Железо (III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными катионами типа квасцов, например, KFe (SO4) 2 - железокалиевые квасцы, (NH4) Fe (SO4) 2 - железоаммонийные квасцы и т.д.

При действии газообразного хлора или озона на щелочные растворы соединений железа (III) образуются соединения железа (VI) - ферраты, например, феррат (VI) калия K2FeO4. Имеются сообщения о получении под действием сильных окислителей соединений железа (VIII).

Для обнаружения в растворе соединений железа (III) используют качественную реакцию ионов Fe3+ с тиоцианат-ионами SCN-. При взаимодействии ионов Fe3+ с анионами SCN - образуется ярко-красный роданид железа Fe (SCN) 3. Другим реактивом на ионы Fe3+ служит гексацианоферрат (II) калия K4 [Fe (CN) 6] (желтой кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe (CN) 6] 4 - выпадает ярко-синий осадок берлинской лазури:

4K4 [Fe (CN) 6] + 4Fe3+ → 4KFeIII [FeII (CN) 6] ↓ + 12K+.

Реактивом на ионы Fe2+ в растворе может служить гексацианоферрат (III) калия K3 [Fe (CN) 6] (красная кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe2+ и [Fe (CN) 6] 3 - выпадает осадок турнбулевой сини:

3K3 [Fe (CN) 6] + 3Fe2+ → 2KFeII [FeIII (CN) 6] ↓ + 6K+.

Интересно, что берлинская лазурь и турнбулева синь - две формы одного и того же вещества, так как в растворе устанавливается равновесие:

KFeIII [FeII (CN) 6] ↔ KFeII [FeIII (CN) 6].

Производство

Железо - один из самых используемых металлов, на него приходится до 95% мирового металлургического производства и основным компонентом сталей и чугунов - важнейших конструкционных материалов. Оно может входить в состав сплавов на основе других металлов - например, никелевых.

Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространенным является доменный процесс.

Первый этап производства - восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000°C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. В печи углерод кокса окисляется до монооксида углерода (угарного газа) кислородом воздуха:

2C + O2 → 2CO↑.

В свою очередь, угарный газ восстанавливает железо из руды:

3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2↑.

Флюс добавляется для извлечения нежелательных примесей из руды, в первую очередь силикатов, таких, как кварц (диоксид кремния). Типичный флюс содержит известняк (карбонат кальция) и доломит (карбонат магния). Против других примесей используют другие флюсы. Действие флюса: карбонат кальция под действием тепла разлагается до оксида кальция (негашеная известь):

CaCO3 → CaO + CO2↑.

Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуя шлак:

CaO + SiO2 → CaSiO3.

Шлак, в отличие от диоксида кремния, плавится в печи. Более легкий, чем железо, шлак плавает на поверхности и его можно сливать отдельно от металла. Шлак затем употребляется в строительстве и сельском хозяйстве. Расплав железа, полученный в доменной печи, содержит довольно много углерода (чугун). Кроме случаев, когда чугун используется непосредственно, он требует дальнейшей переработки.

В современном производстве излишний углерод и другие примеси (сера, фосфор) удаляют из чугуна окислением в мартеновских печах или в конвертерах. Электрические печи используют и для выплавки легированных сталей.

Кроме доменного процесса, распространен процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельченную руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, содержащими водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор - обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твердом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8


Проблемные вопросы « Ледового побоища». Историческая ситуация накануне битвы
В первой половине ХIII столетия на северо-западе Руси, ослабленной монголо-татарским нашествием большую опасность представляла агрессия немецких рыцарей Ливонского ордена. Они заключили союз со шведскими и датскими рыцарями о совместном нападении на Русь, которая переживала период феодальной раздробленности. Беспрерывные распри между кн ...

Культура Киевской Руси при Ярославе Мудром.
Золотым веком древнерусской культуры киевского периода является время княжения Ярослава Мудрого. Именно его стараниями бы возведен на киевскую кафедру митрополит Иларион. Ярослав организовал перевод и переписку книг, создавая тем самым при киевском Софийском соборе первую русскую библиотеку. Большое внимание князь уделял развитию правос ...

Основные этапы формирования Афинского полиса
В последнее десятилетия VII в. до н.э. недовольство господством эвпатриодов крайне обострилось. Обстановка в стране была очень напряжённой. И в конце-концов, началось открытое восстание против эвпатриодов. В то же время Афины стремились овладеть островом Саламином, так как Саламин закрывал выход в открытое море из афинских гаваней. В 594 ...