітичному рафінуванні благородні метали накопичуються ввигляді анодного шламу, що направляють на афінаж.

    використання благородних металів

    Срібло та золото - дуже пластичні, тягучі і порівняно м'якіметали. З срібла можна витягнути дріт довжиною 100 м, маса якоївсього 0,045 г; маса золотого дроту тієї ж довжини - 0,04 р. Срібло тазолото можна проковують в найтонші листки (до 0,4 мкм), що просвічуютьсинювато-зеленим або зеленим кольором. Для додання твердості срібло ізолото сплавляють з міддю. З цього сплаву виготовляють ювелірні та іншівироби. Зміст благородного металу в 1 кг його сплаву, виражена вграмах, називається його пробою.

    У нашій країні встановлені проби: 375, 500, 583, 750, 958 для золота і
    800, 785, 916 для срібла. В Англії, США, Швейцарії та деяких іншихкраїнах проба виражається в умовних одиницях - каратах. Проба чистогометалу прийнята за 24 карата (проба 1000). Золото 18 каратів - те ж саме,що золото 750-ї проби, і т.д. Золота монета в Росії і в багатьох іншихкраїнах чеканилася із золота 900-ї проби, срібна зі срібла 900-ї і 500 --ї проби. В даний час карбування монети з сплавів благородних металівне проводиться. Однак благородні метали, їх сплави і хімічніз'єднання отримують все зростаюче застосування в техніці. Тут можнатільки згадати найголовніші з них.

    Протягом декількох сторіч при виготовленні дзеркал поверхню скла покривали амальгамою олова - сплавом ртуті з оловом. Ця робота внаслідок отруйності ртутних парів була вкрай шкідливою для здоров'я. У 1856 р. знаменитий німецький хімік Ю. Лібіх знайшов спосіб покриття скла тонким шаром срібла. Сутність способу полягає у відновленні срібла з аміачного розчину його солей глюкозою. На поверхні скла осідає тонкий міцний наліт срібла, що заміняє амальгаму. Цей швидкий, нешкідливий і недорогий спосіб остаточно витіснив колишній тільки на початку XX ст.
    Срібло є найкращим провідником електрики. Його питомийопір при 20 (одно 0,016 Ом * мм/м (воно дорівнює 0,017 для міді, 0,024для золота і 0,028 для алюмінію). Цікаво, що під час другої світовоївійни Державне казначейство США видало «Манхеттенського проекту» 14 тсрібла для використання як провідника у роботах зі створення атомноїбомби. Внаслідок гарною електричної провідності і стійкості протидії кисню при високих температурах срібло застосовується як важливийв електротехніку матеріал.
    Завдяки стійкості срібла проти їдких лугів, оцтової кислоти та іншихречовин з нього виготовляють апаратуру для хімічних заводів, а такожлабораторний посуд. Воно служить каталізатором в деяких виробництвах
    (наприклад, окислення спиртів у альдегіди). Сплави на основі сріблазастосовують також для виготовлення ювелірних виробів, зубних протезів,підшипників та ін Солі срібла використовують в медицині та фотографії. Не такдавно іодіда срібла AgI у вигляді аерозолю отримав застосування дляштучного викликання дощу. Дрібні кристали іодіда срібла,введені в хмару, служать центрами, на яких відбувається конденсаціяводяної пари і злиття дрібних краплин води у великі дощові краплі.
    Золото застосовують у вигляді сплавів, зазвичай з міддю, в ювелірному ізубопротезної справі. Сплави золота з платиною, дуже стійкі протихімічних впливів, використовують для виготовлення хімічної апаратури.
    З'єднання золота застосовують також в медицині та у фотографії.

    Практичні застосування платинових металів великі й різноманітні. Вонивикористовуються в промисловості, приладобудуванні, зубоврачеваніі і ювелірномусправі.
    Стійкість проти дії кисню навіть при високих температурах,кислотно-і жаротривкого роблять платину, родій, іридій цінними матеріаламидля лабораторної і заводської хімічної апаратури. Тиглі з радію, іридіюзастосовують для робіт із фтором та його сполуками або для робіт при дужевисокій температурі. Загальна маса платинових човників на одному з заводів,виготовляють скляне волокно, становить кілька сотень кілограмів. Зсплаву 90% Pt + 10% Ir виготовлені міжнародні еталони метра ікілограма. У частинах приладів, де потрібна велика твердість і стій -кістка проти зносу, використовують природний осмістий іридій. Дуже світлий іНЕ темніють з часом сплав 80% Pd + 20% Ag застосовують для виготовленняшкал астрономічних і навігаційних приладів.

    За здатності відбивати світло родій лише трохи поступається сріблу. Він нетьмяніє з часом, тому дзеркальні поверхні астрономічнихприладів воліють покривати родием. Для вимірювання температур до 1600 ° Сслужать термопари з тонких дротів - з платини і зі сплаву 90% Pt 10% Rh.
    Більш високі температури (до 2000 ° С) можна вимірювати термопарою з іридію тасплаву 60% Rh + 40% Ir.

    Платинові метали, а також їх сплави каталізують багато хімічнихреакції, наприклад окиснення SO2 в SO3. Проте в даний час цікаталізатори замінюють іншими речовинами, більш дешевими.

    Один з найсильніших отрут що не має запаху, - оксид вуглецю (II) СО --легко виявити, якщо внести в газову суміш смужку фільтрувальноїпапери, змочену розчином хлориду паладію:

    PdCl2 + CO + H2O = CO2 + 2HCl + Pd

    Внаслідок виділення мелкораздробленного паладію папір чорніє.

    Сплави платини і паладію , які не темніють з часом і не маютьприсмаку, застосовують в стоматології. На наукові та промислові цілі йдеблизько 90% всіх платинових металів, решта - на ювелірне виробництво.

    Орден "Перемога" і орден Суворова 1-го ступеня виготовляють із платини.

    ЛІТЕРАТУРА
    1. Погодін А. Благородні метали. М.: Знание, 1979
    2. Венецкій С.І. У світі металів. М.: Металургія, 1988
    3. Лебедєв Ю.А. Про рідкісних і розсіяних: Розповіді про метали.
    4. М.: Металургія, 1986


         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати ! DMCA.com Protection Status