Темір-аммоний ашудасын алудың электрохимиялық технологиясының негіздерін жасау

РЕФЕРАТ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1 ӘДЕБИ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.1 Темір және оның физика.химиялық қасиеттері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 10
1.2 Темірдің маңызды қосылыстары 11
1.2.1 Темірдің (II) қосылысы ... ... ... ... ... ... .. 11
1.2.2 Темірдің (III) қосылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.3 Темірдің электрохимиялық қасиеттері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 16
1.3.1 Темірдің электролиттік тұнуы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 18
1.3.2 Темірді электртұндыру кезіндегі катодтық процесс
18
1.3.3 Темірді электртұндыру кезіндегі анодтық процес
... ... ... ... ... ... ... ... 20
1.4 Темірлеу электролиттері және электролиз режімдері
... ... ... ... ... ... 22
1.5 Темір жабындыларының физика.техникалық қасиеттері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 25
1.6. Ашудас ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 27
1.6.1 Темір . аммоний ашудасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
1.6.2 Темір . аммоний ашудасының физикалық қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 30
1.6.3 NH4Fe(SO4)2 * 12H2O химиялық қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
2 ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
2.1 Жұмыстың орындалу әдістемесі ... ... ... ... ... ... .. 32
2.2 Электролиз әдісімен темір (III) сульфатын алу
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
2.3 Темір . аммонийлі ашудас синтезі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 36
2.4 Темір электродының қасиеттерін поляризациялық қисықтар түсіру арқылы зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 36
2.4.1 Темір электродының анодтық поляризациялық қисығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 37
2.4.2 Темір электродының катодтық поляризациялық қисығы
... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
2.4.3 Темір электродының циклді поляризациялық қисықтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 39
ҚОРЫТЫНДЫ 42
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... 43
Қосымшалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46
Жұмыстың өзектілігі:Қазіргі заманда бейорганикалық заттар технологиясы саласында электрохимиялық әдістер көбірек көңіл бөлуді талап ететіні белгілі.Электрохимия қазіргі күннің өзінде металлургияның,химияның және қоршаған ортаның экологияға байланысты проблемаларын шешуге елеулі үлес қосып келеді.Бұл бағыттағы ғылыми-зерттеу жұмыстары-ғалымдардың алдындағы кезек күттірмейтін өзекті мәселелердің бірі болып отыр. Сонымен қатар бейорганикалық және органикалық қосылыстарды алуда электрохимиялық әдістердің алатын орны ерекше.Бейорганикалық қосылыстардың ішінде темір қосылыстары аса маңызды болып табылады.Ал, оларды алудың белгілі әдістері химиялық және көп сатылы.Темірдің күкіртқышқылды тұздары аса маңызды қосылыстар болып табылады.Мысалы,темір (III) сульфаты өнеркәсіпте FERIX-3 деген атаумен көптеген салаларда кеңінен қолданылады.Бұл қосылыс ауыз суды өңдеуде, сонымен қатар тұнбаларды өңдеуде пайдаланылады.
1. Ангелов И.И., Карякин Ю.В. Чистые химические вещества. VI Басылым, переработанное и дополненнное. Издательство «Химия», М.: 1974г.50-55стр.
2. Третьяков Ю.Д. [и др.]. Неорганическая химия: в 2 т.: учебник -М.: Химия, 2001. -1055с.
3. Шоқыбаев Ж. Химия , - Алматы, Мектеп, 1986.-192б.
4. Ангелов И.И., Карякин Ю.В. Чистые химические вещества. VI Басылым, переработанное и дополненнное. Издательство «Химия», М.: 1974г.50-55стр.
5. Некрасов Б. Основы общей химии. –М.: Химий, 1969, Т.2.-400с.
6. В.Шретер.- Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др. Химия. /Справ. Изд. Пер. С нем.-М.: Химия, 1986.-648с
7. Бірімжанов А. Жалпы химия. Алматы, 2005. -296б.
8. Глинка Н.Л. Общая химия. –Л.: Химия . 1980. -720с.

9. Турьян Я.И. Окислительно-восстановительные реакции и потенциалы в аналитической химии. – М.: Химия, 1989. -243с.
10. В.Шретер.- Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др. Химия. /Справ. Изд. Пер. С нем.-М.: Химия, 1986.-648с.
11. Хаускрофт Р., Констебл Э. Современный курс общей химии: в 2 т./ -М.: Мир, 2002. -1067с
12. Некрасов Б. Основы общей химии. –М.: Химий, 1969, Т.2.- с. 040
13. Кабанов Б.Н., Электрохимия металлов и адсорбция. – М.: Наука, 1966.
        
        Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті
Жалпы және бейорганикалық химия кафедрасы

__________2015 ... ... ... ... ... ЖҰМЫС
Тақырыбы:
05072000 - ... ... ... студенті
Қалибек Н. ... ... ... ... ... ғ . к.,
Қалабаева М.Қ.
Алматы, 2015
РЕФЕРАТ
Дипломдық жұмыс 46 ... 7 ... 7 ... және 54 ... көзінен тұрады.
Түйінді сөздер:электрохимия, электродтар, электролиз, ток көзі,ток ... ... ... қисықтар.
Зерттеу нысандары:темір электродтары, темір (III) сульфаты.
Жұмыстың мақсаты: қол жетімді темір электродтарын пайдаланып, электролиз әдісімен ... ... алу ... ... ... ашудасын алу мақсатында - электролиз әдісімен темірдің (III) сульфатын алу; поляризациялық қисықтар түсіру арқылы темірдің электрохимиялық еру заңдылықтарын ... ... ... әдісімен темір (III) сульфатын алдық. Темір электродтарының еру заңдылықтарын поляризациялық ... ... ... ... ... ... қол ... (III)сульфаты арқылы-темір - аммоний ашудасы алынды.
Жұмыстың практикалық ... ... ... ... ... ... аясы өте кең. ... тері және мақта - маталы талшықты бұйымдарды бояуда қолданылған темір-аммоний ашудасының уақыт өте келе маңызы, қолданылу аясы ... ... ... ... ... ... ... жанбайтын қағаздар алу, күміс пен алтынды тазалайтын ұнтақтар және пасталарды алу , тазалағыш ... , ... ... фотографиялық эмульсияларды дайындауда, тері өңдеу саласындағы тері илегіш ... ... ... ... ... қосылысты электрохимиялық әдіспен алу тазалығы жоғары өнімге қол жеткізуге мүмкіндік береді.
РЕФЕРАТ
Дипломная работа изложена на 46 ... ... 7 ... 7 ... и ... использованных источников из 54 наименований.
Ключевые слова:электрохимия, железные электроды, электролиз, ... ... ... ... ... ... ... (III).
Цель работы: используя доступные электроды из железа получить железoаммонийные квасцы методом электролиза.
Методы исследования:Метод электролиза- для ... ... ... ... ... электрохимических свойств железа получить поляризационные кривые;
В процессе работы было исследовано электрохимическое поведение железа методом снятия поляризационных ... ... ... ... ... ... железа (III) разработан способ получения железоаммонийных квасцов.
Практическая ... ... ... аммонийные с давних пор используются в качестве протравы при крашении шерстяных и хлопчатобумажных пряжи и тканей.Сейчас, значимость железоаммонийных квасцов ... они ... как ... ... в кожевенной промышленности при квасцевании и в фотопромышленности для фотоэмульсий на желатиновой ... и в ... как ... и ... также как дезодорант-антиперспирант и средство после бритья.Разработанный электрохимический способ получения важного ... ... ... ... с ... ... и высокой чистоты.
ABSTRACT
This diploma work presented in 46 pages, includes 54 references, 7 figures, ... words: ... ... iron, ... source ... ... crooked.
Objects of research:iron electrode, ferrous sulfate(III),ferric ammonium alum.
Objective of the ... the ... ... to obtain iron ammonium alum iron by electrolysis.
Methods: electrolysis method to obtain iron ... the ... was ... the ... ... of iron ... ... curves.Using obtained by electrolysis of ferrous sulfate (III) has been made on the synthesis of the iron ammonium ... ... of the work: iron ammonium alum has long been used as a mordant in dyeing wool and cotton yarn and ... iron ammonium alum importance has increased, as the clause is used tanning agent in the leather industry in the aluming and for ... gelatin ... on the basis of and in medicine as an ... ... and ... as well as the ... and ... product after britya.Razrabotanny electrochemistry method for obtaining important commodity in today's world iron alum ammmoniya gives vozmozhnostpolucheniya product with the best ... and high ... ... және оның ... ... маңызды қосылыстары
11
1.2.1
Темірдің (II) қосылысы..........................
11
1.2.2
Темірдің (III) қосылысы................................................................
13
1.3
Темірдің ... ... ... ... ... кезіндегі катодтық процесс
18
1.3.3
Темірді электртұндыру кезіндегі анодтық процес
................................
20
1.4
Темірлеу электролиттері және электролиз режімдері
........................
22
1.5
Темір жабындыларының ... ... ... - ... ашудасы...................................................................
29
1.6.2
Темір - аммоний ашудасының физикалық қасиеттері.....................................................
30
1.6.3
NH4Fe(SO4)2 * 12H2O химиялық қасиеттері............................................................
31
2
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ...................................................................
32
2.1
Жұмыстың орындалу әдістемесі..........................
32
2.2
Электролиз әдісімен ... (III) ... ... - ... ... ... электродының қасиеттерін поляризациялық қисықтар түсіру арқылы зерттеу......................................................................
36
2.4.1
Темір электродының анодтық поляризациялық қисығы................................................................................
37
2.4.2
Темір электродының ... ... ... ... ... ... ... ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ............................
43
Қосымшалар....................................................................................
46
АНЫҚТАМАЛАР, БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
Дипломдық жұмыста жиі ... ... ... тән ... мен ... бойынша шығым - Фарадей заңы бойынша ... ... зат ... ... өткен токтың қандай пайызы жұмсалғанын білдіретін шама (ТШ, %);
Дипломдық жұмыста келесі терминдердің белгілеулері мен қысқартулары қолданылған:
* і - ток ... ... І - ток ... ТШ - ток ... ... %;
* ... - ... концентрациясы, моль/л;
* І - анодты ток;
* І - катодты ток;
* Е- ... ... ... Е- ... потенциал, В;
* Е- стандартты электродтық потенциал, В;
* Е - электрод потенциалы, В;
* Т - ... ... К
*
* t - ... ... τ - электролиз ұзақтығы, сағат;
* F - Фарадей саны;
*
* q - ... ... г/А · ... ... ... ... ... технологиясы саласында электрохимиялық әдістер көбірек көңіл бөлуді талап ететіні белгілі.Электрохимия қазіргі күннің өзінде металлургияның,химияның және қоршаған ортаның ... ... ... ... ... үлес ... келеді.Бұл бағыттағы ғылыми-зерттеу жұмыстары-ғалымдардың алдындағы кезек күттірмейтін өзекті мәселелердің бірі ... ... ... ... ... және органикалық қосылыстарды алуда электрохимиялық әдістердің алатын орны ерекше.Бейорганикалық қосылыстардың ішінде темір қосылыстары аса маңызды болып ... ... ... белгілі әдістері химиялық және көп сатылы.Темірдің күкіртқышқылды тұздары аса ... ... ... табылады.Мысалы,темір (III) сульфаты өнеркәсіпте FERIX-3 деген атаумен ... ... ... ... ... ауыз суды ... сонымен қатар тұнбаларды өңдеуде пайдаланылады.Ол судан күкіртсутектің иісінің шықпауын қамтамасыз етеді.Осыдан басқа темір (III) сульфатынан жасалған препарат косметикада, ... ... сыра ... ... металлургияда, металл өңдеу саласында кеңінен қолданысқа ие.Химиялық өнеркәсіпте көптеген бейорганикалық заттарды алуда бастапқы шикізат ретінде іске асады,мысалы, медицинада, аналитикалық ... тағы ... ... ... ... ашудасын алуда пайдаланылады.Осыған орай темір қосылыстарын,оның ішінде, темір-аммоний ашудасын алудың тиімді электрохимиялық әдісін жасау өзекті мәселе болып табылады.
