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


Великая Отечественная война (1941–1945 гг.)
Великая Отечественная война началась 22 июня 1941 г. Согласно плану «Барбаросса» военные силы разделились на три основные группы армии: «Север», «Центр», «Юг». На базе приграничных округов были созданы: 1) Северный фронт (М. М. Попов); 3) Северо-Западный фронт (Ф. И. Кузнецов); 4) Западный фронт (Д. Г. Павлов); 5) Юго-Западный фро ...

Русско-турецкая война. 1877-1878гг. Балканский кризис 70х гг.
Восстания в Герцеговине и Боснии 1875г и в Болгарии 1876г были подавлены турками. В ь1876г Сербия и Черногория объявили войну Османской империи. Сербской армией командовал русский генерал в отставке М.Г.Черняев, на помощь сербам прибыло 4 тыс русских добровольцев. Однако турецкой армии при поддержке Англии удалось разгромить сербов, от ...

Брак с наследником престола
Как же дочь прусского генерала попала во дворце? Казалось, маленькой принцессе нечего было ждать от судьбы. Между тем честолюбивые мечты пробудились в ней очень рано. Позже она писала, что уже в 7 лет мечтала о короне, а когда её троюродный брат принц Пётр Гольштинский был объявлен наследником русского престола, она в глубине души пред ...