l Болат пен темір Жалпы сипаттама Периодтық

l. Болат пен темір

Жалпы сипаттама. Периодтық жүйедегі орны және атом құрылысы Темір – VIIIБ топ элементі, d - элемент. Темірдің валенттік электрондары сыртқы se және сырттан санағанда екінші деңгейдегі d-e болып табылады, сондықтан ол ауыспалы тотығу дәрежелерін көрсетеді. Next

Электрондық формуласы: 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 6 4 s 2 3 d 6 3 p 6 3 s 2 2 p 6 2 s 2 1 s 2 Next

Темір химиялық реакцияларда 2 немесе 3 электрон беріп, өзінің тұрақты қосылыстарында +2 және +3 тотығу дәрежелерін көрсетеді: Fe 0 – 2 e Fe 2+ Fe 0 – 3 e Fe 3+ Темірдің тотығу дәрежесі +6 (K 2 Fe. O 4 – калий ферраты) болатын тұрақтылығы төмен қосылыстары белгілі. Back

Табиғатта таралуы Темір – табиғатта таралуы бойынша екінші металл. Оның жер қыртысындағы үлесі 5, 1%. Көптеген метеориттердің құрамында темір бар, сондықтан оны ертеде “аспан” және “жұлдыз” тасы деп атаған. Жер қыртысында темір көптеген минералдар түзеді. Темірдің маңызды өнеркәсіптік кендері: қызыл теміртас (Fe 2 O 3), магниттік теміртас (Fe 3 O 4), пирит (Fe. S 2). Елімізде темір кендерінің үлкен қоры Рудный темір кені бассейінінде және Орталық Қазақстанда бар. Қазіргі уақытта елімізде бірнеше жүздеген кен орындары мен кен ошақтары белгілі. Көптеген кен орында кендердің аз тереңдікте орналасуы оларды арзан ашық әдіспен өндіруге мүмкіндік береді. Темір минералды сулардың құрамына сульфат (Fe. SO 4) және гидрокарбонат Fe(HCO 3)2 түрінде кіреді. Темір тұздары теңіз суларында бар, мұхит түбінде темірге бай табиғи шөгінділер кездеседі. Next

Минералдың аты Химиялық формуласы (негізгі құрам бөлігі) Маңызды кен орындары Магнетит Fe 3 O 4, (Fe 2 O 3 ∙ Fe. O) (72 процентке Оңтүстік Орал дейін Fe болады). (Магнитогорск), Курск магнит аномалиясы Гематит Fe 2 O 3 (65 процентке дейін Fe болады) Кривойрог аймағы Лимонит Fe 2 O 3 ∙ n. H 2 O (60 процентке дейін Fe болады) Қырым (Керч кен орны) Пирит Fe. S 2 (47 процентке дейін Fe болады) Урал Next

Минералдар: Next

Қазақстанда темірдің бай қоры бар, ол Торғай темір кенді бассейнінде және Орталық Қазақстанда орналасқан. Қазіргі кезде елімізде темірдің жүздеген кен орындары мен кен жылғалары белгілі болып отыр. Көптеген кен орындағы кеннің жер бетіне жақын жатуы оны арзан, ашық әдіспен өндіруге мүмкіндік береді. Темір сульфат және гидрокарбонат түрінде минералды сулардың құрамына кіреді. Темір тұздары теңіз суларында да бар, сол сияқты мұхиттардың түбінде де темірге әжептәуір бай табиғи шөгінділер кездеседі. Темір тірі организмдерде де болады. Ересек адамның денесінде 4 -5 грамм темір бар. Оның 65%-і қандағы гемоглобиннің құрамына кіреді. Гемоглобин қанға қызыл түс береді және тыныс алу процесінде оттекті әр түрлі ұлпаларға тасымалдайды. Қанның құрамында темірдің жетіспеуі қан азаюына әкеліп, адам денсаулығын әлсіретеді. Байланысқан күйдегі темір көптеген тағамдық өнімдерде: қара нан, картоп, алма, өрік, қарақұмық жармасында кездеседі. Бұл өнімдерді әркім өзінің тамақтану рационына кіргізіп, қан азаюының алдын алуға тиісті. Back