Жұмыстың ... ... ... қол ... ... ... ... электролиз әдісімен темір-аммоний ашудасын алу технологиясының негіздерін жасау.
Жұмыстың міндеттері: ... ... ... (III) ... ... - аммонийлі ашудас синтезін жасау.
3. Темір электродының ... ... ... ... ... зерттеу.
4. Темір электродының анодтық және катодтық поляризациялық қисығын түсіру.
5.Темір ... ... ... және ... ... ... ... түсіру.
Жұмыстың практикалық маңызы:
Қазіргі таңда темір-аммоний ашудасының қолдану аясы өте кең. ... тері және ... - ... ... ... ... ... темір-аммоний ашудасының уақыт өте келе маңызы,қолданылу аясы кеңейе бастады. Айталық, ... ... ... ... жанбайтын қағаздар алу, күміс пен алтынды тазалайтын ұнтақтар және пасталарды алу , тазалағыш ... , ... ... ... ... ... тері ... саласындағы тері илегіш қосылыс алуда қолданылады. Осындай маңызды қосылысты электрохимиялық әдіспен алу тазалығы жоғары өнімге қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Ғылыми ... ... алу ... рет темір электродтарының анодтық еру процесі зерттеліп, анодтық және анодтық-катодтық поляризациялық қис ықтары түсірілді. Темір электродтарының қышқылды ... Fe3+- ... ... ... көрсетілді. Нәтижесінде,темір(III) сульфаты алынды? Оны темір-аммоний ашудасын алуда ... ... ... ... ... ... Студенттер мен жас ғалымдардың "Фараби әлемі" атты ... ... ... "Темір (III) сульфатын алудың электрохимиялық әдісін жасау" ... Н.А. ... ... ӘДЕБИ ШОЛУ
+ Темір және оның физика-химиялық қасиеттері
Темір - периодтық жүйенің VIII топ ... ... ... 26, атомдық массасы 55,85 (56). Атомының сыртқы электрондар конфигурациясы 3d64s2.
Химиялық қасиеті ... ... ... ... ретінде периодтық жүйеде орналасқан көршілес элементтер - ... мен ... ... Көбінесе қосылыстарда темір 2 және 3 валенттілік көрсетеді, сонымен қатар оның 1,4 және 6 ... ... ... да белгілі.
Темірдің жоғары валенттік қосылыстарына қышқылдық қасиет тән. Үш ... ... ... ... ... ... ... қасиеттері бойынша темір - белсенділігі орташа металдар қатарына жатады. ... ... 150 - 2000С - қа ... ... барысында темірдің беттік қабатында жіңішке қорғаныштық оксидтік үлдір түзіледі. ... ... одан әрі ... ... ... ... темір тез тоттанып, темір оксидініңқоңыр түсті гидратталған қабатымен жабылады, соның нәтижесінде түзілген ... ... ... одан әрі тотығудан қорғамайды. Суда темір интенсивті ... ... ... ... артық мөлшерінде темір оксидінің гидратты формалары түзіледі.
Оттегі жетіспеген жағдайда аралас оксид түзіледі Fe3O4(Fe2O3*FeO):
3Fe + 2O2 = Fe3O4(1)
Fe3O4 ... ... ... анодты жасау материалы ретінде қолданылады.
Темір тұз және сұйылтылған күкірт қышқылдарында оңай ериді:
Fe + 2HCl = FeCl2 + ... + ... = FeSO4 + H2↑ ... ... - ... ... ... барысында ғана ериді:
2Fe + 6H2SO4(конц.) = Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (4)
Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O (5)
Алайда, концентрациясы 100% - ға ... ... ... ... ... жоғалтып, әсерлесу жүрмейді.
Темір үшін екі түрлі қосылыс тән: екі және үш ... ... ... ... ... темірдің екі валентті оксидіне немесе темір тотығына сәйкес келсе, екіншісі темірдің үш валентті ... ... ... ... ... кездеспейтін темірдің +6 тотығу дәрежесін көрсететінH2FeO4қышқылының тұздары анықталған.[ 1]
Химиялық қасиеті жағынан реттік нөмірі өскен сайын химиялық ... ... ... d - ... ... саны өскенде, оның тұрақтылығы артады.
Темір оттекте жанғанда мынадай оксидтер (FeII, Fe2III)O4 түзеді. Тотығу дәрежесі (+2)-ге тең темір оксидтерін алу үшін ... ... ... тотықтырады, оттегімен әрекеттестіргенде жоғарыда көрсетілген қос ... ... ... - ... тек ... ... сульфидтер, силикаттар түрінде болады. Жер қыртысындағы мөлшері 4,2%. Бос күйінде тек жерге түскен метеориттер құрамында самородты түрінде болады. Темірдің ... ... ... темір тас Fe3O4, қызыл темір тас Fe2O3, қоңыр темір тас 2Fe2O3 . 3H2O, темір шпаты FeCO3 ... Ең көп ... ... ... ... ... FeS2 ... өте сирек қолданылады [2].
Темірдің төрт аллотропиялық түр өзгерісі бар, ... α-Fe, ... ... 7700С дейін тұрақты, түрі - орталықтанған көлем ішілік куб торлы, өзінің ферромагниттік қасиетін оңай жойып, парамагнитті бола алады.
- β-Fe, ... 770 ... ... көтерілгенде ауада кристалдық құрылымы өзгермегенімен, ферромагниттік қасиеті жойылып парамагнитті болады .
* γ-Fe, темірді ары қарай қыздырғанда 9060С-де ... ... ... ... жақ ... ... куб ... ауысады, бұл түрі парамагнитті қалпында қала береді.
- γ-Fe, темірді 14010С-ге дейін қатты қыздырғанда тағы бір полиморфтық өзгеріс пайда болып, ... ... торы ... ... ... куб ... қайта айналады, ол δ - Fe, сол түрінде балқу температурасына дейін (15390С) өзгермейді.[3].
Темірдің ... ... бос ... ақ сұр ... ... жылтыры бар, электр тогы мен жылуды жақсы өткізетін, магнитке тартылатын, жұмсақ, созылғыш ... Таза ... ... ақ ... жылтыр, соғылғыш, қиын балқитын (балқу температурасы 1539ОС) элемент.Темірдің қаттылығы 4 -- 5; ... ... 7 -- 8. Куб ... ... ... бар. ... ... 7, 864 г/см3, балқу t ═1539 С.
Темірдің 769 С ... ... ... ... ... ... ... темір полиморфты кристалл түзгіш, таза күйінде едәуір берік пластикалық металл.[4]
1.2 Темірдің маңызды ... таза ... алу ... қиын ... үшін оның таза ... ... ... немесе тұзын элнетролиздейді,содан кейін вакуумда қайта балқытады.
Сілтілер темірге әсер етпейді.Темір,басқа да d-элементтер сияқты,онша активті емес бейметалдар мен ... ... ... ... ... мысалы,көміртекпен карбид(Fe3C-цементит),қатты ерітінділер (аустенит,феррит) эвтетикалық қоспалар (темір көміртек,цементит пен аустенит, темір мен ... т.б.) ... ... мен ... ... ... жағдайын,қасиеттерін зерттеудің,темір-көміртекті құймалардың (шойын,болат,жұмсақ темір)құрамы,қасиеті,құрылымын түсінуге үлкен мәні бар.Темір қосылыстарында нөл,екі,үш және алты ... ... [ ... ... ... әрекеттесу арқылы химиялық қосылыс түзе алады.Темір ұнтағын СO ағынында 150-2000 C дейін қыздырып, 101,3 ∙ 102 kПа ... ... ... ... ⁺ 5СO = Fe(CO)5(6)
Темір пентакорбанилі-сары түсті ұшқыш сұйыұқтық (tб=-200 C, tқ=1030 C) суда ерімейді,бензол,эфирде ериді.
Оның молекуласының ... ... ... ... тотығу-тотықсыздану (құрамындығы темірі)реакцияларына қатынасады,бұл реакцияларда координацияланған СO топтары қалып қояды,немесе біразы бөлініп шығады.Темір пентакарбонилі сұйық аммиак ... ... ... реакцияласады:
Fe(CO)5 + 2Na = Na2[Fe (CO4)]+ CO↑ (7)
Спирт ішінде еріген сілтімен реакцияласуын былай көрсетуге болады:
Fe(CO)5 +4KOH = ... + K2CO3 + 2H2O ... ... ... ... -Fe(NO)4,динитрозил-дикарбонилі Fe(CO)2(NO)2 белгілі.
1.2.1Екі валентті темірдің қосылыстары.
Темір (II) оксиді FeO ... - сұр ... ... оңай тотыққыш ұнтақ зат.Оны алу үшін темір оксидін көміртек (II) ... 5000 C ... ... + CO = 2FeO + CO2↑ ... (II) ... екі ... темірдің тұздарына сілтімен әрекет еткенде түзілетін,ақ түсті көлемді тұнба:
FeSO4 + 2NaOH + ... + ... ... ашық ... ... ... соң күрең тартады,ол тотығып,темір (III) гидроксидіне айналғанның ... + 2H2O + O2 = ... ... ... ... ... қышқылдардан түзілген тұздары-суда ерімтал ,гидролиз салдарынан сәл ... ... ... Әлсіз қышқылдардың (CO32-,PO43-) тұздары нашар еритін заттар болады.
Fe2+ ионы ... ... ... жаыл ... ... да сондай түсті болады.
