Kaip gauti kalcio. Fizinės savybės kalcis

UFA valstijos naftos technikos universitetas

"Bendrosios ir analitinės chemijos katedra"

Šioje temoje: "kalcio elementas. Savybės, gavimas, taikymas "

Parengė BTS-11-01 Stebėjimo G.L grupės studentą.

Docentas Klasko S.A.

ĮVADAS. \\ T

Istorija ir kilmė

NUSTATYMAS. \\ T

Gauti

Fizinės savybės

Cheminės savybės

Metalinio kalcio taikymas

Naudokite kalcio junginius

Biologinis vaidmuo

Išvada

Bibliografija

ĮVADAS. \\ T

Kalcis yra pagrindinės antrosios grupės pogrupio elementas, ketvirtas periodinės cheminių elementų sistemos laikotarpis D. I. MENDELEV, su atominiu numeriu 20. yra nurodyta CA (LAT. Kalcis) simbolis. Paprasta kalcio medžiaga (CAS numeris: 7440-70-2) - minkštas, chemiškai aktyvus sidabro baltas metalinis metalas.

Kalcis yra vadinamas šarminiu žemės metalu, manoma, kad S - elementai. Tuo išorinio elektronų lygyje kalcio, du elektronai, todėl jis suteikia junginius: Cao, Ca (OH) 2, Cacl2, Caso4, Caco3 ir tt Kalcis reiškia tipinius metalus - jis turi didelį afinitetą deguoniui, atkuria beveik visus metalus nuo jų oksidų, sudaro gana stiprią CA (OH) bazę 2.

Nepaisant plačiai paplitęs elemento numeris 20, net chemikai ir tada ne visi pamatė pradinį kalcio. Tačiau šis metalas ir išorės ir elgesio nėra panašus į šarminių metalų, bendrauti su kuriam yra kupina gaisrų ir nudegimų pavojus. Jis gali būti ramiai laikomas ore, jis nepalieka nuo vandens.

Elementinis kalcis beveik netaikomas kaip struktūrinė medžiaga. Dėl to tai yra per aktyvi. Kalcis lengvai reaguoja su deguonimi, pilka, halogenais. Net ir su azotu ir vandeniliu tam tikromis sąlygomis ji patenka į reakciją. Anglies oksido terpė, inertinė daugeliui metalų, kalcio - agresyvi. Jis nudegina atmosferoje CO ir CO2.

Istorija ir kilmė

Elemento pavadinimas kilęs iš lato. Calx (tėvų kalcio padder) - "kalkių", "minkštas akmuo". Jį pasiūlė anglų chemikas Humphrey Davy, 1808 mes paskirstėme metalo kalcio su elektrolitiniu metodu. Davy subalansavo drėgnos gosheny kalkių elektrolizės mišinį su Hgo gyvsidabrio oksidu ant platinos plokštės, kuri buvo anodas. Katoda patiekiama kaip platinos viela, panardinta į skystą gyvsidabrį. Dėl elektrolizės buvo gautas kalcio amalgamas. Šiluma iš gyvsidabrio, Davy gavo metalo vadinamą kalcio.

Keletą tūkstančių metų buvo naudojami kalcio junginiai - kalkakmenis, marmuras, tinkas (taip pat kalkių degimo produktas). Iki XVIII a. Pabaigos chemikai laikė kalkių su paprastu kūnu. 1789 m. A. Lavaujier pasiūlė kalkių, magnesijos, baritų, aliuminio aliuminio ir silicio medžiagos.

NUSTATYMAS. \\ T

Dėl didelės cheminės kalcio aktyvumo laisvos formos gamtoje, jis nerandamas.

Kalcio sudaro 3,38% žemės plutos masės (5 vieta paplitant po deguonies, silicio, aliuminio ir geležies).

Izotopai. Kalcis randamas iš šešių izotopų mišinio: 40ca, 42ca, 43ca, 44ca, 46ca ir 48ca, tarp kurių dažniausiai - 40ca yra 96,97%.

Iš šešių natūralių kalcio izotopų, penki yra stabilūs. Šeštas ISOTOPE 48ca, sunkiausias iš šešių ir labai retų (jo izotopinis paplitimas yra tik 0,187%), nes jis neseniai buvo atrasta, patiria dvigubą beta lavinimą su 5,3 pusmečio × 1019. metų.

Uolose ir mineraluose. Dauguma kalcio yra kaip silikatų ir įvairių uolų aliuminio (granitų, gneisses ir kt.), Ypač lauko kištuko - gyvūnų CA.

Nuosėdų kietųjų medžiagų pavidalu, kalcis yra atstovaujama kreida ir kalkakmenis, daugiausia daugiausia skaičiu Mineral (CACO3). Kristalinė skaičiuotės forma - marmuro - dažnai atsiranda daug rečiau.

Kaltė Caco3, Caso4 anhydrite, Caso4 Alabaster · 0.5H2O ir Caso4 Gypsu 2H2O, Fluorite CAF2, CA5 Apatites (PO4) 3 (F, Cl, OH), Dolomite MgCo3 · CA5 (F, Cl, OH), dolomitas MGCO3 · CACO3 yra gana paplitęs. Kalcio ir magnio druskų buvimas natūralaus vandens yra nustatomas pagal jo standumą.

Kalcis, energingai migruoja į žemės plutą ir kaupiasi įvairiose geocheminėse sistemose, sudaro 385 mineralai (ketvirta vieta mineralų atžvilgiu).

Migracija į žemės plutą. Gamtoje kalcio migracijoje "karbonato pusiausvyra" vaidina svarbų vaidmenį, susijusį su grįžtamu kalcio karbonato sąveikos su vandeniu ir anglies dioksidu, kad būtų sukurta tirpi angliavandeniliai: \\ t

SASO3 + H2O + CO2 ↔ SA (NSO3) 2 ↔ CA2 + 2HCO3ˉ

(Pusiausvyra perkeliama į kairę arba į dešinę, priklausomai nuo anglies dioksido koncentracijos).

Biogeninė migracija. Kalcio junginio biosferoje yra praktiškai visuose gyvūnuose ir augaliniuose audiniuose (žr. Žemiau). Svarbus kalcio kiekis yra įtrauktas į gyvus organizmus. Taigi, hidroksiapatitas ca5 (PO4) 3OH, arba, kitame įraše, 3CA3 (PO4) 2 · ca (OH) 2 - kaulų stuburo kaulų audinio pagrindas, įskaitant asmenį; Caco3 kalcio karbonatas susideda iš daugelio bestuburių, kiaušinių lukšto ir tt kriauklių ir poliziri esančių žmogaus ir gyvūnų gyvuose audiniuose 1,4-2% ca (masės frakcija); Žmogaus organizme sveria 70 kg kalcio kiekio - apie 1,7 kg (daugiausia į grupinio turinio kaulų audinio sudėtį).

Gauti

Laisvas metalinis kalcio gaunamas lydalo lydalo elektrolizė, susidedanti iš Cacl2 (75-80%) ir KCl arba iš Cacl2 ir CAF2, taip pat aliuminio komuto atkūrimas 1170-1200 ° C:

Cao + 2al \u003d caal2o4 + 3ca.

Kalcio gavimo metodą taip pat sukūrė kalcio karbido CAC2 šiluminė disociacija

Fizinės savybės

Kalcio metalas egzistuoja dviem alotropiniais pakeitimais. Iki 443 ° C stabili α -CA su kubine grotelėmis, virš stabilios β-ca. su kubiniu garsumo centre tipo tinklu α -Fe. Standartinis edalas ΔH0. perėjimas α → β tai yra 0,93 kJ / mol.

Kalcis - lengvas metalas (D \u003d 1,55), sidabro baltos spalvos. Tai yra sunkiau ir ištirpsta esant aukštesnei temperatūrai (851 ° C), palyginti su natrio, kuris yra šalia jo periodinėje sistemoje. Tai paaiškinama tuo, kad vienas jonų kalcio metalo sudaro du elektronai. Todėl cheminė jungtis tarp jonų ir elektronų dujų yra patvaresnė nei natrio. Su cheminėmis reakcijomis, kalcio valence elektronai eiti į atomų kitų elementų. Tuo pačiu metu susidaro dvi įkrovos jonai.

Cheminės savybės

Kalcio - tipiškas šarminis žemės metalas. Cheminis kalcio aktyvumas yra didelis, bet mažesnis už visus kitus šarminės žemės metalus. Jis lengvai sąveikauja su deguonimi, anglies dioksidu ir oro drėgmei, dėl kurių metalo kalcio paviršius paprastai yra tamsiai ganomi, todėl kalcio laboratorijoje jis paprastai laikomas, kaip ir kiti šarminiai žemės metalai, sandariai uždarytuose žibalo ar skysto parafino sluoksnis.

Standartinių kalcio potencialų skaičius yra į kairę nuo vandenilio. CA2 + / CA0-2,84 B CA2 + / CA0 -2.84 B-poros elektrodo potencialas, todėl kalcis aktyviai reaguoja su vandeniu, bet be uždegimo:

2n2o \u003d ca (oh) 2 + h2 + Q.

Su aktyviais nemetaliais (deguonies, chloro, bromo), kalcio reaguoja įprastomis sąlygomis:

CA + O2 \u003d 2SAO, CA + BR2 \u003d CABR2.

Kai šildomas ore arba kalcio deguonyje yra degi. Su mažiau aktyvių nemetalių (vandenilio, boro, anglies, silicio, silicio, azoto, fosforo ir kitos), kalcis į sąveiką, kai šildomas, pavyzdžiui:

Sa + h2 \u003d san2, ca + 6b \u003d cab6,

CA + N2 \u003d CA3N2, CA + 2C \u003d CAC2,

CA + 2P \u003d CA3R2 (kalcio fosfidas),

taip pat žinomi SAR ir SAR5 kalcio kompozicijų fosfidai;

Ca + si \u003d ca2si (kalcio silicidas),

taip pat žinomi kalcio kalcio silicidai. CASI, CA3SI4 ir CASI2 junginiai.

Pirmiau minėtų reakcijų srautas paprastai lydi didelį šilumos kiekį (tai yra, šios reakcijos yra egzoterminės). Visose jungtys su nemetaliais, kalcio oksidacijos laipsnis yra +2. Dauguma kalcio junginių su ne metalais yra lengvai suskaidomi vandeniu, pavyzdžiui:

CAH2 + 2N2O \u003d CA (OH) 2 + 2N2, N2 + 3N2O \u003d 3A (OH) 2 + 2NH3.

Ion Ca2 + Besmevetn. Kai tirpių kalcio druskų liepsna liepsna yra nudažyta į plytų raudoną.

Kalcio druskos, tokios kaip CaCl2 chloridas, CABR2 bromidas, CAI2 jodidas ir CA nitratas (NO3) 2 yra gerai tirpūs vandenyje. Netirpsta vandenyje fluorido CAF2, CACO3 karbonatas, CASO4 sulfatas, ortofosfatas CA3 (PO4) 2, SAS2O4 oksalatas ir kai kurie kiti.

Gamykla yra svarbu, kad, priešingai nei kalcio karbonato Casso3, rūgšties kalcio karbonatas (angliavandenilių) CA (NSO3) 2 vandenyje yra tirpus. Gamtoje tai lemia šiuos procesus. Kai vėsus lietus ar upės vanduo, prisotintas anglies dioksidu, įsiskverbia po žeme ir nukrenta ant kalkakmenio, tada jų likvidavimas pastebimas:

SASO3 + CO2 + H2O \u003d CA (NSO3) 2.

Tose pačiose vietose, kur vanduo prisotintas su kalcio bikarbonato patenka į žemės paviršių ir šildomas saulės spinduliais, atvirkštinės reakcijos srautai:

CA (NSO3) 2 \u003d SASO3 + CO2 + H2O.