Өнеркәсіпте алынуы: Темірді 3 түрлі әдіспен алуға болады: Пирометаллургиялық әдіспен: оксидінен тотықсыздандыру арқылы: Fe 2 O 3 + 3 H 2 = 2 Fe + 3 H 2 O соның ішінде алюминтермиялық әдіспен: Fe 2 O 3 + 2 Al = Al 2 O 3 + 2 Fe және көміртек (ІІ) оксидімен тотықсыздандыру арқылы: Fe 3 O 4 + 4 CO = 3 Fe + 4 CO 2 Back

Физикалық қасиеттері: Темір – жылтыр, күміс түстес ақ металл, оның тығыздығы – 7, 87 г/см 3. Балқу температурасы жоғары – 15390 С. Темір иілімді, магниттелетін және оны жоғалтатын қасиеті бар, осыған орай техникада кеңінен қолданылады. Темірді электрмотор, электрмагнит трансформаторларының өзекшесін және микрофон мембранасын жасауға қолданылады. Іс жүзінде темірдің құймалары – шойын мен болат көбірек қолданылады. Back

Химиялық қасиеттері: I. Жай заттармен әрекеттесуі: Темір оттекте жанғанда екі тотығу дәрежесін де (+2, +3) көрсетеді, ұшқын шашыратып жанады: 3 Fe + 2 O 2 = Fe 3 O 4 l. Ылғалды ауада тат түзеді: 4 Fe + 2 H 2 O + 3 O 2 = 4 Fe. O(OH) Белсенді бейметалдар темірді тотықтырады: 2 Fe + 3 Cl 2 = 2 Fe 3+ Cl 3 Fe + S = Fe. S 3 Fe + C = Fe 3 C Next

II. Күрделі заттармен әрекеттесуі: Қатты қыздырылған темір су буымен әрекеттеседі: Fe + H 2 O = Fe. O + H 2 Концентрлі азот және күкірт қышқылдарында темір енжарланады, өйткені ерімейтін қосылыстардың қорғағыш қабатшасымен қапталады. Сұйылтылған азот және күкірт қышқылдарымен әрекеттесіп, темір тотықсызданады: Fe + 4 HNO 3(сұйық) = Fe(NO 3)3 + NO + 2 H 2 O Fe + H 2 SO 4(сұйық) = Fe. SO 4 + H 2 Темір белсенділігі төмен металдарды олардың тұздарынан тотықсыздандырып, ығыстырып шығарады: Back Fe + Cu. Cl 2 = Fe. Cl 2 + Cu

Қолданылуы: Темір купоросы (Fe. SO 4 ∙ 7 H 2 O) – ағаш сүрлеуде; Fe 3 C – цементит шойында қолданылады. (NH 4)2 SO 4 ∙ Fe. SO 4 ∙ 6 H 2 O – Мор тұзы, тотықсыздандырғыш ретінде пайдаланылады. Fe(NH 4)2 ∙ (SO 4)2 ∙ 12 H 2 O – темір-аммонийлі ашудас, тері илеуде қолданылады. Fe 2 O 3 – темір сүрегі (бояу) шатырларды бояуда, болат пен шыны беттерін тегістеуде, термиялық пісіруде қолданылады. Next

Back

Болат — темірдің көміртек (2%-ке дейін) және басқа элементтермен қорытпасытемірдің көміртегі және басқа элементтермен қосылып жасалған деформацияланатын қорытпасы Болат - өндіру технологиясына байланысты, қорытпа құрамында көміртектен басқа марганец, кремний, күкірт, фосфор т. б. қосалқы элементтер болады. Мұндай болатты көміртекті болат деп атайды. Болат сапасын арттыру үшін, қорытпа құрамына хром, никель, молибден, ванадий вольфрам, марганец, кремний т. б. элементтер қосылады. Мұндай қорытпа легирленген болат деп аталады. Болат – қара металлургия өндірісінің негізі - машина жасау өнеркәсібі мен құрылыста пайдаланылатын негізгі материал. Пайдалану саласына қарай, болатты басты-басты төрт топқа бөлуге болады : Құрылыстық болат. Әдетте, прокат күйінде құрылыс конструкцияларының әртүрлі элементтері мен вагон, кеме жасауда қолданылады. Машина жасау болатынан негізінен әр түрлі машина бөлшектері жасалады. Ол үшін термиялық өңдеу мен химиялық-термиялық өңдеуден өтеді. Аспаптық болат әр түрлі кесу, өлшеу, штамп аспаптарын жасауға пайдаланылады. Айырықша-физикалық қасиеттері бар болат кәбінесе электр техникасы, химия, әскери техникаларын жасауда пайдаланылады.