Маңызды тұздары - темір сульфаты FeSO4 ∙ 7H2O, оны алу үшін ... ... 20-30 % ... ... ... ... зиянкестерін қыруға,бояу жасауда т.б. жерлерде қолданады. Қыздырғанда былайша айырылады:
2FeSO4 = Fe2O3 + SO2↑ + SO3↑ ... ... ... да, ... ... ... үш валенттіге айналады:
4FeSO4 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)SO4 (13)
Fe (II) әрі катиондық, әрі ... ... ... ... (FeO), ... ... , сульфиді (FeS),карбонаты (FeCO3) барлығы да сұйытылған қышқылдарда жақсы ериді,нәтижесінде аквакомплекс түзеді
FeO + 2H3O+ + 3H2O = ... ... + 2H3O+ + 3H2O = ... + CO2 ... тұздарының толып жатқан кристаллогидраттары:FeCI2 ∙ 6H2O, Fe(NO3)2∙ 6H2O, FeSO4 ∙ 7 H2O т.б. осы ... Fe(II) ... ... де бар - ... ... ... тек ... күйінде ғана тұрақты, су ерітінділерінде оңай айрылады:
[Fe(NH3)6]CI2 + 6 H2O = Fe(OH)2 + 2NH4CI + 4NH4OH ... ... ... ... ... көпшілігі тұрақсыздау, қос тұздарға ұқсас,оларға жататындар:
Me2[FeCI4], Me2[Fe(CNS)4],(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O(Мор тұзы) т.б.
Аниондық комплекстің тағы ... Fe (II) ... ... да ... цианидтері сияқты тұрақты келеді,түзілуі былай:
4KCN + Fe(CN)2 = K 4[Fe(CN) 6 ] (17)
Бұл калий ... ... ... ... ... H4 [Fe(CN) 6 ] ... (II) ... бөлініп шығады,бұл кушті қышқыл.
Гексацианоферрат қышқылының қышқыл тұздары суда ерімтал ,мысалы сары түсті гексацианоферрат (II) калий K4 [Fe(CN) 6 ]не суда ... ашық ... ... (II) ... (III) K4 [Fe(CN) 6 ... ... - FeSO4 х 7H2O - ашық - ... күйдегі суда жақсы еритін кристаллдар. Өсімдік зиянкестерімен, минералды бояулар мен сия өндірісінде, мата бояу мақсатында, ағын ... ... ... үшін ... ... кескіндерін 20 - 30% - дық күкірт қышқылы ерітіндісінде еріту нәтижесінде алады.
Темір (II)гидроксиді - Fe(OH)2 - ... ... ... ... ... ... өзгеріп, кейін қоңыр түс алып Fe(OH)3- ке айналатын ақ тұнба. Оны ... ... ... ... ... ... болады. Пигмент ретінде қолданылады.
Темір оксиді FeO оңай тотығатын қара түсті ұнтақ. Темір оксидтерін әдетте су буын ... ... әсер ету ... алады. Табиғи темір оксидтері металлдық темірді (оның құймаларын) алудың негізгі көзі болып табылады.
Темір ... FeCO3. ... СО2 бар су әсер ... темір карбонаты кальций карбонаты секілді бірітіндеп жақсы еритін қышқылдық формаға Fe(HCO3)2 ... ... тұз ... ... табиғи су көздерінде кездеседі.
Темір нитраты Fe(NO3)3темірге азот қышқылын әсер ету ... ... ... - ... ... ... ... және жібекті ауырлатқыш ретінде қолданылады.
Темірдің (II) тұздарыоның (III) валентті тұздарына түрлі тотықтырғыштарды қолдану нәтижесінде ауыса ... ... HNO3, KMnO4, Cl2 және ... FeCl2 + KMnO4 + 8 HCl = 5 FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4 H2O ... + 2 H2SO4 + 2 Cl2 = ... + 4 HCl (19) ... ... (III) қосылыстары
Темір (III) оксиді Fe2O3 қызыл-қоңыр түсті зат, оны алу үшін Fe(OH)3 ... Бұл ... ... ... ... ... түзілетін үлкен молекулалы зат FeOOH темірдің көптеген минералдарының негізі болып саналады.
Темір (III) гидроксиді Fe(OH)3,кірпіштей ... ... ... ... темір тұздары сілтімен әрекеттескенде түзіледі:
FeCI3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCI (20)
Темір (III) гидроксиді суда ерімеіді.Қышқылдарда оңай ... ... ... ... ... кушті сілтілерде де ериді, демек мұның сәл амфотерлік қасиеті бар. ... ... ... ... ... ... сияқты ) тұздар, бір негізді темірлі қышқылдың HFeO2 ... ... ... -NaFeO2, темір ферриті - Fe(FeO2)2(былайша айтқанда магнитті темір тас).Үш валентті темірдің ... екі ... ... ... ... қышқылы, калий перманганаты, хлор т.б. тотықтырғыштар әрекетінен) оңай түзіледі. Мысалы:
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4= 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O ... FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4= ... + 2NO↑ + 4 H2O ... ... суда жақсы ерімтал. Fe2O3, Fe2S3, Fe(OH)3қосылыстары қышқылдарда еріп, аквакомплекс түзеді.Қышқыл аралас ерітінділерден үш валентті темір ... ... ... ... 6H2O,Fe(NO3)3∙6 H2O, Fe(NO3)3∙9 H2O,Fe2(SO4)3∙18H2O∙Fe(OH)3 әлсіз негіз болғандықтан оның тұздары күшті ... ... ... FeCI3 ∙6 ... ... ... әрекеттеп алады.Органикалық бояғыштар синтезінде,медицинада(кескен жердің қанын тоқтатуға) ... Үш ... ... ... ... қос ... темір ашудасы KFe(SO4)2∙12 H2O, әсіресе комплнксті тұзда болады,мысалы HCN циансутек қышқылынан,комплексті гексацианоферрат(III) қышқыл H3[Fe(CN)6]түзіледі.Оның тұздарында жақсы еритіні ... ... ... суда ... ... (II) гексацианоферратын (III) Fe3 [Fe(CN)6],түзеді.
Үш валентті темірдің қосылыстары, екі валенттідей емес,ауада тұрақты, тотықпайды,қайта оңай тотығатын затты (H2S,SO2, HI т.б.) ... ... ... FeCl3 - ... - қара ... жасыл дақтары бар кристаллдар.
Жоғары гигроскопиялық қасиетке ие, темірді ... ... ... ... түзіледі. Суды тазалау барысында коагулянт ретінде, маталарды бояуда қоспа ретінде, органикалық синтезде катализатор есебінде қолданылады.
Темір ... ... - өте ... ұшқыш ақ кристалдар. Кристаллогидрат (сары кристалдар)Fe2(SO4)3* 9H2O түзеді. Сулы ерітінділерде темір (III) сульфаты қатты гидролизденуге ұшырайды. Тұз қышқылында Fe2О3 ... ... ... алады. Суды тазалау барысында коагулянт ретінде, металлдарды алуда, мыс балқымасын алуда ... ... - ... ... ... - суда ... ... ашық - күлгін кристаллдар.
Темір (III)гидроксиді Fe(OH)3 темірдің екі валентті гидроксидімен салыстырғанда әлсіз негіз ... ... ... оның ... (ферриттер) радиоэлектроникада магнитті материалдар ретінде қолданылады, сонымен қатар магнитофон ... ... ... ... ... ... - бос ... кездеспейтін темір қышқылының HFeO2 тұзы - темірдің үш валентті оксидінің натрий және калий ... ... ... ... ... ... темір ферриті NaFeO2.
Fe2O3 + Na2CO3 = NaFeO2 + CO2 (23)
Техникада ферриттер немесе ... ... деп ... және ... екі ... металдар, мысалы никель, цинк, марганец секілді металдардың балқыма өнімі.
Алты валентті темірдің ... (III) ... ... бар ... ... ... қыздырса,темір қышқылының тұзы калий ферраты түзіледі:
Fe2O3 + 4KOH + 3KNO3 = 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O ... ... ... да ... ... тотықтырғыштар.Темір қышқылы не оның ангидриді дербес күйде әлі алынбаған заттар.
Темірді,әдетте,кобальт және никельмен бірге бір ... ... ... ... ... ... жағынан рктений мен осмийдің аналогі екенін осы кітаптың соңындағы периодтық жүйенің ұзын периодты түрінен және ... ... ... ... ... көруге болады.
Темірдің маыздылығын сипаттайтын болсақ,оның әлемдік жыл сайынғы қолдану көрсеткіші 500млн.т. құрайды. Темір ... ... ... ... ... сульфидтер, силикаттар. Бос күйінде темір метеориттер құрамынан табылған, саф күйіндегі темір (феррит) сирек түрде магманың сөнген өнімі ретінде ... ... ... ... құрамына енеді, соның ішінде темір рудаларының кендері темірге аса бай.[ ... ... Ғе2+ және Ғе3+ ... шала ... және тотықты тұздарын, ал сілтілі ерітінділерде сәйкесінше гидроксидтерін түзеді. Аса сілтілік ... ... және ... иондары түзіледі, бұл кездегі темірдің тотығу дәрежесі +4 және +6, олар қышқыл ерітінділерде оттегі бөле отырып, тез ыдырайды. Магнетит Ғе2О3 ... ҒеО. Ғе2О3 сулы ... ... ... ... және олар ... тек жоғары температурада түзілетін маңызды қосылыстарына жатады.[8]
Темір донорлы-акцепторлық механизм бойынша әрекеттесу арқылы химиялық қосылыс түзе ... ... ... СО ... 150-2000 С-қа ... ... 101,3 102 кПА ... қысса, темірдің пентакарбонилі Fe(CO)5 түзіледі.
Темір пентакарбонилі - сары түсті ұшқыш сұйықтық (tб=-200, tқ=1030С ) суда ерімейді, бензол, эфирде ериді.
Оның ... ... ... ... яғни ... ... таза ... алуға болады, ол үшін карбонилді қыздырады. Карбонилдер тотығу-тотықсыздану (құрамындағы темірі) реакцияларына қатысады, бұл ... ... СО ... ... ... ... ... бөлініп шығады. Темір пентакарбонилі сұйық аммиак ішінде металдық натриймен реакцияласады:
Fe(CO)5+2Na=Na2[Fe(CO)4]+CO(25)
Спирт қатысындағы сілтімен реакцияласуын былай көрсетуге болады:
Fe(CO)5 + 4KOH = K2[Fe(CO)4] + K2CO3 + ... ... ... ... - Fe(NO)4 және динитрозилдикарбонилі Fe(CO)2(NO)2 белгілі.
Екі валентті темірдің ... ... ... түрінде болатын қосылыстары тұрақсыз келеді, олар ауада, әсіресе, ... ... сары ... ... үш ... ... өтеді. Екі валентті темірдің үш валентті күйге өтуі сутегінің асқын тотығы және азот қышқылы сияқты тотықтырғыштар ... ... ... ... ... (ІІІ) қосылыстары темір (ІІ) қосылыстарына тотықсыздануы қиын жүретін процесс. Реакцияны ... (ІІІ) ... ... ... қосып, ерітіндіні араластыру арқылы жүзеге асыруға болады:
2FeСl3 + Fe = 3FeCl2 ... (VІ) ... ... қызғылт түсті барий ферраты BaFeO4 өте тұрақсыз[9]
Үш валентті темірдің тұздары оның екі валентті ... ... ... ... калий перманганаты, хлор т.б. тотықтырғыштар әрекетінен) оңай түзіледі. Мысалы:
10FeSO4+2KMnO3+8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O ... + 2HNO3 + 3 H2SO4 = ... + 2NO↑+ 4 H2O ... (ІІ) және (ІІІ) ... ... табиғатта кең тараған. Екі валентті темір қосылыстары металдық қасиет көрсетсе, үш валентті қосылыстары ... ... ... ... (ІІ) ... көптеген қасеиттері Mn2+, Zn2+, Co2+, Ni2+ катиондарының қасиеттеріне ұқсас болса, үш ... ... ... Al3+, FeO42-, MnO42-, CrO42- иондарына сәйкес қасиет көрсетеді.