Taigi, gamtoje didelių masių perdavimo. Kaip rezultatas, didžiulis gedimai gali sudaryti po žeme, ir graži akmens "Icicles" - stalaktitai ir stalagmitai yra suformuoti urvuose.

Ištirpusio kalcio bikarbonato buvimas vandenyje daugiausia lemia vandens standumą. Jis vadinamas laikina, nes verdančio vandens, bikarbonatas yra suskaidytas, o SASO3 patenka į nuosėdas. Šis reiškinys veda, pavyzdžiui, į tai, kad yra suformuota arbatelėje.

kalcio metalo cheminis fizinis

Pagrindinis metalo kalcio naudojimas yra jo naudojimas kaip mažinantis agentas, gaminant metalus, ypač nikelio, vario ir nerūdijančio plieno. Kalcis ir jo hidridas taip pat naudojamas sunkiai įsteigtiems metalams, pvz., Chromui, toriui ir uranui. Kalcio lydiniai su švinu naudojami baterijose ir guolių lydinimuose. Kalcio granulės taip pat naudojamos oro pėdsakams iš electrovacuum instrumentų. Durble kalcio ir magnio druskos sukelia bendrą vandens standumą. Jei jie yra vandenyje mažais kiekiais, vanduo vadinamas minkštu. Su dideliu šių druskų kiekiu vanduo laikomas standžiu. Stiprumas pašalinamas verdant, kartais distiliuotas vanduo visiškai pašalinamas.

Metalotermija

Grynas metalinis kalcio yra plačiai naudojamas metalootermijoje, kai gaunami retųjų metalų.

Lengvojo lydinio dopingas

Grynas kalcis naudojamas doping švino, kuris yra ant akumuliatoriaus plokščių, prižiūrėti starterio švino rūgšties baterijas su maža savęs išsiskyrimo. Be to, metalo kalcis yra aukštos kokybės kalcio babbits gamybai.

Branduolinės sintezės

ISOTOPE 48CA yra efektyviausia ir vartotojų medžiaga, skirta super temperatūros elementų gamybai ir naujų MENDELEV lentelės elementų atradimui. Pavyzdžiui, jei naudojate 48ca jonus, kad gautų "Superheuma" elementus šiems elementams pagrindiniams akseleratoriams, šimtai ir tūkstančiai kartų efektyviau nei naudojant kitus kriaukles (jonus).

Naudokite kalcio junginius

Hidrido kalcis. Kalcio šildymas vandenilio atmosferoje gaunamas CAH2 (kalcio hidridas), naudojamas metalurgijoje (metaluose) ir gaminant vandenilį lauke.

Optinės ir lazerinės medžiagos. Kalcio fluoridas (fluoritas) naudojamas atskirų optikos (astronominiai lęšiai, lęšiai, prizmės) forma ir kaip lazerinė medžiaga. Kalcio volframas (sheelit) vienišų kristalų pavidalu naudojamas lazerinių technologijų, taip pat kaip scintiliatorius.

Kalcio karbidas. Kalcio karbido CAC2 yra plačiai naudojamas norint gauti acetileną ir metalų atkūrimą, taip pat gaminant kalcio cianamidą (kalcio karbido šildymas azoto 1200 ° C temperatūroje, reakcija yra eksotermiškai, yra atliekama cianamidų krosnyse).

Cheminiai srovės šaltiniai. Kalcis, taip pat jo lydiniai su aliuminio ir magnio, naudojami atsarginės šiluminėse elektrinėse baterijose kaip anodas (pavyzdžiui, kalcio-chromo elementas). Kalcio chromatas yra naudojamas tokiose baterijose kaip katodas. Tokių baterijų ypatumas yra labai ilgas laikymo laikotarpis (dešimtmetis) tinkamoje būklėje, galimybė eksploatuoti bet kokiomis sąlygomis (erdvės, aukšto slėgio), didelę konkrečią svorį ir tūrį. Trūkumas per trumpą laiką. Tokios baterijos yra naudojamos ten, kur būtina sukurti milžinišką elektros energiją trumpą laiką (balistinės raketos, kai kurie erdvėlaiviai I.D.).

Ugniai atsparios medžiagos. Kalcio oksidas, tiek laisvos formos, tiek keraminių mišinių sudėtyje naudojamas ugniai atsparių medžiagų gamyboje.

Vaistai. Medicinoje CA narkotikai pašalina pažeidimus, susijusius su SA jonų stoka organizme (tenanijoje, spazfilijoje, rickets). CA preparatai sumažina didesnį jautrumą alergenams ir yra naudojami alerginėms ligoms gydyti (serumo liga, mieguista karščiavimas ir kt.). CA preparatai sumažina padidėjusį laivų pralaidumą ir turi priešuždegiminį poveikį. Jie naudojami hemoraginėje kraujagyslėje, spinduliuotės liga, uždegiminiame procesuose (pneumanuose, pleurinuose ir kt.) Ir tam tikrose odos ligose. Nurodytas kaip hemostatinis agentas, pagerinti širdies raumenų veiklą ir didinant narkotikų poveikį kaip priešnuodis į magnio druskų apsinuodijimo. Kartu su kitomis priemonėmis CA preparatai naudojami generinių veiklai skatinti. Chlorido CA įvedamas per burną ir į veną.

CA preparatai taip pat apima gipso (SSO4), naudojamą chirurgijoje gipso tvarsčiams, ir kreida (SASO3), nurodyta viduje su padidėjusi skrandžio sulčių rūgštingumu ir dantų miltelių paruošimui.

Biologinis vaidmuo

Kalcis yra bendras makroekonominis augalų, gyvūnų ir žmonių kūno elementas. Žmogaus kūnas ir kiti stuburiniai stuburiniai didžioji dalis jos dalis yra ant skeleto ir dantų fosfatų pavidalu. Iš įvairių kalcio karbonato (kalkių) formų, sudaro daugelio bestuburių grupių skeletai (kempinės, koralų polipai, moliuskai ir kt.). Kalcio jonai dalyvauja kraujo krešėjimo procesuose, taip pat užtikrinant nuolatinį osmotinį kraujospūdį. Kalcio jonai taip pat tarnauja kaip vienas iš visuotinių antrinių tarpininkų ir reguliuoja įvairius ląstelaidies procesus - raumenų susitraukimą, exocytoze, įskaitant hormonų ir neurotransmiterių sekreciją ir tt kalcio koncentracija žmogaus ląstelių citoplazmoje yra apie 10-7 mol. apie 10-3 molių tarpusavio skysčius.

Dauguma kalcio patekus į žmogaus kūną su maistu yra randama pieno produktuose, likusieji kalcis yra iš mėsos, žuvies ir kai kurių daržovių produktų (ypač daug pupelių). Siurbimas atsiranda tiek storuose, tiek matiniuose žarnose ir palengvina rūgštine terpė, vitamino D ir vitamino C, laktozės, nesočiųjų riebalų rūgščių. Svarbu magnio vaidmeniui kalcio mainuose, su jo kalcio "trūkumas" nuplauti "nuo kaulų ir indėlių inkstų (inkstų akmenys) ir raumenys.

Kalcio absorbcija trukdo aspirinui, oksalo rūgšties, estrogenų dariniams. Sujungimas su oksalo rūgštimi, kalcis suteikia netirpių junginių vandenyje, kurie yra akmenų komponentai inkstuose.

Kalcio kiekis kraujyje dėl didelio su juo susijusių procesų skaičiumi yra tiksliai reguliuojamas ir tinkamas mityba, deficitas neįvyksta. Ilgi dietos nebuvimas gali sukelti spazmus, sąnarių skausmą, mieguistumą, augimo defektus, taip pat vidurių užkietėjimą. Gilesnis deficitas veda į pastovius raumenų spazmus ir osteoporozę. Piktnaudžiavimas kava ir alkoholio gali būti kalcio trūkumo priežastys, kaip dalis jo pašalinama su šlapimu.

Pernelyg didelės kalcio ir vitamino D dozės gali sukelti hiperkalcemiją, po kurio išplaukia intensyvų kaulų ir audinių kalcifikaciją (daugiausia veikia šlapimo sistemą). Ilgas pratęsimas sutrikdo raumenų ir nervų audinių veikimą, padidina kraujo krešėjimą ir sumažina kaulų audinio cinko ląstelių virškinamumą. Didžiausia dienos saugoma dozė yra nuo 1500 iki 1800 miligramų.

Kalcio produktai, mg / 100 g

Schorts 783.

Dilgėlinė 713.

Plantain Big 412.

Sardinės aliejuje 330

WRUSHOOD BUTDERS 289.

Rosehip šuo 257.

Almond 252.

Plantain Lancetolist. 248.

Miško veržlė 226.

"Cress Salad 214"

Sojų pupelės sausos 201

Vaikai iki 3 metų - 600 mg.

Vaikai nuo 4 iki 10 metų - 800 mg.

Vaikai nuo 10 iki 13 metų - 1000 mg.

Paaugliai nuo 13 iki 16 metų - 1200 mg.

Jaunimas nuo 16 iki vyresnio amžiaus - 1000 mg.

Suaugusieji nuo 25 iki 50 metų - nuo 800 iki 1200 mg.

Nėščios ir žindančios moterys - nuo 1500 iki 2000 mg.

Išvada

Kalcis yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų žemėje. Gamtoje tai yra daug: iš kalcio druskų, kalnų diapazonai ir molio uolienos yra suformuota, ji yra jūroje ir upių vandenyje, jis yra įtrauktas į augalų ir gyvūnų organizmų sudėtį.

Kalcis yra nuolat supančios piliečiai: beveik visos pagrindinės statybinės medžiagos - betonas, stiklas, plytas, cementas, kalkės - turi šį elementą dideliais kiekiais.

Žinoma, turintys tokias chemines savybes, kalcis negali būti gamtoje laisvoje būsenoje. Tačiau kalcio junginiai - ir natūralus ir dirbtinis - įgyta svarbiausia.

Bibliografija

1.Radikai: Knunyantz I. L. (Ch. Ed.) Cheminis enciklopedija: 5 tonų. - Maskva: sovietinė enciklopedija, 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 su

2.Doroninas. N. A. Calcis, Goshimzdatas, 1962 m. 191 p. Su bloga.

.Dotsenko V.A. - terapinė ir prevencinė mityba. - VOR. Galia, 2001 - N1-C.21-25

4.Bilezikian J. P. kalcio ir kaulų metabolizmas //: K. L. Becker, Ed.

5.Mk. Karapetyz, S.I. Drakin - Bendra ir neorganinė chemija, 2000. 592 PP nuo ligos.

Kalcis yra ketvirtame dideliame laikotarpyje, antroji grupė, pagrindinis pogrupis, elemento sekos numeris - 20. Pagal periodinę Mendeleev lentelę, kalcio atominis svoris yra 40,08. Aukščiausio oksido formulė - SAO. Kalcio turi lotynų pavadinimą kalcio.Todėl elemento elemento simbolis yra.

Kalcio charakteristika kaip paprasta medžiaga

Normaliomis sąlygomis kalcis yra sidabro baltas metalas. Turėdamas didelę cheminę veiklą, elementas gali suformuoti daug įvairių klasių jungčių. Elementas atspindi techninės ir pramoninės cheminės sintezės vertę. Metalas yra plačiai paplitęs žemės plutoje: jos dalis yra apie 1,5%. Kalcis reiškia šarminės žemės metalų grupę: kai ištirpinama vandenyje, jis suteikia šarmui, bet gamtoje jis randamas kelių mineralų pavidalu ir. Jūrų vanduo yra kalcio didelėse koncentracijose (400 mg / l).

Grynas natrio

Kalcio charakteristikos priklauso nuo jos kristalų grotelių struktūros. Jame yra dviejų tipų elementas: kubinis granet centras ir tūrio orientuotas. Komunikacijos tipas molekulėje - metalo.