Темір (ІІ) сульфаты Fe2SO4.7H2O ауыл шаруашылық зиянкестерімен күресуде, сия, бояулар жасауда ... (ІІІ) ... ... су ... ... (ІІІ) ... ... органикалық синтезде катализатор ретінде, маталарды бояғанда басытқы ретінде қолданылады [10].
1.3 Темірдің электрохимиялық қасиеттері
Рендалл және Франдсен [11] Ғе2+ ... ... ... үшін 20310 кал мәнін келтіреді. Бұдан,
Ғе = Ғе2+ + 2е ... ... ... ... ... ... - 0.44В, ал сілті ертінділерінде сумен тотығу потенциалы - 0.05 В тең. Бұл, темірдің қышқыл ортада анағұрлым тез ... ... ... әрі ... бірінші сатысы сутегінің тотықсыздануымен тоқтайды. Екінші сатысы - темір тотықтарының түзілуі оттегінің әсер етуі арқылы өтеді. Даркен және ... ... ҒеО және ... ... тотықтары үшін термодинамикалық мәндер келтірілген.
Темірдің және оның қосылыстарының ... ... және ... орталарындағы қосылыстарға айналу мүмкіндіктері және оларға тиісті стандартты тотығу-тотықсыздану потенциалдарының мәндері төмендегі 1.4-кестеде келтірілген.
Көптеген металдардың, ... ... ... ... еруі ... ертінді қышқылдылығы ерекше роль атқарады. Бұл, металдардың гидрокcомплекстерінің электродтық реакцияға қатысуымен байланысты. Алғаш рет бұл схеманы ұсынған А.Н.Фрумкин, ... және ... ... ... ... - ... ... кейбір электрохимиялық реакциялардың стандартты электродтық потенциалдары

Электродты реакция
E0, B
1
Ғе = Ғе[2+] + 2е
-0,440
2
3Ғе +4Н2О = Ғе3О4 + 8Н[+] + 8е
-0,085
3
2Ғе(ОН)2 = Ғе2О3 + Н2 ... + 3Н2О = Ғе2О3 + 6Н+ + ... + 3Н2О = ... + 2Н+ + ... -3е = ... + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ + 3e
-0,059
8
Fe(OH)2 + H2O = Fe(OH)3 + H+
-0,271
9
Fe2+ = Fe3+ + ... + H2O = FeOH2+ + H+ ... + H2O = Fe3O4 + 8H+ + ... + 2H2O = FeO42- + 5H+ + 4e
+1,001
13
Fe3+ + 4H2O = FeO42- + 8H+ + ... ... ... отырып, сілтілі ортада темірдің тотығуын келесі сатылы ... ... ... болады:
Ғе + ОН- = ҒеОНадс+ е ... ОН- = ... + Н2О + е ... ОН- = ... ... + Н2О = ... + ОН(34)
Силлен [14] үш валентті темірдің гидролитті тепе-теңдігін келесі реакция түрінде берген:
Ғе3+ + Н2О = Ғе(ОН)2+ + Н[+] К1 =-3.05 ... + Н2О = ... + Н[+] К2 =-3.26 ... + 2Н2О = ... + 2Н[+] К2 =-2.91 ... ... тепе-теңдік константасының мәндерінен көрініп тұрғандай, Ғе (ІІІ) өте аз мөлшерде гидролизденеді, ал ... ... ... жай ... ... ... ығысады [15-16].
o Темірдің электролиттік тұнуы
Темірлеу процесінің негізгі қолданылу аясы - ескірген ... ... ... ... ... Осы ... ... хромдау процесімен салыстырғанда темір жабындылары үлкен артықшылықтарға ие. темірлеу кезінде ток бойынша шығым хромдауға қарағанда 4 - 6 есе ... ... ... 3 есе ... ... ... ... пішінделуі жылдамдығы да бірнеше есе жоғары. Алайда электролиттік темір жабындыларын сенімді антикоррозиялық жабынды ретінде қабылдамаған жөн, себебі ол жоғары ... ... ... орта ... өзгеруіне сезімтал болып келеді.
Арнайы химиялық және физикалық мақсаттар үшін электролиттік ... ... таза ... (99,99% Fe) ... Ол механикалық тозуға төзімді болғандықтан, полиграфикалық өндірісте мыс ... өмір сүру ... ... қолданылады.
1000С температура кезінде вакуумда қыздырылған электролиттік темір жоғары магниттік қасиеттерге ие болады, электро- және радиотехникалық өндірісте қолданыс табады. ... ... ... ... магниттік қасиеттер мен электрөткізгіштікке ие темір ұнтақ алуда қолданылады. [ 17]
1.3.2Темірді электртұндыру кезіндегі катодтық процесс
Темірді электролиттік ... ... ... ... заңдылықтарына бағынады, бірақ электрохимиялық жағдайда темір бірнеше ерекшеліктерге ие ... ... ... ... ... ... потенциал орналастырылады, ол әртүрлі тепе-теңдікті темірді тотықсыздандыру реакцияларынан ерекшеленеді. Металл ... ... ... ток ... ... катодтағы темір разрядымен бірге сутек иондары разрядталуы жүреді. Сонымен қатар, ерітінді рН электродты реакция жылдамдығына әсер ... ... ... ... ... поляризациялану жүреді, бұл кезде қабатты сілтілендіру жүреді. Ыстық және суық электролиттерден алынатын тұнбалар тығыз, ұсақ ... ... ... ... ... ... ... поляризация (ток кернеуінің ұлғаюы) тұздардың сулы ерітінділерден тотықсыздануына қабілетті басқа да металдардан ... ... 20С, ik= 10-2 А/дм2 (10-4 ... кезінде күкіртқышқылды ерітіндіде катодтық поляризация 0,2 В құраса, аналогтық жағдайда мысты бөлу үшін поляризация 0,03 - 0,08 В ... ... ... ... ... кернеуінің жоғарылауы үлкен мәнге ие болмайды, сондықтан катодтағы темір иондарының разрядталуымен бірге ... ... ... жүреді, ол металмен сорбциялана отырып, қатты ерітінді түзеді және кристалларалық аудандарда қалып қоюы да ... Бұл ... ... ... ... ... мүмкін. Сутек пен темірді катодта біріктіре бөлу темірдің ток ... ... ... ... процесі сутек иондары концентрациясына тәуелді. Электролит рН төмендеуімен ток бойынша шығым лезде төмендейді. Бұл кезде температураны жоғарылата ... ... ... ... төмендеп, ток бойынша шығымының өсуіне әкеледі. Ол токтың жоғары тығыздығында ... ... ... мүмкіндік береді.
Темір жабындыларын тұндыру процесі ауадағы оттекпен ... (II) ... ... электролитте пайда болатын темір (III) қатысынсыз жақсы өтеді. Темір (III) тұнбалар сапасын төмендетіп қана қоймай, ток ... ... да кері әсер ...
Темір (II) тұздары темір (III) тұздарына қарағанда рН төмен мәндерінде гидролизге ұшырайды, сондықтан электролитті белгілі бір ... ... ... отыру керек. Оның мәні ток тығыздығы және ерітінді температурасы тәуелді. Электролит ... мен ток ... ... ... ... ... та ... болуы тиіс.
Темір пассивтенуге, яғни катод бетінде оксидтік қабықтың түзілуіне, бейім металдарға ... Мұны ... ... ... ... ... шөгу жылдамдығы үлкен маңызға ие технологиялық процестерде ескеру ... ... ... - ... көпсатылы механизмі. Мұнда бастапқы күйден (ерітіндідегі Fe2+ иондары) ақырғы металдық (Fe0) ... өту Fe2+ + 2ē --> Fe ... ... акттар негізінде жүзеге асады.
Зерттеушілердің көбі темірдің тұнуы темірдің гидроксил-ион FeOH+-мен адсорбциялық қосылыс түзуі арқылы жүреді деп ... [ ... ... ... ... анодтар рөлін Армко типіндегі темірлер мен құрамында 0,2% ... бар ... ... ... ... ... ... өте көп мөлшерде бөлінуі жүреді, ол жабынды сапасына кері әсер етеді. Сондықтан, анодтарды қышқылтұрақты шыны ... ... ... ... ... емес температурада токтың анодтық тығыздығы 5 - 10 А/дм2, ыстық ерітінділерде-15 А/дм2 - ге ... ... 300 - 350 г/л ... ... ... және ... ток шығымы ұқсас болып келеді, басқа жағдайларда анодтық металл шығымы катодтықтан артық болады. ... ... ... 30 - 60 с ... құрамында 18 - 30С температурада 350 - 370 г/л H2SO4 бар ерітінді және көміртекті ... үшін ток ... 40 - 60 А/дм2 және ... үшін ток ... 15 - 20 А/дм2 болғанда ... ... ... ... ... қарастырған жөн. Мұндай өңдеуден кейін бөлшектер қышқылдан тазару үшін өте мұқият жуылуы тиіс.[20]
Темір ... өте көп ... ... ... ... бір-біріне сәйкес келетін нәтижелелер алу мүмкін бола бермейді. Жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижелеріне шолу [21] еңбекте толық ... ... ... ерітінділерде жүргізілген зерттеулер бірдей потенциал мәндерінде темірдің еру жылдамдығы аОН- мәнінің артуымен өсетіндігін болжауға ... ... [22] және [23] ... ... ... ... ... қорытындыға келуге болады: бірдей мәндерінде (поляризациялық қисықтардың экстраполяциясынан ... еру ... 2,0 н. NaOH ... ... ... ... анодты ток 1,0 н. НСІ ерітіндісімен салыстырғанда 104 есе ... [24, 25] ... ... ... кернеуі қышқыл ерітінділерде де рН мәнінің өсуіне тәуелді артады. ... рН ... ... және ... ... анықталған бұрыштық коэффициенті b туралы алынған эксперименттік мәліметтерді ... ОН- ... ... еру ... белсенді қатысады деп болжауға болады. Бұл болжаммен ... ... ... ... ... ... өте төмен. Сондықтан аОН- мәнінің электродқа жақындығы ерітінді көлемімен салыстырғанда жоғары деп қабылдау қажет, өйткені ол ... ... ... ... ... пайда болады.
К.Хойслер [26] темірдің анодты еруін зерттеу негізінде мынадай кинетикалық схеманы ұсынды:
І-саты: Ғе + ОН- = ... е ... ... Ғе = ... (39)
ІІІ-саты:ҒеҒе(ОН)адс+ ОН- = Ғе(ОН)адс + ҒеОН+ + 2е ... ... + Н+ = Ғе2+ + Н2О ... аса ... ... ... қызметінатқарады. 3-ші сатыныөрнектеунегізіндекинетиканыңтеңдеуіанықталады, бұлжердекатодтықреакцияныңжылдамдығынескермеугеболады, яғниіА= = iа депесептеледі:
іа = ... (2F / RT) ... ... ... осы реакцияларғақатысушыларкезкелгенмәнінде тепе-теңдіккүйдеболады.Осы болжамбойыншаа Ғе(ҒеОН)адсмәнінанықтайды. I сатыүшін:
RT а(ҒеОН)адс
=0 + ----- ln ... ... ... отырып, аҒе = 1 екенін ескеріп және exp (- 0F / RT) константасын енгізсе, мынадай өрнек ... = k' aOH-exp (F / RT) ... ... ... ... ІІ саты ... аҒе(ҒеОН)адс мәнін тепе-теңдік константасы К арқылы анықтайды.
аҒе(ҒеОН)адс = Ka (FeOH)адс = Kk'aOH-exp (F / RT) ... ... ... ... және ... ... ... = k0 a2OH- exp[ (2+1)F / RT] ... = ln k0 + 2 lnaOH- + (2+1)F / RT) ... = Kw ... ln іа = lnК' + 2 pH + (2+1)F / RT) ... ... n =2, ... ... Осыдан, рНмәнінбірмәнгеөзгерткендежәне = constкезіндераекцияжылдамдығыіа 102 есеартады. Онанәрі, рН=constкезіндеТафельтеңдеуініңбұрыштықкоэффициенті (егер 0,5 ... ... RT ... = = = 0,029 B ... ... электролиттері және электролиз режімдері
Темір жабындыларын алу үшін көбінесе сульфаттық, хлоридті, борфторидтті электролиттерді қолданады. Олар ыстық (80 - 100С) және суық (20 - 50С) ... ... - ... ... ... және ... ...
Электролит құрамы және электролиз параметрлері
Электролиттер нөмірі
1
2
3
4
Компонент мөлшері, г
(1 л ерітіндіге):
FeSO47H2O
400-450
-
-
-
FeCl24H2O
-
200-250
600-650
250-300
Al2(SO4)318H2O
100-120
-
100-120
-
NaCl
-
-
-
90-100
KCl
-
100-120
-
-
K2SO4
-
-
20-30
-
MnCl2
-
-
20-30
-
HCl
1 - 1,5
2 - 3
-
2 - 3
Аскорбин ... ... - ... - ... ... - ... - 70
20 - 40
70 - 80
Токтың катодтық тығыздығы, А/дм[2]
5 - 20
10 - 40
10 - 30
10 - 40
Ыстық сульфаттық ... ішкі ... ... ... ие нәзік, сол мезетте хлоридті электролиттерден дәл осындай температурада иілгіш тұнбалар алады. Осы жағдайды ескере отыра, ... ... ... ... температурасына жақын температурада жүргізеді. Бұл электролит жұмысын тұрақтандырады, әрі еківалентті темір ионының үшваленттіге дейін тотығуы ... ... ... ... мен ... ... рН өсуі ... тұнбалардағы ішкі кернеу азаяды.
Темірлеу кезінде жасалынатын жабындылардың жақсы сапасы мен оларды өсірудің салыстырмалы түрде жоғары жылдамдығына байланысты ... ... ... ... ... ие ...
Ток тығыздығы мен электролит температурасы жоғары болған сайын, рН мәні ... бола ... ... ... ... ... гидроксидінің пайда болуына әкеледі, ол тұнбаға қосыла отыра оған нәзіктік береді. Қышқылдың көп мөлшерде ... жол ... ... ... ол ... ток ... ... төмендетеді. Темірлеу кезінде рН - ты ... ... ... ...
80 - 100С және одан да ... ... ... істейтін ыстық электролиттерде сутектік көрсеткіш мәні 1 - 2 болуы қажет. Осындай ... ... ... тұру үшін ... ... ... қосу ... рН> 2 және 18 - 20 температура кезінде жұмыс істейтін хлориді электролиттерде қажетті қышқылдықты ұстап тұру үшін кейде ... ... ... беретін аммоний, алюминий, марганец сульфаттары қоспаларын қосады. Аскорбин қышқылын қосу рН мәні 4-ке жуық ... ... ... (II) ... сульфатты ерітінділердегі тотығуын қиындата түседі.
Темірдің ток бойынша шығымы мәні электролит температурасы және ... ... ... ... байланысты. Бұл кезде темір хлориді негізіндегі ерітінділер артықшылықтарға ие - оның ерігіштігі сульфаттыкіне қарағанда жоғары, және ... ... ... ... одан ары ... ... 80 - 90С дейін қыздыру процесті токтың жоғары тығыздықтарында жүргізуге жол ашады. Ток ... ... 80 - 90 %. ... барлық электролиттері үшін ол ток тығыздығына тәуелді емес, бірақ температураны жоғарылатқан сайын ұлғая түседі.
Хлорлы және күкіртқышқылды электролиттер өзіндік ... мен ... ие. ... ... өнімділігі жоғары, бірақ буферлік сыйымдылығы төмен әрі оттекпен тотығуға бейім болып келеді. Күкіртқышқылды ерітінділер тотығуға анағұрлым тұрақты, төмен температурада ... ... ... бірақ рұқсат етілетін тығыздықтары көп емес. Сонымен қатар, өнімділігі төмен, олардан тығыздық 15 А/дм2 ... ... ... беріктігі жоғары темір тұнбаларын алу қиын.
Практикада құрамы (г/л): FeSO4·7H2O - 200; FeCl2·4H2O - 200 ... ... ... Бұл ... pH = 1 - 1,5, t = 20 - 60C, ik = 15 - ... жақсы жұмыс істейді. Олар хлоридті және сульфаттыларға қарағанда тотығуға беріктеу болып келеді.
Борфторидті электролиттер сульфатты және хлоридтімен салыстырғанда тотығуға аз ... ... ... да ... ... ... қасиеттерге ие. темір бофторидінің үлкен ерігіштігінің арқасында, оның ерітіндідегі концентрациясы жоғары болуы мүмкін. Бұл процесті бірдей температурада сульфатты және хлоридті ... ... ... жоғары ток тығыздығында жүргізуге мүмкіндік береді.
Борфторидті электролит құрамында (г/л): 85 - 90 Fe(BF4)2(металға есептегенде), 35 - 40 NaCl, 10 - 15 H3BO3, 0,4 - 1 ... ... рН 2,2 - 2,5. ... ... t = 60 / 65 0C, ik = 2 / ... ... ... және т.б.металдармен және көміртекпен электролиттік қорытпалар қызығушылық тудырады.Соңғы жағдайда, ... ... 60 г/л ... және 30 - 40 г/л қант ... ... тұнбалар 0,6% көміртектен тұрады, және термоөңдеуге ұшырауы ... ... ... байланысты қалыңдығы үлкен тұнбалар алуда қолдануға болады. Электролиттердің сәйкес құрамы 3-кестеде келтірілген.
Кесте-3
Электролит компоненттерінің ... ... ... ... ... Fe(BF4) ... - ... шаққанда Zn(BF4)2
4,6
8-11
NH4Cl
40
40
H3BO3
10
10
хромоксан (рН= 1,0)
1
1
Екі жағдайда да рН = 1,0, температура 50С, катодтық ток ... ... 5 және 2 ... ... ... бар ... пайда болады. 2электролитте алынған құрамында 10 - 17% темір бар қорытпаның қорғаныш қасиеттері мырыштық жабындының қасиеттерінен кем ... асып ... ... ... ... ... ... экплуатациялық қасиеттері негізінен қаттылығымен, тіркесу беріктілігімен, тозуға төзімділігімен, қалпына келтірілген машина бөлшектері мықтылығымен сипатталады. Бұл қасиеттер белгілі бір ... ... ... ... және тұндырылатын металлдың физика-химиялық табиғатына байланысты болып келеді. ... ... ... көп ... ... поляризация мәніне тәуелді. Электролиз шарттарын өзгерте ... ... ... ... мен физика-механикалық қасиеттерін өзгертуге болады.
Темір жабындыларының қасиеттері элеткролиз шарттарымен өзгеріп отырады. микроқаттылығы температура, электролит рН мәні ... ... ток ... ... жоғарылайды. Қыздыру кезінде тұнбалар иілгіш болып кетеді. Темір жабындыларының микроқаттылығы 6500 - 7000 МПа ... ... ... ... ... мен ... тығыздық мәнінде 1400 - 1500 МПа ... ... ... ... ... тұздарының және ерітіндідегі бос қышқыл концентрациясы әсер етеді. Ток тығыздығының жоғары мәнінде (10 - 102 А/дм2 (0,1 - 1 ... ... одан да ... ... ... ... ие ... алуда (0,1 - 0,5 мм) 100С температура кезінде қышқылдандырылған ерітіндіде (0,1 н. HClдейін) темір (II) хлориді ... ... ... ... анағұрлым жұмсақ және сынуғадейін майыстырулардың (180 дейін) бірнеше санына төзімді болып келеді. ... ... ... ... ... құрамында (0,2 - 0,5 мм) HCl 3 - 4 г/л (0,1 н). ... ... ... ... саны 690 - 790 г/л (7 - 8 н) ... ... ... температурасы 100 - 105С. Ток ... - (10 - 20)·102 ... ... (II) ... ... 400 г/л (≈ 4 н) ... ... гальваникалық тұнбалары шытынайды.
Қышқыл мөлшері көбейген сайын темір тұнбалары жұмсақтау және иілгіш болып кетеді - ... ... ... саны ... ... тәжірибе жүргізу кезінде ұзару (68%) жоғарылайды, ал жарылуға қарсы келу төмендейді.
Қаттылық жабындыдағы еріген ... ... ... 300С дейін қыздыру кезінде темірдің кристалдық торына кірмеген ... ... ... ... ол ... ... ... жүреді. Температураның ары қарай жоғарылауы микроберіктіктіліктің төмендеуіне ... бұл ... ... ... адсорбциясымен байланысты.
Ыстық және суық электролиттерден алынатын темір тұнбалары тығыз және ұсақ ... ... ... ... және ток ... ... олар қатты немесе жұмсақ болып келеді. Ток тығыздығы жоғарылаған ... ... да тең ... тұнба қаттылығы жоғары болады. Температураны жоғарылатқан сайын тұнба ... ... ал ... жоғарылайды.
Сульфаттық электролиттен алынатын тұнбалар микроберіктігі 350 - 450 МПа, хлоридтіден 500 - 600 МПа. ... 700 - 780 ... ... ... және ... ... ... қол жеткізу құрамында 400 г/л FeCl2·4H2O және 1 - 2 г/л ... ... бар, , рН 0,5 - 1,0; t = 25 - 35С; ik = 10 / 50 А/дм2 ... ... ... арқылы іске асады; металдың ток бойынша шығымы 90 - 98%.