Natūralūs kalcio šaltiniai:

• apgatity;
• alabaster;
• gipsas;
• kaltė;
• fluorite;
• dolomitas.

Kalcio fizinės savybės metalo gamybai

Normaliomis sąlygomis kalcis yra kietoje bendroje būsenoje. Metalas lydosi 842 ° C temperatūroje. Kalcis yra geras elektrinis ir šiluminis laidas. Kai šildomas, jis eina pirmiausia į skystį, o tada į garų būseną ir praranda metalo savybes. Metalas yra labai minkštas ir supjaustytas į peilį. BIGS 1484 ° C temperatūroje

Pagal kalcio slėgį praranda metalo savybes ir gebėjimą galvėti. Bet tada metalinės savybės yra atkuriamos, o superlaidininkų savybės pasireiškia, kelis kartus didesnis savo rodiklių poilsio.

Kalcis nesugebėjo ilgą laiką gauti be priemaišų: dėl didelės cheminės medžiagos šio elemento nėra jokio pobūdžio jo grynoje formoje. Elementas buvo atidarytas XIX a. Pradžioje. Kalcio kaip metalas pirmą kartą sintezavo britų chemikas Gemphri Davy. Mokslininkas atrado kietųjų mineralų ir elektros smūgio druskų sąveikos funkcijas. Šiandien kalcio druskų elektrolizė (kalcio ir kalio chloridų mišiniai, fluorido ir kalcio chlorido mišinys) išlieka svarbiausiu metalo gamybos metodu. Kalcis taip pat pašalinamas iš jo oksido naudojant aliuminotermiją - įprastą metalurgijos metodu.

Kalcio cheminės savybės

Kalcis yra aktyvus metalas, kuris ateina į daugelį sąveikos. Normaliomis sąlygomis jis lengvai reaguoja, formuojant atitinkamus dvejetainius junginius: su deguonimi, halogenais. Spustelėkite, jei norite sužinoti daugiau apie kalcio jungtis. Kai šildomas kalcio reaguoja su azoto, vandenilio, anglies, silicio, boro, fosforo, pilkos ir kitų medžiagų. Atvirame ore jis akimirksniu sąveikauja su deguonimi ir anglies dioksidu, todėl jis yra padengtas pilka RAID.

Burly reaguoja su rūgštimis, kartais degi. Kalcio druskose yra įdomių savybių. Pavyzdžiui, urvas Stalaktitai ir stalagmitai yra kalcio karbonatas, palaipsniui suformuotas iš vandens, anglies dioksido ir bikarbonato dėl požeminio vandens procesų.

Dėl didelio aktyvumo įprastos kalcio būsenoje yra saugomi laboratorijose tamsiai hermetiškuose stiklo dirbiniuose pagal parafino arba žibalo sluoksnį. Aukštos kokybės kalcio jonų reakcija - liepsnos tapyba sočiųjų plytų raudona spalva.

Kalcio dažų liepsnos raudonos spalvos

Galima identifikuoti metalą į junginių sudėtį netirpių nuosėdų kai kurių elementų druskų (fluorido, karbonato, sulfato, silikato, fosfato, sulfito).

Kalcio vandens reakcija

Kalcis yra saugomi bankuose pagal apsauginio skysčio sluoksnį. Atlikti tai rodo, kaip atsiranda vandens ir kalcio reakcija, neįmanoma tiesiog gauti metalo ir sumažinti norimą gabalą iš jo. Metalo kalcis laboratorinėmis sąlygomis yra lengviau naudoti lustų pavidalu.

Jei nėra metalinių lustų, banke yra tik dideli kalcio gabalai, reikės ištraukos ar plaktuko. Galutinis pageidaujamo dydžio kalcio gabalas dedamas į kolbą arba stiklą su vandeniu. Kalcio lustai įdeda į marlės maišelį patiekalus.

Kalcio sumažina apačioje ir prasideda vandenilio izoliacija (pirmiausia yra švieži Ohloh vieta). Palaipsniui dujos išsiskiria nuo kalcio paviršiaus. Procesas panašus į audringą virti, tuo pačiu metu susidaro kalcio hidroksido nuosėdos (gesintos kalkės).

Hazing.

Atsiranda kalcio gabalas, giriamas vandenilio burbulais. Po maždaug 30 sekundžių kalcis ištirpinamas, o hidroksido suspensijos susidarymas yra purvinas baltas. Jei reakcija nėra atliekama stikle, bet vamzdyje, galima stebėti šilumos pasirinkimą: bandymo vamzdis greitai tampa karšta. Kalcio reakcija su vandeniu nesibaigia įspūdingu sprogimu, tačiau dviejų medžiagų sąveika greitai ir atrodo kaip įspūdingi. Patirtis yra saugi.

Jei maišelis su likusiu kalciu yra pašalinamas iš vandens ir laikykite orą, tada po to, kai tęsiama reakcija, stiprus šildymas ir likusieji Marlai virimo. Jei dalis greito tirpalo filtruoja per piltuvą į stiklą, tada einant per anglies monoksido CO₂ tirpalą yra nuosėdos. Dėl šios priežasties anglies dioksido nereikia - galite išpūsti iškvėptą orą į tirpalą per stiklinį vamzdelį.

Elektra. \\ T 1.00 (Pauliavimo skalė) Elektrodo potencialas −2,76 Oksidacijos laipsnis 2 Jonizacijos energija
(pirmasis elektronas) 589,4 (6,11) KJ / Mol (EV) Paprastos medžiagos termodinaminės savybės Tankis (su n. Y.) 1,55 g / cm³ Lydymo temperatūra 1112; 838,85 ° C. Virimo temperatūra 1757 K; 1483,85 ° C. UD. Šiltas lydymas 9.20 kJ / mol UD. Šilumos garavimas 153,6 kJ / mol Molinis šilumos talpa 25,9 j / (k · mol) Molaro tūris 29,9 cm ³ / mol Paprastos medžiagos kristalų grotelės Grotelių struktūra Kubinis granet centras GRID parametrai 5,580 Debaitinė temperatūra 230 Kitos funkcijos. \\ T Šilumos laidumas (300 k) (201) w / (m · k) CAS. 7440-70-2 "Emisy Spectrum"

Istorija ir kilmė

Elemento pavadinimas kilęs iš lato. Calx (auknine kalsis.) - "kalkių", "minkštas akmuo". Jį pasiūlė Davy Gemphri anglų chemikas, 1808 m. Skirtas metalo kalcis su elektrolitiniu metodu. Devi padengė drėgnos gosheny kalkių elektrolizės mišinį su platinos plokštele, kuri buvo anodas. Katoda patiekiama kaip platinos viela, panardinta į skystį. Dėl elektrolizės buvo gautas kalcio amalgamas. Šildykite iš savo gyvsidabrio, Davy gavo metalą, vadinamą kalciu.

Izotopai

Kalcis yra pobūdžio į šešių izotopų mišinį: 40 CA, 42 CA, 43 CA, 44 CA, 44 CA, 46 CA ir 48 CA, tarp kurių dažniausiai - 40 CA yra 96,97%. Kalcio šerdys turi magišką protonų skaičių: Z. \u003d 20. Izotopai 40
20 CA20.
ir. \\ T 48
20 CA28.
Yra du iš penkių gamtos gamtoje dvigubai magija branduoliai.

Iš šešių natūralių kalcio izotopų, penki yra stabilūs. Šeštas ISOTOPE 48 CA, didžiausias iš šešių ir labai retų (jo izotopinis paplitimas yra tik 0,187%), patiria dvigubą beta lūžimą su pusinės eliminacijos laiku (4.39 ± 0,58) ⋅10 19 metų.

Uolose ir mineraluose

Kalcis, energingai migruoja į žemės plutos ir kaupiasi įvairiose geocheminėse sistemose, sudaro 385 mineralai (ketvirtoji vieta pagal mineralų skaičių).

Dauguma kalcio yra kaip silikatų ir įvairių uolų aliuminio (granitų, gneisses ir kt.), Ypač lauko kištuko - gyvūnų CA.

Kaltė CACO 3, CASO 4 anhidritas, CASO 4 ALABASTH CASO 4 · 0,5H 2 O ir CASO 4 · 2H 2 O, Fluorito CAF 2, ApaTite CA 5 (PO 4) 3 (F, CA 5 (PO 4) 3 (F , Cl, OH), Dolomite MGCO 3 · CACO 3. Kalcio ir magnio druskų buvimas natūralaus vandens yra nustatomas pagal jo standumą.

Nuosėdos veislė, daugiausia daugiausia iš hikingrystalline kaltė - kalkakmenis (vienas iš jo veislių - kreidos). Pagal regioninį metamorfizmą, kalkakmenis yra transformuojamas į marmurą.

Migracija Žemės pluta

Gamtoje kalcio migracijoje "karbonato pusiausvyra" vaidina svarbų vaidmenį, susijusį su grįžtamu kalcio karbonato sąveikos su vandeniu ir anglies dioksidu, kad būtų sukurta tirpi angliavandeniliai: \\ t

A C CO 3 + H 2 O + CO 2 ⇄ C A (HCO 3) 2 ⇄ C A 2 + + 2 HCO 3 - (\\ displaystyle (\\ mathsf (Caco_ (3) + h_ (2) O + CO_ (2) \\ rightleftarrows CA (HCO_ (3)) _ (2) Readleftarrows Ca ^ (2 +) + 2HCO_ (3) ^ (-)))))))

(Pusiausvyra perkeliama į kairę arba į dešinę, priklausomai nuo anglies dioksido koncentracijos).

Biogeninė migracija atlieka didžiulį vaidmenį.

Biosferoje

Kalcio junginiai yra beveik visuose gyvūninėse ir daržovių audiniuose (žr. Toliau). Svarbus kalcio kiekis yra įtrauktas į gyvus organizmus. Taigi, hidroksiapatitas CA 5 (PO 4) 3 OH, arba, kitame įraše, 3CA 3 (PO 4) 2 · Ca (OH) 2 yra kaulų stuburo audinio pagrindas, įskaitant asmenį pagrindas; CACO 3 kalcio karbonatas susideda iš daugelio bestuburių, kiaušinių lukšto ir tt kriauklių ir kriauklių. Gyvi žmogaus ir gyvūnų audiniuose 1,4-2% ca (masės frakcija); Žmogaus organizme sveria 70 kg kalcio kiekio - apie 1,7 kg (daugiausia į grupinio turinio kaulų audinio sudėtį).

Gauti

Nemokamas metalo kalcis gaunamas lydalo lydalo elektrolizė, susidedanti iš Cacl 2 (75-80%) ir KCl arba iš Cacl 2 ir CAF 2, taip pat aliuminio komanda atkūrimo CAO 1170-1200 ° C temperatūroje 4 C A yra O + 2 L → C A A L 2 O 4 + 3 A C (\\ displaystyle (\\ mathsf (4CAO + 2AL \\ Rightarrow CAAL_ (2) O_ (4) + 3CA)))

Fizinės savybės

Kalcio metalas egzistuoja dviem alotropiniais pakeitimais. Iki 443 ° C stabili α -ca. su kubine grazenarine grotelėmis (parametras) bet \u003d 0,558 nm.), virš stabilios β -ca. su kubiniu garsumo centre tipo tinklu α -fe. (parametras a. \u003d 0,448 nm.). Standartinis edalas Δ H 0 ("DisplayStyle" delta h ^ (0)) Perėjimas α → β Tai yra 0,93 kJ / mol.