Жөндеу өндірісі үшін ... және ... ... ... ... қамтамасыз ету қажет. Тіркесу беріктігі жабындымен ... ... ... ... дайындауға, электролиздің алғашқы шарттарына байланысты болып келеді. Берік тіркескен темір жабындыларын алу үшін 30%-ды H2SO4 - те ... ... ... 40 - 100 ... ... ... ... өңдеу жүргізеді.
Беріктілігі 500 - 580 кГ/мм2 темір жабындылары максималды тозуға төзімділікпен ерекшеленеді. Тәжірибе ... ... ... ... ... салыстырғанда жоғары тозуға төзімділікпен ( 2,2 - 3 есе) ... ... ... ... бөлшектер беріктігі электролит құрамы және электролиз режімдерімен анықталады. Алайда, электролиз ... ... ... де, ... ... ... тең ... жабындыларды алу мүмкін емес.
Сондықтан, ішкі кернеуді түсіру арқылы жабындының ... ... ... ететін қосымша технологиялық амалдарды қолданады. Мұндай амалға 200 - 300С температура кезінде 1-2 сағат бойы ... ... ... ... бұл әдіс ... 10 - 20 %-ға ... ... мүмкіндік береді[33,34].
1.6Ашудастар
Ашудас - екідайлы тұздар, үш - және ... ... ... ... ... жалпы формуласы M+2SO42-M3+2(SO4)32-·24H2O (көбінесе M+M3+(SO4)22-·12H2O түрінде жазылады) болатын қос тұз. ... M+- ... ... бірі ... натрий, калий, рубидий немесе цезий), ал M3+ - үшвалентті металдардың бірі (әдетте алюминий, хром немесе темір(III)). Аммоний ионы (NH4+) ... ... ... ... ... ... аналогиялық құрамды селенатта ашудастар кездеседі. Бұндай қосылыстарда ... ионы ... ... ... ... ... ... сульфаттарының эквимолярлы ыстық сулы ерітінділерін араластыру арқылы алуға болады. ... ... ... ... олардан ашудас кристалданып алынады. [35]
Темір(III)аммонийсульфаты
Химиялық формуласы:NH4Fe(SO4)2·12H2O
Аналогтары: теміраммонийлі ашудас, теміраммонийлі күкірт қышқылы
Темір(III)аммоний сульфаты(теміраммонийлі ашудас) - ... ... ... - ... ... Суда жақсы еріп, этил спиртінде ерімейді. Ауада бірітіндеп сарғыш - қоңырқай түске ауысады.
Қолданылуы
Темір(III)аммоний сульфаты(теміраммонийлі ашудас) келесі ... ... Үй - жай ... суды тазарту үшін.
* Медицинада уыттырғыш, күйдіргіш және қан тоқтатытын материал ретінде қолданылады.
* Аналитикалық ... ... ... ... үшін.
* Өндірісте.
* Бояғыштар алуда.
* Тері өңдеу саласында илегіш заттар ретінде.
* Электронды компоненттер өндіріінде ... ... ... Адиабаталық салқындатқыш құрылғыларда.
* Тұрмыста антиперспирант ретінде.
Орап дайындау және сақтау
Теміраммоний (III) сульфатты(теміраммонийлі ашудас) крафт қаптамаларына орналастырылған полиэтилен қаптарға, әрқайсысы 30 - 35кг ... ... ... ... МКР - да 700 кг - нан ... ... ... құрғақ, складты бөлмелерде сақтайды. Сақтаудың кепілділік мерзімі - 1жыл.
Темір(III)аммоний сульфаты(теміраммонийлі ашудас) - ... ... ... және ... ... ... ... құралған, жалпы формуласы NH4Fe(SO4)2·12H2O болатын бейорганикалық қосылыс. Кристаллдары түссіз немесе ашық - ... суда ... ... және аммоний сульфаттары қаныққан ерітінділерінің тотықтырылған қоспасын ... ... ... + ... + 24H2O = ... * 12H2O ... ... сульфаты(теміраммонийлі ашудас) - кубтық сингониялық немесе ашық - күлгін түстң кристаллдар түзеді, кеңістіктік тобы Pa3, ... ... а = 1,2318 нм, Z = ... баяу ... - ... ... ... 370С темпратурада өзіндік кристаллогидраттық суында балқиды.
Суда қте жақсы еріп, этанолда ерімейді.
Химиялық қасиеттері
Қыздыру барысында кристаллогидрат сатылап құрамындағы ... ... * 12H2O (1500С; - Н2О) --> ... 0,5 H2O (7500С,- Н2О ) --> NH4Fe(SO4)2(53)
Қолданылуы
* Аналитикалық химияда
* Медицинада уыттырғыш, күйдіргіш және қан тоқтатытын материал ретінде ... Тері ... ... ... заттар ретінде.
.
Кесте-4 Темір(III)аммоний сульфаты
Темір(III)аммоний сульфаты
Жалпы
Жүйелік аталуы
Дәстүрлі атауы
Химиялық формуласы
Темір(III)аммоний сульфаты
Темір - аммонийлі күкірт қышқылы
NH4Fe(SO4)2 * ... ... ... ... ашық - күлгін кристаллдар
482,19 г/моль
1,71 г/см3
Термиялық қасиеттері
Тыдыр.
2300С
Химиялық қасиеттері
Суда ерігіштігі
Этанолда ... 400100 ... ... ... тіркеме номері
Smiles
ChemSpider
7783 - 83 - 7
55405
Егер де өзге мәліметтер келтірілмесе, ... ... (250С, 100 кПа) ... ... ... тері және ... - ... талшықты бұйымдарды бояуда қолданылған. Сонымен қатар ашудастарды ... ... алу ... жабыстырылған қағаздың ашудастардың қаныққан ерітінділерімен қанықтыру арқылы және одан әрі ауада кептіру арқылы алады.
Сонымен ... ... ... пен ... ... ұнтақтарды және пасталарды алу мақсатында қолданылады. Тазалағыш материалдар құрамында сонымен қатар аммоний хлориді, ляпис (AgNO3), натрий тиосульфаты ... ... тасы ... ... ... ... ... фотографиялық эмульсияларды дайындауда; тері өңдеу саласындағы тері илегіш қосылыс ... ... ... ... - аммоний ашудасының физикалық қасиеттері
Теміраммонийлі ашудас - FeNH4(SO4)2 · ... ... - ... · ... ашудас - KCr(SO4)2 · 12H2O. Күлгін түсті, рубинді - ... ... ... ... ... ... өңдеу барысында қолданылады.[35]
Сонымен қатар ашудасты сәйкес металдар сульфаттарының ... ... сулы ... ... ... ... ... Бұндай ерітінділерді еріту барысында олардан ашудас кристалданып ... ... бұл ... тек алюмокалийдің ашудастарына қатысты қолданылған. Ашудастарды көбінесе ... ... ... аса ... ... ... өндірген. Әдетте табиғи алунитті ежелгі римдіктер alumen деп атаған (aluminis сөзінің ... ... ... ... ... ... ... отырған. Бұл сөзден алюминий сөзінің заманауи атауы қалыптасқан. Алуниттен алынған ашудастар тәттірек - ... ... дәмі ... ... ... славян тіліндегі атауы пайда болған; мысалы, kwas - поляк ... ... ... орыс ... - қышқылдық ашуды туғызатын зат атауы пайда болған.Химия ғылым ретінде пайда ... ... ... бұл ... ... ... өте ... әрі көпсалалы болған: асыл тастарға ұқсас, боялған металдар мен шыныларды ... ала ... ... пен ... ... ... ... қолдана отырып талшықтарды барлық түстерге бояй білген; жасанды және табиғи дәрілік заттардың түрлерін пайдаланған; нан, шарап секілді азық - ... ... ... ашу ... ... ... ... ашудастарды күміс пен алтынды тазалайтын ұнтақтарды және пасталарды алу мақсатында ... ... ... ... ... эквимолярлы ыстық сулы ерітінділерін араластыру арқылы алуға болады. Бұндай ерітінділерді еріту ... ... ... ... Қос ... деп екі ... катионмен және бір анионнан түзілген тұздарды атайды. Мысалы, 1 моль ... ... ... темір сульфатының Fe2(SO4)3 1 молінен тұратын сулы қоспаны буландырғанда бұл тұздардың қоспасы емес, - үш валентті ... - ... ... ... ... ... ... алынған қосылыс октаэдрлік құрылымға ие:
Қос тұздарды тек кристалл күйінде кездесетін комплексті ... ... ... ... Суда ... олар ... иондарға ыдырайды. Осылайша, ашудастар аммоний катионына NH4+ және гексаакватемірге [Fe(H2O)6]3+сонымен қатар сульфат ионы ... ... және су ... NH4++ ... 2 SO42-+ ... да қос тұздардың химиялық қасиеттері оларды құрайтын қарапайым тұздардан еш ... суда өте ... ... ... сулы ... ... қышқыл дәмге ие және гидролиз нәтижесінде қышқылды реакция береді, мысалы:
[Al(H2O)6]3+ +H2O [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+ (51)
Қыздыру барысында ашудастар ... ... суда ... ... кейін суды буландыра отырып сусыз кристалдар түзіледі. Одан әрі қыздыру барысында металл оксидтері қоспасы түзіледі.
Темір-аммонийлі ... - ... - ... сульфатының кристаллогидраты FeNH4(SO4)2 · 12H2О.
0,5 - 1% - дық сулы ... ... жуу және шаю үшін ... Үш ... ... ... ... денатурациясын туғызатын болғандықтан, оларды медицинада уытқыш, күйдіргіш және қантоқтатқыш заттар (ашудаc) ретінде қолданады.
Сонымен ... ... ... ... алу мақсатында, жабыстырылған қағаздың ашудастардың қаныққан ерітінділерімен қанықтыру арқылы және одан әрі ауада ... ... ... ... қатар ашудастарды күміс пен алтынды тазалайтын ұнтақтарды және пасталарды алу мақсатында қолданылады. Тазалағыш материалдар құрамында сонымен қатар аммоний хлориді, ляпис (AgNO3), ... ... ... ... тасы ... гидротартараты) енеді; желатин негізіндегі фотографиялық эмульсияларды дайындауда; тері өңдеу саласындағы тері илегіш қосылыс ретінде; тері және мақта - ... ... ... ... суды ... коагулянт ретінде; отқа төзімді маталар алуда; SCN-, PO43-, AsO43- және т.б. анықтауда реагенттер ретінде қолданылады[38].
1.6.3 ... * 12H2O ... ... ... ... ... бірақ әдетте препараттың ашық - аметисті түсі болады. Ауада тұрған уақытта кристаллдар ашық - ... түс ... 330 С - ... ... ... ... түс ... 1500 С температурада препарат құрамындағы судың 11,5 молекуласын жоғалтады, 750 0 С ... ... ... = 482,20 ... ρ = 1,17 г/см3 ... температурасы Тб.= 39 - 410 С
Ыдырау температурасы Ты. = 230 0С
Ерігіштігі:
суда: ... = 124 ... ... ... 400 ... ... көрсеткіші: 1,4854 (200С[39].
2. Тәжірибелік бөлім
2.1 Жұмыстың орындалу әдістемесі:
Тәжірибе ... 200 мл ... ... араластырусыз бөлме температурасында жүргізілді. ... ... ... ... ... әдісін жүргізуге қажеттіконцентрациясы 0,05 - 2,0 моль/л H2SO4 күкірт қышқылы электролит ... ... ... ... қолданылатын темір электродтарының электролитке батырылатын бөлігінің ауданын ... ( 5 x 2,5 см) ... ... ... ... ... заттардан тазартып жуып, 70%этил спиртімен тазартып,дистильденген сумен шайып, фильтр ... ... ... алдық.Тазартылған темірэлектродтарының массасын аналитикалық таразыда өлшеп алдық : m (A+)= 5,547г ,m (K-)= 5,572 г .Ток ... ... ... ... Б5 - 44M ток ... ... темір электродтарын сымдарға жалғаймыз.Белгілі әдіс бойынша темір (ІІІ) сульфатын алудың химиялық әдісін іске асыру үшін ... (ІІІ) ... ... ... ... және ... ... (ІІІ) гидроксидіне күкіртқышқылын қосады немесе темір (ІІ) сульфатын азот қышқылымен өндейді. Бұл әдістерді ... ... ... ... қол ... оңай емес және ... ... ортаға зиянды азот диоксиді бөлінеді. Осыған орай, темір (ІІІ) сульфатын электрохимиялық әдіспен алу тиімді болып көрінеді. Біздің жұмысымыздың ... қол ... ... ... пайдаланып, электролиз әдісімен темір (ІІІ) сульфатын алу болып табылады. Әдісті іске асыру үшін катодтық және анодтық кеңістіктерімембрана арқылы бөлінген шыны ... ... ... ... ... электродын анодтық поляризациялауға ұшыраттық. Осы кезде темір электроды еріп, ерітіндіде темір (ІІІ) иондары түзіледі және олар, өз кезегінде, ... ... ...
2.2 ... ... ... ... алу
Электролиз әдісімен темір(III) сульфатын алу мақсатында, қол жетімді темір электродтарын пайдаланып, шыны электролизерде күкірт қышқылы ерітіндісінде ... ... ... ... ұшыраттық.
Реакция кезінде катодтық және анодтық кеңістікте келесі реакциялар жүреді:
анодта: 2H2O -4e--> O 2 + 4H+ ... 2 H2O +2e--> H2 + 2OH- ... ... анод ... өз иондарын түзе ериді:
Fe - 3e -->Fe3+ ... ... ... ... темір электродтарының бетінде негізінен үш валентті темір иондарының, ал катодтта сутегі газының түзілу реакциялары жүретіндігін ... ... ... сульфатының түзілуіне электрохимиялық параметрлердің әсерін жан-жақты зерттедік.Алынған нәтижелер негізінде бейорганикалық қосылыстарды синтездеудің ... ... ... ... Жүргізілген эксперименттік жұмыстардың нәтижесінде темір сульфатын жоғары ток ... ... ... қажетті оптимальды электролиз жағдайы анықталды: і =400-1200 А/м2, CН2SO4 =150 г/л.Электролиз ... тұз және ... ... ... темір (IІІ) иондарының түзілуіне және оның түзілу ... ... ток ... ... 400-1200 А/м2 ... ... электродынының еруінің ток бойынша шығымына әртүрлі параметрлердің әсерін зерттедік.Ең алдымен 2.1 кестеде көрсетілгендей Fe3+ ... ... ток ... шығымына электролит концентрациясының әсері зерттелді.
C(H2SO4)= 150г/л; τ=4сағат; t = 25 [0]С
Кесте- 2.1 ... ... ... ток ... ... ток ... әсері
Концентрациясы
г/л
70
90
110
130
150
Ток бойынша шығым
%
72,4
82,4
94,5
130,6
149,2
Күкірт қышқылының концентрациясы 70 - 150 г/л ... ... ... ... 149,2% деін ... графикке түрінде көрсеттік:
Графикте НҮКТЕЛЕРІ ҚОСУ КЕРЕК!!!!!!
Осыдан кейін, темір электродынының Fe3+- иондарының ... ток ... ... ... ... ... ... t = 25 ; ток тығыздығы 1
Кесте- 2.2 ... ... ... ... ... ... ... аралығында зерттелді,нәтижесінде ток бойынша шығым 148,1% дейін артты.Алған нәтижелерімізді графикке салдық:
Графикте ... ҚОСУ ... ... , ... ... Fe3+- иондарының түзілуінің ток бойынша шығымына ток тығыздығының әсерін зерттеуге жүргіздік.
C(H2SO4)= 150г/л; τ=4сағат; t = 25 [0]С
Кесте-2.3 ... ... ... ... ... тығыздығы 400-1200А/м2 аралығында жүргіздік.Ток бойынша шығым 150,6% дейін артты. Нәтижелерді графикке салдық:
Графикте НҮКТЕЛЕРІ ҚОСУ КЕРЕК!!!!!!
Ток бойынша ... 100% ... болу ... ... ... ең басында электрохимилық жолмен ериді,ал біраздан кейін химиялық еру жүреді.Ток бойынша шығымды есептегенде тек электрохимиялық еру ескерілді.Практикалық массаны өлшегенде әрі ... ... әрі ... ... масса қатысады.Сол себептен практикалық масса көп болады.
2.3 Темір аммонийлі ашудас синтезі
NH4Fe(SO4)2·12H2O
Электролизден кейін ерітіндіде Fe3+- иондары және ... ... бар. Сол ... біз ерітіндіні темір-аммоний ашудасын алуға пайдаландық. Ол үшін келесі реакцияны ... етіп ... + ... + 24H2O = ... * ... ... ... ыдыста электролизден кейінгі ерітіндіні буландырып алып, оған суда еріген аммоний сульфатының ерітіндісін қостық,шыны таяқшамен араластырдық.Ерітіндіні 00 - қа ... ... ... ... ... ... алып ... Темір электродының қасиеттерін поляризациялық қисықтар түсіру арқылы зерттеу.
Темір электроды өте көп ... ... ... уақытта бір-біріне сәйкес келетін нәтижелелер алу мүмкін бола бермейді. Жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижелеріне шолу [40] еңбекте толық қамтылған.
рН мәндері ... ... ... зерттеулер бірдей потенциал мәндерінде темірдің еру жылдамдығы аОН- ... ... ... ... ... ... [41] және [42] ... нәтижелерін салыстыру арқылы мынадай қорытындыға келуге болады: ... ... ... ... ... ... еру жылдамдығы 2,0 н. NaOH ерітіндісінде өлшенір отырған жағдайда анодты ток 1,0 н. НСІ ерітіндісімен салыстырғанда 104 есе ... ... ... ... ... ... ерітінділерде де рН мәнінің өсуіне тәуелді артады. Ерітіндінің рН ... ... және ... ... ... ... ... b туралы алынған эксперименттік мәліметтерді түсіндіруде ОН- иондары темірдің еру реакциясына белсенді қатысады деп болжауға болады. Бұл ... ... ... ... қышқыл ерітінділерде аОН-мәні өте төмен. Сондықтан аОН- мәнінің электродқа жақындығы ерітінді көлемімен салыстырғанда жоғары деп ... ... ... ол ... ... ... ... нәтижесінде пайда болады.
Темірдің анодты еруін [43] зерттеу негізінде мынадай кинетикалық схема ұсынылған:
І-саты: Ғе + ОН- = ... е ... ... Ғе = ... ОН- = Ғе(ОН)адс + ҒеОН+ + 2е (58)
ІV-саты: ... + Н+ = Ғе2+ + Н2О (59) ... ... ... ... ... қисығы.
Темір электродының анодтық поляризациялық қисығында оттек бөліну потенциалына дейін толқын түрінде бір ток максимумы байқалады.Ол максимум темірдің қышқылды ортада Fe3+ ... ... ... ... - 3e Fe3+ (60)
Сонымен қатар,анодта оттек ... -4e--> O 2 + 4H+ ... t=250С; С= 0,05М H2SO4 ; ... - Темір электродының анодты потенциодинамикалық поляризациялық қисығы
2.4.2Темір электродының катодтық ... ... ... ... поляризациялық қисығында 2.2 -сурет тек сутек бөліну байқалады.
2Н+ + 2е -->Н2 ... -->H2 + 2OH- ... t=250С; 1) С= 0,05М H2SO4;2) ... - ... электродының катодты потенциодинамикалық поляризациялық қисығы
2.4.3 Темір электродының циклді поляризациялық ... ... ... және ... ... ... қисықтар түсіру арқылы темір электродының күкірт қышқылы ерітіндісінде электрохимиялық күйі ... ... еруі -491мB ... орын алады және бұл жерде үш валентті темір иондары түзіледі.2.3-сурет.Электрод потенциалының ... ... ... ... тотықсыздану тогы байқалмады.Минус 600мВ потенциалынан бастап сутегі иондарының тотықсыздану тоғы поляграммада тіркеледі.
t - 25 0С, V - 25 mV/s, H2SO4 - ... 2.3- ... ... ... ... - катодты поляризациялық қисықтары
Потенциалдың жылжуы катодқа қарай бағытталған кезде де ... жүру жолы ... 490 мВ ... сутегі иондарының тотықсыздануы нәтижесінде катодтық ток пайда болады. 2.4- ... ... - ... поляризациялық қисықтың сипаттамасы жоғарыда айтылған қисықтан айырмашылығы жоқ.
Айта кету керек, Fe - 2е Fe2+ ... үшін ... ... 440 ... тең ... ал Fe- 3е Fe3+ ... үшін 360 ... тең болу керек. Бірақ, іс - жүзінде өлшеген потенциал тепе - ... ... ... ... болады. Оның себебі, оттегінің немесе басқа да тотықтырғыштардың қатысында темір металы пассивацияға ... және ... ... де өз ... ... стационарлы потенциал аймағына жылжиды. Минералды қышқыл ерітінділерінен басқа, көптеген ерітінді орталарда темірдің коррозиясы кезінде ерімейтін өнім тат ... ... ... ... ... ... Fe2+ ионы ... ал нейтралды ортада Fe(OH)2 түзіледі. Ерітіндінің құрамында О2 болған жағдайда темірдің үш валентті гидроксиді - Fe(OH)3 түзіле алады.
t - 25 0С, V - 25 mV/s, H2SO4 - ... 2.4 - ... ... ... ... - анодты поляризациялық қисығы
Темірдің пассивтілік қабілеті туралы Ломоносов және ... ... ... Ерітіндінің концентрациясы жоғарылаған сайын коррозия жылдамдығы күрт төмендейді, соның салдарынан темір металы пассивтеледі. ... ... ... ... және ... ... анодты оттегінің бөлінуі мүмкін.