Palaipsniui didinant slėgį, jis pradeda parodyti puslaidininkių savybes, bet ne tampa puslaidininkiniu visame žodžio prasme (metalas taip pat nėra). Su toliau didinant slėgį grįžta į metalinę būseną ir pradeda parodyti superlaidų savybes (superlaidumo temperatūra yra šešis kartus didesnis nei gyvsidabrio, ir kas viršija laidumą visus kitus elementus). Atrodo, kad unikalus kalcio elgesys daugiausia yra stroncio (ty lygintuvai yra išsaugoti periodinėje sistemoje).

Cheminės savybės

Standartinių kalcio potencialų skaičius yra į kairę nuo vandenilio. Standartinis elektrodo potencialas CA 2+ / CA 0.84 V pora, todėl kalcis aktyviai reaguoja su vandeniu, bet be uždegimo:

C A + 2 H 2 O → C A (O h) 2 + H 2. ("DisplayStyle" ("MathSf" (CA + 2H_ (2) o riedarrow ca (OH) _ (2) + h_ (2) \\ t

Ištirpusio kalcio bikarbonato buvimas vandenyje daugiausia lemia vandens standumą. Jis vadinamas, nes verdančio vandens, bikarbonatas yra suskaidytas, o saci 3 patenka į nuosėdas. Šis reiškinys veda, pavyzdžiui, į tai, kad yra suformuota arbatelėje.

Taikymas

Pagrindinis metalo kalcio naudojimas yra jo naudojimas kaip mažinantis agentas, gaminant metalus, ypač nikelio, vario ir nerūdijančio plieno. Kalcis ir jo hidridas taip pat naudojamas sunkiai susigrąžinti metalus, pavyzdžiui, chromo, torio ir urano. Kalcio lydiniai su švinu naudojami kai kuriose baterijose ir guolių gamyboje. Kalcio granulės taip pat naudojamos oro pėdsakams iš electrovacuum instrumentų. Grynas metalinis kalcis yra plačiai naudojamas metalootermijoje, kai gaunami retų žemės elementai.

Kalcis yra plačiai naudojamas metalurgijoje deoksidacijos plienui kartu su aliuminiu arba kartu su juo. Esė Gydymas kalcio turinčiais laidais užima pirmaujančią poziciją dėl daugiakampio kalcio poveikio metalo lydymui, makro ir mikrostruktūros būklei, metalo gaminių kokybei ir savybėms ir yra neatskiriama plieno gamybos dalis technologija. Šiuolaikinėje metalurgijoje naudojamas kalcio lydymas, naudojamas injekcijos viela, kuri yra kalcio (kartais silikokalsijos ar aliumokalijos) kaip milteliai arba ekstruzinis metalas plieno korpuse. Kartu su deoksidacija (deguonies pašalinimas ištirpintas plieno), kalcio naudojimas leidžia mums gauti pagal pobūdį, ne metalinių intarpų sudėtį ir formą, kurios nėra sunaikintos tolesnių technologinių operacijų metu.

ISOTOPE 48 CA yra viena iš efektyvių ir vartojamų medžiagų, skirtų gaminti superano elementus ir naujų MENDELEV lentelės elementų atidarymą. Taip yra dėl to, kad kalcis-48 yra dvigubai didesnė už magišką šerdį, todėl jos stabilumas leidžia būti pakankamai neutronų šviesos branduolio didinimui; Superheassed branduolių sintezėje reikalingi neutronai.

Biologinis vaidmuo

Kalcio koncentracija kraujyje dėl to, kad svarbu daug gyvybiškai svarbių procesų yra tiksliai reguliuojamas ir su tinkama mityba ir pakankamas mažo pieno produktų ir vitamino D trūkumas nėra. Ilgalaikis kalcio ir (arba) vitamino D trūkumas dietoje padidės osteoporozės rizika, o griuvėsiai sukelia kūdikystei.

Pastabos

1. Gradlll 200-300 MPa
2. Michael E. Wieser, Normano Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Gamintojas, Paul de Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Laimė, Juris Meija, Takafumi Hita, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. 2011 m. Elementų atominiai svoriai (IUPAC techninė ataskaita) (anglų kalba) // Pure ir taikoma chemija. - 2013. - Vol. 85, NO. penki. - P. 1047-1078. - DOI: 10.1351 / Pac-rep-13-02.
3. Raudona kolegija: Knunyantz I. L. L. (Ch. Ed.). Cheminė enciklopedija: 5 tonomis - Maskva: sovietų enciklopedija, 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 p. - 100 000 kopijų.
4. Riley J.P. Ir skirrow G. Cheminė okeanografija V. 1, 1965 m.
5. Prikirchenko B. Sistematika įvertintų pusiau livetes dvigubo beta skilimo // branduolinių duomenų lapų. - 2014 - birželio mėn. (120). - P. 102-105. - ISSN 0090-3752. - DOI: 10.1016 / J.NDS.2014.07.018. [Fix]
6. Prikirchenko B. Priimtų dvigubo beta (ββ) skilimo vertės sąrašas (NEOPR.) . Nacionalinis branduolinis duomenų centras, Brookhaven Nacionalinė laboratorija. Patikrinta 2015 m. Gruodžio 6 d.
7. Chemiko / ritinio vadovas.: Nikolsky B. P. et al. - 2-oji., JT. - M.-L.: Chemija, 1966. - T. 1. - 1072 p.
8. Laikraštis. Ru: slėgio elementai
9. Kalcis // Big sovietų enciklopedija: [30 tonų] / ch. ed. A. M. Prokhorov. - 3-asis ED. - m.: Sovietų enciklopedija, 1969-1978 m.
10. DKKIN D. A., KISILENKO V. V. Įvairių veiksnių įtaka kalcio absorbcijai nuo miltelių vielos su sudėtingu užpildu SC40 (RUS.) // Elektrometalurgija: žurnalas. - 2009. - gegužės mėn. (Nr. 5). - P. 2-6.
11. Mikhailov G. G., Chernova L. A. Deoksidacijos procesų termodinaminė analizė su kalcio ir aliuminio (RUS) // Elektrometalurgija: žurnalas. - 2008 - kovo (Nr. 3). - P. 6-8.
12. "Shell" branduolio modelis
13. Medicinos institutas (JAV) komitetas peržiūrėti mitybos nuorodų suvartojimą vitamino D ir kalcio; Ross AC, Taylor Cl, Jaktine Al, Del Valle HB, redaktoriai (2011).

ĮVADAS. \\ T

Chemija yra medžiagų mokslas, jų struktūra, savybės ir tarpikliai.

Chemija yra glaudžiai susijusi su kitais gamtos mokslais: fizika, biologija, geologija. Šių mokslų sankryžoje atsirado daug šiuolaikinių mokslų skyrių: fizinė chemija, geochemija, biochemija.

Naujas specialistas cheminės disciplinų, vadinamų "klasifikavimo ir sertifikavimo prekių, remiantis cheminės sudėties" sistemą "buvo įkurta 1997 metais Uzbekistano mokslininkai I.R. Askarov ir TT. Riscus. Svarbu, formuojant šią naują cheminę discipliną, buvo tokių Uzbekistano mokslininkų atliktų mokslinių tyrimų rezultatai kaip A.A. Ibrahimovas, G.KH. Hamrakulovas, MA. Rakhimjanov, M.YU. Isakovas, km Karimkulovas, O.A. Tashpulatov, A.A. Namaz, B.Ya. Abduganiev, S.M. Mirkomlov, O. Kulimovas, N.KH. Tukhtaboev ir kiti.

Kalcis - kaip šarminis žemės metalas, vienas iš svarbiausių elementų žemėje.

Kalcis yra labai svarbus tiek žmonėms, tiek gyvūnams bei augalams.

Žinoma, turintys tokias chemines savybes, kalcis negali būti gamtoje laisvoje būsenoje. Tačiau kalcio junginiai - ir natūralus ir dirbtinis - įgyta svarbiausia.

Ka.? lTRI. - pagrindinės antrosios grupės pogrupio elementas, ketvirtas periodinės cheminių elementų sistemos laikotarpis D.I. Mendeleev, su atominiu numeriu 20, todėl kalcio atomo šerdis yra 20 teigiamų mokesčių, sudarytų 20 protonų; Neutronų skaičius branduolyje 40 - 20 \u003d 20. 20 elektronų Neutralizuoja branduolio mokestį yra ant keturių lygių energijos. Santykinis atominis svoris 40.078 (4). Reiškia simbolį CA. (Lat. Kalcio).

1. Atidarymo istorija

Elemento pavadinimas kilęs iš lato. Calx (tėvų kalcio padder) - "kalkių", "minkštas akmuo". Jį pasiūlė anglų chemikas Humphrey Davy, 1808 mes paskirstėme metalo kalcio su elektrolitiniu metodu. Davy subalansavo drėgnos Goshenny kalkių elektrolizės mišinį su gyvsidabrio oksidu Hg 2O ant platinos plokštės, kuri buvo anodas. Katoda patiekiama kaip platinos viela, panardinta į skystą gyvsidabrį. Dėl elektrolizės buvo gautas kalcio amalgamas. Šildykite iš savo gyvsidabrio, Davy gavo metalą, vadinamą kalciu.

Keletą tūkstančių metų buvo naudojami kalcio junginiai - kalkakmenis, marmuras, tinkas (taip pat kalkių degimo produktas). Iki XVIII a. Pabaigos chemikai laikė kalkių su paprastu kūnu. 1789 m. A. Lavaujier pasiūlė kalkių, magnesijos, baritų, aliuminio aliuminio ir silicio medžiagos.

kalcio cheminis ryšys

2. NUSTATYMAS

Dėl didelės cheminės kalcio aktyvumo laisvos formos gamtoje, jis nerandamas.

Kalcio sudaro 3,38% žemės plutos masės (5 vieta paplitant po deguonies, silicio, aliuminio ir geležies). Jūrų vandens elemento turinys yra 400 mg / l.

Dauguma kalcio yra įvairių uolų silikatų ir aliuminio aliuminio aliuminio (granitų, gnėjos ir kt.), Ypač lauko kištukui - gyvūnų ca.

Nuosėdų kalcio junginių pavidalu pateikiami su kreida ir kalkakmeniais, daugiausia sudaryti su skaičiuotu mineralu (CACO) 3). Kristalinė skaičiuotės forma - marmuro - dažnai atsiranda daug rečiau.

Kalcio mineralai yra gana paplitę kaip:

kaltė, kalkakmenis, marmuras, kreida CACO3 ,

angidrit caso4. ,

caso4 Alabaster. · 0,5h. 2O.

gipso kaso4. · 2 val. 2O,

fluorite CAF2. ,

fosfitai ir apgatitya ca 3(Po. 4)2(F, cl, oh),

dOLOMITE MGCO3. · CACO. 3.

Kalcio ir magnio druskų buvimas natūralaus vandens yra nustatomas pagal jo standumą.

Kalcis, energingai migruoja į žemės plutos ir kaupiasi įvairiose geocheminėse sistemose, sudaro 385 mineralai (ketvirtoji vieta pagal mineralų skaičių).

Fig. 1. kalcio nuosėdos druskinguose žvilgsniuose

Kalcio junginiai yra beveik visuose gyvūninėse ir augaliniuose audiniuose. Svarbus kalcio kiekis yra įtrauktas į gyvus organizmus. Taigi, hidroksiapatite ca 3(Po. 4)2O arba, kitame įraše, 3ca 3(Po. 4)2· Ca (oh) 2 - stuburinių kaulų audinio, įskaitant asmenį, pagrindas; CACO kalcio karbonatas 3 Susideda iš daugelio bestuburių, kiaušinių apvalkalo ir kt. Žmogaus organizme sveria 70 kg kalcio kiekio - apie 1,7 kg (daugiausia į grupinio turinio kaulų audinio sudėtį).

. Gauti

Kalcio pramonėje gaunamas dviem būdais:

SAO ir al miltelių brikamed mišinio šildymas 1170-1200 ° C vakuume 0,01 - 0,02 mm. Rt. Menas; Reakcijos elementai:

Sao + 2al \u003d 3Cao · al2 O. 3 + 3ca.

Kalcio poros yra kondensuojamos ant šalto paviršiaus.

Lydalo SASL elektrolizė 2 (75-80%) ir KSL su skystu vario-kalcio katodu yra paruošti lydinio CA - CA (65% CA), iš kurio kalcio distiliuojamas 950 - 1000 ° C temperatūroje vakuume 0,1 - 0,001 mm . Rt. Menas. arba (6 dalys) Cacl 2 ir (1 dalis) CAF2.

Ji taip pat sukūrė kalcio karbido CAC2 kalcio terminio disociacijos gavimo metodą .

4. Fizinės savybės

Paprastos medžiagos išvaizda

Rice2. Vidutiniškai kietas, sidabro baltas metalas

Vardas, simbolis, numeris

Ka. ? Ltria / kalcio (ca), 20

Atominė masė (molinė masė)

40.078 a. e. m. (g / mol)

Elektroninė konfigūracija

Radius Atom

Kovalentinis spindulys

Jonų spindulys

Elektra. \\ T

1.00 (Pauliavimo skalė)

Elektrodo potencialas

Oksidacijos laipsnis

Jonizacijos energija (pirmasis elektronas)

589,4 (6,11) KJ / Mol (EV)

Tankis (su n. Y.)

1,55 / cm³

Lydymo temperatūra

842 O. Nuo.

Šiltas lydymas

9.20 kJ / mol

Šilumos garavimas

153,6 kJ / mol

Molinis šilumos talpa

25,9 j / (k · mol)

Molaro tūris

29,9 cm³ / mol

Grotelių struktūra

kubinis granet centras

GRID parametrai

Debaitinė temperatūra

Šilumos laidumas

(300 k) (201) w / (m · k)

Paprasta medžiaga kalcis. - minkšta, chemiškai aktyvi sidabro balta metalo balta metalo.

Kalcio metalas egzistuoja dviem alotropiniais pakeitimais. Iki 443 ° C yra stabilus? Standartinis entalpijos perėjimas? ? \\ T ? \\ T Tai yra 0,93 kJ / mol.

Palaipsniui didinant slėgį, jis pradeda parodyti puslaidininkių savybes, bet ne tampa puslaidininkiniu visame žodžio prasme (metalas taip pat nėra). Su toliau didinant slėgį grįžta į metalinę būseną ir pradeda parodyti superlaidų savybes (superlaidumo temperatūra yra šešis kartus didesnis nei gyvsidabrio, ir kas viršija laidumą visus kitus elementus). Atrodo, kad unikalus kalcio elgesys daugiausia yra stroncio (ty lygintuvai yra išsaugoti periodinėje sistemoje).

Kalcis randamas iš šešių izotopų mišinio: 40ca, 42ca, 43ca, 44ca, 46ca ir 48ca, tarp kurių dažniausiai - 40ca yra 96,97%.

Iš šešių natūralių kalcio izotopų, penki yra stabilūs. Šeštasis ISOTOPE 48ca, sunkiausias iš šešių ir labai realių (jo izotopinis paplitimas yra tik 0,187%), nes jis neseniai buvo atrasta, patiria dvigubą beta versiją su 5,3 · 1019 metų pusinės eliminacijos periodomis.

. Cheminės savybės

Kalcis yra tipiškas erkių metalas. Kalcio cheminė veikla yra didelė, bet mažesnė nei labai pakilo metalai. Jis lengvai sąveikauja su deguonimi, anglies dioksidu ir oro drėgmę, dėl kurio metalo kalcio paviršius paprastai yra tamsiai niūrus, todėl kalcio laboratorija paprastai saugoma, taip pat kitų uždarų žemės metalų, sandariai uždarytame žibalo ar skysto parafino sluoksnis.

Išoriniu energijos lygiu yra 2 elektronai. Visose jungtyse kalcio oksidacijos laipsnis yra +2.

Standartinių kalcio potencialų skaičius yra į kairę nuo vandenilio.

Standartinis elektrodo potencialas CA CA 2+/ CA. 0 ? 2.84 V, todėl kalcio aktyviai reaguoja su šaltu vandeniu (su karštu vandeniu reakcija aktyviau veikti), bet be uždegimo:

Su aktyviais nemetaliais (deguonies, chloro, bromo), kalcio reaguoja įprastomis sąlygomis:

Ca + Cl.2 Cacl.2

Kai oras yra šildomas arba kalcio deguonies liepsnos ir nudegina raudona liepsna su oranžiniu atspalviu.

Su mažiau aktyvių nemetalių (vandenilio, boro, anglies, silicio, silicio, azoto, fosforo ir kitos), kalcis į sąveiką, kai šildomas, pavyzdžiui:

Be CA3P2 kalcio fosfido, taip pat žinomi automobilio ir SAR5 kompozicijų kalcio fosfidai;

Be CA2SI kalcio silicidų, taip pat žinomi kalcio silicidai CASI, CA3SI4 ir CASI2.

Pirmiau minėtų reakcijų srautas paprastai lydi didelį šilumos kiekį.

Kalcis atkuria mažiau aktyvių metalų iš jų oksidų ir halogenų

2ca + tio.2 2cao + ti.

CA + Ticl.2 2cacl.2 + Ti.

Dauguma kalcio junginių su ne metalais yra lengvai suskaidomi vandeniu, pavyzdžiui:

Ion Ca2 + Besmevetn. Kai tirpių kalcio druskų liepsna liepsna yra nudažyta į plytų raudoną.

. Metalinio kalcio taikymas

Pagrindinis metalo kalcio naudojimas yra jo naudojimas kaip mažinantis agentas, gaminant metalus, ypač nikelio, vario ir nerūdijančio plieno. Kalcis ir jo hidridas taip pat naudojamas sunkiai įsteigtiems metalams, pvz., Chromui, toriui ir uranui. Kalcio lydiniai su švinu naudojami baterijose ir guolių lydinimuose. Kalcio granulės taip pat naudojamos oro pėdsakams iš electrovacuum instrumentų.

1. Metalotermija

Grynas metalinis kalcio yra plačiai naudojamas metalootermijoje, kai gaunami retųjų metalų.

2. Lengvojo lydinio dopingas

Grynas kalcis naudojamas doping švino, kuris yra ant akumuliatoriaus plokščių, prižiūrėti starterio švino rūgšties baterijas su maža savęs išsiskyrimo. Be to, metalo kalcis yra aukštos kokybės kalcio babbits gamybai.

3. Branduolinės sintezės

ISOTOPE. 48CA yra viena iš efektyvių ir vartojančių medžiagų, skirtų superano elementų gamybai ir naujų MENDELEEV lentelės elementų atidarymui. Taip yra dėl to, kad kalcis-48 yra dvigubai didesnė už magišką šerdį, todėl jos stabilumas leidžia būti pakankamai neutronų šviesos branduolio didinimui; Superheassed branduolių sintezėje reikalingi neutronai.

. Kalcio junginiai. \\ T

1. Kalcio oksidasCao (negane kalkių, kalkių kalkių, kifel) balta ugniai atspari medžiaga.

Gaunamas kalkakmeniu arba kreida kepant esant aukštai temperatūrai (virš 900 O Nuo):

CACO.3 \u003d Cao + co2

Kalcio oksidas reaguoja su vandeniu iki gegužės kalkių susidarymo ir pabrėžiant didelį kiekį šilumos:

Cao + H.2 O \u003d ca (oh)2 + Q.

2. Kalcio hidroksidasCa (oh) 2 - Stiprus pagrindas, šiek tiek tirpsta vandenyje.

Ca (oh) 2 Naudojami įvairiuose tipuose:

plaukuotos kalkės yra plonas laisvas milteliai, "Pushonka", gaunamas vandens veikimui kitai CAO kalkėms:

Cao + H.2 O \u003d ca (oh)2

Sukamas kietas mišinys riešutų su cementu, vandeniu ir smėliu yra naudojamas statyboje. Sugeriant anglies dioksidą nuo oro, šis mišinys sukietėja:

Ca (oh)2 + Co2 \u003d CACO.3 + H.2 O.

kalkių pienas - tai trumpaplaukio kalkių dalelių suspensija (OH) 2 kalkėje.

Naudojamas palaiminimui statybos, medžių dezinfekavimo, cukraus pramonėje, odos vartojimui, norint gauti chloro kalkes.

kalkių vanduo - prisotintas apvalkalas CA (OH) 2

Oro tirpalas yra purre dėl anglies dioksido absorbcijos nuo oro.

Tačiau su ilgalaikiu anglies dioksido perdavimu, tirpalas tampa

skaidrus dėl tirpaus kalcio bikarbonato susidarymo:

CACO.3 + Co2 + H.2 O \u003d ca (HCO)3 ) 2

Gamtoje tai lemia šiuos procesus. Kai šaltas lietus arba upės vanduo, prisotintas anglies dioksidu, įsiskverbia po žeme ir nukrenta ant kalkiųjų, tada jų likvidavimas yra stebimas, ir tos pačios vietos, kur vanduo prisotintas su kalcio bikarboniu, eina į žemės paviršių ir šildomas saulės spinduliais.

Taigi, gamtoje didelių masių perdavimo. Kaip rezultatas, didžiulis gedimai gali sudaryti po žeme, ir graži akmens "Icicles" - stalaktitai ir stalagmitai yra suformuoti urvuose.

3. Balinimo milteliai- yra stiprus oksidantas, kurio pagrindinis komponentas yra druskos ko 2Suformuota, kai sąveikaujate su sausu sužalojimu kalkėmis su chloro:

Ca (oh)2 + Cl.2 \u003d Caocl.2 + H.2 O.

Chloro kalkės yra baltos spalvos milteliai su aštriu kvapu, kuris šlapiame ore pagal anglies dioksido veikimą palaipsniui susilpnina, pabrėžiant chloroto rūgštį:

2caocl.2 + Co2 + H.2 O \u003d CACO.3 + Cacl.2 + 2HClo.

Atsižvelgiant į chloroto rūgštį, suskaido:

2HClo \u003d 2HCl + O2

Pagal danchloro rūgšties chloro kalkių veiksmai chloro išleidžiama:

Caocl.2 + 2HCl \u003d Cacl2 + Cl.2 + H.2 O.

Tai grindžiama chloro kalkių balinimo ir dezinfekavimo savybėmis.

4. GipsasCaso. 4· 2 val. 2O - natūralus kalcio mineralas.

Kai šildomi iki 150-180 ° C praranda svorius ¾ kristalizacijos vanduo ir eina į alabaster arba sudegino gipsą.

2CASO.4 * 2H.2 O 2caso.4 * H.2 O + 3h.2 O.

Maišant su vandeniu, Alabasteris greitai sukietėja, vėl pasukite

2CASO.4 * H.2 O + 3h.2 O 2caso.4 * 2H.2 O.

Ši gipso bruožas naudojamas liejimo formas ir žaliuzės iš įvairių daiktų, taip pat kaip rišiklis statybai tinka ir kitiems. Gipsas yra plačiai naudojamas medicinoje gipso tvarsčių gamybai.

Kai šildymo tinkas yra aukštesnėje kaip 180 ° C temperatūroje, bevandenis gipsas (kalcio anhidridas arba negyvas gipsas) yra suformuotas, kuris negali pritvirtinti vandens.

Caso.4 * 2H.2 O Caso.4 + H.2 O.

Kalcio druskos, tokios kaip CaCl2 chloridas, CABR2 bromidas, CAI2 jodidas ir CA nitratas (NO3) 2 yra gerai tirpūs vandenyje. Netirpsta vandenyje fluoride<#"justify">1. Hidrido kalcio

Kalcio šildymas vandenilio atmosferoje<#"justify">2. Kalcio oksidas

Cao kalcio oksido, kaip kieto tirpalo kitų pic-patalpų metalų dalis<#"justify">3. Optinės ir lazerinės medžiagos

Kalcio fluoras<#"justify">4. Kalcio karbidas

Kalcio karbidas<#"justify">Kalcio oksidas, tiek laisvos formos, tiek keraminių mišinių sudėtyje naudojamas ugniai atsparių medžiagų gamyboje.

7. Statybinės medžiagos<#"justify">Kalcio junginiai (daugiausia karbonatas arba angliavandeniliavimas) naudojami elektriniams suvirinimui elektrodams. Kalcio junginiai yra plačiai naudojami ruoštiems lydymosi ir suvirinimo metalų srautams.

9. Vaistai. \\ T<#"justify">Kalcio junginiai yra plačiai naudojami kaip antihistamininiai.

·Kalcio chloridas<#"justify">. Biologinis vaidmuo

Kalcis - bendras makroelementas<#"312" src="doc_zip16.jpg" />

1 lentelė. Kalcio kiekis kai kuriuose maisto produktuose

Maisto produktų kiekis Kalcio kiekis Šiame produkto kiekiui, Malopole ir žemės gaminiai Sūris - Šveicarija, Rierskaya 50 g. 493 sūris ir kieta forma, Cheddar, Colby, Edak, Gaud 50 g. 353 Pienas, 2%, 1% Riebalų kiekis 1 stiklas / 250 ml 315 grietinėlė 1 puodelis / 250 ml 301 sūris Mozzarella, adygei, sūris 50 269 jogurtas - paprastas 1 puodelis / 175 ml 292 molio - sausas, milteliai 45 ml 159 ledai 93 sūris - Kaimiškas, kreminė 2%, 1% riebalų (varškės) 1/2 puodelio 87mma, žuvys, paukštiena ir kiti sardinių produktai, su kaulais 8 mažos 153 lašišos, kaulai, konservai 1/2 bankai (neto svoris 13 g.) 153 migdolai 1/2 puodelis 200 sezamo 1/2 puodeliai 100 pupelių paruošta (pupelės, mėlynos pupelės, dėmės) 1/2 puodeliai 90 sojos pupelių - virti 1 puodelis 175 vištienos - kepti 90 g. 13 jautienos - kepti 90g 7hle ir grūdų Bun su Bran 1/35. 50 duonos - baltos ir kviečių 1 vnt / 30 g. 25fruitai ir brokolių daržovės - žaliavinė forma 1/2 Puodeliai 38 apelsinai 1 vidutinio dydžio / 180 g. 52 Vidutinio dydžio bananai / 175g 10 Salotos 2 Didelis lakštai 8 Džiovinti Figos 10 270 kombinuotu patiekalai su pieno sriuba, sriuba vištienos, grybų, pomidorų ir brokolių forma 1 puodelis / 250 ML 189 Virti konservuotos pupelės 1 puodelis / 250 ml 169

Išvada

Kalcis yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų žemėje.

Kalcio buvo atidarytas anglų chemikas Humphrey Davy 1808. Jis skyrė metalo kalcio su elektrolitiniu būdu nuo riešutų kalkių ir gyvsidabrio oksido mišinio.

1789 m. A. Lavoisier pasiūlė, kad kalkės, magnezija, barite, aliuminio aliuminio ir silicio medžiagos.

Yra daug gamtos. Nemokama forma neįvyksta. Kalnai ir molio uolienos susidaro nuo kalcio druskų, jis yra jūroje ir upės vandenyje. Tai dalis tokių mineralų, tokių kaip marmuras (kreida), alabaster, gipso, fluorito, fosfito, apatito ir dolomitų.

Kalcis taip pat yra gyvų organizmų dalis - visuose gyvūnuose ir daržovių audiniuose, o svarbiausia kalcio yra asmens kaulų audinio dalis.

Kalcis gaunamas dviem būdais:

1.Negabaritinių kalkių ir aliuminio mišinio.

2.Antrasis metodas, taip pat visi metalai, elektrolizė, šiuo atveju, Cacl2 ir KCl lydymas su skystu vario-kalcio katodu.

Kalcis yra minkšta chemiškai aktyvi šarminė žemė, sidabro balta.

Kalcis - tipiškas pasirinktas kvadratinis metalas<#"justify">1.I. Askarov K. Gopirovas "Chemijos pagrindai" Valstybinė mokslinė leidykla "Uzbekistanas Milly enciklopedija" Taškentas - 2013 p. 347

2.I.R. Asqarov sh.h. Abdullaev o. Sh. Abdullaev "Kimyo - Oily o`quv yurtlariga kiruvchilar uchun" "Tafakkur" Nashriyoti Toshkent - 2013

3.N.l. Glinka "Bendroji chemija" Maskva - 1988 m

."Mokinio sertifikatas" Biškekas - 2000 p. 152-156

.G.p. Chomchenko "Chemija - Universal Collection" Maskva Naujas bangos leidėjas Deaders - 2008 p. 301-306

.F.G. Felbdman g.e. Rudzitis "Chemija 9" Maskva "Apšvietimas" - 1990 m. 127-132

."Universalus katalogas" Maskva - 2006 p. 648-651

8.www.google.com //ru.wikipedia.org // wiki // kalcis.

.www.google.co.ru //therreferats.allbest.ru // Chemija.

.www.google.com //medwiki.org.ua // straipsnis // kalcis.

Mokymas

Reikia pagalbos mokytis, kokios kalbos temos?

Mūsų specialistai patars arba turės konsultavimo paslaugas už interesų temą.
Siųsti užklausą Dabar su tema, sužinoti apie galimybę gauti konsultacijas.

ĮVADAS. \\ T

Kalcio savybės ir taikymas

1 Fizinės savybės

2 cheminės savybės

3 Application.

Kalcio gamyba

1 elektrolitinis kalcio ir jo lydiniai

2 Terminis gavimas

3 Vakuuminis šiluminis metodas kalcio gavimas

3.1 Aliuminotminis kalcio regeneravimo metodas

3.2 Silikoterminis kalcio atkūrimo metodas

Praktinė dalis

Bibliografija

ĮVADAS. \\ T

Cheminis elementas II grupė periodinės MENDELEEV sistemos, atominio numerio 20, atominės svorio 40.08; Sidabro baltos šviesos metalas. Natūralus elementas yra šešių stabilių izotopų mišinys: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46CA I. 48CA, iš kurių dažniausiai 40 CA (96, 97%).

CA - kalkakmenis, marmuras, gipsas (taip pat kalkių degimo produktas) jau senovėje buvo naudojami statybos versle. Iki XVIII a. Pabaigos chemikai laikė kalkių su paprastu kūnu. 1789 m. A. Lavaujier pasiūlė kalkių, magnesijos, baritų, aliuminio aliuminio ir silicio medžiagos. 1808 m., Davy, atskleidžiant elektrolizę su gyvsidabrio katodu, drėgnos spalvos kalkių mišinys su gyvsidabrio oksidu, paruošė amalgamą CA, ir su juo pakilo, gavo metalą, vadinamą "kalciu" (nuo lat. Calx, gimęs kalkys - kalkės).

Kalcio gebėjimas surišti deguonį ir azotą leido jį naudoti inertiniams dujoms valyti ir kaip heter (Getter - medžiaga, kuri padeda absorbuoti dujas ir sukuriant gilų vakuumą elektroniniame įrenginyje.) Vakuume.

Kalcis naudojamas vario, nikelio metalurgijos, nikelio, specialių plieno ir bronzos; Jie susieja kenksmingus sieros, fosforo, anglies perteklių priemaišų. Tais pačiais tikslais naudojami kalcio lydiniai su siliciu, ličio, natrio, boro, aliuminio.

Kalcio pramonėje gaunamas dviem būdais:

) Šildymas briketuotas SAO ir miltelių mišinys 1200 ° C temperatūroje 0.01 - 0,02 mm. Rt. Menas; Reakcijos elementai:

SAO + 2AL \u003d 3CAO · AL2O3 + 3CA

Kalcio poros yra sutrauktos ant šalto paviršiaus.

) Lydalo SASL2 ir KSL elektrolizė su skystu vario-kalcio katodu yra paruoštas lydinio CA - CA (65% CA), nuo kurio kalcis distiliuojamas 950 - 1000 ° C temperatūroje vakuume 0,1 - 0,001 mm.t.

) Kalcio gavimo metodą taip pat sukūrė kalcio karbido CAC2 šiluminė disociacija.

Kalcis yra labai dažnas įvairių junginių pavidalu. Žemės plutoje jis užima penktąsias, sudarė 3,25%, o dažniausiai pasitaiko kalkakmenio CACO forma 3, Dolomite CACO 3· Mg Co 3, Caso gipsum 4· 2 val. 2O, fosforitas ca 3(Po. 4)2 ir Placal Plove CAF 2, neskaitant reikšmingos kalcio dalies kaip silikatinių uolų dalies. Jūros vandenyje yra vidutiniškai 0,04% (svorio) kalcio.

Šiame kurse tiriamos kalcio savybės ir naudojimas, taip pat dulkių šiluminių metodų teorija ir technologija yra išsamiai svarstoma.

. Kalcio savybės ir taikymas

.1 Fizinės savybės

Kalcis yra sidabro baltas metalas, bet oro sąvartynuose dėl oksido formavimo ant jo paviršiaus. Šis plastikinis metalas yra sunkesnis. CRYSTAL CELL. ?-formos CA (tvariai normalioje temperatūroje) Granetantrizuotas kubinis ir \u003d 5,56 Å . Atominis spindulys 1.97. Å , jonų spindulys ca 2+, 1,04Å . Tankis 1.54 g / cm 3(20 ° C). Virš 464 ° C atsparus šešiakampiams ?-forma. TPL 851 ° C, TKIP 1482 ° C; Linijinio pratęsimo temperatūros santykis 22 · 10 -6 (0-300 ° C); Terminis laidumas esant 20 ° C 125,6 W / (m · K) arba 0,3 KAL / (cm · S · ° C); Specifinis šilumos pajėgumas (0-100 ° C) 623,9 j / (kg · k) arba 0,149 cal / (g · ° C); Konkretus elektros varža 20 ° C 4,6 · 10 -8 · M arba 4,6 · 10 -6 ohm · cm; Elektrinių atsparių temperatūros koeficientas 4.57 · 10-3 (20 ° C). Elastinis modulis 26 gn / m 2 (2600 kgf / mm) 2); Tempimo stiprumas 60 mn / m 2 (6 kgf / mm 2); Elastinė riba 4 mn / m 2 (0,4 kgf / mm 2), derliaus stiprumas 38 mn / m 2 (3,8 kgf / mm 2); Santykinis pailgėjimas 50%; Brinell kietumas 200-300 mn / m 2 (20-30 kgf / mm 2). Kalcis yra gana didelio grynumo plastiko, gerai nuspaustas, valcuotas ir apdorotas pjovimas.

1.2 Cheminės savybės

Kalcio - aktyvus metalas. Taigi įprastomis sąlygomis jis lengvai sąveikauja su oro deguonimi ir halogenais:

Ca + O. 2 \u003d 2 CaO (kalcio oksidas) (1)

SA + IN 2 \u003d Savr. 2 (Kalcio bromidas). (2)

Naudojant vandenilį, azotą, pilką, fosforą, anglies ir kitus ne metalus kalcio reaguoja, kai šildomi:

CA + N. 2 \u003d San. 2 (kalcio hidridas) (3)

CA + N. 2 \u003d SA. 3N. 2 (kalcio nitridas) (4)

CA + S \u003d SAS (kalcio sulfidas) (5)

Sa + 2 p \u003d sa 3R. 2 (Kalcio fosfidas) (6)

CA + 2 C \u003d CAC 2 (kalcio karbidas) (7)

Su šalto vandens kalcium sąveikauja lėtai, ir su karšta - labai energinga, suteikiant tvirtą SA bazę (jis) 2 :

CA + 2 N 2O \u003d sa (jis) 2 + N. 2 (8)

Būdamas energingas mažinantis agentas, kalcio gali užtrukti deguonį arba halogenus iš mažiau aktyvių metalų oksidų ir halogenų, t. Y. Turi mažinančias savybes:

CA + NB. 2O5. \u003d SAO + 2 NB; (devyni)

CA + 2 NBSL 5 \u003d 5 SASL2. + 2 NB (10)

Kalcis aktyviai sąveikauja su rūgštinėmis vandenilio išlaisvinimu, reaguoja su halogenais, su sausu vandeniliu su hidrido SAN formavimu 2. Kai šildomas kalcio su grafiu, CAC karbidas susidaro 2. Kalcis gaunamas išlydytos Cacl elektrolizės būdu 2 arba aliuminio kompresoriaus atsigavimas vakuume:

6SAO + 2AL \u003d 3CA + 3CAO · AL2 Apie tai 3 (11)

Grynas metalas yra naudojamas atkurti CS, RB, CR, V, ZR, TH, U, U iki metalų, dezoksidacijos plieno.

1.3 Taikymas

Kalcio nustato visus didėjančius. Paraiška įvairiose pramonės šakose. Neseniai ji įgijo didelę reikšmę kaip mažinantis agentas gaunant keletą metalų.

Grynas metalas. Uranas gaunamas restauruojant urano fluorido metalinį kalcio atkūrimą. Kalcio arba hidridai gali būti atkurta titano oksidai, taip pat cirkonio oksidai, torio, tantalo, niobio, kitų retų metalų.

Kalcis yra geras deoksidizatorius ir degazatorius, gaminant vario, nikelio, chromonicelie lydinius, specialius plienus, nikelį ir alavo bronzą; Jis pašalina sierą nuo metalų ir lydinių, fosforo, anglies.

Kalcio formos su bismuto ugniai atspariaisiais junginiais, todėl jis naudojamas valyti švino iš bismuto.

Kalcis pridedamas prie įvairių lengvųjų lydinių. Tai padeda pagerinti luitų paviršių, smulkmeniškumą ir oksidacijos sumažėjimą.

Daug dauginimosi yra kalcio guolių lydinių. Švino lydiniai (0,04% CA) gali būti naudojama kabelių kriauklių gamybai.

Technika naudoja antikriction lydinio kalcio su švino. Kalcio mineralai yra plačiai naudojami. Taigi, kalkakmenis yra naudojamas kalkių, cemento, silikatinių plytų ir tiesiogiai kaip statybinės medžiagos, metalurgijos (srauto), chemijos pramonėje kalcio karbido, sodos, kaustinės sodos, chloro kalkių, trąšų gamybai gamybai cukraus, stiklo gamyba.

Kreida, marmuras, islandų braukimas, tinkas, fluoritas ir kt. Turi praktinę reikšmę. Dėl gebėjimo susieti kalcio arba kalcio lydinių deguonį ir azotą su natrio ir kitais metalais, naudojamais kilnioms dujoms valyti ir kaip vakuume radijo įrenginių getter. Kalcis taip pat naudojamas hidridui gauti, kuris yra vandenilio šaltinis lauke.

2. Kalcio gavimas

Kalcio gamybos būdai yra elektrolitiniai, terminiai, vakuuminiai terminiai.

.1 elektrolitinis kalcio ir jo lydinių gavimas

Metodo esmė yra tai, kad katodas iš pradžių susijęs su išlydytu elektrolitu. Kontakto vietoje, gerai drėkinamasis katodas susidaro su skystu metaliniu lašeliu, kuris su lėtai ir vienoda katodo kėlimas yra rodomas su ja iš lydalo ir užšąla. Tuo pačiu metu sušaldytas lašas yra padengtas kieto elektrolitų plėvelės, kuris apsaugo metalą nuo oksidacijos ir nitridavimo. Nuolatinio ir atsargiai kėlimo kalcio katodas yra ištrauktas į strypus.

2.2 Terminis gavimas

kalcio cheminis elektrolitinis terminis

· Chlorido procesas: technologija susideda iš tirpiklio ir dehidratuojančių kalcio chlorido, lydymosi švino, gaminant dvigubą lapų lydinio - natrio, gauti trigubo lydinio švino - natrio - kalcio ir praskiedimo trigubo lydinio švino po pašalinimo druskų pašalinimo. Kalcio chlorido reakcija teka pagal lygtį

Cacl. 2 + Na. 2Pb. 5 \u003d 2Nacl + PBCA + 2PB (12)

· Karbido procesas: gavimo švino-kalcio lydinio pagrindas yra tarp kalcio karbido ir išlydyto švino pagal lygtį

CAC. 2 + 3PB \u003d PB3 CA + 2C. (13) \\ t

2.3 Vakuuminis terminis metodas kalcio gavimas

Žaliavos vakuuminiam šiluminei mados

Kalcio oksido šiluminio atsigavimo žaliava yra kalkių šaudymo kalkė. Pagrindiniai reikalavimai žaliavoms yra tokie: kalkės turi būti kaip švaresnis ir jame yra minimalios priemaišų, galinčių atkurti ir perkelti į metalą kartu su kalcio, ypač šarminiu metalu ir magnio. Kalkakmenio šaudymas turėtų būti atliekamas tol, kol turi būti padarytas karbonato skilimas, bet ne prieš jį sukepinant, nes sukepintos medžiagos atleidimas yra žemiau. Degintas produktas turi būti apsaugotas nuo drėgmės ir anglies dioksido absorbcijos juos sugerti, kurių paskirstymas atkūrimo metu sumažina proceso rodiklius. Šaudymo technologija kalkakmenio ir sudeginto produkto perdirbimas yra panašus į dolomito apdorojimas silikoterminio gamybos magnio gamybos tvarkymo.

.3.1 Aliuminotminis kalcio regeneravimo metodas

Temperatūros priklausomybės nuo laisvos energijos kilimo metalų oksidacijos (1 pav.) Galima matyti, kad kalcio oksidas yra vienas iš patvarus ir sunkiai susigrąžinamų oksidų. Tai negali būti atkurta kitų metalų įprastu būdu - su santykinai žemos temperatūros ir atmosferos slėgio. Priešingai, pats kalcio yra puikus mažinantis agentas kitų sunku atkurti junginius ir deoksidizatoriaus daugeliui metalų ir lydinių. Kalcio oksido anglies atkūrimas paprastai yra neįmanomas dėl kalcio karbidų. Tačiau dėl to, kad kalcio turi palyginti didelį garų elastingumą, jo oksidas gali būti atkurtas vakuuminiu aliuminiu, siliciu arba jų lydiniuose pagal reakciją

Cao + man? CA + MEO (14).

Praktinis taikymas Nors kalcio gavimas buvo tik aliuminominis būdas, nes jis yra daug lengviau atkurti SAO aliuminį nei silicis. Dėl cheminio kalcio oksido aliuminio atkūrimo klausimu yra skirtingi vaizdai. L. Pidgen ir I. Etkinson mano, kad reakcija vyksta su kalcio mono aliuminio formavimu:

Saa + 2аl \u003d Saa · al 2O3. + 3A. (penkiolika)

V. A. Pzuhin ir A. Ya. Fisher rodo, kad procesas yra su trijų killy aluminato formavimu:

Saa + 2аl \u003d 3sao · al 2o. 3 + 3A. (šešiolika)

Pasak A. I. Vozyitsky, vyraujanti reakcija yra penkių fiskalinių trijų aliuminio susidarymas:

Sao + 6al \u003d 5sao · 3al 2O3. + 9A. (17)

Naujausi tyrimai, A. Y. Tailando ir A. I. Viozyitsky nustatė, kad aliuminothermic kalcio atkūrimas vyksta laipsniškai. Iš pradžių kalcio lydi ZSAO formavimas · ai 2O. 3tada reaguoja su kalcio oksidu ir aliuminiu su ZSAO · 3A formavimu 2O. 3. Reakcija vyksta iš šios schemos:

Sao + 6al \u003d 2 (3sao · al 2O. 3) + 2sao + 2al + 6s

(3SO · al 2O. 3) + 2sao + 2al \u003d 5sao · 3al 2o. 3+ 3S.

Cao + 6a1 \u003d 5sao · 3al 2o. 3+ 9A.

Kadangi oksido sumažinimas atsiranda su garų kalcio išsiskyrimu, o likusios reakcijos produktai yra kondensuotoje būsenoje, galima lengvai atskirti ir kondensuoti jį į aušinamų krosnių sekcijas. Pagrindinės kalcio oksido vakuuminio šiluminio atsigavimo sąlygos yra aukštos temperatūros ir mažas likutinis slėgis sistemoje. Toliau yra priklausomybė nuo kalcio garų temperatūros ir pusiausvyros elastingumo. Nemokama reakcija energija (17), apskaičiuota už temperatūrą 1124-1728 ° k yra išreikštas

F. T. \u003d 184820 + 6,95T-12,1 t lg T.

Taigi kalcio poros poros pusiausvyros elastingumo logaritinė priklausomybė (mm hg. 1 str.)

LG P \u003d 3,59 - 4430 \\ t

L. Pidgen ir I. Etkinson nustatė eksperimentiškai pusiausvyros elastingumą kalcio poros. Išsamus kalcio oksido aliuminio mažinimo reakcijos termodinaminė analizė buvo atlikta I. I. Matveenko, kuris davė tokius priklausomybę nuo kalcio garų pusiausvyros slėgio:

LG P. Ca (1) \u003d 8.64 - 12930 ° HG.

LG P. Ca (2) \u003d 8.62 - 11780 \\ t mm hg.

LG P. Ca (3. )\u003d 8,75 - 12500 \\ t mm rt.st.

Apskaičiuoti ir eksperimentiniai duomenys yra priskirti prie stalo. vienas.

1 lentelė. Temperatūros poveikis kalcio garų pusiausvyros elastingumo pokyčiams sistemose (1), (2), (3), (3), mm Hg.

Temperatūros ° atjauninti duomenys sistemose (1) (2) (3) (3 )1401 1451 1500 1600 17000,791 1016 - - -0,37 0,55 1,2 3,9 11,01,7 3,2 5,6 18,2 492,7 3,5 4,4 6,6 9,50,66 1,4 2,5 8,5 25,7

Iš pateiktų duomenų, aišku, kad palankiausiomis sąlygomis yra sąveikos sistemose (2) ir (3) arba (3 "). Tai atitinka pastabas, nes kalcio oksido kaupimosi, polių aliuminio kaupimosi likučiai dominuoja krūva aliuminio ir trijų killy alumate.

Duomenys apie pusiausvyros elastingumą rodo, kad kalcio oksido aliuminio mažinimas galimas esant 1100-1150 ° C temperatūrai. Norėdami pasiekti praktiškai priimtiną reakcijos greitį, likutinė slėgis sistemoje turėtų būti mažesnis nei pusiausvyra P lygus. \\ T , i.e. Reikėtų stebėti nelygybę lygus. \\ T \u003e R. oist. ir procesas turėtų būti atliekamas maždaug 1200 ° temperatūroje. Tyrimai nustatė, kad esant 1200-1250 ° temperatūrai, didelio naudojimo (iki 70-75%) ir žemo specifinio suvartojimo aliuminio (apie 0,6-0,65 kg per kg kalcio) yra pasiekiama.

Remiantis pirmiau minėtu cheminio proceso aiškinimu, optimali kompozicija yra mokestis, skirtas švietimui likutyje 5sao · 3al 2O. 3. Siekiant padidinti aliuminio naudojimo laipsnį, naudinga suteikti tam tikrą kalcio oksido perteklių, bet ne per dideli (10-20%), kitaip ji neigiamai paveiks kitus proceso rodiklius. Didinant aliuminio šlifavimo laipsnį nuo dalelių 0,8-0,2 mm iki minus 0,07 mm (pagal V. A. Pazukhin ir A. Ya. Fisher), aliuminio naudojimas reakcijoje padidėja nuo 63,7 iki 78%.

Aliuminio naudojimas taip pat veikia įkrovimo briketavimo režimą. Kalkių ir miltelių aliuminio mišinys turi būti briketus be rišiklių (siekiant išvengti dujų atskyrimo vakuume) esant 150 kg / cm slėgiui 2. Su mažesniu slėgiu aliuminio vartojimas sumažėja dėl išlydyto aliuminio likvidavimo nereikalingų akyto briketų ir didelio spaudimo dėl prastos dujų pralaidumo. Pilnumo ir atkūrimo greitis taip pat priklauso nuo briketų dengimo tankio į retortą. Kai juos klojant be spragų, kai viso narvo dujų pralaidumas yra mažas, aliuminio vartojimas žymiai sumažėja.

2 pav. - kalcio gamybos schema su vakuuminiu šiluminiu metodu.

Aliuminio-šilumos technologijų technologija

Technologinė schema kalcio gamybai aliuminio dera yra parodyta Fig. 2. Kalkakmenis naudojamas kaip žaliava, kaip mažinantis agentas - aliuminio milteliai, virti iš pirminio (geresnio) arba antrinio aliuminio. Aliuminis, taikomas kaip mažinantis agentas, taip pat žaliavų, neturėtų turėti priemaišų lengvai lakiųjų metalų: magnio, cinko, šarmų ir tt, galintis išgarinti ir pereiti į kondensato. Į tai reikia atsižvelgti renkantis antrinio aliuminio ženklus.

Pagal S. Lumi ir P. STAF aprašymą Jungtinėse Amerikos Valstijose "Canaan" ("Connecticut") "Inglis" (Konektikutas) gaunamas aliuminothermal. Jis naudojamas kalkėms, kurios yra tipiškos kompozicijos,%: 97,5 SAO, 0,65 mgO, 0.7sio 20.6 Fe. 2Oz + alose, 0,09 na 2O + K. 2O, 0,5 poilsio. Degintas produktas yra šlifavimas ant Rammondo malūnas su išcentriniu separatoriumi, šlifavimo plonumas yra (60%) minus 200 akių. Kaip mažinantis agentas, aliuminio dulkės yra naudojamos aliuminio miltelių gamybai. Kepta kalkės iš uždarų bunkerių ir aliuminio iš būgnų eina į dozavimo skales ir tada į maišytuvą. Maišant mišinį briketuoja su sausu būdu. Minėtoje gamykloje kalcis atkuriamas retortų krosnyse, anksčiau naudojamas magnio gamybai silikoterminiu metodu (3 pav.). Krosnys yra šildomos generatoriaus dujos. Kiekvienoje krosnyje yra 20 horizontalių retortų iš karščiui atsparaus plieno, kuriame yra 28% SG ir 15% NI.

3 pav. Kalcio orkaitėje

Retorto ilgis 3 m, 254 mm skersmens, sienos storis 28 mm. Atkūrimas vyksta į šildomą retorto dalį ir kondensatas atšaldytoje gale išsikiša nuo kalbos. Briketai įvedami į popierinius maišelius, įterpiami kondensatoriai ir retortai. Oro siurbimui atlieka mechaniniai vakuuminiai siurbliai ciklo pradžioje. Tada sujunkite difuzijos siurblius ir liekamasis slėgis sumažinamas iki 20 mK.

Retortai šildomi iki 1200 °. Po 12 valandų. Įkeliant, retortai atidaro ir iškrauna. Gautas kalcio yra tuščiavidurio cilindro formos iš tankios didelių kristalų masės, nusodintos ant plieno įvorės. Pagrindinė kalcio priemaiša yra magnio, kuris pirmiausia atkurtas ir daugiausia koncentruojamas sluoksnyje, esančiame šalia movos. Vidutiniškai yra priemaišų turinys; 0,5-1% mg, apie 0,2%, 0,005-0,02% MN, iki 0,02% N, kitų priemaišų - SI, PL, Zn, Ni, SI, FE - pasireiškia 0,005-0,04%. A. Yu. Take ir Ai Viozykyi gauti kalcio aliuminoterminis metodas buvo naudojamas pusiau vandeniu elektros vakuuminės krosnies su anglies šildytuvais ir pasiekė 60% aliuminio naudojimo laipsnį, specifinį aliuminio suvartojimą 0,78 kg, specifinis mišinio suvartojimas , atitinkamai 4,35 kg ir specifinis elektros energijos suvartojimas 14 kW už 1 kg metalo.

Gautas metalas, išskyrus magnio priemaišų išimtį, buvo išskirta palyginti dideliu grynumu. Vidutiniškai tai yra priemaišų kiekis buvo: 0,003-0,004% FE, 0,005-0,008% MN, 0,0025-0,004% CU, 0,006-0,009% N, 0,25%.

2.3.2 Silikoterminis regeneravimo metodas kalcis.

Labai viliojanti yra silikoterminis metodas; Restorener - ferroalizacija, reagentas yra žymiai pigesnis nei aliuminio. Tačiau silikoterminis procesas yra sunkiau įgyvendinti nei aliuminothermal. Kalcio oksido silicio atkūrimas pagal lygtį

Sao + si \u003d 2sao · Sio2 + 2s. (aštuoniolika)

Kalcio poros pusiausvyros elastingumas apskaičiuojamas pagal laisvos energijos kiekius yra:

° C1300140015001600R, MM RT. ST0S080,150,752.05.

Todėl vakuume apie 0,01 mm Hg. Menas. Kalcio oksido sumažinimas yra termodinamiškai įmanoma 1300 ° temperatūroje. Beveik, kad būtų užtikrintas priimtinas greitis, procesas turėtų būti atliekamas 1400-1500 ° temperatūroje.

Šiek tiek lengviau yra kalcio oksido su silicoalumum sumažinimo reakcija, kurioje aliuminio ir silicio lydinys yra mažinantis agentus. Eksperimentai nustatė, kad pirmiausia vyrauja aliuminio atkūrimas; Ir reakcija vyksta su galutiniu BSAO · 3al formavimu 2Oz pagal pirmiau nurodytą schemą (1 pav.). Silicio atsigavimas tampa dideliu aukštesne temperatūroje, kai dauguma aliuminio reagento reagavo; Reakcija vyksta su 2cao · Sio formavimu 2. Santraukos formoje kalcio oksido mažinimo su silikaluminija reakcija išreiškiama ši lygtimi:

mSI + P al + (4m +2 ?) Sao \u003d m (2sao · Sio 2) + ?n (5SO · al 2O3. ) + (2m +1, 5n) SA.

Tyrimai A. Yu. Tailandas ir A. I. Viozyitsky nustatė, kad kalcio oksidas sumažinamas 75% ferrosilicia su metaliniu lizdu 50-75%, esant 1400-1450 ° temperatūrai vakuume 0.01-0,03 mm RT. Menas; Silicoaluminum, kuriame yra 60-30% SI ir 32-58% al (likusio geležies, titano ir tt), atkuria kalcio oksidą su maždaug 70% metaliniu lizdu, esant temperatūrai 1350-1400 ° vakuume 0.01-0,05 mm RT . Menas. Puspriokuotos skalės eksperimentai įrodė pagrindinę galimybę gauti kalcio ant ferrosilicido ir silicoaluminio kalkių. Pagrindinė aparatūra yra ramsčio atranka šio pamušalo proceso sąlygomis.

Sprendžiant šią problemą, šis metodas gali būti įgyvendintas pramonėje. Kalcio karbido skilimas gauti metalo kalcio skilimo kalcio karbidas

SAS2. \u003d CA + 2C

ji turėtų būti priskirta perspektyvių būdų. Tuo pačiu metu grafitas gaunamas kaip antrasis produktas. V. Maudley, E. Moser ir V. TREDVELL apskaičiuojant laisvą kalcio karbido susidarymo energiją nuo termocheminių duomenų, gavo tokią išraišką kalcio garo elastingumui per švarų kalcio karbidą:

cA. \u003d 1,35 - 4505 \\ t (1124-1712 ° k),

lGP. cA. \u003d 6.62 - 13523 \\ t (1712-2000 ° K).

Matyt, techninis karbido kalcio susilpnina su žymiai aukštesne temperatūroje nei tai išplaukia iš šių išraiškų. Tie patys autoriai praneša apie kalcio karbido šiluminį skilimą kompaktiškuose gabaliuose 1600-1800 ° vakuume 1 mm Hg. Menas. Grafito išleidimas buvo 94%, kalcis buvo gautas tankiu skristi ant šaldytuvo. A. S. Mikulinsky, F. S. Morii, R. sh. SH. SH. SH. SH. SH. SH. SH. SH. SH. SH. SH. SH. Menas. 1630-1750 ° temperatūroje. Gautas grafitas skiriasi nuo assonijos didesnių grūdų, didesnio elektros laidumo ir mažiau masės.

3. Praktinė dalis

Kasdienis magnio kėlimas iš elektrolijos 100 ka stiprumo sudarė 960 kg, kai mitybos mityba su magnio chloridu. Electrolyzer iššūkio įtampa 0.6 V. Nustatykite:

)Dabartinė išvestis katode;

)Gauto chloro kiekis per dieną, su sąlyga, kad dabartinis anodo derlius yra lygus dabartinei CTODE produkcijai;

)Dienos užpildykite mgcl. 2 Elektroliziejuje, su sąlyga, kad MGCL praradimas 2 jie atsiranda daugiausia su dumble ir netvarka. Dumblo kiekis 0,1 už 1t mg, kuriame yra MGCl 2 vien tik 50%. 0,05 tonos 1t mg. Magnio supilkite chlorido,%: 92 mgcl2 ir 8 NaCl.

.Nustatykite esamą lizdą ant katodo:

m. ir tt \u003d Aš · ? · K. Mg. · ?

?\u003d M. ir tt I · ?· K. Mg. \u003d 960000 · 0,454 · 24 \u003d 0,881 arba 88,1%

.Nustatykite už dieną gauto CL skaičių:

x \u003d 960000g \\ 24 g \\ 24 g \u003d 40000 mol

Perkelti į garsumą:

x \u003d 126785,7 m3

3.a) rasti gryną mgcl 2, Už 960 kg mg gamybą.

x \u003d 95 · 960 24,3 \u003d 3753 kg \u003d 37,53 tonos.

b) nuostoliai su dumble. Nuo magnio elektrolizatorių kompozicijos,%: 20-35 mgO, 2-5 mg, 2-6 fe, 2-4 SIO 20,8-2. 20,4-1,0 c, 35 mgcl2 .

kg - 1000 kg

m. shl. \u003d 960 kg - dumblo svoris per dieną.

Per dieną 96 kg dumblas: 96 · 0,35 (MgCl2 su dumble).

c) nuostoliai su Vago:

kg - 1000 kg

kg sublima: 48 · 0.5 \u003d 24 kg mgcl 2 su Vygami.

Jums reikia užpilti mg:

33,6 + 24 \u003d 3810,6 kg mgcl2 dieną.

Bibliografija

Metalurgijos III pagrindai

<#"justify"> Metalurgija al ir mg. Vetyukov m.m., Chicklockov A.M.

Mokymas

Reikia pagalbos mokytis, kokios kalbos temos?

Mūsų specialistai patars arba turės konsultavimo paslaugas už interesų temą.
Siųsti užklausą Dabar su tema, sužinoti apie galimybę gauti konsultacijas.