Металдың пассивті жағдайын түсіндіретін екі ... бар. ... ... ... ... ... байланысты, адсорбцияланған оттегі атомдары металдың беткі қабатында жаппай мономолекулярлы қабат түзеді немесе металдың ең активті беткі қабатын жауып металды ... [44,45]. ... ... еруінде адсорбция процесі маңызды роль атқарады. Металл атомының ерітіндіге ион түрінде өтуі ... ... бір ізді ... ... ... ... Бұл ... адсорбция процесі қатысады. Иондардың адсорбциясы еру процесін жеделдетеді. Сонымен қатар, адсорбция қос қабаттың құрылысын ... ... ... ... реакция жылдамдығына әсер етуі мүмкін.
Темірдің анодты еру процесіне ОН- иондарының адсорбциясы үлкен роль атқарады [46].
Су молекуласының және ОН- ... ... ... беткі қабатында хемсорбциялық оттегі және металдың пассивациясын тудыруы мүмкін.
Көптеген зерттеуші ғалымдар металдың пассивтілігін фазалық оксидтік қабаттың пайда ... ... ... сулы ... ... ... оттегінің мономолекулярлы қабаты, яғни оксидтік қабатпен қапталатындығы туралы болжайды. ... ... ... ... ... ... ... кейін оксидтік қабаттың түзілетіндігін болжам жасайды.
Темір электроды оңай поляризацияланады және ... ... ... ... электродтың беткі қабатында түрлі металл қосылыстарының потенциалдарының үлкен өзгерісіне ... ... ... ... ... пассивтелуі көпшілік жағдайда металдың табиғатына және ерітінді құрамындағы аниондардың концентрациясына байланысты болып келеді.
Темірдің қышқыл ерітінділерде анодты ... ... ... ... ... жүргізілген және көп жағдайда электролит ретінде 1Н күкірт қышқылы қолданылады [47,48].
Пассивациядан ... ... ток ... ... мәні ... ... ток ... деп аталады. Көптеген зерттеу жұмыстарында [49,50] темірдің ... ... ... ... ... ... ... беткі қабатында тұз қабықшаның пайда болуымен түсіндіреді. Осы тұжырымдама бойынша, электрод қабатының маңында темір тұзының ерігіштік көбейтіндісі жоғары болуы ... ... ... ... тұз ... ... болады. Бұл тұз қабаты темірдің пассивациясына қажетті ... ... ... ... ... электродта қалыпты оксидтік қабат пайда болады.
[51,52] жұмыстардың болжамы бойынша, темірдің ... қос ... ... қамтылған, яғни ішкі қабаты - магнетиттен және сыртқы қабаты - γ - ... К. ... [53-54] ... ... ... ... ... толық жазылған. Пассивті қабаттың түзілгенін Еф - ... ... ... ... де түсіндіруге болады. Фладе потенциалында потенциалдар арасында бос ... ... ... бұл пассивтелген қабаттың тотықсыздануына жауап береді. Ерітіндінің рН пен Еф ... ... ... ... ... = 0,58 - 0,059 рН ... - ... мәні мына ... ... + Н2О --> ... + 2Н+ + е ... 0,58 - 0,059 ... Қорытынды
* Дипломдық жұмыстың әдебиеттік шолу бөлімінде, темір элементінің маңызы бар бейорганикалық қосылыстарының физика-химиялық ... шолу ... ... металл қосылыстарының қасиеттеріндегі ерекшеліктері көрсетіліп және ... алу ... ... Fe ... жүретін раекциялардың механизмін түсіну мақсатында циклді потенциодинамикалық поляризациялық қисықтар түсірілді.
* Қышқыл ... ... ... токпен поляризациялаған кезде, ол анодта тотығып Fe3+, ионының түзілетіндігі және ... ... ... ... ... оптималды электролиз жағдайлары анықталды.
* күкірт қышқылы ерітіндісінде темір сульфатын 700-1200 А/м2 ток ... 125 % ток ... ... ... ... ...
* ... келе, жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижелері бойынша токпен поляризацияланған ... ... еру ... ... ... ... мәліметтерге қол жеткізілді.
* Темір электродтарын күкірт қышқылы ... ... ... арқылы оның маңызы бар бейорганикалық тұзы - сульфатын (FeSO4 ∙ 7H2O) синтездеуге болатын тиімді әдіс ... ... ... ... тазалығы жоғары және құрамы оның химиялық формуласына сәйкес келетіндіктен, химиялық реактив ... де ... ... күмән келтірмейді. Осыған көз жеткізу арқылы қазіргі заманда қолданылу аясы өте кең ... - ... ... ... ... ... қасиеттерін поляризациялық қисықтар түсіру арқылы зерттедік.
* Темір электродының ... және ... ... ... ... ... әдісімен темір (III) сульфатын алдық.
* Темір - ... ... ... ... ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
* Ангелов И.И., Карякин Ю.В. Чистые химические ... VI ... ... и ... ... , М.: ... ... Ю.Д. [и др.]. Неорганическая химия: в 2 т.: учебник -М.: Химия, 2001. -1055с.
* Шоқыбаев Ж. Химия , - ... ... ... ... И.И., Карякин Ю.В. Чистые химические вещества. VI Басылым, переработанное и дополненнное. Издательство , М.: 1974г.50-55стр.
* Некрасов Б. Основы ... ... - М.: ... 1969, ... ... Х. ... Х. Бибрак и др. Химия. /Справ. Изд. Пер. С нем.-М.: Химия, 1986.-648с
* Бірімжанов А. Жалпы химия. Алматы, 2005. ... ... Н.Л. ... ... - Л.: Химия . 1980. -720с.
* Турьян Я.И. Окислительно-восстановительные ... и ... в ... ... - М.: ... 1989. ... ... Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др. Химия. /Справ. Изд. Пер. С ... ... ... ... Р., ... Э. ... курс ... химии: в 2 т./ -М.: Мир, 2002. ... ... Б. ... ... ... - М.: Химий, 1969, Т.2.- с. 040
13. ... Б.Н., ... ... и ... - М.: ... ... А., Андамасов Р.С., Галиева А.С и др. Офирмирований гидроксида железа (ІІ) при поляризации переменным током. Комплексное ... ... ... ... Rev, 1959,13,-Р.146-147
15. Шпанько С.П., Плеханова Е.В., Анисимова В.А. Влияние кислотности среды на стабилизацию адсобционной защитной ... на ... ... в ... ... // ... ... Университета. Т.18. вып. 5, 2013. -2341с.
16. Григорьева В.П., Шпанько С.П., ... В.В., ... Е.В. ... ... ... производных о-оксиазометина при коррозии железа в 1 М растворе Н2SO4 // Физикохимия поверхности и защита материалов. М., 2010. Т.46. №1 ... ... С.П., ... В.П., ... Е.В., ... В.А. ... и остаточное защитное действие производного ... при ... ... железа // Физикохимия поверхности и защита материалов. М., 2010. Т. 46 №2. ... ... Л.И. ... электрохимия. М., Л. 1974. Стр.258
20. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. ... в ... ... М. Высшая школа. 1975.135-231
21. Ротинян А.Л., Тихонов К.И., Шонина И.А. Теоретическая ... Л. ... ... ... Дж. ... ... М. Мир. 1977.156-189
23. Григорьев В.П., Экилик В.В. ... ... и ... ... ... ... ... н/Д: Изд-во РГУ, 1978. -97с.
24. ... Г.М., ... Л.А., ... Я.М. ... 3, 1967, -1027с.
25. Кабанов Б.Н., Лейкис Д.И. ДАН СССР, 58, 1685 (1947)
26. Кузнецов В.А., Иофа З.А. ЖФХ, 21, 201 ... ... ... в ... ... ... ... сборники методических материалов: ч. І-ІІІ / под ред. - М.: Изд-во МГУ, 2002. -309с.
28. Bonhoeffer K.F., Heusler K.E. Z.phys. Chem. ... 8, 390 ... Heusler K.E. ... 62, 582 ... ... В.С., ... А.М. Химические источники тока. М. Энергоиздат. 1981.
31.Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. ... ... ... для ... М. ... школа. 1987.
31. Багоцкий В.С. Основы электрохимии1986 Химия... М.
33. ... Н.А. ... ... М., Л. ... ... ... Дж. Электрохимические системы. М. Мир. 1977.
35. Агладзе Р.И. ... ... ... ... ... Ю.Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов. М., Янус-К. 1997
37. История названия некоторых веществ.И.А. Леенсон,стр.56 Химия и ... век, ... ... ... ... Ред. И.Я. ... - ... Б.В. Основы общей химии. Т.2,изд.3-e.1973г.688с
40. Фрумкин А.Н. Электродные процессы. М. : ... ... Darken L.S., Gurry R.W., Am. Chem. Soc. 68,798 90 ... ... Я.М. ... ... на кинетику растворения металлов. // Успехи химии. 1962 - Т 31, - № 3. - ... Heusler K.E. ... 62, 582 ... ... Б.Н. Электрохимия металлов и адсорбция. - М.: ... 1966. - 222 с
* ... Ю.А., ... Ю.В. ... процесса пассивации металла в водном электролите// Электрохимия. - 1985. - Т.21, №6. - С. 1011 - ... ... Ю.А., ... Ю.В. ... ... ... ... на металле в водном электролите //Электрохимия. - 1985. - Т.21, №9. - С. 1185 - ... ... Я.М. ... состояние теории пассивности металлов // Вестник АН СССР. - 1977, №7. - С. ... ... К., ... Х.Д., Тиме М. ... ... в ... ... пассивации металлов // Защита металлов. - 1974. - Т.10, №5. - С. 491 - ... ... К. ... ... // ... ... - 1966. - Т.2. №4. - С. 393 - ... Абакумова Ю.П. МилютинН.Н.Анодное поведение железа в растворах электролитов в связи с диаграммой состояния системы ... - ... ... в ... ... - ... ... - значение рН // Ж.прикл.хим.- 1972. - Т.45. №4. - С. ... ... Л.И. ... ... ... окислов железа и их роли в установлении и нарушении пассивного состояния железа: - Дис. Канд.хим.наук. - Л., 1980, - 195 ... Кеше Г. ... ... ... - ... принципы и актуальные проблемы. - М.: Металлургия, 1984. - 400 ... ... К. ... ... - М.: ... 1967. - 856 с.
* Pourbaix M., Loubov N. Atlas ... a 25 °C. Paris., 1963. - ...

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 39 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Іргетастар мен негіздерді жобалау8 бет
Исламның сенім негіздері5 бет
Химия курсын дәстүрлі оқыту технологиясы20 бет
1.Ресейдегі И.Грозный және Ұлы Петр: Саяси портреттері 2. М.Тэтчер-темір ханым5 бет
CDMA-450 технологиясының негізінде Жамбыл облысы Қаратау қаласында сымсыз желіні ұйымдастыру51 бет
«Мектеп жасына дейінгі балалардың тілін дамытудағы ойын технологиясының түрі – ұсақ моториканың маңызы».9 бет
«Темірбанк» АҚ50 бет
«ТемірБанк» қызметіндегі тәуекелділік32 бет
«Теміржолдық касса» мәліметтер базасы95 бет
«Қазақстан көлік жүйесіндегі темір жол көлігі»49 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь