ធាតុនៃក្រុមទីប្រាំបី (ដែក ruthenium, osmium, gassium), ទីប្រាំបួន (cobalt, rhodium, iridium, meitnerium) និងក្រុមទីដប់ (នីកែល, palladium, ផ្លាទីន, darmstadtium) ត្រូវបានចាត់ទុកជាប្រវត្តិសាស្ត្ររួមគ្នាជាមួយនឹងការបង្រួបបង្រួមរបស់ពួកគេទៅជាក្រុមទីប្រាំបី។ ក្រុមនៃកំណែរយៈពេលខ្លីនៃតារាងតាមកាលកំណត់។ ធាតុនៃសម័យកាលទីប្រាំ និងទីប្រាំមួយ រួមបញ្ចូលនៅក្នុងសមាសភាពរបស់វា (ruthenium, osmium, rhodium, iridium, palladium, platinum) មានភាពថ្លៃថ្នូរ ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេរកឃើញរួមគ្នាក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រដែលផ្លាទីនគ្របដណ្ដប់ ដូច្នេះពួកវាជាធម្មតាត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងគ្រួសារនៃ លោហធាតុផ្លាទីន (ផ្លាទីនណូយ) ។ ដូចគ្នានេះដែរ ដែក cobalt និងនីកែល ជួនកាលត្រូវបានចាត់ទុកជា triad ដាច់ដោយឡែក (ដែក triad)។ ជាមួយនឹងភាពស្រដៀងគ្នាដោយគ្មានលក្ខខណ្ឌមួយចំនួននៃលោហៈផ្លាទីន គីមីវិទ្យានៃធាតុដែលរួមបញ្ចូលក្នុងក្រុមផ្សេងៗគ្នា ឧទាហរណ៍ osmium, rhodium និង palladium មានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំង ប៉ុន្តែនៅពេលជាមួយគ្នានេះ មានភាពស្រដៀងគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងសមាសធាតុស្រដៀងគ្នានៃធាតុនៅក្នុងក្រុម។ ឧទាហរណ៍ អាម៉ូញាក់ cobalt (III) រ៉ូដ្យូម (III) និងអ៊ីរីដ្យូម (III) ។ ដូច្នេះលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃសមាសធាតុដែលមានអុកស៊ីហ៊្សែននិងស្មុគស្មាញត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងសៀវភៅសិក្សាដោយក្រុម។ ធាតុនៃសម័យកាលទីប្រាំពីរ ហ្គាសស្យូម មីនីរញ៉ូម និង ដាមស្តាតទីម គឺជាវិទ្យុសកម្មដែលមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលខ្លី ហើយទទួលបានតែក្នុងបរិមាណអាតូមរាប់សិបប៉ុណ្ណោះ។

ដែកគឺជាលោហៈមួយក្នុងចំណោមលោហធាតុទាំងប្រាំពីរនៃវត្ថុបុរាណ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះមនុស្សជាតិតាំងពីសម័យកាលដំបូងបំផុតនៃប្រវត្តិសាស្ត្រសង្គម។ ទោះបីជាជនជាតិអេហ្ស៊ីប និងជនជាតិ Phoenicians បានដឹងពីសមត្ថភាពនៃសមាសធាតុ cobalt ដើម្បីផ្តល់ឱ្យវ៉ែនតានូវពណ៌ខៀវភ្លឺក៏ដោយ ធាតុនៅក្នុងទម្រង់នៃសារធាតុសាមញ្ញមួយត្រូវបានទទួលបានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1735 ដោយអ្នកគីមីវិទ្យាអាល្លឺម៉ង់ G. Brandt ហើយប៉ុន្មានឆ្នាំក្រោយមក ស៊ុយអែត។ អ្នកជំនាញខាងលោហធាតុ A.F. Cronstedt នីកែលដាច់ដោយឡែកពីរ៉ែទង់ដែង។ ផ្លាទីនៀមត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាលោហៈធាតុរបស់ប្រជាជនឥណ្ឌានៃប្រទេសអេក្វាឌ័រ ព្រោះវាត្រូវបានប្រើដោយពួកគេដើម្បីធ្វើគ្រឿងអលង្ការ និងរបាំងធ្វើពិធីមុនពេលការមកដល់នៃអ្នកសញ្ជ័យ។ លោហៈធាតុដែលមិនអាចបំប្លែងបាន ដែលមើលទៅខាងក្រៅស្រដៀងនឹងប្រាក់ បានទទួលពីជនជាតិអេស្បាញឈ្មោះ ផ្លាទីណា ដែលជាផ្នែកតូចមួយនៃពាក្យ "ប្រាក់"។ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយលោហៈធាតុមិនបានរកឃើញការប្រើប្រាស់ណាមួយទេដោយសារតែភាពរឹងខ្ពស់និងភាពធន់នឹងសំណឹករបស់វា។ ជាលើកដំបូង អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស W. Wollaston បានគ្រប់គ្រងដើម្បីទទួលបានផ្លាទីនដែលអាចបត់បែនបាននៅឆ្នាំ 1805 ដែលបានកែលម្អដំណើរការនៃការបង្កើតក្តៅ។ គាត់ត្រូវបានគេកោតសរសើរចំពោះការរកឃើញនៃ palladium (ដាក់ឈ្មោះតាមអាចម៍ផ្កាយ Pallas បានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1802) និង rhodium ដែលដាក់ឈ្មោះតាមពណ៌ផ្កាឈូក - ក្រហមនៃអំបិល។ Iridium (ពីឡាតាំង iris - ឥន្ទធនូយោងទៅតាមសមាសធាតុដែលមានពណ៌ភ្លឺនៃពណ៌ផ្សេងៗ) និង osmium (ពីភាសាក្រិកοσμη - ក្លិនយោងទៅតាមក្លិនមិនល្អនៃ tetroxide ងាយនឹងបង្កជាហេតុ) ត្រូវបានញែកចេញពីម្សៅដែលនៅសល់បន្ទាប់ពីដំណើរការ។ ផ្លាទីនឆៅជាមួយ aqua regia ។ នៅឆ្នាំ 1844 លោក Klaus សាស្ត្រាចារ្យគីមីវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Kazan បានញែកសារធាតុ ruthenium ដែលគាត់ដាក់ឈ្មោះតាមប្រទេសរុស្ស៊ីពីរ៉ែ Ural ផ្ញើមកគាត់ដើម្បីធ្វើការវិភាគ។

លោហធាតុប្លាទីនដែលមានទម្ងន់ធ្ងន់គឺ ឧស្ម័នវិទ្យុសកម្ម មេទីណឺរៀម និង ដាមស្តាតទីម។ ធាតុទាំងនេះត្រូវបានទទួលនៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980-1990 ។ នៅឯឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននុយក្លេអ៊ែរដ៏មានឥទ្ធិពលនៅ Darmstadt (ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) ស្តីពីប្រតិកម្ម

208 Pb + 58 Fe 265 Hs + 1 n τ 1/2 (265 Hs) = 2 × 10 –3 s

209 Bi + 58 Fe 266 Mt + 1 n τ 1/2 (266 Mt) = 3.4 × 10 -3 s

208 Pb + 62 Ni 269 Ds + 1 n τ 1/2 (269 Ds) = 2.7 × 10 -4 s

Gassium ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមដី Hesse ជាកន្លែងដែលទីក្រុង Darmstadt ស្ថិតនៅ Meitnerium - ជាកិត្តិយសរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអូស្ត្រាលី Lise Meitner ដែលបានសិក្សាពីប្រតិកម្មនៃការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និង darmshadtium ជាកិត្តិយសដល់ Darmstadt ។ ឈ្មោះនៃធាតុចុងក្រោយត្រូវបានអនុម័តដោយគណៈកម្មការ IUPAC ក្នុងឆ្នាំ 2003 ។

ធាតុនៃក្រុមទីប្រាំបីមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចទូទៅនៅក្នុងស្ថានភាពដី (n–1)d 6 ns 2ត្រូវបានខូចនៅក្នុង ruthenium ដោយសារតែ "ការរអិលអេឡិចត្រុង" ។ បាតុភូតស្រដៀងគ្នានេះកើតឡើងនៅក្នុងអាតូម rhodium ដែលជាផ្នែកមួយនៃក្រុមទីប្រាំបួន ជាមួយនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រុងទូទៅ (n–1)d 7 ns 2 .ក្នុងចំណោមធាតុនៃក្រុមទីដប់គឺការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ (n–1) ឃ ៨ ន ២ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញតែនៅក្នុងអាតូមនីកែលប៉ុណ្ណោះ៖ នៅក្នុងផ្លាទីនក្នុងស្ថានភាពដី អេឡិចត្រុងមួយ "ការទម្លុះ" កើតឡើង ហើយនៅក្នុង palladium ពីរដែលនាំទៅដល់ការបញ្ចប់ពេញលេញនៃ d-shell (តារាង 6.1) ។

តារាង 6.1 ។

លក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួននៃធាតុនៃក្រុមទីប្រាំបី - ទីដប់។

ក្រុម	ទីប្រាំបី	ទីប្រាំបួន	ទីដប់
បន្ទុកស្នូល	26Fe	44 រូ	76 អូ	27 ខូ	45 Rh	77 អៀ	២៨ នី	46 ភី	78 ទំ
ចំនួនអ៊ីសូតូបធម្មជាតិ
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច	3ឃ 6 4ស 2	[kr] 4ឃ៧ ៥ស ១	[សែ]4f ១៤ 5ឃ 6 6ស 2	3ឃ 7 4ស 2	[kr]4ឃ៨ ៥ស ១	[សែ]4f ១៤ 5ឃ 7 6ស 2	3ឃ 8 4ស 2	[kr]4ឃ 10	[សែ]4f ១៤ 5ឃ 9 6ស 1
កាំដែក, nm	0.126	0.134	0.135	0.125	0.134	0.136	0.124	0.137	0.139
ថាមពលអ៊ីយ៉ូដ, kJ/mol,	ខ្ញុំ 1 អ៊ី 2 អ៊ី 3 អ៊ី 4 អ៊ី 5		(4500) (6100)	(1600) (2400) (3900) (5200)		(4400) (6500)	(1680) (2600) (3800) (5500)		(4700) (6300)	(2800) (3900) (5300)
កាំអ៊ីយ៉ុង, nm (cn = 6)	E 2+ E 3+ E 4+ E 5+ E 6+ E 7+	0.061* 0.065* 0.059	- 0.068 0.062 0.057	- - 0.063 0.058 0.055 0.053	0.065* 0.054* 0.053	- 0.067 0.060 0.055	- 0.068 0.063 0.057	0.069 0.056* 0.048	0.086 0.076 0.062	0.080 ‘ 0.063 0.057
Electronegativity យោងទៅតាម Pauling	1.83	2.2	2.2	1.88	2.28	2.20	1.91	2.20	2.28
Electronegativity យោងទៅតាម Allred-Rochow	1.64	1.42	1.52	1.70	1.45	1.55	1.75	1.35	1.44
រដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម	(–2), (–1), 0, +2, +3, (+4), (+5), +6	(–2), 0, (+2), (+3), +4, (+5), +6, +7, +8	(–2), 0, (+2), +3, +4, (+5), +6, +7, +8	(–1), 0, (+1) (+2), (+3), +4, (+5), (+6), (+7), +8	(–1), 0, +1, +2, +3, (+4), (+5), (+6)	(–1), 0, +1, (+2), +3, +4, (+5), (+6)	(–1), 0, (+1), +2, (+3), (+4)	0, (+1), +2, (+3), (+4)	0, (+1), +2, (+3), +4, (+5), (+6)

* នៅក្នុងស្ថានភាពវិលទាប

គំរូនៃការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិនៃធាតុនៃក្រុមទី 8-10 នៅពេលផ្លាស់ទីតាមកំឡុងពេលមួយ និងនៅទូទាំងក្រុមគោរពតាមច្បាប់ទូទៅដែលបានពិភាក្សាក្នុងជំពូកទី 1 ។ ថាមពលអ៊ីយ៉ូដទី 1 នៅក្នុងក្រុមទី 8 និងទី 9 ថយចុះនៅពេលផ្លាស់ប្តូរពីលោហៈ 3d ទៅ 4d (តារាង 6.1 ។ ) ដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកាំអាតូម និងការដកអេឡិចត្រុង valence ចេញពីស្នូល។ ការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៅក្នុង E 1 លើការទៅ d-metals នៃដំណាក់កាលទី 6 ត្រូវបានពន្យល់ដោយផលប៉ះពាល់នៃការបញ្ចាំងដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបំពេញនៃអនុ 4f ។ គំរូទូទៅមិនអនុវត្តចំពោះធាតុនៃក្រុមទី 10 ដោយសារតែស្ថេរភាពដ៏សំខាន់នៃ d-orbitals នៃអាតូមនីកែលដែលបណ្តាលមកពី "ការបំបែក" ទ្វេដងនៃអេឡិចត្រុង។

លោហធាតុនៃត្រីកោណដែក ដូចជាធាតុផ្សេងទៀតនៃស៊េរី 3d ដែលមានកាំអាតូមតូចមួយ និងគន្លង d តូចដែលមានកម្រិតនៃការត្រួតស៊ីគ្នាមិនសំខាន់ មានសកម្មភាពគីមីខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងលោហៈផ្លាទីន។ មិនដូចពួកវាទេ ជាតិដែក cobalt និងនីកែល បំប្លែងអ៊ីដ្រូសែនពីដំណោះស្រាយអាស៊ីត និងកត់សុីក្នុងខ្យល់។ ពួកវាមិនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសមាសធាតុចង្កោមដែលប្រសិនបើត្រូវបានបង្កើតឡើងជាញឹកញាប់ប្រែទៅជាមិនស្ថិតស្ថេរនៅក្នុងខ្យល់និងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។ ជាទូទៅ លោហធាតុផ្លាទីនអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាលោហធាតុសកម្មគីមីតិចបំផុត ដោយសារតែមានកម្រិតទាប (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងធាតុ d នៅដើមជួរនៃការផ្លាស់ប្តូរ) កាំអាតូម និងកម្រិតខ្ពស់នៃការត្រួតស៊ីគ្នានៃ d-orbitals ។ ក្នុងចំណោមទាំងនេះ មានតែ osmium ប៉ុណ្ណោះដែលអាចធ្វើអន្តរកម្មដោយផ្ទាល់ជាមួយអុកស៊ីសែន ហើយមានតែ palladium ប៉ុណ្ណោះដែលមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាស៊ីតនីទ្រីកប្រមូលផ្តុំ។ ជាទូទៅ លោហធាតុផ្លាទីនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញ រួមទាំងស្មុគ្រស្មាញដែលមាន π-acceptor ligands (carbon monoxide, alkenes, alkadienes) hydrides ដែលជារឿយៗមានស្ថេរភាពសូម្បីតែនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous និងចង្កោម។ ដូចលោហធាតុផ្លាស់ប្តូរធ្ងន់ផ្សេងទៀត ផ្លាទីនអ៊ីតបង្ហាញស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់រហូតដល់ +8 (OsO 4)។ ស្ថេរភាពនៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់បង្កើនក្រុមធ្លាក់ចុះ (លេខយោង៖ សម្រាប់ការពិនិត្យឡើងវិញនៃគីមីសាស្ត្រនៃលោហៈផ្លាទីននៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មពី +4 ដល់ +8 សូមមើល D. J. Gulliver, W. Levason, Coord. Chem. Rev., 1982, 46 , ១).

នៅពេលផ្លាស់ទីតាមកំឡុងពេលដែលចំនួននៃ valence អេឡិចត្រុងកើនឡើង និងការផ្គូផ្គងរបស់វា កម្រិតរង d មានស្ថេរភាព ហើយស្ថេរភាពនៃរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់មានការថយចុះ។ ដូច្នេះដែកអាចត្រូវបានកត់សុីនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ដើម្បី ferrate FeO 4 2- ដែលមានអាតូមដែកនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ +6, cobalt និងនីកែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះទទួលបានស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ +3 ។ រដ្ឋអុកស៊ីតកម្មខ្ពស់បំផុតមានស្ថេរភាពបំផុតនៅក្នុងធាតុនៃក្រុមទីប្រាំបី - ជាតិដែក (+6), រូទីញ៉ូម (+8) និង osmium (+8) (លេខយោង៖ មានព័ត៌មានស្តីពីការរៀបចំសមាសធាតុដែកនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +8 ។ ៖ សូមមើល Kiselev Yu. Kopelev N. S., Spitsyn V. I., Martynenko L. I. Doklady AN SSSR, 1987, v. 292, no. 3, p. 628)។ លោហធាតុទាំងនេះបង្ហាញពីស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មទាបបំផុតជាមួយនឹងសមាសធាតុជាមួយ ligands π-acceptor ឧទាហរណ៍នៅក្នុង carbonyls: K 2 , K. តម្លៃនៃស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មដែលមានស្ថេរភាពបំផុតមានការថយចុះជាឯកតានៅពេលផ្លាស់ទីតាមកំឡុងពេល៖ សម្រាប់ជាតិដែក ជាលក្ខណៈអុកស៊ីតកម្មលក្ខណៈច្រើនបំផុត។ គឺ +3, cobalt នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous មានលើសលុបនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +2 ហើយនៅក្នុងស្មុគស្មាញ +3 នីកែលទាំងស្រុងនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +2 ។ នេះគឺស្របជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃថាមពលអ៊ីយ៉ូដទីបីនៅក្នុងស៊េរី Fe - Co - Ni (តារាង 6.1 ។ ) ។ អ៊ីយ៉ុង Ni 2+ មានភាពធន់នឹងការកត់សុីអុកស៊ីតកម្មខ្យល់នៅ pH ណាមួយ អំបិល cobalt(II) មានស្ថេរភាពនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយអាស៊ីត និងអព្យាក្រឹត ហើយត្រូវបានកត់សុីនៅក្នុងវត្តមានរបស់ OH ions ជាតិដែក (II) ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាជាតិដែក (III) ក្រោម សកម្មភាពនៃអុកស៊ីសែន (E 0 (O 2 / H 2 O) = 1.229 B, pH = 0, និង 0.401 B, pH = 14) នៅ pH ណាមួយ។ សកម្មភាពកាត់បន្ថយនៃលោហធាតុនៃ triad ក៏ថយចុះផងដែរនៅពេលផ្លាស់ទីតាមបណ្តោយ 3d-series (តារាង 6.2 ។ ) ។

តារាង 6.2 ។ សក្តានុពលអេឡិចត្រូតស្តង់ដារ M(III)/M(II) និង M(III)/M(0) សម្រាប់ធាតុដែក

ការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មដែលមានស្ថេរភាពនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous អាចត្រូវបានតំណាងជាដ្យាក្រាម:

ឧទាហរណ៍នៃសមាសធាតុនៃ 8 - 10 ក្រុមដែលមានកម្រិតអុកស៊ីតកម្មខុសៗគ្នាត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។ ៦.៣. សម្រាប់អ៊ីយ៉ុងដែលមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិក d 3 (Ru +5), d 5 (Fe +3,) និង d 6 (Fe +2, Co +3, Rh +3, Ir +3) ស្មុគស្មាញ octahedral គឺជាលក្ខណៈសម្រាប់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ d 4 (Ru +4, Os +4) និង d 7 (Co +2) គឺជាការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ tetragonally octahedral ដែលកើតឡើងដោយសារតែឥទ្ធិពល Jahn-Teller សម្រាប់ d 8 - octahedral (Ni +2 ជាមួយ ligands ខ្សោយ និងមធ្យម) - ឬ ប្លង់ការេ ( Pd +2 , Pt +2 , និង Ni +2 ផងដែរ ជាមួយនឹង ligands វាលខ្លាំង) ។ ម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុងដែលមានធរណីមាត្រ tetrahedral កើតឡើងនៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងដែកធ្វើអន្តរកម្មជាមួយ ligands ភាគច្រើន (PR3, Cl–, Br–, I–) ឬនៅពេលដែលកម្រិតរង d ត្រូវបានបំពេញទាំងស្រុង (d10, Pd0, Rh–1, Ru–2) ។

ការថយចុះជាបន្តបន្ទាប់នៃកាំអាតូម និងអ៊ីយ៉ុង នៅពេលដែលការផ្លាស់ទីតាមកំឡុងពេលនាំឱ្យមានការថយចុះបន្តិចម្តង ៗ នៃលេខសំរបសំរួលអតិបរមាពី 10 សម្រាប់ជាតិដែក (នៅក្នុង ferrocene) ទៅ 8 សម្រាប់ cobalt (ក្នុង 2–) និង 7 សម្រាប់នីកែល (នៅក្នុងស្មុគស្មាញជាមួយ macrocyclic ។ លីហ្គែន) ។ អាណាឡូកធ្ងន់នៃជាតិដែក - ruthenium និង osmium ក៏កម្របង្កើនលេខសំរបសំរួលលើសពីប្រាំមួយ។ សម្រាប់ផ្លាទីន(II) និងប៉ាឡាដ្យូម(II) ដែលមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិកត្រូនិក ឃ 8 ស្មុគស្មាញប្លង់ការ៉េដែលមានលេខសំរបសំរួលនៃ 4 គឺជាលក្ខណៈភាគច្រើនបំផុត។

ផលវិបាកមួយទៀតនៃការថយចុះនៃរ៉ាឌីអ៊ីយ៉ុងគឺជាការថយចុះជាក់លាក់នៃតម្លៃនៃផលិតផលរលាយនៃអ៊ីដ្រូសែន M(OH) 2 ហើយជាលទ្ធផល កម្រិតមូលដ្ឋានរបស់ពួកគេនៅពេលផ្លាស់ទីតាមស៊េរី 3D៖

Mn(OH) 2 Fe(OH) 2 Co(OH) 2 Ni(OH) 2

PR, 20 °C 1.9×10 –13 7.1×10 –16 2.0×10 –16 6.3×10 –18

កម្រិតនៃអ៊ីដ្រូលីសនៃអំបិលដែលមាន anions នៃឈ្មោះដូចគ្នាក៏កើនឡើងក្នុងទិសដៅដូចគ្នា។ នេះនាំឱ្យការពិតដែលថានៅពេលដែលអំបិលម៉ង់ហ្គាណែស (II) និងជាតិដែក (II) ត្រូវបានព្យាបាលដោយដំណោះស្រាយកាបូនសូដ្យូមជាមធ្យម កាបូនកាបូនជាមធ្យម precipitate ហើយ cobalt និងនីកែលអ៊ីយ៉ុងផ្តល់អំបិលជាមូលដ្ឋាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ។ ការកើនឡើងនៃភាពទន់របស់ Pearson នៃ cations 3d-metal នៅពេលដែលពួកវាផ្លាស់ទីតាមកំឡុងពេលដែល d-sublevel ត្រូវបានបំពេញ ហើយការថយចុះនៃ radii ionic បណ្តាលឱ្យមានការពង្រឹងចំណង M-S ធៀបនឹង M-O ។ នេះបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ពីការផ្លាស់ប្តូរ monotonic នៅក្នុងផលិតផលរលាយនៃស៊ុលហ្វីត៖

MnS FeS CoS NiS CuS

PR, 20 °C 2.5×10 –13 5.0×10 –1 8 2.0×10 – 25 2.0×10 – 26 6.3×10 – 36

ដូច្នេះម៉ង់ហ្គាណែស និងជាតិដែកកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិជាចម្បងក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុអុកស៊ីហ៊្សែន បន្ទាប់មកដោយជាតិដែក cobalt នីកែល និងទង់ដែងនៅក្នុងរ៉ែ polysulfide ។

តារាង 6.3 ។ រដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិក លេខសំរបសំរួល (C.N.) និងធរណីមាត្រនៃម៉ូលេគុល និងអ៊ីយ៉ុង

ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច	K.Ch.	ធរណីមាត្រ	ក្រុមទីប្រាំបី	ក្រុមទីប្រាំបួន	ក្រុមទីដប់
ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម	ឧទាហរណ៍	ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម	ឧទាហរណ៍	ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម	ឧទាហរណ៍
ឃ ១០		tetrahedron	–2	2– , M = Fe, Ru, Os	–1	– , M = Co, Rh		Ni(CO) 4 , M(PF 3) 4 , M = Pd, Pt
ឃ៩		ត្រីកោណ bipyramid	–1	2–		–	+1	–
–	សហ 2 (CO) 8, M 4 (CO) 12, M = Rh, Ir	–
	octahedron
ឃ៨		octahedron		–	+1	–	+2	2+ , 3+
	ត្រីកោណ bipyramid		,	3–
–	–	2–
	tetrahedron
–	RhCl(PPh 3) ២	២–។ 2– , M = Pd, Pt
	ការ៉េ
ឃ៧		octahedron	+1	+	+2	2+, Rh 2 (CH 3 COO) 4 (H 2 O) ២	+3	3– , M = Ni, Pd
	tetrahedron		–	2–	–
ឃ៦		tetrahedron	+2	2–	+3	5–	+4	2– , 2– , M = Pd, Pt
	octahedron	2+ , 4–	3+	–
ឃ៥		tetrahedron	+3	–	+4	–	+5	–
	octahedron	3+ , 3–	2– , 2– , M = Co, Rh	–
ឃ៤		tetrahedron	+4		+5	–	+6	PTF ៦
	octahedron	2– , M = Ru, Os	- , M = Rh, Ir	–
ឃ៣		tetrahedron	+5	3– , – , M = Ru, Os	+6	MF 6, M = Rh, Ir
ឃ២		tetrahedron	+6	2– , 2– ,		–
ឃ១		tetrahedron	+7	– , M = Ru, Os		–
	octahedron	OsOF ៥	–
	pentagonal bipyramid	OSF ៧	–
ឃ0		tetrahedron	+8	MO 4, M = Ru, Os		–

បន្ថែម។ ជីវគីមីនៃជាតិដែក។

ទោះបីជារាងកាយរបស់មនុស្សពេញវ័យមានជាតិដែកត្រឹមតែ 4 ក្រាមក៏ដោយ វាមានតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការនៃការផ្ទេរអុកស៊ីសែនទៅកាន់ជាលិកា និងកោសិកា ការដកកាបូនឌីអុកស៊ីត និងផូស្វ័រអុកស៊ីតកម្ម។ បីភាគបួននៃអាតូមដែកនៅក្នុងរាងកាយគឺនៅក្នុងទម្រង់នៃអេម៉ូក្លូប៊ីនដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយស្មុគស្មាញ porphyrin នៃជាតិដែកហៅថា heme និងប្រូតេអ៊ីន globin ។ អេម៉ូក្លូប៊ីនផ្តល់ការដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែនទៅកាន់ជាលិកានៃរាងកាយ ហើយប្រូតេអ៊ីនដែលទាក់ទងគ្នា myoglobin ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញជាង ហើយមិនដូចអេម៉ូក្លូប៊ីនទេ មិនមានរចនាសម្ព័ន្ធបួនជ្រុងទេ កំណត់សមត្ថភាពនៃជាលិកាក្នុងការរក្សាទុកអុកស៊ីសែន។ អេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកោសិកាឈាមក្រហម ហើយ myoglobin ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងជាលិកាសាច់ដុំ។ សមាសធាតុទាំងពីរមានពណ៌ក្រហមដោយសារតែវត្តមានរបស់អាតូមដែកនៅក្នុងពួកវានៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +2 ហើយការកត់សុីនៃជាតិដែកនាំឱ្យបាត់បង់សកម្មភាពជីវសាស្រ្តរបស់ពួកគេ! នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន heme ស្ថិតនៅក្នុងគម្លាតរវាង helices ពីរដែលបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។ ស្មុគ្រស្មាញ porphyrin ធានានូវការសម្របសម្រួលប្លង់ការ៉េនៃអាតូមដែកដោយអាតូមអាសូតបួននៃវដ្ត porphyrin ។ អាតូមអាសូតនៃរង្វង់ imidazole នៃអាស៊ីតអាមីណូ histidine ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលនៅជិតបំផុតបំពេញបន្ថែមចំនួនសំរបសំរួលនៃជាតិដែកដល់ប្រាំ។ ដូច្នេះនៅក្នុងទម្រង់ដែលមិនមានអុកស៊ីហ្សែននៃអេម៉ូក្លូប៊ីន ទីតាំងទីប្រាំមួយនៅក្នុងផ្នែកសម្របសម្រួលនៃអាតូមដែកនៅតែទំនេរ។ នេះគឺជាកន្លែងដែលម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែនចូលមក។ នៅពេលដែលអុកស៊ីសែនត្រូវបានបន្ថែម អាតូមដែកទុកយន្តហោះនៃវដ្ត porphyrin ដោយ 0.02 nm បើប្រៀបធៀបទៅនឹងទម្រង់ deoxy ។ នេះនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរអនុលោមតាមការរៀបចំនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។ ក្នុងករណីនេះ ស្មុគ្រស្មាញក្លាយជា diamagnetic ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនៃអាតូមដែកទៅជាស្ថានភាពវិលទាប:

ឈាមសរសៃឈាមមានផ្ទុក oxyhemoglobin លើសលុប ហើយនៅពេលដែលម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែនដែលមាននៅក្នុងវាឆ្លងចូលទៅក្នុង myoglobin ពណ៌នៃឈាមកាន់តែងងឹត - នេះបង្ហាញពីការវិលត្រឡប់នៃ heme ទៅទម្រង់ deoxy មុនរបស់វា។ អេម៉ូក្លូប៊ីនមិនត្រឹមតែដឹកអុកស៊ីសែនពីសួតទៅជាលិកាគ្រឿងកុំព្យូទ័រប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបង្កើនល្បឿននៃការដឹកជញ្ជូនកាបូនឌីអុកស៊ីតពីជាលិកាទៅសួតផងដែរ។ ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការបញ្ចេញអុកស៊ីហ្សែនវាភ្ជាប់ប្រហែល 15% នៃ CO 2 ដែលរំលាយនៅក្នុងឈាម។

ម៉ូលេគុល CO គឺអាចបង្កើតស្មុគស្មាញជាមួយ heme ជាងម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន ដោយហេតុនេះការពារការដឹកជញ្ជូនរបស់វាពីសួតទៅជាលិកា។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលស្រូបកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតនាំឱ្យស្លាប់ដោយសារកង្វះអុកស៊ីសែន។ អ៊ីយ៉ុង cyanide ក៏ដើរតួនាទីស្រដៀងគ្នាដែរ ទោះបីជាការពុលរបស់វាភាគច្រើនបណ្តាលមកពីអន្តរកម្មជាមួយ hemoproteins ដែលមានជាតិដែកផ្សេងទៀត - cytochromes ។ Cytochromes ត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុង phosphorylation អុកស៊ីតកម្ម - ការកត់សុីនៃ pyruvate កើតឡើងនៅក្នុង mitochondria ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលអុកស៊ីតកម្មបឋមនៃកាបូអ៊ីដ្រាត។ ថាមពលដែលបញ្ចេញក្នុងដំណើរការនេះត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងទម្រង់ជាចំណងថាមពលខ្ពស់នៃម៉ូលេគុល ATP ។ នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ស្មុគស្មាញនៃ phosphorylation អុកស៊ីតកម្ម cytochromes a, b, និង c គឺជាអ្នកបញ្ជូនអេឡិចត្រុងពីអង់ស៊ីមមួយទៅអង់ស៊ីមមួយទៀត ហើយទីបំផុតទៅអុកស៊ីសែន។ ក្នុងករណីនេះ អាតូមដែកផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វាជានិច្ច។

ការសិក្សាច្រើនបំផុតគឺ cytochrome P 450 ដែលជា heme ដែលខុសពី heme នៅក្នុង hemoglobin ដោយសំណុំនៃសារធាតុជំនួស និងមានជាតិដែក +3 ដែលសម្របសម្រួលដោយម៉ូលេគុលទឹក និងអាតូមស្ពាន់ធ័រដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាស៊ីតអាមីណូ cysteine ​​​​(រូបភាព 6.1 ។ គំរូនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃ cytochrome P 450 ហ៊ុំព័ទ្ធដោយផ្នែកប្រូតេអ៊ីននៃម៉ូលេគុល) ។ តួនាទីរបស់វាគឺដើម្បី hydroxylate សមាសធាតុ lipophilic ជនបរទេសទៅកាន់រាងកាយដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាផលិតផលឬចូលទៅក្នុងរាងកាយពីខាងក្រៅ:

R–H + O 2 + 2e – + 2H + ¾® ROH + H 2 O

នៅដំណាក់កាលដំបូង (រូបភាព 6.2. វដ្តកាតាលីករនៃ cytochrome P 450) ។ Cytochrome ភ្ជាប់ម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលបន្ទាប់មក (ជំហានទី 2) ត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយអង់ស៊ីមមួយទៀត។ ដំណាក់កាលទីបីគឺការបន្ថែមអុកស៊ីហ៊្សែនដែលស្រដៀងទៅនឹងអ្វីដែលបានពិពណ៌នាខាងលើសម្រាប់អេម៉ូក្លូប៊ីន។ នៅក្នុងលទ្ធផលនៃស្មុគ្រស្មាញដែកទាប ម៉ូលេគុល O2 ដែលសម្របសម្រួលត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាអ៊ីយ៉ុង peroxide (ដំណាក់កាលទី 4) ដែលជាលទ្ធផលនៃការផ្ទេរអេឡិចត្រុង intramolecular នាំឱ្យស្មុគស្មាញ oxoferryl ដែលមានជាតិដែកនៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +5 (ដំណាក់កាលទី 5) ។ ) នៅពេលដែលវាត្រូវបានស្ដារឡើងវិញ ស្រទាប់ខាងក្រោមអុកស៊ីតកម្មត្រូវបានបំបែក ហើយ cytochrome ចូលទៅក្នុងសភាពដើមរបស់វា (ដំណាក់កាលទី 6) ។

Heme ក៏បង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃ catalases និង peroxidases ដែលជាអង់ស៊ីមដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែន peroxide ។ ម៉ូលេគុល catalase មួយក្នុងមួយវិនាទីអាចបណ្តាលឱ្យមានការរលួយនៃម៉ូលេគុល 44,000 H 2 O 2 ។

នៅក្នុង oxidative phosphorylation រួមជាមួយនឹង cytochromes, ferredoxins ត្រូវបានចូលរួម - ប្រូតេអ៊ីនជាតិដែក-ស្ពាន់ធ័រ ដែលជាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មដែលជាចង្កោមដែលមានអាតូមដែក ស្ពានស៊ុលហ្វីត និងសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ cysteine ​​(រូបភាព 6.3) រចនាសម្ព័ន្ធនៃបាក់តេរី ferredoxin ( ក) មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃ ferredoxin (ខ)) ។ Ferredoxins ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងបាក់តេរី ដែលមានអាតូមដែក និងស្ពាន់ធ័រចំនួនប្រាំបី ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការនៃការជួសជុលអាសូតបរិយាកាស។ នៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃបាក់តេរី ferredoxin ក្រុមដូចគ្នាចំនួនពីរនៃ Fe 4 S 4 ត្រូវបានរកឃើញ ដែលមានរាងជាគូប និងស្ថិតនៅចម្ងាយ 1.2 nm ពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ចង្កោមទាំងពីរនេះមានទីតាំងនៅខាងក្នុងបែហោងធ្មែញដែលបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់នៃអាស៊ីតអាមីណូដែលភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក។ សមាសធាតុនៃនីត្រូសែន (មើលទំ។ 169 ភាគ 2) ក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវប្រូតេអ៊ីនដែលមានទំងន់ម៉ូលេគុលប្រហែល 220 ពាន់ដែលមានអាតូមម៉ូលីបដិនពីរនិងអាតូមដែករហូតដល់ 32 ។ (R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell, Human Biochemistry, M., Mir, 1993)។

ចុងបញ្ចប់នៃការបំពេញបន្ថែម

៦.២. ការចែកចាយនៅក្នុងធម្មជាតិ ការផលិត និងការប្រើប្រាស់សារធាតុសាមញ្ញនៃក្រុម 8-10 ។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពប្រេវ៉ាឡង់នៅក្នុងធម្មជាតិក្នុងចំណោមធាតុនៃក្រុម 8-10 អ្នកដឹកនាំដែលគ្មានជម្លោះគឺដែក កាន់តែច្បាស់ អ៊ីសូតូប 56 Fe របស់វា ដែលជាស្នូលដែលមានថាមពលភ្ជាប់ខ្ពស់បំផុតនៃប្រូតុង និងនឺត្រុង ហើយដូច្នេះវាមានស្ថេរភាពខ្ពស់ .

ប្រាកដណាស់ ចំនួនអាតូមដែកនៅក្នុងសកលលោក លើសពីចំនួនអាតូមនៃធាតុជិតខាងណាមួយនៅក្នុងប្រព័ន្ធ Periodic ហើយជិតដល់អ៊ីដ្រូសែន និងអេលីយ៉ូម។ ឧទាហរណ៍នៅលើព្រះអាទិត្យមាតិកានៃអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណនៅ 1 × 10 12 ឯកតាសាមញ្ញ, អេលីយ៉ូម - នៅ 6.31 × 10 10 និងដែក - នៅ 3.16 × 10 17 ។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាស្នូលនៃនុយក្លេអ៊ែរ 56 Fe ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ចំនួនវេទមន្ត ពោលគឺបានបំពេញសំបកនុយក្លេអ៊ែរទាំងស្រុង។ នៅពេលដែលចំនួននុយក្លេអុងកើនឡើង ថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយនុយក្លេអុងដំបូងនឹងកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ឈានដល់កម្រិតអតិបរិមានៅស្នូលដែក ហើយបន្ទាប់មកថយចុះបន្តិចម្តងៗ (រូបភាព 6.4) ថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយនុយក្លេអុងជាមុខងារនៃចំនួនអាតូមិកនៃ (R.J. Theiler, Origin chemical element, M., Mir, 1975)។

យោងតាមខ្លឹមសារនៅក្នុងសំបកផែនដី ដែកស្ថិតនៅលំដាប់ទីបួន (4.1%) ទីពីរគឺអុកស៊ីហ្សែនស៊ីលីកុន និងអាលុយមីញ៉ូម នីកែល (8 × 10 -3%) ស្ថិតនៅក្នុងដប់ទីពីរ cobalt (2 × 10 -3) ។ %) - នៅក្នុងទីបីហើយលោហៈផ្លាទីនគឺកម្រ (Ru 10-7%, Pt 10-7%, Pd 6 × 10-8%, Rh 2 × 10-8%, Os 10-8%, Ir 3 × 10-10%) ។ នៅក្នុងសំបកផែនដី ដែកត្រូវបានតំណាងជាចម្បងដោយ hematite Fe 2 O 3 (រ៉ែដែកក្រហម), magnetite Fe 3 O 4 (រ៉ែដែកម៉ាញេទិក), limonite Fe 2 O 3 ×xH 2 O (រ៉ែដែកពណ៌ត្នោត), siderite FeCO 3 ។ (ដែកស្ពែរ រ៉ែដែកស្ពែរ) អ៊ីលមេនីត FeTiO 3 និងសារធាតុរ៉ែដែលមានសារធាតុស្ពាន់ធ័រ FeS 2 (pyrites ជាតិដែក)។ ជាទូទៅ សារធាតុរ៉ែដែលមានជាតិដែកច្រើនជាង ៣០០ ត្រូវបានគេស្គាល់។ បរិមាណជាតិដែកយ៉ាងច្រើនគឺជាផ្នែកមួយនៃសារធាតុ silicates និង aluminosilicates ជាច្រើនដែលបង្កើតជាថ្ម។ នៅពេលដែលមានអាកាសធាតុ សមាសធាតុជាតិដែក ភាគច្រើនជាជាតិដែក (III) អុកស៊ីដ និង oxohydroxide ចូលទៅក្នុងខ្សាច់រ៉ែថ្មខៀវ ដីឥដ្ឋ និងដី ដែលផ្តល់ឱ្យពួកគេនូវពណ៌លឿងត្នោត និងពណ៌ផែនដី។ ជាតិដែកដែលមានដើមកំណើតអាចម៍ផ្កាយត្រូវបានរកឃើញក្នុងទម្រង់សេរីនៅលើផែនដី ជាញឹកញាប់នៅក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានជាតិនីកែល។ ជាតិដែកដើមត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរនៅក្នុងទម្រង់នៃ flakes ឬស្លឹកតូច interspersed នៅក្នុង basalts ។ មានតែម្តងម្កាលទេដែលបង្កើតជាបំណែកដាច់ដោយឡែក។ ការរកឃើញបែបនេះគឺកម្រណាស់ ដែលនៅក្នុងយុគថ្ម និងសំរិទ្ធ ឧបករណ៍ដែលធ្វើពីវាមានតម្លៃច្រើនជាងមាសទៅទៀត។ អាវធំរបស់ផែនដីផ្ទុកនូវបរិមាណដ៏ច្រើននៃជាតិដែកក្នុងទម្រង់ជា spinels, silicates, និង oxides ។ វាត្រូវបានគេជឿថាដែកដែលមានសារធាតុផ្សំនៃនីកែលនិងស្ពាន់ធ័រគឺជាផ្នែកសំខាន់នៃស្នូលផែនដី។ នៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃនៃព្រះច័ន្ទមាតិកាជាតិដែកឈានដល់ 0,5% ។

ការអភិវឌ្ឍន៍នៃការទទួលបានជាតិដែកពីរ៉ែដែកគឺជាការចាប់ផ្តើមនៃយុគសម័យដែក។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការកត់សុីដែកជាមួយធ្យូងថ្ម សីតុណ្ហភាពលើសពី 1400 ° C គឺត្រូវបានទាមទារ ដែលភ្លើងធម្មតាមិនអាចផ្តល់ឱ្យបាន។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលនៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍សង្គម រ៉ែដែកមិនមានជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិតលោហៈនោះទេ។ មនុស្ស​ត្រូវ​កំណត់​ខ្លួន​គេ​ត្រឹម​តែ​ការ​រក​ឃើញ​ដែក​អាចម៍ផ្កាយ​ដោយ​ចៃដន្យ។ នៅដើមសហសវត្សរ៍ទីមួយមុនគ.ស. នៅសតវត្សរ៍ទី 18 វិធីសាស្រ្តដំណើរការឆៅនៃការស្តាររ៉ែត្រូវបានស្ទាត់ជំនាញដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ក្លែងបន្លំ - រចនាសម្ព័ន្ធធ្វើពីថ្មដែលស្រោបដោយដីឥដ្ឋ។ រន្ធត្រូវបានទុកនៅក្នុងជញ្ជាំងនៃកំរាលឥដ្ឋដែលក្នុងនោះខ្យល់ត្រូវបានចាក់តាមបំពង់ដីឥដ្ឋពិសេស - ក្បាល - ដោយមានជំនួយពីថង់ស្បែកហៅថារោម។ ធ្យូង​និង​រ៉ែ​ដែក​ត្រូវ​បាន​ចាក់​ចូល​ទៅ​ក្នុង​ឡ ហើយ​ភ្លើង​ត្រូវ​បាន​គេ​ធ្វើ​នៅ​ពីលើ។ លោហៈលទ្ធផលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ចូលទៅក្នុង kritsa - ម៉ាស់ porous ដែលផលិតផលត្រូវបានទទួលដោយការក្លែងបន្លំ។ ការ​ផលិត​គ្រឿង​ផ្ទុះ​បាន​មក​ជំនួស​វិធីសាស្ត្រ​ម្សៅ​ឆៅ។ វាបានកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការកើនឡើងនៃកម្ពស់នៃ furnace ដែលតម្រូវឱ្យមានការណែនាំនៃ fluxes - សារធាតុបន្ថែមពិសេសដែលបង្កើត slags រលាយទាបជាមួយនឹងថ្មកាកសំណល់ដែលមាននៅក្នុងរ៉ែ។ ចាប់តាំងពីនៅក្នុងឡភ្លើងផ្ទុះ មិនដូចឡដុតទេ លោហៈធាតុរលាយមានទំនាក់ទំនងជាមួយធ្យូងថ្មអស់រយៈពេលយូរ វារលួយ ប្រែទៅជាដែកវណ្ណះ។ នេះតម្រូវឱ្យមានប្រតិបត្តិការបន្ថែមសម្រាប់ "ការចែកចាយឡើងវិញ" នៃដែកវណ្ណះទៅជាដែកនិងដែក។ ចង្រ្កានបំផ្ទុះដំបូងបង្អស់បានបង្ហាញខ្លួននៅប្រទេសហូឡង់នៅចុងសតវត្សទី 14 - ដើមសតវត្សទី 15 នៅសតវត្សទី 16 ពួកគេបានឈានដល់កម្ពស់ 4 - 5 ម៉ែត្រ។ នៅប្រទេសរុស្ស៊ីការផលិតចង្ក្រានផ្ទុះបានកើតឡើងនៅសតវត្សទី 17 ហើយនៅក្នុង សតវត្សបន្ទាប់វាត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅអ៊ុយរ៉ាល់។

ការបន្ថែម។ ដ្យាក្រាមនៃស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធដែក - កាបូន។

ដ្យាក្រាមរដ្ឋនៃប្រព័ន្ធ Fe-C ក្នុងតំបន់រហូតដល់ 6.5 wt ។ % C ដែលបង្ហាញក្នុងរូប 6.5 a មានសារៈសំខាន់ក្នុងលោហធាតុសម្រាប់ការផលិតដែកគោល និងដែកវណ្ណះ។ ជាតិដែកសុទ្ធគ្រីស្តាល់នៅក្នុងការកែប្រែបីគឺ α, γ និង δ ដែលនីមួយៗរំលាយបរិមាណកាបូនជាក់លាក់ និងមានស្ថេរភាពក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ។ ដំណោះស្រាយរឹងនៃកាបូននៅក្នុងការកែប្រែទាំងនេះ α-Fe, γ-Fe និង δ-Fe-C ត្រូវបានគេហៅថា α-ferrite, γ-austenite និង δ-ferrite រៀងគ្នា។ α-Fe និង δ-Fe មានតួគូបនៅចំកណ្តាល ហើយγ-Fe មានបន្ទះឈើដែលផ្តោតលើមុខគូប។ ភាពរលាយនៃកាបូនគឺអស្ចារ្យបំផុតនៅក្នុង austenite (γ-Fe) ។

សារធាតុរលាយមានរហូតដល់ 1.75 wt ។ % C បន្ទាប់ពីការត្រជាក់យ៉ាងលឿនដល់ 1150 ° C ពួកគេគឺជាដំណោះស្រាយរឹងដូចគ្នា - austenite ។ ដែកថែបត្រូវបានផលិតចេញពីយ៉ាន់ស្ព័រទាំងនេះ។ នៅក្នុងការរលាយដែលមានលើសពី 1.75% C បន្ទាប់ពីត្រជាក់ដល់ 1150 ° C បន្ថែមពីលើ austenite រឹង វាក៏មាន eutectic រាវនៃសមាសធាតុនៃចំណុច A (រូបភាព 6.5.a) នៅពេលដែលត្រជាក់ក្រោម 1150 ° C វាគ្រីស្តាល់ និង បំពេញចន្លោះរវាងគ្រីស្តាល់ austenite ។ ប្រព័ន្ធរឹងលទ្ធផលគឺដែកវណ្ណះ។ អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌ eutectic អាចគ្រីស្តាល់តាមពីរវិធី។ នៅពេល​ត្រជាក់​យ៉ាង​ឆាប់រហ័ស អង្គធាតុ​រឹង​មាន​គ្រីស្តាល់ austenite និង​គ្រីស្តាល់ Fe 3 C មិន​ស្ថិតស្ថេរ​ដែល​គេ​ហៅថា cementite ។ ជាមួយនឹងភាពត្រជាក់យឺត ល្បាយនៃគ្រីស្តាល់ austenite និង graphite មានស្ថេរភាពត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដែកវណ្ណះដែលមានស៊ីម៉ងត៍ត្រូវបានគេហៅថាពណ៌ស ហើយសារធាតុក្រាហ្វីតត្រូវបានគេហៅថាពណ៌ប្រផេះ។ សារធាតុ eutectic រឹងពី austenite និង cementite ត្រូវបានគេហៅថា ledeburite ហើយមានតែ ledeburite ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីការរលាយដែលមាន 4.3% C ។

នៅពេលដែល austenite ត្រូវបានត្រជាក់នៅក្រោម 1150 o C នោះវាដំណើរការឡើងវិញ។ ពីដំណោះស្រាយរឹងដែលមានតិចជាង 0.9 wt ។ % C, α-Fe ferrite ត្រូវបានបញ្ចេញមុនគេ (សូមមើល inset ក្នុងរូប 6.5.a) និងពីដំណោះស្រាយដែលមានលើសពី 0.9 wt ។ % C, cementite ត្រូវបានបញ្ចេញជាចម្បង ដែលត្រូវបានគេហៅថា cementite បន្ទាប់បន្សំ។ ក្នុងករណីទាំងពីរ សមាសធាតុនៃដំណោះស្រាយរឹងដែលនៅសល់ចូលទៅជិតចំណុច eutectoid B. នៅចំណុចនេះ គ្រីស្តាល់ ferrite និង cementite precipitate ក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅក្នុងល្បាយស្រទាប់ស្តើងហៅថា pearlite ។ ការរលាយដែលមាន 0.9% C នៅពេលត្រជាក់ អាចបង្កើតជា pearlite សុទ្ធ ដែលមិនមានគ្រីស្តាល់ធំនៃ ferrite ឬ Fe 3 C ដែលបានទឹកភ្លៀងមុន។

ដោយការកែតម្រូវសមាសភាពនៃការរលាយដំបូង អត្រាត្រជាក់ និងពេលវេលាកំដៅនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានជ្រើសរើសពីដ្យាក្រាម វាអាចទទួលបានយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ សមាសភាព ទិស និងភាពតានតឹងផ្សេងៗនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ប្រសិនបើបន្ទាប់មកប្រព័ន្ធលទ្ធផលត្រូវបានត្រជាក់យ៉ាងលឿន (ពន្លត់) នោះការផ្លាស់ប្តូរបន្ថែមទៀតទាំងអស់ត្រូវបានរារាំងយ៉ាងខ្លាំងហើយរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបង្កើតត្រូវបានរក្សាទុកទោះបីជាវាប្រែទៅជាមិនស្ថិតស្ថេរនៃទែរម៉ូឌីណាមិកក៏ដោយ។ នេះគឺជាវិធីដើម្បីទទួលបានដែកប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។

អង្ករ។ ៦.៥. ដ្យាក្រាមដំណាក់កាលនៃប្រព័ន្ធដែក - កាបូន

ចុងបញ្ចប់នៃការបំពេញបន្ថែម។

បច្ចុប្បន្ននេះ រ៉ែដែកត្រូវបានកាត់បន្ថយជាមួយនឹងកូកាកូឡានៅក្នុងឡដុត ខណៈដែលដែករលាយមានប្រតិកម្មដោយផ្នែកជាមួយកាបូន បង្កើតជាកាបូនដែក Fe 3 C (ស៊ីម៉ងត៍) ហើយរំលាយវាដោយផ្នែក។ នៅពេលដែលការរលាយមានភាពរឹងមាំ។ ជាតិ​ដែក​បាន​ដេញ. ដែក​ដែល​ប្រើ​សម្រាប់​ធ្វើ​ដែក​គេ​ហៅ​ថា​ដែក​ជ្រូក។ ដែកមិនដូចដែកវណ្ណះទេ មានកាបូនតិច។ កាបូនលើសដែលមាននៅក្នុងដែកវណ្ណះត្រូវតែដុតចោល។ នេះត្រូវបានសម្រេចដោយការឆ្លងកាត់ខ្យល់ដែលសម្បូរដោយអុកស៊ីហ្សែនពីលើដែករលាយ។ វាក៏មានវិធីសាស្រ្តផ្ទាល់សម្រាប់ផលិតជាតិដែកផងដែរ ដោយផ្អែកលើការកាត់បន្ថយគ្រាប់រ៉ែដែកម៉ាញ៉េទិចជាមួយឧស្ម័នធម្មជាតិ ឬអ៊ីដ្រូសែន៖

Fe 3 O 4 + CH 4 \u003d 3Fe + CO 2 + 2H 2 O ។

ជាតិដែកសុទ្ធក្នុងទម្រង់ជាម្សៅត្រូវបានទទួលដោយការបំបែកនៃ Fe (CO) 5 carbonyl ។

បន្ថែម។ លោហធាតុដែក។

យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើដែកត្រូវបានបែងចែកទៅជាដែកវណ្ណះ និងដែក។

ជាតិ​ដែក​បាន​ដេញ- យ៉ាន់ស្ព័រនៃជាតិដែកដែលមានកាបូន (មានពី 2 ទៅ 6% C) ដែលមានកាបូនក្នុងទម្រង់ជាដំណោះស្រាយរឹង ក៏ដូចជាគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វិច និងស៊ីម៉ង់ត៍ Fe 3 C ។ មានជាតិដែកវណ្ណះជាច្រើនប្រភេទដែលមានលក្ខណៈខុសៗគ្នា។ និងពណ៌នៃការបាក់ឆ្អឹង។ ដែកវណ្ណះមានផ្ទុកកាបូនក្នុងទម្រង់ជាស៊ីម៉ង់ត៍។ វា​ផុយ​ខ្លាំង​ហើយ​មិន​រក​ឃើញ​កម្មវិធី​ផ្ទាល់​ទេ។ ដែកវណ្ណះពណ៌សទាំងអស់ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាដែក (ដែកជ្រូក)។ ដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះមានការរួមបញ្ចូលក្រាហ្វិច - ពួកគេអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅការបាក់ឆ្អឹង។ វាមានភាពផុយជាងពណ៌ស ហើយត្រូវបានគេប្រើដើម្បីធ្វើ flywheels និងវិទ្យុសកម្មកំដៅទឹក។ ការបន្ថែមបរិមាណម៉ាញេស្យូមតិចតួចទៅរលាយបណ្តាលឱ្យទឹកភ្លៀងនៃក្រាហ្វីតមិននៅក្នុងទម្រង់នៃចាននោះទេប៉ុន្តែនៅក្នុងទម្រង់នៃការរួមបញ្ចូលស្វ៊ែរ។ ដែក​វណ្ណះ​ដែល​បាន​កែប្រែ​នេះ​មាន​កម្លាំង​ខ្ពស់ ហើយ​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​សម្រាប់​ធ្វើ​ចង្កឹះ​ម៉ាស៊ីន។ កញ្ចក់ដែកដែលមានផ្ទុកម៉ង់ហ្គាណែស 10-20% និងកាបូនប្រហែល 4% ត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុ deoxidizer ក្នុងការផលិតដែក។

រូប ៦.៦. ដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះ (ក) និងដែកវណ្ណះធ្ងន់ (ខ) នៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍។

រ៉ែដែក និងកូកាកូឡា គឺជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិតដែក។ ដែក​ជ្រូក​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រឡាក់​ក្នុង​ចង្រ្កាន​បំផ្ទុះ​ - ចង្ក្រាន​ធំៗ​មាន​កម្ពស់​ដល់​ទៅ ៨០ ម៉ែត្រ តម្រង់​ជួរ​ដោយ​ឥដ្ឋ​ជ័រ​ពី​ខាង​ក្នុង ហើយ​គ្រប​ដោយ​ប្រអប់​ដែក​នៅ​ពី​លើ។ ផ្នែកខាងលើនៃចង្រ្កានផ្ទុះត្រូវបានគេហៅថា shaft ផ្នែកខាងក្រោមត្រូវបានគេហៅថាភ្នំ ហើយរន្ធខាងលើដែលបម្រើសម្រាប់ផ្ទុកបន្ទុកត្រូវបានគេហៅថាផ្នែកខាងលើ។ ពីខាងក្រោម ខ្យល់ក្តៅដែលសំបូរទៅដោយអុកស៊ីហ្សែនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងឡ។ នៅផ្នែកខាងលើនៃ hearth ធ្យូងថ្មត្រូវបានដុតជាមួយនឹងការបង្កើតកាបូនឌីអុកស៊ីត។ កំដៅដែលបានបញ្ចេញក្នុងករណីនេះគឺគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ដំណើរការបន្ត។ កាបូនឌីអុកស៊ីតដែលឆ្លងកាត់ស្រទាប់កូកាកូឡាត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (II) CO ដែលប្រតិកម្មជាមួយរ៉ែដែកកាត់បន្ថយវាទៅជាលោហៈ។ ដើម្បីលុបភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមាននៅក្នុងរ៉ែ ឧទាហរណ៍ ខ្សាច់ Quartz SiO 2 លំហូរត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងឡ - ថ្មកំបោរ ឬ dolomite ដែលរលួយទៅជាអុកស៊ីត CaO, MgO, ចង slag ទៅជាលំហូររលាយទាប (CaSiO 3, MgSiO 3) ។ បន្ថែមពីលើជាតិដែក កូកាកូឡាក៏កាត់បន្ថយភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមាននៅក្នុងរ៉ែផងដែរ ឧទាហរណ៍ ផូស្វ័រ ស្ពាន់ធ័រ ម៉ង់ហ្គាណែស និងស៊ីលីកុនមួយផ្នែក៖

Ca 3 (PO 4) 2 + 5C = 3CaO + 5CO + 2P,

CaSO 4 + 4C \u003d CaS + 4CO,

MnO + C = Mn + CO

SiO2 + 2C = Si + 2CO ។

នៅក្នុងលោហធាតុរលាយ ស្ពាន់ធ័រមានវត្តមានក្នុងទម្រង់ជា FeS sulfide ផូស្វ័រមានទម្រង់ជា Fe 3 P phosphide ស៊ីលីកុនមានទម្រង់ជា SiC silicide ហើយកាបូនលើសមានក្នុងទម្រង់ជា Fe 3 C carbide (cementite)។ . ឧស្ម័នដែលចេញពីឡភ្លើងត្រូវបានគេហៅថា blast furnace ឬ blast furnace gases ។ ប្រហែលមួយភាគបីនៃបរិមាណពួកវាមានកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានគេប្រើជាឥន្ធនៈដើម្បីកំដៅខ្យល់ដែលចូលក្នុងឡភ្លើង។

អង្ករ។ 6.7 គ្រោងការណ៍នៃឡដុត

ដែក- យ៉ាន់ស្ព័រនៃជាតិដែកដែលមានជាតិកាបូន (មានពី 0.5 ទៅ 2% C) ដែលមានកាបូនតែក្នុងទម្រង់ជាដំណោះស្រាយរឹង។ ដែករឹងជាងដែក ពិបាកពត់ជាង ធន់ជាង ងាយបំបែក ទោះបីជាមិនផុយដូចដែកវណ្ណះក៏ដោយ។ កាបូនកាន់តែច្រើនវាកាន់តែពិបាក។ នៅក្នុងថ្នាក់ដែកធម្មតា ស្ពាន់ធ័រ 0.05% និងផូស្វ័រ 0.08% ត្រូវបានអនុញ្ញាត។ សូម្បីតែការលាយបញ្ចូលគ្នាបន្តិចបន្តួចនៃស្ពាន់ធ័រធ្វើឱ្យដែកផុយនៅពេលកំដៅ; នៅក្នុងលោហធាតុ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃដែកនេះត្រូវបានគេហៅថាភាពផុយស្រួយក្រហម។ មាតិកានៃផូស្វ័រនៅក្នុងដែកថែបបណ្តាលឱ្យមានភាពផុយស្រួយ - ភាពផុយស្រួយនៅសីតុណ្ហភាពទាប។ ដែករឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយភាពត្រជាក់ខ្លាំងនៃដែកថែបដែលកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពកំដៅពណ៌ក្រហម។ ដែកថែបបែបនេះមានភាពរឹងខ្ពស់ប៉ុន្តែមានភាពផុយ។ ឧបករណ៍កាត់ត្រូវបានផលិតពីដែករឹង។ ជាមួយនឹងភាពត្រជាក់យឺត ដែកថែបដែលមានកំដៅត្រូវបានទទួល - វាទន់ និង ductile ។ ដោយការណែនាំសារធាតុបន្ថែមយ៉ាន់ស្ព័រទៅក្នុងរលាយ ( សារធាតុញៀន) - chromium, manganese, vanadium ជាដើម ទទួលបានថ្នាក់ពិសេសនៃដែកថែប។ ដែកដែលមានជាតិក្រូមីញ៉ូមច្រើនជាង 13% បាត់បង់សមត្ថភាពក្នុងការរលួយក្នុងខ្យល់ ហើយក្លាយទៅជាអ៊ីណុក។ វាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃក្នុងការសាងសង់។ ជាពិសេសដែកថែបដ៏រឹងមាំដែលមាន vanadium ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការដេញពាសដែក។

វត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិតដែកគឺដែកវណ្ណះ ហើយខ្លឹមសារនៃដំណើរការដែលកើតឡើងកំឡុងពេលរលាយគឺការដកកាបូនលើសចេញពីយ៉ាន់ស្ព័រ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះ អុកស៊ីសែនត្រូវបានឆ្លងកាត់ដែករលាយ ដែលធ្វើអុកស៊ីតកម្មកាបូនដែលមាននៅក្នុងដែកក្នុងទម្រង់ជាក្រាហ្វិច ឬស៊ីម៉ងត៍ទៅជាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត CO ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីនេះ ផ្នែកមួយនៃជាតិដែកក៏ត្រូវបានកត់សុីដោយអុកស៊ីហ្សែនទៅជាអុកស៊ីដមួយផងដែរ៖

2Fe + O 2 \u003d 2FeO ។

សម្រាប់ការកាត់បន្ថយបញ្ច្រាសនៃ FeO ទៅជាតិដែក សារធាតុ deoxidizers ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរលាយ ជាក្បួន ទាំងនេះគឺជាលោហៈធាតុសកម្ម - ម៉ង់ហ្គាណែស បារីយ៉ូម កាល់ស្យូម lanthanum ។ ពួកគេកាត់បន្ថយជាតិដែកអុកស៊ីតកម្មទៅជាលោហៈ៖

Mn + FeO = MnO + Fe,

ហើយបន្ទាប់មកបំបែកចេញពីការរលាយ ដោយអណ្តែតទៅលើផ្ទៃរបស់វាក្នុងទម្រង់ជា slag fusible អន្តរកម្មជាមួយស្រទាប់ furnace ឬជាមួយនឹងការបន្ថែមពិសេស។ លំហូរ:

MnO + SiO 2 \u003d MnSiO ៣.

ដែកត្រូវបានរលាយនៅក្នុងឡពិសេស។ អាស្រ័យលើប្រភេទនៃចង្រ្កានមានវិធីសាស្រ្តជាច្រើននៃការផលិតដែក។ នៅក្នុងចង្រ្កានភ្លើងចំហរ កន្លែងរលាយគឺជាកន្លែងងូតទឹកដែលគ្របដណ្ដប់ដោយតុដេកនៃឥដ្ឋ refractory (រូបភាព 6.8. ការផលិតដែក៖ (ក) ចង្ក្រានចំហរ ឧបករណ៍បំប្លែងអុកស៊ីហ្សែន)។ ប្រេងឥន្ធនៈត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងលើនៃចង្រ្កាន - ពួកគេគឺជាឧស្ម័នធម្មជាតិឬប្រេងឥន្ធនៈ។ កំដៅដែលបានបញ្ចេញកំឡុងពេលចំហេះរបស់វាកំដៅល្បាយហើយបណ្តាលឱ្យវារលាយ។ សម្រាប់រយៈពេល 6 ទៅ 8 ម៉ោង កំឡុងពេលដែករលាយនៅក្នុងឡភ្លើង កាបូននឹងឆេះបន្តិចម្តងៗនៅក្នុងវា។ បន្ទាប់ពីនោះ ដែករលាយត្រូវបានចាក់ចេញ ហើយមួយសន្ទុះក្រោយមក ដែកវណ្ណះត្រូវបានផ្ទុកម្តងទៀត។ ដំណើរការនៃបេះដូងបើកចំហគឺតាមកាលកំណត់។ អត្ថប្រយោជន៍ចម្បងរបស់វាគឺថាដែកលទ្ធផលអាចត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងផ្សិតធំ ៗ ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការអនុវត្តដំណើរការបើកចំហរគឺទាបជាងដំណើរការបំលែងអុកស៊ីហ៊្សែនដែលត្រូវបានអនុវត្តមិនមែននៅក្នុងចង្រ្កានធំទេប៉ុន្តែនៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងតូចៗ - ឧបករណ៍ដែលមានរាងដូចផ្លែ pear welded ពីដែកថែបនិងតម្រង់ជួរជាមួយឥដ្ឋ refractory ពីខាងក្នុង។ ពីខាងលើ ខ្យល់ដែលសំបូរទៅដោយអុកស៊ីហ៊្សែនត្រូវបានផ្លុំតាមរយៈឧបករណ៍បំប្លែងដែលបានតំឡើងនៅលើអ័ក្សផ្តេក។ អុកស៊ីដដែលបានបង្កើតឡើងនៃម៉ង់ហ្គាណែសនិងជាតិដែកមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងស្រទាប់ស៊ីលីកុនរបស់ឧបករណ៍បំលែងបង្កើតជា slags ។ ដំណើរការនេះមានរយៈពេលប្រហែល 40 នាទី បន្ទាប់ពីនោះឧបករណ៍បំលែងត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅទីតាំងដែលមានទំនោរ ហើយដែករលាយ និង slag ត្រូវបានចាក់ចេញជាបន្តបន្ទាប់ (រូបភាព 6.8. ខ) ។ ឧបករណ៍បំប្លែងដីឥដ្ឋខ្សាច់ដែលហៅថា Bessemer converters បន្ទាប់ពីអ្នកបង្កើតជនជាតិអង់គ្លេស Henry Bessemer មិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការផលិតដែកពីដែកដែលមានជាតិ phosphides នោះទេ។ សម្រាប់ការចែកចាយឡើងវិញនូវជាតិដែកដែលសំបូរទៅដោយផូស្វ័រ ឧបករណ៍បំប្លែងថូម៉ាស ត្រូវបានគេប្រើ ដែលត្រូវបានតម្រង់ជួរដោយថ្មកំបោរ ឬដូឡូមីតពីខាងក្នុង។ ការ​រលាយ​ដែក​ត្រូវ​បាន​ធ្វើ​នៅ​ក្នុង​វត្តមាន​នៃ​កំបោរ​ដែល​ភ្ជាប់​ផូស្វ័រ​ដែល​មាន​ក្នុង​ជាតិ​ដែក​បោះ​ទៅ​ជា​ផូស្វាត ដែល​បង្កើត​ជា​ស្លក (Thomas slag) ដែល​ប្រើ​ជា​ជី។ ដែក​លោហធាតុ​ត្រូវ​បាន​រលាយ​ក្នុង​ចង្រ្កាន​អគ្គិសនី​នៅ​សីតុណ្ហភាព​លើសពី ៣០០០ អង្សារសេ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានដែកដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេស រួមទាំងកម្លាំងខ្លាំង និងធន់។

ចុងបញ្ចប់នៃការបំពេញបន្ថែម

Cobalt កើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិជាចម្បងក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុដែលមានអាសេនិច smaltite CoAs 2 (គ្រឿងទេស cobalt) និង cobaltite CoAsS (cobalt luster) ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សារធាតុរ៉ែទាំងនេះកម្រពេកហើយមិនបង្កើតជាប្រាក់បញ្ញើឯករាជ្យទេ។ វាក៏ជាផ្នែកមួយនៃរ៉ែទង់ដែង-cobalt-nickel និងទង់ដែង-cobalt sulfide ដ៏ស្មុគស្មាញផងដែរ ដែលក្នុងបរិមាណតិចតួច វាត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងដីឥដ្ឋ និង shales ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃកង្វះអុកស៊ីសែន។

នីកែលដូចជា cobalt មានភាពស្និទ្ធស្នាលខ្ពស់ចំពោះធាតុក្រោយការផ្លាស់ប្តូរនៃសម័យកាលទីប្រាំ - អាសេនិច និងស្ពាន់ធ័រ ហើយដោយសារភាពជិតនៃរ៉ាឌីអ៊ីយ៉ុង វាច្រើនតែមានអ៊ីសូម៉ូហ្វីកទៅនឹងសមាសធាតុនៃ cobalt ដែក និងទង់ដែង។ ដោយសារតែនេះ បរិមាណនីកែលដ៏ច្រើននៅក្នុង lithosphere ត្រូវបានចងភ្ជាប់ទៅនឹងរ៉ែទង់ដែង-នីកែល polysulfide ។ ក្នុងចំណោមសារធាតុរ៉ែស៊ុលហ្វីត មីល្លីត NiS (នីកែល pyrite ពណ៌លឿង) pentlandite (Fe, Ni) 9 S 8 និង chloantite NiAs 2 (នីកែល pyrite ពណ៌ស) គឺមានសារៈសំខាន់បំផុត។ វត្ថុធាតុដើមនីកែលដ៏សំខាន់មួយទៀតគឺថ្ម serpentine ដែលជាសារធាតុ silicates មូលដ្ឋាន ឧទាហរណ៍ garnierite (Ni, Mg) 6 × 4H 2 O. បរិមាណតិចតួចនៃសមាសធាតុនីកែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធ្យូងថ្មហ្វូស៊ីល ថ្មសែល និងប្រេង។

វត្ថុធាតុដើមសំខាន់សម្រាប់ផលិត cobalt និង nickel គឺរ៉ែ polysulfide (លេខយោង៖ silicates និងរ៉ែ nickel ដែលមានអុកស៊ីហ៊្សែនផ្សេងទៀតត្រូវបានបំប្លែងទៅជា sulfides ដោយការលាយបញ្ចូលគ្នាជាមួយ gypsum dehydrated gypsum និងធ្យូងថ្មនៅ 1500 ° C: CaSO 4 + 4C = CaS + 4CO ។ ; 3NiO + 3CaS = Ni 3 S 2 + 3CaO + S) ។ រ៉ែ agglomerated ត្រូវ​បាន​លាយ​បញ្ចូល​គ្នា​ជា​មួយ​នឹង​អាស៊ីត​ស៊ុលហ្វួរី​ក ហើយ​រលាយ​ក្នុង​ចង្រ្កាន​ចង្រ្កាន​ចូល​ទៅ​ក្នុង​លោហធាតុ​ដែល​មាន​ជាតិ​ដែក cobalt នីកែល និង​ស្ពាន់ស៊ុលហ្វីត។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបំបែកវាពី silicates ដែលបង្កើត slags ។ នៅពេលដែលសារធាតុរលាយត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់ ស៊ុលហ្វីតត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាគ្រីស្តាល់។ ពួកវាត្រូវបានកំទេចហើយបន្ទាប់មកកំដៅដល់ 1300 ° C នៅក្នុងស្ទ្រីមខ្យល់។ សមត្ថភាពនៃស៊ុលហ្វីតក្នុងការកត់សុីមានការថយចុះនៅក្នុងស៊េរី FeS > CoS > Ni 3 S 2 ដូច្នេះ ស៊ុលហ្វីតដែកដំបូងមានប្រតិកម្មជាមួយអុកស៊ីហ្សែន ដែលត្រូវបានបំប្លែងទៅជាស្លាកដោយការបន្ថែមស៊ីលីកា។ អុកស៊ីតកម្មបន្ថែមទៀតនាំទៅរកការបង្កើតអុកស៊ីដនៃ cobalt និងនីកែល។

2Ni 2 S 3 + 7O 2 \u003d 6NiO + 4SO ២.

ពួកវាត្រូវបាននាំចូលទៅក្នុងដំណោះស្រាយដោយការព្យាបាលជាមួយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក ឬដោយការប្តូរទៅអុកស៊ីតកម្ម anodic ។ ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃទង់ដែងត្រូវបានយកចេញដោយការណែនាំម្សៅនីកែលដែលកាត់បន្ថយវាទៅជាសារធាតុសាមញ្ញ។ Cobalt និងនីកែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីស្រដៀងគ្នា។ ដើម្បីបំបែកពួកវា ដំណោះស្រាយត្រូវបានអាល់កាឡាំង និងព្យាបាលដោយសូដ្យូមក្លរួ ដែលកត់សុីតែអ៊ីយ៉ុង cobalt៖

2CoSO 4 + Cl 2 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Co (OH) 3 ¯ + 2NaCl + 3CO 2 + 2Na 2 SO 4 ។

នៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានអាស៊ីតបន្តិច cobalt នៅតែមាននៅក្នុង precipitate ក្នុងទម្រង់នៃ hydroxide ហើយនីកែលចូលទៅក្នុងដំណោះស្រាយក្នុងទម្រង់ជាអំបិលដែលត្រូវបានបំលែងទៅជា hydroxide ។ អុកស៊ីដដែលទទួលបានដោយការ calcining hydroxides ត្រូវបានកាត់បន្ថយជាមួយនឹងធ្យូងថ្ម:

ខូ 3 អូ 4 + 4C \u003d 3CO + 4CO,

NiO + C = Ni + CO ។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការកាត់បន្ថយ carbides Co 3 C, Ni 3 C ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរដើម្បីយកពួកវាចេញអុកស៊ីដត្រូវបានយកលើសពី:

Ni 3 C + NiO = 4Ni + CO ។

ការចម្រាញ់អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានលោហៈសុទ្ធ។ វាក៏ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីញែកលោហៈផ្លាទីនដែលមាននៅក្នុង matte ។

ជាងពាក់កណ្តាលនៃ cobalt និងនីកែលដែលផលិតបានត្រូវបានចំណាយលើការផលិតយ៉ាន់ស្ព័រ។ យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ cobalt (Fe-Co-Mo, Fe-Ni-Co-Al, Sm-Co) អាចរក្សាបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ លោហធាតុ-សេរ៉ាមិច យ៉ាន់ស្ព័រ ដែលជាទីតានីញ៉ូម តង់ស្តែន ម៉ូលីបដិន វ៉ាណាឌីញ៉ូម និង តានតាលូ កាបូអ៊ីដ្រាត ស៊ីម៉ងត៍ជាមួយ cobalt ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតឧបករណ៍កាត់។ ដែកដែលមានមាតិកាខ្ពស់នៃនីកែល និងក្រូមីញ៉ូមមិនរលួយក្នុងខ្យល់ទេ ពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឧបករណ៍វះកាត់ និងឧបករណ៍សម្រាប់ឧស្សាហកម្មគីមី។ ដែកនីកូម នីក្រូម ធន់នឹងកំដៅ ដែលមានផ្ទុកសារធាតុក្រូមីញ៉ូម 20 - 30% មានភាពធន់នឹងចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ផលិតខ្សែកំដៅអគ្គីសនី។ យ៉ាន់ស្ព័រ-នីកែលថេរ (40% Ni, 60% Cu) និងនីកែល (30% Ni, 56% Cu, 14% Zn) ពី monel (68% Ni, 28% Cu, 2.5% Fe, 1.5% Mn) mint កាក់មួយ។

មានសារៈសំខាន់ superalloys- វត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើដែក cobalt ឬនីកែល ត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសសម្រាប់សេវាកម្មសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ពួកវាមានភាពធន់នឹងច្រេះខ្ពស់ រក្សាភាពរឹងមាំក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពដែលទួរប៊ីនឧស្ម័នដំណើរការ ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយម៉ូឌុលនៃការបត់បែនខ្ពស់ និងមេគុណទាបនៃការពង្រីកកម្ដៅ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម និងកម្លាំងនៃវត្ថុធាតុទាំងនេះគឺមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន។ superalloys ជាច្រើនមានបន្ទះគូបដែលដាក់ចំកណ្តាលមុខ ដែលក្រាស់បំផុតនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ទាំងអស់ ផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសនៃ thermomechanical នៃសម្ភារៈ។ យ៉ាន់ស្ព័រមានមូលដ្ឋាន (Fe, Co, Ni) មានសារធាតុបន្ថែមដែកដែលបង្កើនភាពធន់ទ្រាំលើផ្ទៃ (Cr) និងធាតុ (Al) ដែលបង្កើតជាគូបγ'-phase (γ'-Ni 3 Al) ដែលមានកម្រិតខ្ពស់។ ភាពធន់និងភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម។ ការដាក់បញ្ចូលបរិមាណកាបូនតិចតួច (0.05 - 0.2%) ចូលទៅក្នុង superalloys នាំឱ្យមានការបង្កើត carbides ឧទាហរណ៍ TiC ដែលក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការនៃ alloy នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បន្តិចម្តងប្រែទៅជា carbides នៃសមាសភាព M 23 C 6 ។ និង M 6 C ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងងាយស្រួលក្នុងការព្យាបាលកំដៅ។ កាបូនដែលជាលទ្ធផលឆ្លងកាត់ចូលទៅក្នុងទម្រង់នៃដំណោះស្រាយរឹង។ ដូច្នេះរចនាសម្ព័ន្ធនៃ superalloy អាចត្រូវបានតំណាងជាដំណោះស្រាយរឹងជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្រីស្តាល់ល្អនៃសមាសធាតុ intermetallic និង carbides ដែលផ្តល់នូវភាពរឹងនិងកម្លាំងរបស់វា។ សារធាតុ doping បន្ថែមរួមចំណែកដល់ការពន្យឺតដំណើរការសាយភាយ បង្កើនស្ថេរភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ មួយក្នុងចំណោម superalloys ដំបូងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅឆ្នាំ 1935 Rex-78 ដែលមានជាតិដែក 60%, 18% Ni, 14% Cr ហើយក៏មានបរិមាណតិចតួចនៃ molybdenum, titanium, ទង់ដែង, boron, carbon ។ វា​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​សម្រាប់​ការ​ផលិត​ម៉ាស៊ីន​ទួរប៊ីន និង​ក្បាល​ម៉ាស៊ីន (Superalloys II. សម្ភារៈ​ធន់​នឹង​កម្ដៅ​សម្រាប់​រោងចក្រ​ថាមពល​អាកាស និង​ឧស្សាហកម្ម, M., Metallurgy, 1995)

cobalt និង nickel បែកខ្ចាត់ខ្ចាយល្អ មានសកម្មភាពកាតាលីករខ្ពស់។ ម្សៅ cobalt ដ៏ល្អដែលដាក់នៅលើការគាំទ្រដើរតួជាកាតាលីករសកម្មសម្រាប់អ៊ីដ្រូកាបូន Fischer-Tropsch ។ នីកែលជារឿយៗជំនួសផ្លាទីនក្នុងដំណើរការអ៊ីដ្រូសែន ដូចជាខ្លាញ់បន្លែជាដើម។ នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ម្សៅនីកែលល្អិតល្អន់ដែលមានសកម្មភាពកាតាលីករ (នីកែលគ្រោងឆ្អឹង នីកែល រ៉ានី) ត្រូវបានទទួលដោយការព្យាបាលយ៉ាន់នីកែល-អាលុយមីញ៉ូមជាមួយអាល់កាឡាំងក្នុងបរិយាកាសអសកម្ម ឬកាត់បន្ថយ។ នីកែលទៅការផលិតថ្មអាល់កាឡាំង។

សមាសធាតុ cobalt ជាច្រើនមានពណ៌ភ្លឺថ្លា ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់តាំងពីបុរាណកាលជាសារធាតុពណ៌សម្រាប់ការរៀបចំថ្នាំលាប៖ cobalt aluminate CoAl 2 O 4 ("Blue cobalt", "Gzhel blue") មានពណ៌ខៀវ stannate Co 2 SnO 4 (" ceruleum”, “sky-blue”) - ពណ៌ខៀវដែលមានពណ៌ខៀវ, phosphates Co 3 (PO 4) 2 (“cobalt ពណ៌ស្វាយងងឹត”) និង CoNH 4 PO 4 × H 2 O ("ពន្លឺពណ៌ស្វាយ cobalt") - ពណ៌ក្រហម - ពណ៌ស្វាយ អុកស៊ីដចម្រុះនៃ cobalt (II) និងស័ង្កសី CoO × xZnO (" cobalt ពណ៌បៃតង") - ពណ៌បៃតងភ្លឺ, cobalt silicates ("schmalt", "កញ្ចក់ cobalt") - ពណ៌ខៀវងងឹត (E.F. Belenky, I.V. Riskin, គីមីវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យានៃ Pigments, L., Chemistry, 1974)។ ការបន្ថែម cobalt oxide ទៅកញ្ចក់ផ្តល់ឱ្យវានូវពណ៌ខៀវ។

សារធាតុពណ៌ជាតិដែកជាធម្មតាមានពណ៌លឿង-ត្នោត ឬក្រហម-ត្នោតនៅក្នុងស្រមោលផ្សេងៗ។ ក្នុងចំណោមសារធាតុពណ៌ធម្មជាតិ សារធាតុពណ៌ដែលល្បីជាងគេគឺ ocher - គ្រីស្តាល់ oxohydroxide FeOOH និង sienna ដែលមានដីឥដ្ឋ។ នៅពេលដែល calcined ពួកគេខ្សោះជាតិទឹកដោយទទួលបានពណ៌ក្រហម។ ពណ៌ត្នោតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាកាសធាតុនៃរ៉ែដែកដែលមានផ្ទុកម៉ង់ហ្គាណែស។ សារធាតុពណ៌ខ្មៅគឺម៉ាញេទិក។

លោហៈផ្លាទីនកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិជាចម្បងនៅក្នុងទម្រង់ដើមរបស់វា - ក្នុងទម្រង់ជាសារធាតុសាមញ្ញ យ៉ាន់ស្ព័រជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក និងជាមួយលោហធាតុដ៏ថ្លៃថ្នូផ្សេងទៀត។ ក្នុងបរិមាណតិចតួចបំផុត ពួកវាជាផ្នែកមួយនៃរ៉ែប៉ូលីស៊ុលហ្វីតមួយចំនួន ការរកឃើញសារធាតុរ៉ែស៊ុលហ្វីតផ្ទាល់របស់ពួកគេគឺកម្រមានណាស់ ឧទាហរណ៍ RuS 2 laurite, PtS cooperite ។ មាតិកាសរុបជាមធ្យមនៃលោហៈផ្លាទីននៅក្នុងរ៉ាដស៊ុលហ្វីតអ៊ុយរ៉ាល់គឺ 2-5 ក្រាមក្នុងមួយតោន។ នៅក្នុងធម្មជាតិ គ្រាប់ធញ្ញជាតិផ្លាទីនត្រូវបានគេរកឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងកន្លែងដាក់ដូចគ្នានឹងមាស ដូច្នេះក្នុងទម្រង់នៃការដាក់បញ្ចូលដាច់ដោយឡែក ជួនកាលពួកវាអាចកត់សម្គាល់បាននៅលើផ្ទៃនៃវត្ថុមាសបុរាណ ដែលភាគច្រើនមានដើមកំណើតអេហ្ស៊ីប។ ទុនបំរុងដ៏ធំនៃផ្លាទីនដើមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅអាមេរិកខាងត្បូង Andes ។ នៅក្នុងថ្មដែលមានធាតុផ្សំរបស់ពួកគេ គ្រាប់ធញ្ញជាតិនៃផ្លាទីន រួមជាមួយនឹងភាគល្អិតមាស ជារឿយៗត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងសារធាតុ pyroxenes និង silicates មូលដ្ឋានផ្សេងទៀត ដែលជាលទ្ធផលនៃសំណឹក ពួកវាបានចូលទៅក្នុងខ្សាច់ទន្លេ។ មាសដែលលាងចេញពីពួកវាមានគ្រីស្តាល់តូចៗនៃប្លាទីន ដែលពិបាកបំបែកយ៉ាងខ្លាំង។ នៅយុគសម័យកណ្តាល ពួកគេមិនខិតខំសម្រាប់រឿងនេះទេ៖ ការលាយបញ្ចូលគ្នានៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិធ្ងន់បានត្រឹមតែបង្កើនបរិមាណនៃលោហៈដ៏មានតម្លៃប៉ុណ្ណោះ។ ម្តងម្កាល​ក៏​មាន​ដុំ​ប្លាទីន​ធំ​រហូត​ដល់​ទៅ​ប្រាំបួន​គីឡូក្រាម។ ពួកវាចាំបាច់មានសារធាតុមិនបរិសុទ្ធនៃជាតិដែក ទង់ដែង ប្លាទីន អ៊ីយ៉ូត ហើយជួនកាលមាស និងប្រាក់។ ឧទាហរណ៍ លោហៈធាតុដែលបានមកពីប្រាក់បញ្ញើ Choco នៅប្រទេសកូឡុំប៊ី ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Incas បុរាណមានសមាសធាតុប្រហាក់ប្រហែលនៃ Pt 86.2%, Pd 0.4%, Rh 2.2%, Ir 1.2%, Os 1.2%, Cu 0, 40% , Fe 8.0%, Si 0.5% ។ អ៊ីរីដ្យូមដើមមាន 80 - 95% Ir រហូតដល់ 2.7% Ru រហូតដល់ 6.1% Pt; osmium - 82 - 98.9% Os, 0.9 - 19.8% Ir រហូតដល់ 10% Ru, 0.1 - 3.0% Pt រហូតដល់ 1.3% Rh រហូតដល់ 1% Fe ។

នៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ី កន្លែងដាក់ផ្លាទីនដំបូងគេត្រូវបានគេរកឃើញនៅឆ្នាំ 1824 នៅភាគខាងជើងអ៊ុយរ៉ាល់ ហើយមិនយូរប៉ុន្មានការជីកយករ៉ែបានចាប់ផ្តើមនៅក្នុងតំបន់ Nizhny Tagil ។ ចាប់ពីពេលនោះរហូតដល់ឆ្នាំ 1934 ប្រទេសរុស្ស៊ីគឺជាអ្នកនាំមុខគេនៅក្នុងទីផ្សារនៃអ្នកផ្គត់ផ្គង់ផ្លាទីនពិភពលោកដោយផ្តល់ផ្លូវដំបូងដល់ប្រទេសកាណាដាហើយចាប់ពីឆ្នាំ 1954 ដល់អាហ្វ្រិកខាងត្បូងដែលមានប្រាក់បញ្ញើដ៏ធំបំផុតនៃលោហៈ។

បន្ថែម។ ការចម្រាញ់។

ការចម្រាញ់គឺជាការផលិតលោហៈដ៏មានតម្លៃដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ ការចម្រាញ់លោហៈផ្លាទីនគឺផ្អែកលើការបំបែកសមាសធាតុគីមីនៃធាតុទាំងនេះដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនរបស់វា - ភាពរលាយ ភាពប្រែប្រួល ប្រតិកម្ម។ វត្ថុធាតុដើមគឺសំបូរទៅដោយសំណល់សំណល់ពីការផលិតទង់ដែង និងនីកែល ដែលទទួលបានដោយការរំលាយសំណល់អេតចាយនៃផលិតផលបច្ចេកទេសដែលមានលោហធាតុមានតម្លៃ រួមទាំងកាតាលីករដែលបានចំណាយផងដែរ។ ភក់មានលោហធាតុផ្លាទីន ក៏ដូចជាមាស ប្រាក់ ទង់ដែង និងដែក។ ដើម្បីដកស៊ីលីកា និងលោហធាតុមូលដ្ឋាន គ្រោងការណ៍បច្ចេកវិជ្ជាភាគច្រើន ងាកទៅរកការរលាយទឹករំអិលជាមួយ litharge និងធ្យូង។ ក្នុងករណីនេះ លោហធាតុមូលដ្ឋានដែលមាននៅក្នុងដីល្បាប់ត្រូវបានកត់សុីដោយសារធាតុសំណ ទៅជាអុកស៊ីដ ហើយសារធាតុនាំមុខបានប្រមូលផ្តុំលោហៈក្រុមប្រាក់ មាស និងប្លាទីន។ គ្រាប់នាំមុខដែលជាលទ្ធផលដែលត្រូវបានគេហៅថា werkble ត្រូវបានទទួលរងនូវ cupellation - អុកស៊ីតកម្មរលាយនៅលើការធ្លាក់ចុះ - នាវា porous ធ្វើពីផេះឆ្អឹង magnesite និងស៊ីម៉ងត៍ Portland ។ ក្នុងករណីនេះ សំណភាគច្រើនត្រូវបានកត់សុី និងស្រូបយកដោយសារធាតុដំណក់ទឹក។ បន្ទាប់ពី cupellation, alloy ត្រូវបានព្យាបាលដោយអាស៊ីត sulfuric ដើម្បីយកប្រាក់។ ឥឡូវនេះវាមានលោហៈដ៏មានតម្លៃ។ ប្រតិបត្តិការចម្រាញ់ដ៏សំខាន់បំផុតគឺអន្តរកម្មជាមួយ aqua regia (រូបភាព 6.9. ការចម្រាញ់សាមញ្ញនៃលោហធាតុដ៏ថ្លៃថ្នូ) ដែលភាគច្រើននៃមាស palladium និងផ្លាទីនត្រូវបានរំលាយ ខណៈដែល ruthenium, osmium, rhodium និង iridium នៅតែមាននៅក្នុង sediment ។ ដើម្បីបំបែកមាសចេញពីផ្លាទីន និងប៉ាឡាដ្យូម ស៊ុលហ្វាតដែកត្រូវបានអនុវត្តចំពោះដំណោះស្រាយដែលនាំទៅដល់ការបញ្ចេញមាសក្នុងទម្រង់ឥតគិតថ្លៃ។ Palladium និង Platinum ដែលមានវត្តមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយក្នុងទម្រង់ជាក្លរីត និងក្លរួស្មុគស្មាញ ត្រូវបានបំបែកចេញពីគ្នាដោយផ្អែកលើភាពរលាយនៃអំបិលផ្សេងៗគ្នា។ ជាច្រើនម៉ោងនៃការដាំស្លរនៅក្នុង aqua regia នាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរផ្នែកនៃលោហៈផ្លាទីនផ្សេងទៀតទៅជាដំណោះស្រាយ ដូច្នេះផ្លាទីនដែលទទួលបានតាមគ្រោងការណ៍នេះមានផ្ទុកនូវសារធាតុមិនបរិសុទ្ធនៃ rhodium និង iridium ។ ពីសំណល់ដែលមិនរលាយក្នុង aqua regia, rhodium ត្រូវបានបំបែកដោយការលាយបញ្ចូលគ្នាជាមួយ sodium hydrosulfate ។ នៅពេលដែលរលាយរលាយ វាចូលទៅក្នុងដំណោះស្រាយក្នុងទម្រង់ជាស៊ុលហ្វាតស្មុគស្មាញ។ Ruthenium, osmium និង iridium ដែលធន់នឹងការវាយប្រហារដោយអាស៊ីតត្រូវបានទទួលរងនូវការលាយអុកស៊ីតកម្មជាមួយអាល់កាឡាំង។ ដំណោះស្រាយដែលទទួលបានដោយការរលាយរលាយមានផ្ទុកសារធាតុ ruthenates និង osmates ហើយភាគច្រើននៃ iridium precipitates ក្នុងទម្រង់ជាឌីអុកស៊ីត។ ការបំបែក ruthenium ពី osmium គឺផ្អែកលើការជ្រាបចូលនៃអុកស៊ីដខ្ពស់របស់ពួកគេជាមួយនឹងការជាប់នៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត hydrochloric ។ ក្នុងករណីនេះ ruthenium oxide ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយចូលទៅក្នុងសូលុយស្យុង ខណៈពេលដែល osmium anhydride ចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ហើយមួយផ្នែកគេចចេញពីបរិយាកាស។ នេះមិនមែនជារឿងគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលនោះទេ ព្រោះថា osmium គឺជាលោហធាតុផ្លាទីនដែលស្វែងរកតិចបំផុត។ គ្រោងការណ៍ចម្រាញ់ពិតប្រាកដត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់វត្ថុធាតុដើមជាក់លាក់មួយ អាស្រ័យលើភាគរយនៃលោហៈផ្សេងៗនៅក្នុងវា។

ចុងបញ្ចប់នៃការបំពេញបន្ថែម។

ដោយសារតែចំណុចរលាយខ្ពស់របស់វា ផ្លាទីនមិនដូចមាស និងប្រាក់ មិនរលាយក្នុងឡ មិនអាចបង្កើតជាត្រជាក់ ឬក្តៅបានទេ។ ដូច្នេះលោហៈធាតុមិនបានរកឃើញការអនុវត្តជាក់ស្តែងអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយវាស្ថិតនៅក្នុងតម្រូវការតែក្នុងចំណោមអ្នកក្លែងក្លាយប៉ុណ្ណោះដែលលាយវាជាមួយមាសដើម្បីបង្កើនម៉ាសរបស់វា។ អ្វីៗបានឈានដល់ចំណុចដែលស្តេចនៃប្រទេសអេស្ប៉ាញក្នុងឆ្នាំ 1755 បានចេញក្រឹត្យមួយដែលយោងទៅតាមការជីកយករ៉ែផ្លាទីនទាំងអស់ក្នុងអំឡុងពេលនៃការអភិវឌ្ឍន៍កន្លែងដាក់របស់កូឡុំប៊ីនៅ Choco នឹងត្រូវបំបែកដោយប្រុងប្រយ័ត្នពីមាសហើយលង់ទឹកនៅក្នុងទន្លេ។ អស់រយៈពេល 43 ឆ្នាំនៃក្រឹត្យនេះ លោហៈមានតម្លៃរហូតដល់ 4 តោនត្រូវបានបំផ្លាញ។

ជាលើកដំបូងវិស្វកររុស្ស៊ីអាចទទួលបានលោហៈធាតុនៅក្នុងឆ្នាំ 1826។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះបាន គ្រាប់ធញ្ញជាតិនៃផ្លាទីនដើមត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងទឹក aqua regia ហើយបន្ទាប់មក precipitated ក្នុងទម្រង់ជាម៉ាស់ spongy porous ដែលត្រូវបាន molded នៅក្រោមសម្ពាធនៅ 1000 °។ គ. ក្នុងករណីនេះ លោហៈទទួលបានភាពបត់បែន និង ductility ។ នៅប្រទេសរុស្ស៊ីចាប់ពីឆ្នាំ 1828 ដល់ឆ្នាំ 1845 កាក់ប្លាទីនត្រូវបានជីកយករ៉ែ ក៏ដូចជាមេដាយ និងគ្រឿងអលង្ការផងដែរ។ ការកំណត់សម្រាប់ត្បូងពេជ្រ និងត្បូងមានតម្លៃជាច្រើនផ្សេងទៀតដែលធ្វើពីផ្លាទីនមើលទៅគួរអោយចាប់អារម្មណ៍ជាងប្រាក់។ ការបន្ថែមផ្លាទីនទៅនឹងគ្រឿងអលង្ការប្រាក់ធ្វើឱ្យវាកាន់តែធ្ងន់ និងប្រើប្រាស់បានយូរ។ ការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងគ្រឿងអលង្ការគឺ "មាសស" ដែលជាយ៉ាន់ស្ព័រពណ៌សនៃ palladium និងមាសក្នុងសមាមាត្រ 1: 5 ។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ មាសមិនលាយជាមួយផ្លាទីនក្នុងទម្រង់រឹងទេ យ៉ាន់ស្ព័រនេះគឺជាល្បាយនៃដំណោះស្រាយរឹងនៃប្លាទីននៅក្នុង មាសនិងមាសនៅក្នុងផ្លាទីន។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃភាគរយនៃផ្លាទីន ពណ៌មាសបានផ្លាស់ប្តូរទៅជាពណ៌ប្រផេះលឿង និងពណ៌ប្រផេះប្រាក់។ យ៉ាន់ស្ព័របែបនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជាងគ្រឿងអលង្ការ Faberge ។

ការប្រើប្រាស់លោហធាតុប្លាទីនពិភពលោកប្រចាំឆ្នាំត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថាមានចំនួន 200 តោន។ ផ្លាទីនមានតម្លៃថ្លៃជាងមាសបន្តិច រីដ្យូម អ៊ីរីដ្យូម រូទីញ៉ូម និងអូស្មៀម មានតម្លៃថ្លៃជាងផ្លាទីនច្រើនដង។ តម្លៃថោកបំផុតនៃលោហៈផ្លាទីនគឺ palladium ។ វាមានតម្លៃតិចជាង 4 ដុល្លារក្នុងមួយក្រាម។

ផ្នែកសំខាន់បំផុតនៃការប្រើប្រាស់លោហៈផ្លាទីនត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងតារាង

តារាង 6.4 ។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃការប្រើប្រាស់លោហៈផ្លាទីនគិតជា%

វាមិនរាប់បញ្ចូល osmium ដែលជាផលិតកម្មប្រចាំឆ្នាំរបស់ពិភពលោកដែលមានត្រឹមតែពីរបីគីឡូក្រាមប៉ុណ្ណោះ។ ទោះបីជាកាតាលីករអ៊ីដ្រូសែនដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋានរបស់វាមានប្រសិទ្ធភាពជាងផ្លាទីនក៏ដោយ ហើយការបន្ថែមរបស់វាទៅនឹងយ៉ាន់ស្ព័របង្កើនភាពធន់នឹងការពាក់របស់វាយ៉ាងខ្លាំង អូស្មឹម និងសមាសធាតុរបស់វាមិនទាន់រកឃើញការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៅឡើយទេ ដោយសារតម្លៃខ្ពស់របស់វា។

ក្នុងចំណោមអ្នកប្រើប្រាស់ផ្លាទីន រ៉ូដ្យូម និងប៉ាឡាដ្យូម ឧស្សាហកម្មរថយន្តគឺស្ថិតនៅកន្លែងដំបូងដែលណែនាំយ៉ាងទូលំទូលាយនូវកាតាលីករដែលផលិតនៅលើមូលដ្ឋានរបស់ពួកគេ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការដុតឧស្ម័នផ្សង។ ប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេដោយផ្ទាល់អាស្រ័យលើគុណភាពនៃប្រេងសាំង - មាតិកាខ្ពស់នៃសមាសធាតុស្ពាន់ធ័រសរីរាង្គនៅក្នុងវានាំឱ្យមានការពុលយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃកាតាលីករនិងកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលរបស់វាទៅគ្មានអ្វីសោះ។ នៅក្នុងដំណើរការកែទម្រង់ យ៉ាន់ស្ព័រប្លាទីន-រីនញ៉ូម ត្រូវបានគេប្រើ ក្នុងការបង្កើតអ៊ីដ្រូសែន ក៏ដូចជាក្នុងការកត់សុីអាម៉ូញាក់ទៅនីទ្រីកអុកស៊ីដ (II) និងស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីតទៅជាអ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វួរីដ - អាបស្តូសផ្លាទីន ក្នុងការផលិតអាសេតាល់ដេអ៊ីតសំយោគ (ដំណើរការវ៉ាកឃឺ) - ប៉ាឡាដ្យូម (II) ក្លរ។ សមាសធាតុ Rhodium រកឃើញកម្មវិធីជាចម្បងនៅក្នុងកាតាលីករដូចគ្នា។ ក្នុងចំណោមពួកវា សារធាតុ triphenylphosphinerhodium(I) chloride Rh(PPh 3) 3 Cl ដែលជារឿយៗគេហៅថាជាកាតាលីកររបស់ Wilkinson ត្រូវបានគេស្គាល់ថាល្អបំផុត។ នៅក្នុងវត្តមានរបស់វា ដំណើរការអ៊ីដ្រូសែនជាច្រើនដំណើរការសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។

ដោយសារតែស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់ និងតម្លៃ EMF កម្ដៅខ្ពស់ យ៉ាន់ស្ព័រលោហៈផ្លាទីនត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតទែម៉ូគូបលសម្រាប់វាស់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់៖ ផ្លាទីន-រ៉ូដ្យូម ទែរម៉ូកូបែលដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 1300 អង្សារសេ និងរ៉ូដ្យូម-អ៊ីរីដ្យូម - 2300 អង្សារសេ។

ភាពនិចលភាពនៃសារធាតុគីមី និង refractoriness ធ្វើឱ្យប្លាទីន និងផ្លាទីនអ៊ីតជាវត្ថុធាតុដើមងាយស្រួលសម្រាប់ផលិតអេឡិចត្រូត ឧបករណ៍កញ្ចក់មន្ទីរពិសោធន៍ រ៉េអាក់ទ័រគីមី ឧទាហរណ៍ ឧបករណ៍រលាយកញ្ចក់។ Palladium គឺជាសម្ភារៈសំខាន់សម្រាប់ capacitors សេរ៉ាមិចច្រើនស្រទាប់ ដែលប្រើក្នុងកុំព្យូទ័រ និងទូរសព្ទ។ នៅក្នុងវិស្វកម្មអគ្គិសនី ផ្លាទីន និង ប៉ាឡាដ្យូម ត្រូវបានប្រើដើម្បីអនុវត្តថ្នាំកូតការពារនៅលើទំនាក់ទំនងអគ្គិសនី និងធន់ទ្រាំ ដូច្នេះពួកគេអាចត្រូវបានយកចេញពីឧបករណ៍អគ្គិសនីដែលបានប្រើ។ ការត្រៀមលក្ខណៈផ្លាទីនត្រូវបានប្រើក្នុងការព្យាបាលដោយគីមីនៃជំងឺដុំសាច់មហារីក។

ក្រុមរងបន្ទាប់បន្សំរួមមាន triad ដែលគេហៅថា: ដែក triad (ដែក cobalt នីកែល) និង triads នៃលោហៈផ្លាទីន (ruthenium, rhodium, palladium និង osmium, iridium, platinum) ។

លក្ខណៈសម្បត្តិទូទៅនៃ triads ។

1. ធាតុទាំងអស់មាន valence អថេរ។ ធាតុនៃត្រីកោណដែកអាចមានស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៅក្នុងសមាសធាតុរបស់វា +2, +3, +6 ហើយសម្រាប់ Co និង Ni ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មលក្ខណៈបំផុតគឺ +2 ។ សម្រាប់លោហៈផ្លាទីន ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មពី +2 ដល់ +8 ត្រូវបានគេស្គាល់។

2. ធាតុទាំងអស់នៃក្រុមរងនេះគឺជាភ្នាក់ងារស្មុគស្មាញដ៏ល្អ។ ពួកវាជាកាតាលីករសម្រាប់ដំណើរការគីមីផ្សេងៗ។

3. ធាតុនៃដែក triad មានលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិច និងសកម្មភាពគីមីខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងលោហៈផ្លាទីន។

4. លោហៈផ្លាទីនកើតឡើងដោយធម្មជាតិ។ ជាតិដែក cobalt នីកែល - តែនៅក្នុងរ៉ែ។

5. លក្ខណៈសម្បត្តិនៃធាតុដែក triad គឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងគ្នាទៅវិញទៅមក (ភាពស្រដៀងគ្នាផ្ដេក) ។ សម្រាប់លោហធាតុផ្លាទីន ភាពស្រដៀងគ្នាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទាំងនៅក្នុង triads (ភាពស្រដៀងគ្នាផ្តេក) និងនៅក្នុងគូ Ru-Os, Rh-Ir និង Pd-Pt (ភាពស្រដៀងគ្នាបញ្ឈរ)។

ជាតិដែក

ធាតុទូទៅបំផុតនៃក្រុមរងបន្ទាប់បន្សំនៃក្រុមទី VIII គឺដែក - មូលដ្ឋាននៃឧស្សាហកម្មលោហធាតុ។ វាកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិក្នុងទម្រង់ជាម៉ាញ៉េទិច (Fe 3 O 4) រ៉ែដែកក្រហម (Fe 2 O 3) រ៉ែដែកពណ៌ត្នោត (FeO. xH 2 O) siderite (FeCO 3) pyrite (FeS 2) ។

រ៉ែទាំងនេះមានជាតិដែករហូតដល់ 40% ដែលត្រូវបានស្រង់ចេញពីពួកវាក្នុងដំណើរការបំផ្ទុះ។ ចង្រ្កានបំផ្ទុះគឺជាអង្គភាពប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់ ដែលរ៉ែ កូកាកូឡា (ធ្យូងថ្មដែលបានរៀបចំជាពិសេស ជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ) និងលំហូរ (ដើម្បីចងភាពមិនបរិសុទ្ធ) ត្រូវបានផ្ទុកពីខាងលើជាស្រទាប់ៗ។ MgCO 3 ត្រូវបានប្រើជាលំហូរ . CaCO 3, CaF 2, CaCO 3 ។ ចង្រ្កានបំផ្ទុះអាចត្រូវបានបែងចែកតាមលក្ខខណ្ឌទៅជាតំបន់ជាច្រើន (បញ្ឈរពីក្រោមទៅកំពូល) ដែលដំណើរការផ្សេងៗកើតឡើង៖

តំបន់ខ្ញុំ(t = 200 o C) - ការខះជាតិទឹកនៃបន្ទុក;

តំបន់ II(t \u003d 450 - 500 ° C) - ការថយចុះនៃ Fe 2 O 3 ទៅ Fe 3 O 4 ជាមួយនឹងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (II):

3Fe 2 O 3 + CO \u003d 2Fe 3 O 4 + CO 2;

តំបន់ III(t \u003d 600 ° C) - ការកាត់បន្ថយ Fe 3 O 4 ទៅ FeO:

Fe 3 O 4 + CO \u003d 3FeO + CO 2

តំបន់ IV(t \u003d 700 - 800 ° C) - ការកាត់បន្ថយ FeO ទៅលោហៈ:

FeO + CO \u003d Fe + CO 2

តំបន់ V(t \u003d 800 - 1000 ° C) - ការបំបែកលំហូរ៖

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

តំបន់ VI(t \u003d 1200 ° C) - ការបង្កើត slag:

CaO + SiO 2 \u003d CaSiO 3,

3CaO + P 2 O 5 \u003d Ca 3 (PO 4) 2,

CaO + FeS = CaS + FeO

តំបន់ VII(t \u003d 1300 o C) - ការបង្កើតដែកវណ្ណះ - យ៉ាន់ស្ព័រនៃជាតិដែកកាបូននិងជាតិដែក carbide Fe 3 C ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែអន្តរកម្មនៃជាតិដែកជាមួយកាបូនដែលរលាយនៅក្នុងវា:

3Fe + C → Fe 3 C

រួមជាមួយនឹងកាបូន និង Fe 3 C ដែកវណ្ណះមានភាពមិនបរិសុទ្ធជាអចិន្ត្រៃយ៍ផ្សេងទៀត៖ ស៊ីលីកុន ម៉ង់ហ្គាណែស ផូស្វ័រ ស្ពាន់ធ័រ។ ការប្រើប្រាស់ចម្បងរបស់វា៖ ជាការបោះចោល និងសម្រាប់ការរលាយចូលទៅក្នុងដែក (ការយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធពីដែកវណ្ណះដែលធ្វើឱ្យវាផុយ)។ ការ​រលាយ​ដែក​មាន​នៅ​ក្នុង​ការ​ផ្លុំ​អុកស៊ីហ្សែន​តាម​រយៈ​ជាតិ​ដែក​រលាយ ដែល​ធ្វើ​អុកស៊ីតកម្ម​មិន​បរិសុទ្ធ (ស៊ីលីកុន ម៉ង់ហ្គាណែស ផូស្វ័រ ស្ពាន់ធ័រ) ទៅ​ជា​អុកស៊ីតកម្ម។ អុកស៊ីដនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ, អន្តរកម្មជាមួយលំហូរ, ចូលទៅក្នុង slag ។

ក្រុមរងបន្ទាប់បន្សំនៃក្រុមទីប្រាំបីនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់គ្របដណ្ដប់លើធាតុបីនៃ d-ធាតុ និង 3 ដែលទទួលបានដោយសិប្បនិម្មិត និងធាតុដែលបានសិក្សាតិចតួច: ឧស្ម័ន, Hs, meitnerium, Mt, darmstadtium Ds ។ triad ដំបូងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយធាតុ: ដែក, Fe, cobalt Co, នីកែល Ni; ត្រីចក្រយានទីពីរ - រូទីញ៉ូម រូ រ៉ាដ្យូម រ៉ូ ប៉ាឡាដ្យូម ភីឌី; និងទ្រីយ៉ាដទីបី - អូស្មីញ៉ូម អូស អ៊ីរីដ្យូម អ៊ី និងផ្លាទីន ភីធី។ hassium, meitrenium, darmstadtium ដែលទទួលបានសិប្បនិម្មិតជាមួយនឹងអាយុកាលខ្លីបំពេញបញ្ជីនៃធាតុធ្ងន់បំផុតដែលគេស្គាល់សព្វថ្ងៃនេះ។

ធាតុភាគច្រើននៃក្រុម VIIB មានអេឡិចត្រុងពីរនៅលើសំបកអេឡិចត្រុងខាងក្រៅនៃអាតូម។ ពួកវាសុទ្ធតែជាលោហធាតុ។ បន្ថែមពីលើ ns-electrons ខាងក្រៅ អេឡិចត្រុងនៃសែលអេឡិចត្រុង penultimate (n-1)d ចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណង។

ដោយសារតែការកើនឡើងនៃបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរ ធាតុចុងក្រោយនៃ triad នីមួយៗមានចរិតលក្ខណៈអុកស៊ីតកម្មទាបជាងធាតុទីមួយ។ ទន្ទឹមនឹងនេះការកើនឡើងនៃចំនួននៃរយៈពេលដែលធាតុមានទីតាំងនៅត្រូវបានអមដោយការកើនឡើងនៃកម្រិតលក្ខណៈនៃការ occlusion (តារាង 9.1) ។

តារាង 9.1 លក្ខណៈអុកស៊ីតកម្មរដ្ឋនៃធាតុនៃក្រុមរងទីប្រាំបី

ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មទូទៅបំផុតនៃធាតុនៅក្នុងសមាសធាតុរបស់វាត្រូវបានបន្លិចនៅក្នុងតារាង។ 41 ជាដិត។

ធាតុទាំងនេះជួនកាលត្រូវបានបែងចែកទៅជាក្រុមរងបី: ក្រុមរងដែក (Fe, Ru, Os), ក្រុមរង cobalt (Co, Rh, Ir) និងក្រុមរងនីកែល (Ni, Pd, Pt) ។ ការបែងចែកបែបនេះត្រូវបានគាំទ្រដោយលក្ខណៈអុកស៊ីតកម្មនៃធាតុ (តារាង 42) និងលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនផ្សេងទៀត។ ឧទាហរណ៍ ធាតុទាំងអស់នៃក្រុមរងជាតិដែក គឺជាកាតាលីករសកម្មសម្រាប់ការសំយោគអាម៉ូញាក់ ហើយក្រុមរងនីកែលគឺសម្រាប់ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូសែននៃសមាសធាតុសរីរាង្គ។ ធាតុនៃក្រុមរង cobalt ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបង្កើតសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញ [E (NH 3) 6] G 3 ដែល G គឺជាអ៊ីយ៉ុង halogen ។

លក្ខណៈសម្បត្តិ redox នៃធាតុនៃក្រុម VIIIB ត្រូវបានកំណត់ដោយគ្រោងការណ៍ខាងក្រោម:

ការពង្រឹងលក្ខណៈសម្បត្តិអុកស៊ីតកម្មនៃអ៊ីយ៉ុងដែក

លោហៈក្រុម VIIIB ទាំងអស់មានសកម្មភាពកាតាលីករ។ ទាំងអស់គឺច្រើនឬតិចមានសមត្ថភាពស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែននិងធ្វើឱ្យសកម្មរបស់វា; ពួកវាទាំងអស់បង្កើតជាអ៊ីយ៉ុងពណ៌ (សមាសធាតុ)។ លោហៈទាំងអស់ងាយនឹងបង្កើតស្មុគ្រស្មាញ។ ការប្រៀបធៀបនៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃធាតុនៃក្រុមរង VIII-B បង្ហាញថា Fe, Ni, Co គឺស្រដៀងនឹងគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយក្នុងពេលតែមួយគឺខុសគ្នាខ្លាំងពីធាតុនៃ triads ពីរផ្សេងទៀត ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានដាច់ឆ្ងាយ។ នៅក្នុងគ្រួសារដែក។ ធាតុស្ថេរភាពចំនួនប្រាំមួយដែលនៅសល់ត្រូវបានរួបរួមគ្នាក្រោមឈ្មោះទូទៅមួយ - គ្រួសារលោហធាតុផ្លាទីន។

លោហធាតុនៃគ្រួសារដែក

នៅក្នុងដែកទាំងបី ភាពស្រដៀងគ្នាផ្តេក លក្ខណៈនៃធាតុ d ទាំងមូលត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់បំផុត។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃធាតុនៃដែក triad ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងតារាង។ ៤២.

តារាង 9.2 លក្ខណៈសម្បត្តិនៃធាតុនៃដែក triad

ធនធាន​ធម្មជាតិ។ ជាតិដែកគឺជាធាតុទី 4 (បន្ទាប់ពី O 2, Si, Al) ដែលមានច្រើនបំផុតនៅក្នុងសំបកផែនដី។ វាអាចកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិនៅក្នុងរដ្ឋសេរីមួយ: វាគឺជាជាតិដែកនៃប្រភពដើមអាចម៍ផ្កាយ។ អាចម៍ផ្កាយដែកមានជាមធ្យម 90% Fe, 8.5% Ni, 0.5% Co. ជាមធ្យមមានអាចម៍ផ្កាយដែកមួយសម្រាប់អាចម៍ផ្កាយថ្មចំនួនម្ភៃ។ ជួនកាលជាតិដែកដើមត្រូវបានគេរកឃើញ យកចេញពីពោះវៀនរបស់ផែនដីដោយសារធាតុ magma រលាយ។

ដើម្បីទទួលបានជាតិដែក រ៉ែដែកម៉ាញ៉េទិច Fe 3 O 4 (រ៉ែម៉ាញ៉េទិច) រ៉ែដែកក្រហម Fe 2 O 3 (hematite) និងរ៉ែដែកពណ៌ត្នោត Fe 2 O 3 x H 2 O (limonite) FeS 2 - pyrite ត្រូវបានប្រើ។ នៅក្នុងខ្លួនមនុស្សជាតិដែកមាននៅក្នុងអេម៉ូក្លូប៊ីន។

Cobalt និងនីកែលនៅក្នុងរដ្ឋលោហធាតុត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងអាចម៍ផ្កាយ។ សារធាតុរ៉ែសំខាន់ៗ៖ cobaltite CoAsS (cobalt luster), iron-nickel pyrite (Fe, Ni) 9 S 8 ។ សារធាតុរ៉ែទាំងនេះត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរ៉ែប៉ូលីម។

ទ្រព្យសម្បត្តិ។ ជាតិដែក cobalt នីកែល គឺជាលោហធាតុពណ៌ប្រាក់-ស ដែលមានពណ៌ប្រផេះ (Fe) ពណ៌ផ្កាឈូក (Co) និងពណ៌លឿង (Ni) tint ។ លោហធាតុសុទ្ធមានភាពរឹងមាំ និងរឹងមាំ។ លោហៈទាំងបីគឺ ferromagnetic ។ នៅពេលដែលកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ (ចំណុចគុយរី) លក្ខណៈសម្បត្តិ ferromagnetic រលាយបាត់ ហើយលោហៈក្លាយជាប៉ារ៉ាម៉ាញេទិច។

ជាតិដែក និង cobalt ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ polymorphism ខណៈដែលនីកែលគឺជា monomorphic និងមានរចនាសម្ព័ន្ធ fcc រហូតដល់សីតុណ្ហភាពរលាយ។

វត្តមាននៃភាពមិនបរិសុទ្ធកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវភាពធន់នៃលោហៈទាំងនេះទៅនឹងបរិយាកាសឈ្លានពាននៅក្នុងវត្តមាននៃសំណើម។ នេះនាំឱ្យមានការអភិវឌ្ឍនៃការ corrosion (ច្រេះនៃជាតិដែក) ដោយសារតែការបង្កើតស្រទាប់រលុងនៃល្បាយនៃអុកស៊ីដនិង hydroxides នៃសមាសភាពអថេរនៅលើផ្ទៃដែលមិនការពារផ្ទៃពីការបំផ្លាញបន្ថែមទៀត។

ការប្រៀបធៀបសក្តានុពលអេឡិចត្រូតនៃប្រព័ន្ធ E 2+ /E សម្រាប់ដែក (-0.441 V) នីកែល (-0.277 V) និង cobalt (-0.25 V) និងសក្តានុពលអេឡិចត្រូតនៃប្រព័ន្ធ Fe 3+ / Fe (-0.036 V) បង្ហាញថាធាតុសកម្មបំផុតនៃត្រីចក្រយាននេះគឺជាតិដែក។ រំលាយអាស៊ីត hydrochloric, sulfuric និង nitric រំលាយលោហៈទាំងនេះជាមួយនឹងការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង E 2+៖

Fe+2HC? = FeC? 2+H2;

Ni + H 2 SO 4 \u003d NiSO 4 + H 2;

3Co + 8HNO 3 \u003d 3Co (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

4Fe + 10HNO 3 \u003d 3Fe (NO 3) 2 + NH 4 No 3 + 3H 2 O ។

អាស៊ីតនីទ្រីកដែលប្រមូលផ្តុំកាន់តែច្រើន និងអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកកំហាប់ក្តៅ (តិចជាង 70%) កត់សុីដែកទៅ Fe (III) ជាមួយនឹងការបង្កើត NO និង SO2 ឧទាហរណ៍៖

Fe + 4HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + No + 2H 2 O;

2Fe + 6H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O ។

អាស៊ីតនីទ្រីកដែលមានកំហាប់ខ្លាំង (sp.v. 1.4) passivates ដែក, cobalt, នីកែល, បង្កើតជាខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីតនៅលើផ្ទៃរបស់វា។

ទាក់ទងទៅនឹងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង Fe, Co, Ni មានស្ថេរភាព ប៉ុន្តែមានប្រតិកម្មជាមួយការរលាយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ លោហធាតុទាំងបីមិនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងទឹកក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មតានោះទេ ប៉ុន្តែនៅសីតុណ្ហភាពក្តៅក្រហម ដែកមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងចំហាយទឹក៖

3Fe + 4H 2 o Fe 3 O 4 + 4H 2 ។

Cobalt និងនីកែលមានភាពធន់នឹងការ corrosion ជាងដែកដែលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ដែលសមស្របនឹងទីតាំងរបស់ពួកគេនៅក្នុងស៊េរីនៃសក្តានុពលអេឡិចត្រូតស្តង់ដារ។

ជាតិដែកល្អនៅក្នុងអុកស៊ីហ៊្សែនឆេះនៅពេលដែលកំដៅបង្កើតជា Fe 3 O 4 ដែលជាអុកស៊ីដដែកដែលមានស្ថេរភាពបំផុត ហើយ cobalt បង្កើតជាអុកស៊ីដដូចគ្នា។ អុកស៊ីដទាំងនេះគឺជាដេរីវេនៃធាតុនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម +2, +3 (EO E 2 O 3) ។ ការកត់សុីកម្ដៅនៃ cobalt និង nickel ដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាមួយនឹងការបង្កើត NiO និង CoO ដែលមានសមាសភាពអថេរអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌអុកស៊ីតកម្ម។

សម្រាប់ជាតិដែក នីកែល cobalt អុកស៊ីដ EO និង E 2 O 3 ត្រូវបានគេស្គាល់ (តារាង 9.3)

តារាង 9.3 សមាសធាតុដែលមានអុកស៊ីហ្សែននៃធាតុនៃក្រុមរង VIIIB

ឈ្មោះធាតុ	ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម		អ៊ីដ្រូសែន
	តួអក្សរ		ឈ្មោះ	រូបមន្តអ៊ីយ៉ុង	ឈ្មោះ
ជាតិដែក (Fe)			មូលដ្ឋាន		ជាតិដែក (II) អ៊ីដ្រូសែន		អំបិលដែក (II)
		Amphoteric ជាមួយនឹងភាពលេចធ្លោនៃមូលដ្ឋាន		ជាតិដែក (III) អ៊ីដ្រូសែន		អំបិលដែក (III)
	អាស៊ីតដែក
		អាសុីត		អាស៊ីតជាតិដែក
Cobalt (Co)			មូលដ្ឋាន		Cobalt (II) អ៊ីដ្រូសែន		អំបិល cobalt (II)
		មូលដ្ឋាន		អ៊ីដ្រូសែន Cobalt (III)		អំបិល cobalt (III)
នីកែល (នី)			មូលដ្ឋាន		នីកែល (II) អ៊ីដ្រូសែន		អំបិលនីកែល (II)
		មូលដ្ឋាន		នីកែល (III) អ៊ីដ្រូសែន		អំបិលនីកែល (III)

អុកស៊ីដ EO និង E 2 O 3 មិនអាចទទួលបានក្នុងទម្រង់សុទ្ធដោយការសំយោគដោយផ្ទាល់ទេ ដោយសារសំណុំនៃអុកស៊ីដត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងករណីនេះ ដែលនីមួយៗជាដំណាក់កាលនៃសមាសភាពអថេរ។ ពួកគេត្រូវបានទទួលដោយប្រយោល - ដោយការរលួយនៃអំបិលនិងអ៊ីដ្រូសែនជាក់លាក់។ អុកស៊ីដ E 2 O 3 មានស្ថេរភាពសម្រាប់តែជាតិដែក និងទទួលបានដោយការខះជាតិទឹកនៃអ៊ីដ្រូសែន។

អុកស៊ីដ EO មិនរលាយក្នុងទឹក ហើយមិនមានប្រតិកម្មជាមួយវា ឬជាមួយដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងទេ។ ដូចគ្នាដែរចំពោះអ៊ីដ្រូសែន E(OH) 2 ដែលត្រូវគ្នា។ E(OH) 2 អ៊ីដ្រូសែនងាយប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីតដើម្បីបង្កើតជាអំបិល។ លក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីត - មូលដ្ឋាននៃអ៊ីដ្រូសែននៃធាតុនៃធាតុដែកត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។ ៤២.

Iron hydroxide (III) Fe (OH) 3 ត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលអុកស៊ីតកម្មនៃ Fe (OH) 2 ជាមួយនឹងអុកស៊ីសែនបរិយាកាស៖

4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3.

ប្រតិកម្មស្រដៀងគ្នានេះគឺជារឿងធម្មតាសម្រាប់ cobalt ។ នីកែលអ៊ីដ្រូអុកស៊ីត (II) មានស្ថេរភាពទាក់ទងនឹងអុកស៊ីសែនបរិយាកាស។ ជាលទ្ធផល E(OH) 3 hydroxides មានឥរិយាបទខុសគ្នានៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយអាស៊ីត។ ប្រសិនបើ Fe (OH) 3 បង្កើតជាអំបិលដែក (III) នោះប្រតិកម្មរបស់ Co (OH) 3 និង Ni (OH) 3 ជាមួយនឹងអាស៊ីតត្រូវបានអមដោយការថយចុះរបស់វាទៅ E (+2)៖

Fe (OH) 3 + 3HC? = FeC? 3+3H2O;

2Ni(OH)3 + 6HC? = 2 NiC? 2+C? 2+6H2O ។

Fe(OH) 3 hydroxide ក៏បង្ហាញមុខងារអាស៊ីតផងដែរ ប្រតិកម្មជាមួយនឹងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងប្រមូលផ្តុំក្តៅ ដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញអ៊ីដ្រូហ្សូ ឧទាហរណ៍ Na 3 ។ ដេរីវេនៃអាស៊ីតដែក HFeO 2 (ferrites) ត្រូវបានទទួលដោយការលាយអាល់កាឡាំង ឬកាបូនជាមួយ Fe 2 O 3៖

2NaOH + Fe 2 O 3 2NaFeO 2 + H 2 O;

MgCO 3 + Fe 2 O 3 MgFe 2 O 4 + CO 2 ។

Ferrites Me II Fe 2 O 4 ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ spinels ។ អុកស៊ីដ Fe 3 O 4 និង Co 3 O 4 ដែលបានពិភាក្សាខាងលើគឺជាផ្លូវការ FeFe 2 O 4 និង CoCo 2 O 4 spinels ។

មិនដូច cobalt និង nickel ទេ សមាសធាតុដែកត្រូវបានគេស្គាល់ថានៅក្នុងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វាគឺ + 6 ។ Ferrates ត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលអុកស៊ីតកម្មនៃ Fe (OH) 3 នៅក្នុងអាល់កាឡាំងប្រមូលផ្តុំក្តៅនៅក្នុងវត្តមាននៃភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម:

2Fe +3 (OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 Fe +6 O 4 + 6KBr + 2H 2 O ។

Ferrates មានកំដៅមិនស្ថិតស្ថេរ ហើយជាមួយនឹងកំដៅបន្តិច (100-2000C) ប្រែទៅជា ferrites:

4K 2 FeO 4 4KfeO 2 + 2K 2 O + 3O 2 ។

នៅក្នុងស្ថានភាពសេរី អាស៊ីតដែក និងអុកស៊ីដ FeO 3 ដែលត្រូវគ្នាមិនត្រូវបានញែកដាច់ពីគេឡើយ។ ដោយការរលាយនិងរចនាសម្ព័ន្ធ ferrates គឺនៅជិត chromates និង sulfates ដែលត្រូវគ្នា។ ប៉ូតាស្យូម ferrate ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបញ្ចូលគ្នានៃ Fe 2 O 3 ជាមួយ KNO 3 និង KOH:

Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH \u003d 2K 2 feO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O ។

Ferrates គឺជាសារធាតុគ្រីស្តាល់ក្រហម-ស្វាយ។ នៅពេលដែលកំដៅពួកគេរលួយ។ អាស៊ីត H 2 FeO 4 មិនអាចញែកដាច់ពីគ្នាបានទេ វារលាយភ្លាមៗទៅជា Fe 2 O 3 H 2 O និង O 2 ។ Ferrates គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏រឹងមាំ។ នៅក្នុងបរិស្ថានអាសុីត និងអព្យាក្រឹត ferrates decompose, oxidizing water:

2Na 2 FeO 4 + 10 H 2 O 4Fe (OH) 3 + 4NaOH + O 2 ។

សមាសធាតុដែលមិនមែនជាលោហធាតុ។ Fe, Ni, Co halides មានតិចតួច ហើយត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មធម្មតាបំផុត +2 និង +3។ សម្រាប់ជាតិដែក halides FeG 2 និង FeG 3 ដែលមាន fluorine, chlorine និង bromine ត្រូវបានគេស្គាល់។ ជាមួយនឹងអន្តរកម្មផ្ទាល់ FeF 3 , FeC? 3, FeBr3 ។ Dihalides ត្រូវបានទទួលដោយប្រយោល - ដោយការរំលាយលោហៈ (ឬអុកស៊ីដរបស់វា) នៅក្នុងអាស៊ីត hydrohalic ដែលត្រូវគ្នា។ Cobalt trifluoride CoF 3 និង trichloride CoC? ៣. នីកែលមិនបង្កើត trihalides ទេ។ dihalides ទាំងអស់នៃ triad ដែកគឺជាសមាសធាតុដូចអំបិលធម្មតាជាមួយនឹងការរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ ionic ទៅនឹងចំណងគីមី។

ជាតិដែក cobalt នីកែល ធ្វើអន្តរកម្មយ៉ាងខ្លាំងក្លាជាមួយ chalcogens និងបង្កើតជា chalcogenides៖ EX និង EX 2 ។ Monochalcogenides អាចទទួលបានដោយអន្តរកម្មនៃសមាសធាតុដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងដំណោះស្រាយ៖

ខូស៊ី? 2 + (NH 4) 2 S \u003d CoS + 2NH 4 C ?។

chalcogenides ទាំងអស់គឺជាដំណាក់កាលនៃសមាសភាពអថេរ។

សមាសធាតុនៃលោហធាតុនៃដែក triad ជាមួយលោហៈមិនមែនលោហធាតុផ្សេងទៀត (pnictogens, carbon, silicon, boron) មានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីអ្វីដែលបានពិចារណាខាងលើ។ ពួកគេទាំងអស់មិនគោរពច្បាប់នៃភាពស្មោះត្រង់ជាផ្លូវការទេ ហើយភាគច្រើននៃពួកគេមានលក្ខណៈសម្បត្តិលោហធាតុ។

ជាតិដែក cobalt នីកែល ស្រូបយកអ៊ីដ្រូសែន ប៉ុន្តែកុំផ្តល់សមាសធាតុជាក់លាក់ជាមួយវា។ នៅពេលដែលកំដៅឡើង ភាពរលាយនៃអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងលោហធាតុកើនឡើង។ អ៊ីដ្រូសែនរលាយនៅក្នុងពួកវាស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពអាតូមិក។

អំបិលនៃអាស៊ីតដែលមានអុកស៊ីហ៊្សែននិងសមាសធាតុស្មុគស្មាញ។ អំបិលទាំងអស់នៃអាស៊ីត hydrochloric, sulfuric និង nitric គឺរលាយក្នុងទឹក។

អំបិលនីកែល (II) មានពណ៌បៃតង cobalt (II) - ពណ៌ខៀវ ហើយដំណោះស្រាយ និងគ្រីស្តាល់អ៊ីដ្រូសែន - ពណ៌ផ្កាឈូក (ឧទាហរណ៍) អំបិលដែក (II) - ពណ៌បៃតង និងជាតិដែក (III) - ពណ៌ត្នោត។ អំបិលសំខាន់បំផុតគឺ: FeC? 36H2O; FeSO 4 7H 2 O - ជាតិដែកស៊ុលហ្វាត, (NH 4) 2 SO 4 FeSO 4 6H 2 O - អំបិល Mohr; NH 4 Fe (SO 4) 2 12H 2 O - ជាតិដែក អាម៉ូញ៉ូម alum; NiSO 4 6H 2 O ជាដើម។

សមត្ថភាពនៃអំបិលដែក cobalt និងនីកែលដើម្បីបង្កើតជាគ្រីស្តាល់អ៊ីដ្រូសែនបង្ហាញពីទំនោរនៃធាតុទាំងនេះចំពោះការបង្កើតស្មុគស្មាញ។ Crystalline hydrates គឺជាឧទាហរណ៍ធម្មតានៃ aquacomplexes៖

[E (H 2 O) 6] (ClO 4) 2; [E (H 2 O) 6] (NO 3) ២.

ស្មុគ្រស្មាញ Anionic មានច្រើនសម្រាប់ធាតុនៃដែក triad: halide (Me I (EF 3), Me 2 I [EG 4], Me 3 [EG 4] ជាដើម), thiocyanate (Me 2 I [E (CNS)) 4], Me 4 I [E (CNS) 6], Me 3 I [E (CNS) 6]), oxolate (Me 2 I [E (C 2 O 4) 2], Me 3 [E (C 2 O ៤) ៣]). ស្មុគ្រស្មាញ Cyanide មានលក្ខណៈពិសេសនិងមានស្ថេរភាព: K 4 - ប៉ូតាស្យូម hexacyanoferrate (II) (អំបិលឈាមលឿង) និង K 3 - ប៉ូតាស្យូម hexacyanoferrate (III) (អំបិលឈាមក្រហម) ។ អំបិលទាំងនេះគឺជាភ្នាក់ងារដ៏ល្អសម្រាប់រកឃើញ Fe +3 ions (អំបិលលឿង) និង Fe 2+ ions (អំបិលក្រហម) នៅ pH ??7៖

4Fe 3+ + 4- = Fe 4 3;

Prussian ពណ៌ខៀវ

3Fe 2+ + 2 3- = Fe 3 2 ។

turnbull ពណ៌ខៀវ

ពណ៌ខៀវ Prussian ត្រូវបានគេប្រើជាថ្នាំជ្រលក់ពណ៌ខៀវ។ នៅពេលដែលអំបិល thiocyanate KCNS ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមានអ៊ីយ៉ុង Fe 3+ ដំណោះស្រាយប្រែទៅជាពណ៌ក្រហមដោយសារការបង្កើតជាតិដែក thiocyanate៖

FeC? 3 + 3KCNS = Fe(CNS) 3 + 3KC ?។

ប្រតិកម្មនេះគឺមានភាពរសើបខ្លាំង ហើយត្រូវបានប្រើដើម្បីបើកអ៊ីយ៉ុង Fe 3+ ។

Cobalt (II) ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយអំបិលសាមញ្ញដែលមានស្ថេរភាពនិងសមាសធាតុស្មុគស្មាញមិនស្ថិតស្ថេរ K 2, K 4 ដែលប្រែទៅជាសមាសធាតុ cobalt (III): K 3, C? ៣.

សមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញលក្ខណៈនៃជាតិដែក, ជាតិដែក, cobalt និងនីកែលគឺជា carbonyls ។ សមាសធាតុស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមុននេះសម្រាប់ធាតុនៃក្រុមរងក្រូមីញ៉ូម និងម៉ង់ហ្គាណែស។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ធម្មតាបំផុតក្នុងចំណោមកាបូននីលគឺ៖ , , . ជាតិដែក និងនីកែល carbonyls ត្រូវបានទទួលជាអង្គធាតុរាវនៅសម្ពាធធម្មតា និង 20-60 ° C. ដោយឆ្លងកាត់ស្ទ្រីម CO លើម្សៅដែក។ Cobalt carbonyl ត្រូវបានទទួលនៅ 150-200 o C និងសម្ពាធ (2-3) 10 7 Pa ។ ទាំងនេះគឺជាគ្រីស្តាល់ពណ៌ទឹកក្រូច។ លើសពីនេះ មានកាបូនអ៊ីដ្រាតនៃសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញជាងនេះ៖ Fe (CO) 9 និង កាបូនអ៊ីដ្រាត trinuclear ដែលជាសមាសធាតុនៃប្រភេទចង្កោម។

carbonyls ទាំងអស់គឺជា diamagnetic ចាប់តាំងពី CO ligands (ក៏ដូចជា CN?) បង្កើតវាលដ៏រឹងមាំមួយ ជាលទ្ធផលដែល valence d-electrons នៃ complexing agent បង្កើត p-bonds ជាមួយម៉ូលេគុល CO ដោយយន្តការអ្នកទទួលអំណោយ។ y-bonds ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែគូអេឡិចត្រុងឯកកោនៃម៉ូលេគុល CO និងគន្លងទំនេរដែលនៅសល់នៃភ្នាក់ងារស្មុគស្មាញ៖

នីកែល (II) ផ្ទុយទៅវិញបង្កើតជាសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញដែលមានស្ថេរភាពជាច្រើន៖ (OH) 2 , K 2 ; អ៊ីយ៉ុង 2+ មានពណ៌ខៀវងងឹត។

ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការវិភាគគុណភាព និងបរិមាណសម្រាប់ការកំណត់នីកែល ។ សមាសធាតុនៃនីកែល និងជាពិសេស cobalt មានជាតិពុល។

ការដាក់ពាក្យ។ ជាតិដែក និងយ៉ាន់ស្ព័ររបស់វាបង្កើតបានជាមូលដ្ឋាននៃបច្ចេកវិទ្យាទំនើប។ នីកែល និង cobalt គឺជាការបន្ថែមលោហៈធាតុសំខាន់នៅក្នុងដែកថែប។ យ៉ាន់ស្ព័រធន់នឹងកំដៅដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែល (នីក្រូមដែលមាន Ni និង Cr ។ល។) ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។ លោហធាតុស្ពាន់-នីកែល (មេលជីអ័រ ជាដើម) ត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើកាក់ គ្រឿងអលង្ការ និងរបស់របរប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ។ យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានជាតិនីកែល និង cobalt ជាច្រើនទៀតមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង។ ជាពិសេស cobalt ត្រូវបានគេប្រើជាសមាសធាតុ viscous នៃវត្ថុធាតុដើមដែលឧបករណ៍កាត់ដែកត្រូវបានផលិត ដែលក្នុងនោះភាគល្អិតនៃ carbides រឹងពិសេស MoC និង WC ត្រូវបានប្រសព្វគ្នា។ ថ្នាំកូតនីកែលអេឡិចត្រូនិចនៃលោហធាតុការពារក្រោយពីការ corrosion និងផ្តល់ឱ្យពួកគេនូវរូបរាងដ៏ស្រស់ស្អាត។

លោហធាតុគ្រួសារដែក និងសមាសធាតុរបស់វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាកាតាលីករ។ អេប៉ុងដែកជាមួយសារធាតុបន្ថែម - កាតាលីករសម្រាប់ការសំយោគអាម៉ូញាក់។ នីកែលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយខ្ពស់ (Raney nickel) គឺជាកាតាលីករសកម្មខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការបង្កើតអ៊ីដ្រូសែននៃសមាសធាតុសរីរាង្គ ជាពិសេសខ្លាញ់។ នីកែល Raney ត្រូវបានទទួលដោយការធ្វើសកម្មភាពជាមួយនឹងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងនៅលើបរិវេណ NiA? intermetallic ខណៈពេលដែលអាលុយមីញ៉ូមបង្កើតបានជា aluminate រលាយ ហើយនីកែលនៅតែមាននៅក្នុងទម្រង់នៃភាគល្អិតតូចៗ។ កាតាលីករនេះត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្រោមស្រទាប់នៃអង្គធាតុរាវ ចាប់តាំងពីក្នុងសភាពស្ងួត វាត្រូវបានកត់សុីភ្លាមៗដោយអុកស៊ីសែនបរិយាកាស។ Cobalt និងម៉ង់ហ្គាណែសគឺជាផ្នែកមួយនៃកាតាលីករដែលត្រូវបានបន្ថែមទៅថ្នាំលាបប្រេងដើម្បីបង្កើនល្បឿន "ស្ងួត" របស់ពួកគេ។

Fe 2 O 3 oxide និងនិស្សន្ទវត្ថុរបស់វា (ferrites) ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិទ្យុអេឡិចត្រូនិចជាវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិច។

មានទីតាំងនៅសម័យទីបួន។
ទម្ងន់អាតូមិកនៃជាតិដែកគឺ 55.84 បន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរគឺ +26 ។ ការចែកចាយអេឡិចត្រុងតាមកម្រិតថាមពល (+26): 2, 8, 14, 2. ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃស្រទាប់ដែកខាងក្រៅ និងមុនខាងក្រៅ 3s23p63d64s2 ។

ដូច្នេះសម្រាប់អាតូមដែកមួយ បន្ថែមពីលើពីរ ស- អេឡិចត្រុងនៃស្រទាប់ខាងក្រៅទីបួន មានប្រាំមួយបន្ថែមទៀត ឃ- អេឡិចត្រុងនៃស្រទាប់ខាងក្រៅទីបី។ នៃទាំងនេះ ឃអេឡិចត្រុងគឺសកម្មបំផុត 4 ដែលមិនផ្គូផ្គង។ ជាលទ្ធផលអេឡិចត្រុង 6 ត្រូវបានចូលរួមយ៉ាងសកម្មក្នុងការបង្កើតចំណងដែក - 2 ពីខាងក្រៅនិង 4 ពីស្រទាប់មុនខាងក្រៅ។ ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មទូទៅបំផុតនៃជាតិដែកគឺ Fe +2 និង Fe +3 ។ ជាតិ​ដែក​ជា​ធាតុ​មួយ​ដែល​គេ​រក​ឃើញ​ច្រើន​បំផុត​ក្នុង​ធម្មជាតិ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃប្រេវ៉ាឡង់ក្នុងចំណោមធាតុផ្សេងទៀតវាជាប់ចំណាត់ថ្នាក់ទី 4 ។

■ 57. ដោយផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមដែក ក៏ដូចជាការបែងចែកអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លង បង្ហាញពីស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មដែលអាចកើតមាននៃធាតុនេះ។

ជាតិដែកនៅក្នុងស្ថានភាពសេរីគឺជាលោហៈធាតុពណ៌ប្រផេះប្រាក់ដែលមានដង់ស៊ីតេ 7.87 ចំណុចរលាយ 1535 ° និងចំណុចរំពុះ 2740 °។ ជាតិដែកបានបញ្ចេញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិ ferromagnetic ពោលគឺ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃដែនម៉ាញេទិច វាក្លាយជាមេដែក ហើយនៅពេលដែលវាលឈប់ រក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិចរបស់វា ក្លាយជាមេដែក។ ធាតុទាំងអស់នៃក្រុមដែកមានលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះ។
យោងតាមលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វា ដែកគឺជាលោហៈធាតុសកម្មខ្លាំងណាស់។ អវត្ដមាននៃជាតិសំណើម ជាតិដែកមិនផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងខ្យល់ទេ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងសំណើម និងអុកស៊ីហ្សែនក្នុងខ្យល់ វាឆ្លងកាត់ការច្រេះយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ ហើយត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយខ្សែភាពយន្តច្រែះ ដែលជាជាតិដែក ដែលមិនការពារវាពីការកត់សុីបន្ថែមទៀត។ ហើយជាតិដែកនឹងកត់សុីបន្តិចម្តងៗនៅក្នុងម៉ាស់ទាំងមូលរបស់វា៖
4Fe + 2Н2О + 3О2 = 2Fe2O3 2H2O
វិធីសាស្រ្តមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីការពារលោហៈដ៏មានតម្លៃបំផុតនេះពីការច្រេះ។

នៅក្នុងស៊េរីនៃវ៉ុលដែកមានទីតាំងនៅខាងឆ្វេងអ៊ីដ្រូសែន។ ក្នុងន័យនេះ វាត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងងាយទៅនឹងសកម្មភាពនៃអាស៊ីតរលាយ ប្រែទៅជាអំបិល ferrous ឧទាហរណ៍៖
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
ជាតិ​ដែក​មិន​មាន​ប្រតិកម្ម​ជាមួយ​នឹង​អាស៊ីត​ស៊ុលហ្វួរី​ក និង​នីទ្រីក​ដែល​ប្រមូលផ្តុំ​នោះ​ទេ។ អាស៊ីតទាំងនេះបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដដ៏រឹងមាំ និងក្រាស់នៅលើផ្ទៃលោហៈ ដែលលោហៈក្លាយជាអកម្មទាំងស្រុង ហើយលែងចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មផ្សេងទៀត។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ អន្តរកម្មដោយផ្ទាល់ជាមួយភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏ខ្លាំងដូចជាដែកតែងតែបង្ហាញស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ +3៖
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
ជាតិដែកមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងចំហាយកំដៅខ្លាំង; ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅចេញពីទឹក ហើយដែកក្តៅក្រហមប្រែទៅជាអុកស៊ីដ ហើយវាតែងតែជាអុកស៊ីដដែក FeO ឬអុកស៊ីដដែក Fe3O4 (Fe2O3 FeO)៖
Fe + H2O = FeO + H2

3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
ជាតិដែកដែលគេកំដៅក្នុងអុកស៊ីហ្សែនសុទ្ធ ឆេះយ៉ាងខ្លាំងក្លាជាមួយនឹងការបង្កើតមាត្រដ្ឋានដែក (សូមមើលរូបទី 40)។

3Fe + 2O2 = Fe3O4

នៅពេលដែល calcined ដែកបង្កើតជាយ៉ាន់ស្ព័រជាមួយកាបូន ហើយនៅពេលជាមួយគ្នា ជាតិដែក carbide Fe3C ។

■ 58. រាយបញ្ជីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់ជាតិដែក។
59. តើជាតិដែកមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីអ្វីខ្លះ? ផ្តល់ចម្លើយសមហេតុផល។

សមាសធាតុជាតិដែក

ជាតិដែកបង្កើតជាសមាសធាតុពីរស៊េរី - សមាសធាតុ Fe +2 និង Fe +3 ។ ជាតិដែកត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយអុកស៊ីដពីរ - អុកស៊ីដ FeO និងអុកស៊ីដ Fe2O3 ។ ពិត អុកស៊ីដចម្រុះ Fe3O4 ត្រូវបានគេស្គាល់ថា ម៉ូលេគុលមានពីរ និងដែក ferric: Fe2O3 · FeO ។ អុកស៊ីដនេះត្រូវបានគេហៅថាអុកស៊ីដដែក ឬអុកស៊ីដដែក។

សមាសធាតុជាតិដែកមានស្ថេរភាពតិចជាងអុកស៊ីដ-o ហើយនៅក្នុងវត្តមានរបស់ភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្ម ទោះបីជាវាគ្រាន់តែជាខ្យល់ក៏ដោយ ពួកវាជាធម្មតាប្រែទៅជាសមាសធាតុដែក ferric ។ ឧទាហរណ៍ ជាតិដែក (II) អ៊ីដ្រូសែន Fe (OH) 2 គឺជាសារធាតុរឹងពណ៌ស ប៉ុន្តែវាអាចទទួលបានក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធ លុះត្រាតែដំណោះស្រាយនៃប្រតិកម្មមិនមានអុកស៊ីហ្សែនរលាយ ហើយប្រសិនបើប្រតិកម្មត្រូវបានអនុវត្តក្នុងករណីដែលគ្មានបរិយាកាស។ អុកស៊ីសែន៖
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4
អំបិលដែលជាតិដែក (II) អ៊ីដ្រូអុកស៊ីតត្រូវបានទទួល ជាការពិត មិនគួរមានសារធាតុមិនបរិសុទ្ធតិចតួចបំផុតនៃសមាសធាតុអុកស៊ីតកម្មទេ។ ដោយសារវាជាការលំបាកខ្លាំងណាស់ក្នុងការបង្កើតលក្ខខណ្ឌបែបនេះនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍អប់រំធម្មតា ជាតិដែក (II) អ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានទទួលក្នុងទម្រង់ជាទឹកភ្លៀង gelatinous ពណ៌បៃតងងងឹតច្រើន ឬតិច ដែលបង្ហាញពីការកត់សុីបន្តនៃសមាសធាតុដែកទៅជា ferric ។ ប្រសិនបើជាតិដែក (II) អ៊ីដ្រូអុកស៊ីតត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងខ្យល់រយៈពេលយូរ វានឹងប្រែទៅជាជាតិដែក (III) អ៊ីដ្រូសែន Fe (OH) 3៖

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
ជាតិដែកគឺជាអ៊ីដ្រូសែនមិនរលាយធម្មតា។ ជាតិដែកអ៊ីដ្រូសែន (II) មានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាន ខណៈពេលដែល Fe (OH) 3 មានលក្ខណៈសម្បត្តិ amphoteric ខ្សោយខ្លាំង។

■ 60. រាយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អុកស៊ីដដែកជាអុកស៊ីដមូលដ្ឋានធម្មតា។ ផ្តល់ចម្លើយសមហេតុផល។ សរសេរសមីការប្រតិកម្មទាំងអស់ជាទម្រង់អ៊ីយ៉ុងពេញ និងអក្សរកាត់។

61. រាយបញ្ជីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃជាតិដែកអ៊ីដ្រូសែន (II) ។ គាំទ្រចម្លើយរបស់អ្នកជាមួយនឹងសមីការប្រតិកម្ម។

ក្នុងចំណោមអំបិលដែក (II) ជាតិដែកស៊ុលហ្វាត FeSO4 7H2O ដែលមានម៉ូលេគុលទឹក 7 នៃគ្រីស្តាល់គឺមានសារៈសំខាន់បំផុត។ ជាតិដែកស៊ុលហ្វាតគឺរលាយក្នុងទឹក។ វាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីកំចាត់សត្វល្អិតក្នុងវិស័យកសិកម្ម ក៏ដូចជាក្នុងការផលិតថ្នាំជ្រលក់។
ក្នុងចំណោមអំបិល ferric សំខាន់បំផុតគឺ ferric chloride FeCl3 ដែលជាគ្រីស្តាល់ពណ៌ទឹកក្រូច hygroscopic ដែលស្រូបយកទឹកក្នុងអំឡុងពេលផ្ទុក និងរីករាលដាលទៅជា slurry ពណ៌ត្នោត។

អំបិលជាតិដែក (II) អាចប្រែទៅជាអំបិលដែក (III) បានយ៉ាងងាយស្រួល ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលកំដៅដោយអាស៊ីតនីទ្រីក ឬប៉ូតាស្យូម permanganate នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក៖
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O
អុកស៊ីតកម្មនៃអំបិល Fe +2 នៅក្នុងអំបិល Fe +3 ក៏អាចកើតឡើងក្រោមសកម្មភាពនៃអុកស៊ីសែនបរិយាកាសក្នុងអំឡុងពេលផ្ទុកសមាសធាតុទាំងនេះ ប៉ុន្តែមានតែដំណើរការនេះយូរជាងនេះ។ សម្រាប់ការទទួលស្គាល់ Fe 2+ និង Fe 3+ cations សារធាតុប្រតិកម្មជាក់លាក់ខ្លាំងត្រូវបានប្រើ។ ឧទាហរណ៍ ដើម្បីទទួលស្គាល់ជាតិដែក ពួកគេយកអំបិលក្នុងឈាមក្រហម K3 ដែលនៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីយ៉ុងដែក ផ្តល់ឱ្យពួកគេនូវលក្ខណៈនៃទឹកភ្លៀងពណ៌ខៀវដ៏ខ្លាំងនៃ turnbull blue៖
3FeSO4 + 2K3 = Fe32 + 3K2SO4
ឬក្នុងទម្រង់អ៊ីយ៉ុង
3Fe 2+ + 2 3- = Fe32
ដើម្បីទទួលស្គាល់អំបិល Fe3 + ប្រតិកម្មជាមួយអំបិលក្នុងឈាមលឿង K4 ត្រូវបានគេប្រើ៖
4FeCl3 + 3K4 = Fe43 + 12KCl

4Fe 3+ + 3 4- = Fe43
ក្នុងករណីនេះទឹកភ្លៀងពណ៌ខៀវខ្លាំងនៃ Prussian blue precipitates ។ Prussian blue និង turnbull blue ត្រូវបានគេប្រើជាថ្នាំជ្រលក់។
លើសពីនេះទៀតជាតិដែក ferric អាចត្រូវបានទទួលស្គាល់ដោយប្រើអំបិលរលាយ - ប៉ូតាស្យូម thiocyanate KCNS ឬ ammonium thiocyanate NH4CNS ។ នៅពេលដែលសារធាតុទាំងនេះធ្វើអន្តរកម្មជាមួយអំបិល Fe(III) ដំណោះស្រាយទទួលបានពណ៌ក្រហម-ឈាម។

■ 62. រាយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អំបិល Fe +3 និង Fe +2 ។ តើស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មមួយណាមានស្ថេរភាពជាង?
63. តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីបំប្លែងអំបិល Fe +2 ទៅជាអំបិល Fe +3 និងច្រាសមកវិញ? ផ្តល់ឧទាហរណ៍។

ប្រតិកម្ម​ទៅ​តាម​សមីការ៖
FeCl3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl
ឬក្នុងទម្រង់អ៊ីយ៉ុង
Fe 3+ + 3CNS - \u003d Fe (CNS),
សមាសធាតុជាតិដែកដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងជីវិតរបស់សារពាង្គកាយ។ ឧទាហរណ៍វាគឺជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីនឈាមសំខាន់ - អេម៉ូក្លូប៊ីនក៏ដូចជារុក្ខជាតិបៃតង - ក្លរ៉ូហ្វីល។ ជាតិដែកចូលរាងកាយជាចម្បងនៅក្នុងសារធាតុសរីរាង្គនៃផលិតផលអាហារ។ ជាតិដែកច្រើនមាន ផ្លែប៉ោម ស៊ុត ស្ពៃខ្មៅ ក្នុងនាមជាឱសថ ជាតិដែកត្រូវបានគេប្រើក្នុងទម្រង់ជាអំបិលនៃអាស៊ីតសរីរាង្គ។ Ferric chloride ដើរតួជាភ្នាក់ងារ hemostatic ។

■ 64. បំពង់សាកល្បងបីមានៈ ក) ជាតិដែក (II) ស៊ុលហ្វាត ខ) ដែក (III) ស៊ុលហ្វាត និង គ) ជាតិដែក (III) ក្លរួ។ តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីកំណត់បំពង់សាកល្បងមួយណាដែលមានអំបិល?
65. របៀបអនុវត្តការផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់៖
Fe → FeCl2 → FeSO4 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 ។
66. ខាងក្រោមនេះត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ: ជាតិដែក soda caustic ។ ដោយប្រើតែសារធាតុទាំងនេះ ដើម្បីទទួលបានជាតិដែក (II) អ៊ីដ្រូអុកស៊ីត និងជាតិដែក (III) អ៊ីដ្រូសែន?
67. សូលុយស្យុងដែលមានសារធាតុក្រូមីញ៉ូម (III) ក្លរួ និងជាតិដែក (III) ក្លរួ ត្រូវបានព្យាបាលដោយសារធាតុអាល់កាឡាំងលើស។ ទឹកភ្លៀងលទ្ធផលត្រូវបានច្រោះ។ តើអ្វីនៅសល់នៅលើតម្រង និងអ្វីដែលឆ្លងកាត់ទៅក្នុងតម្រង? ផ្តល់ចម្លើយដែលមានការយល់ដឹងដោយប្រើសមីការប្រតិកម្មក្នុងទម្រង់ម៉ូលេគុល អ៊ីយ៉ុងពេញលេញ និងអក្សរកាត់នៃទម្រង់អ៊ីយ៉ុង។

យ៉ាន់ស្ព័រដែក

ដែកគឺជាមូលដ្ឋាននៃលោហធាតុដែក ដូច្នេះវាត្រូវបានជីកយករ៉ែក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន។ កម្មវិធីថ្មីសម្រាប់ការសាងសង់ពេញលេញនៃលទ្ធិកុម្មុយនិស្តផ្តល់ការផលិតដែកចំនួន 250 លានតោនក្នុងឆ្នាំ 1980 ។ នេះគឺ 3.8 ដងច្រើនជាងនៅឆ្នាំ 1960 ។
ដែកស្ទើរតែមិនដែលប្រើក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វាទេ ប៉ុន្តែមានតែនៅក្នុងទម្រង់យ៉ាន់ស្ព័រប៉ុណ្ណោះ។ យ៉ាន់ស្ព័រសំខាន់បំផុតនៃជាតិដែកគឺកាបូនរបស់វា - ដែកវណ្ណះ និងដែកផ្សេងៗ។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងដែកវណ្ណះ និងដែកថែបគឺមាតិកាកាបូន៖ ដែកវណ្ណះមានកាបូនច្រើនជាង 1.7% ខណៈដែកមានតិចជាង 1.7%។

សារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងដ៏អស្ចារ្យគឺ ferroalloys (យ៉ាន់ស្ព័រនៃជាតិដែកជាមួយស៊ីលីកុន) ferrochrome (យ៉ាន់ស្ព័រនៃជាតិដែកដែលមានក្រូមីញ៉ូម) និង ferromanganese (យ៉ាន់ស្ព័រនៃជាតិដែកជាមួយម៉ង់ហ្គាណែស)។ Ferroalloys គឺជាដែកវណ្ណះដែលមានជាតិដែកច្រើនជាង 10% និងយ៉ាងហោចណាស់ 10% នៃសមាសធាតុដែលត្រូវគ្នា។ លើសពីនេះទៀតពួកវាមានធាតុដូចគ្នានឹងដែកវណ្ណះដែរ។ Ferroalloys ត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងនៅក្នុង "deoxidation" នៃដែក និងជា alloying impurities ។
ក្នុងចំណោមដែកវណ្ណះ ដែកលីនេអ៊ែរ និងដែកជ្រូកត្រូវបានសម្គាល់។ ដែក​គ្រឹះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​សម្រាប់​ចាក់​ផ្នែក​ផ្សេងៗ ដែក​ជ្រូក​ត្រូវ​រលាយ​ទៅ​ជា​ដែក ព្រោះ​វា​មាន​ភាព​រឹង​ខ្ពស់ ហើយ​មិន​អាច​កែច្នៃ​បាន។ ដែក​ជ្រូក​មាន​ពណ៌​ស ហើយ​ដែក​គ្រឹះ​មាន​ពណ៌​ប្រផេះ។ ជាតិដែកជ្រូកមានផ្ទុកម៉ង់ហ្គាណែសច្រើន។

ដែកថែបមានកាបូន និងយ៉ាន់ស្ព័រ។ ដែកថែបកាបូនជាធម្មតាជាលោហធាតុដែក និងកាបូន ខណៈដែលដែកលោហធាតុមានផ្ទុកសារធាតុបន្ថែមយ៉ាន់ស្ព័រ ពោលគឺភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហធាតុផ្សេងទៀតដែលផ្តល់ឱ្យដែកនូវលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏មានតម្លៃ។ ផ្តល់នូវភាពបត់បែន ភាពបត់បែន ស្ថេរភាពកំឡុងពេលរឹង និង - ភាពរឹង និងធន់នឹងកំដៅ។ ដែកដែលមានសារធាតុបន្ថែម zirconium មានភាពយឺត និង ductile ខ្លាំង។ ពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើចានពាសដែក។ ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃម៉ង់ហ្គាណែសធ្វើឱ្យដែកធន់នឹងការប៉ះទង្គិច និងការកកិត។ Boron ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការកាត់ដែកនៅក្នុងការផលិតដែកឧបករណ៍។
ជួនកាលសូម្បីតែភាពមិនបរិសុទ្ធតិចតួចនៃលោហៈកម្រផ្តល់ឱ្យដែកនូវលក្ខណៈសម្បត្តិថ្មី។ ប្រសិនបើផ្នែកដែកត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងម្សៅបេរីលយ៉ូមនៅសីតុណ្ហភាព 900-1000 ° នោះភាពរឹងរបស់ដែកថែប និងភាពធន់ទ្រាំពាក់របស់វាកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។
Chrome-nickel ឬដូចដែលពួកគេត្រូវបានគេហៅផងដែរថាដែកអ៊ីណុកមានភាពធន់នឹងការ corrosion ។ ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃស្ពាន់ធ័រ និងផូស្វ័រ មានគ្រោះថ្នាក់ខ្លាំងចំពោះដែក - ពួកគេធ្វើឱ្យលោហៈផុយ។

■ 68. តើដែកសំខាន់អ្វីខ្លះដែលអ្នកស្គាល់?
69. តើអ្វីជាភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងដែកថែប និងដែកវណ្ណះ?
70. តើដែកវណ្ណះមានលក្ខណៈសម្បត្តិអ្វីខ្លះ ហើយតើប្រភេទដែកវណ្ណះអ្វីខ្លះដែលអ្នកដឹង?
71. តើដែកយ៉ាន់ស្ព័រ និងសារធាតុបន្ថែមយ៉ាន់ស្ព័រជាអ្វី?

ដំណើរការដែន

ដែកជ្រូកត្រូវបានផលិតដោយកាត់បន្ថយការរលាយនៅក្នុងឡ។ ទាំងនេះគឺជាសំណង់ដ៏ធំដែលមានកំពស់សាមសិបម៉ែត្រ ដែលផលិតបានជាង 2,000 តោនក្នុងមួយថ្ងៃ។ គ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍ furnace ផ្ទុះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ៨៣.
ផ្នែកខាងលើនៃចង្រ្កានផ្ទុះដែលតាមរយៈបន្ទុកត្រូវបានផ្ទុកត្រូវបានគេហៅថាផ្នែកខាងលើ។ តាមរយៈកំពូលនៃការចោទប្រកាន់

អង្ករ។ 83. គ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍នៃឡដុត។

ធ្លាក់ចូលទៅក្នុងចង្អូរវែងនៃចង្រ្កានដែលពង្រីកពីកំពូលទៅបាតដែលជួយសម្រួលដល់ចលនានៃសម្ភារៈដែលបានផ្ទុកពីកំពូលទៅបាត។ នៅពេលដែលការចោទប្រកាន់ផ្លាស់ទីទៅផ្នែកធំទូលាយបំផុតនៃ furnace - ចំហាយ - ស៊េរីនៃការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងជាមួយវាដែលជាលទ្ធផលនៃដែកវណ្ណះត្រូវបានបង្កើតឡើងហូរចូលទៅក្នុង hearth - ផ្នែកក្តៅបំផុតនៃ furnace ។ នេះគឺជាកន្លែងដែល slag ប្រមូលផ្តុំ។ ដែកវណ្ណះ និង slag ត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីឡតាមរយៈរន្ធពិសេសនៅក្នុង hearth ដែលហៅថា tapholes ។ តាមរយៈផ្នែកខាងលើនៃចង្រ្កាន ខ្យល់ត្រូវបានផ្លុំចូលទៅក្នុងឡដុត ដែលជួយដល់ការឆេះនៃឥន្ធនៈនៅក្នុងឡ។

ពិចារណាអំពីដំណើរការគីមីដែលកើតឡើងកំឡុងពេលរលាយដែក។ ការចោទប្រកាន់នៃចង្រ្កានបំផ្ទុះ ពោលគឺ ស្មុគ្រស្មាញនៃសារធាតុដែលផ្ទុកទៅក្នុងវា មានរ៉ែដែក ឥន្ធនៈ និងលំហូរ ឬលំហូរ។ មានរ៉ែដែកជាច្រើន។ រ៉ែសំខាន់ៗគឺ រ៉ែដែកម៉ាញ៉េទិច Fe3O4 រ៉ែដែកក្រហម Fe2O3 រ៉ែដែកពណ៌ត្នោត 2Fe2O8 3H2O។ នៅក្នុងដំណើរការ blast-furnace, siderite FeCO3 និងពេលខ្លះ FeS2 ត្រូវបានគេប្រើជារ៉ែដែក ដែលបន្ទាប់ពីការបាញ់នៅក្នុងឡភ្លើង pyrite ប្រែទៅជា Fe2O3 cinder ដែលអាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងលោហធាតុ។ រ៉ែបែបនេះគឺមិនសូវចង់បានទេដោយសារតែសារធាតុចម្រុះដ៏ធំនៃស្ពាន់ធ័រ។ មិន​ត្រឹម​តែ​ជាតិ​ដែក​ប៉ុណ្ណោះ​ទេ ប៉ុន្តែ​ក៏​សារធាតុ ferroalloys ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រឡាក់​ក្នុង​ឡ​ដុត​ផង​ដែរ។ ឥន្ធនៈដែលបានផ្ទុកទៅក្នុងឡក្នុងពេលដំណាលគ្នាបម្រើដើម្បីរក្សាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅក្នុងឡ និងដើម្បីយកជាតិដែកចេញពីរ៉ែ ហើយក៏ចូលរួមក្នុងការបង្កើតយ៉ាន់ស្ព័រជាមួយកាបូនផងដែរ។ ប្រេងឥន្ធនៈជាធម្មតាគឺកូកាកូឡា។

នៅក្នុងដំណើរការនៃការរលាយជាតិដែក កូកាកូឡាត្រូវបានបញ្ចេញឧស្ម័ន ប្រែជាដូចនៅក្នុងម៉ាស៊ីនភ្លើង ទីមួយទៅជាឌីអុកស៊ីត ហើយបន្ទាប់មកទៅជាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត៖
C + O2 = CO3 CO2 + C = 2CO
កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតជាលទ្ធផលគឺជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយឧស្ម័នដ៏ល្អ។ ដោយមានជំនួយរបស់វា រ៉ែដែកត្រូវបានស្ដារឡើងវិញ៖
Fe2O3 + 3CO = 3CO2 + 2Fe
រួមជាមួយនឹងរ៉ែដែលមានជាតិដែក ភាពមិនបរិសុទ្ធពីថ្ម ប្រាកដជាចូលទៅក្នុងឡ។ ពួកវាមានភាពធន់នឹងសំណឹកខ្លាំង ហើយអាចស្ទះចង្ក្រានដែលបានដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។ ដើម្បីឱ្យថ្មសំណល់ងាយយកចេញពីចង្រ្កាន វាត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសមាសធាតុដែលអាចបំប្លែងបាន ដោយប្រែក្លាយវាទៅជា slag ជាមួយ fluxes (fluxes)។ ដើម្បីផ្ទេរទៅ slag ថ្មគោលដែលមានឧទាហរណ៍ ថ្មកំបោរដែល decompose នៅក្នុង furnace មួយយោងទៅតាមសមីការ
CaCO3 = CaO + CO2
បន្ថែមខ្សាច់។ លាយជាមួយនឹងអុកស៊ីដកាល់ស្យូម ខ្សាច់បង្កើតបានជាស៊ីលីកេត៖
CaO + SiO3 = CaSiO3
នេះគឺជាសារធាតុដែលមានចំណុចរលាយទាបដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន។ នៅក្នុងស្ថានភាពរាវវាអាចត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីឡ។

ប្រសិនបើថ្មមានជាតិអាស៊ីត ដែលមានបរិមាណស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតច្រើន ផ្ទុយទៅវិញ ថ្មកំបោរត្រូវបានផ្ទុកទៅក្នុងឡ ដែលបំប្លែងស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតទៅជាស៊ីលីកុន ហើយលទ្ធផលក៏ទទួលបានដូចគ្នាដែរ។ កាលពីមុន ស្លាកគឺជាកាកសំណល់ ប៉ុន្តែឥឡូវនេះវាត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់ដោយទឹក និងប្រើប្រាស់ជាសម្ភារៈសំណង់។
ដើម្បីរក្សាការចំហេះនៃឥន្ធនៈ ខ្យល់ដែលមានកំដៅ និងអុកស៊ីសែនត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាបន្តបន្ទាប់ទៅឡដុត។ វាត្រូវបានកំដៅនៅក្នុងម៉ាស៊ីនកំដៅខ្យល់ពិសេស - kiupers ។ Cowper គឺជាប៉មខ្ពស់ដែលសាងសង់ពីឥដ្ឋ refractory ដែលឧស្ម័នក្តៅចេញពីឡភ្លើងត្រូវបានបញ្ចេញ។ ឧស្ម័នផ្ទុះមានកាបូនឌីអុកស៊ីត CO2, N2 និងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត CO. កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតដុតនៅក្នុង cowper ដោយហេតុនេះបង្កើនសីតុណ្ហភាពរបស់វា។ បន្ទាប់មក ឧស្ម័នផ្ទុះត្រូវបានបញ្ជូនដោយស្វ័យប្រវត្តិទៅចង្ក្រានផ្សេងទៀត ហើយតាមរយៈទីមួយ ការផ្លុំខ្យល់ដែលសំដៅទៅកាន់ឡដុតចាប់ផ្តើម។ នៅក្នុង cowper ក្តៅ ខ្យល់ត្រូវបានកំដៅ ហើយដូច្នេះឥន្ធនៈត្រូវបានរក្សាទុក ដែលនឹងត្រូវចំណាយក្នុងបរិមាណច្រើនលើកំដៅខ្យល់ដែលចូលក្នុងឡភ្លើង។ ចង្រ្កានបំផ្ទុះនីមួយៗមានគោយន្តជាច្រើន។

■ 72. តើសមាសធាតុនៃបន្ទុកចង្ក្រានបំផ្ទុះគឺជាអ្វី?
73. រាយបញ្ជីដំណើរការគីមីសំខាន់ៗដែលកើតឡើងកំឡុងពេលរលាយដែក។
74. តើអ្វីជាសមាសធាតុនៃឧស្ម័នបំផ្ទុះ ហើយតើវាត្រូវប្រើក្នុងគោយន្តដោយរបៀបណា?
75. តើដែកវណ្ណះមានកាបូន 4% ប៉ុន្មានអាចទទួលបានពីរ៉ែដែកម៉ាញេទិក 519.1 គីឡូក្រាមដែលមានសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ 10%?
76. តើបរិមាណកូកាកូឡាផ្តល់បរិមាណកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីកាត់បន្ថយអុកស៊ីដដែកបាន 320 គីឡូក្រាមប្រសិនបើកូកាកូឡាមានកាបូនសុទ្ធ 97%?
77. តើ siderite គួរតែត្រូវបានដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេចដើម្បីឱ្យជាតិដែកអាចទទួលបានពីពួកគេ?

ការរលាយដែក

ដែក​ត្រូវ​បាន​រលាយ​ក្នុង​ចង្រ្កាន​ចំនួន​បី​ប្រភេទ​គឺ ចង្រ្កាន​បង្កើត​ឡើងវិញ​ចំហរ ម៉ាស៊ីន​បំប្លែង Bessemer និង​ចង្ក្រាន​អគ្គិសនី។
ចង្រ្កានចំហរគឺជាចង្រ្កានទំនើបបំផុតដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការរលាយដែកសំខាន់ (រូបភាព 84) ។ ចង្រ្កានចំហរ ដែលមិនដូចឡដុត មិនមែនជាឡដែលដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់នោះទេ។

អង្ករ។ 84. គ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍នៃឡភ្លើងបើកចំហ

ផ្នែកសំខាន់របស់វាគឺអាងងូតទឹកដែលសម្ភារៈចាំបាច់ត្រូវបានផ្ទុកតាមបង្អួចដោយម៉ាស៊ីនពិសេស។ ការងូតទឹកត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្លូវពិសេសទៅកាន់ម៉ាស៊ីនបង្កើតឡើងវិញ ដែលបម្រើឱ្យកំដៅឧស្ម័នដែលអាចឆេះបាន និងខ្យល់ដែលផ្គត់ផ្គង់ទៅឡ។ កំដៅកើតឡើងដោយសារតែកំដៅនៃផលិតផលចំហេះដែលត្រូវបានឆ្លងកាត់ឧបករណ៍បង្កើតឡើងវិញពីពេលមួយទៅពេលមួយ។ ចាប់តាំងពីមានពួកគេជាច្រើនពួកគេធ្វើការជាវេននិងកំដៅឡើងជាវេន។ ចង្ក្រានចំហរអាចផលិតដែកបានរហូតដល់ 500 តោនក្នុងមួយរលាយ។

ការចោទប្រកាន់នៃចង្ក្រានចំហរគឺមានភាពចម្រុះណាស់៖ សមាសភាពនៃការចោទប្រកាន់រួមមានដែកជ្រូក ដែកសំណល់អេតចាយ រ៉ែ លំហូរ (លំហូរ) នៃធម្មជាតិដូចគ្នានឹងនៅក្នុងដំណើរការឡដុត។ ដូចនៅក្នុងដំណើរការ furnace ផ្ទុះ កំឡុងពេលផលិតដែក ខ្យល់ និងឧស្ម័នដែលអាចឆេះបានត្រូវបានកំដៅក្នុងម៉ាស៊ីនបង្កើតឡើងវិញ ដោយសារកំដៅនៃឧស្ម័នផ្សង។ ឥន្ធនៈនៅក្នុងចង្រ្កានចំហរ គឺជាប្រេងដែលបាញ់ដោយក្បាលម៉ាស៊ីន ឬឧស្ម័នដែលអាចឆេះបាន ដែលបច្ចុប្បន្នត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាពិសេស។ ប្រេងឥន្ធនៈនៅទីនេះបម្រើដើម្បីរក្សាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅក្នុងឡ។
ដំណើរការនៃការរលាយដែកមានភាពខុសប្លែកគ្នាជាមូលដ្ឋានពីដំណើរការ furnace furnace ដោយហេតុថាដំណើរការ furnace blast គឺជាដំណើរការកាត់បន្ថយ ហើយការរលាយដែកគឺជាដំណើរការអុកស៊ីតកម្ម គោលបំណងគឺកាត់បន្ថយបរិមាណកាបូនដោយការកត់សុីនៅក្នុងម៉ាស់។ លោហៈ។ ដំណើរការដែលពាក់ព័ន្ធក្នុងរឿងនេះគឺស្មុគស្មាញណាស់។

ដែលមាននៅក្នុងរ៉ែ និងផ្គត់ផ្គង់ខ្យល់ទៅកាន់ចង្រ្កានសម្រាប់ដុតឥន្ធនៈឧស្ម័ន វាកត់សុី ក៏ដូចជាបរិមាណជាតិដែកយ៉ាងច្រើន ដែលប្រែវាទៅជាអុកស៊ីដដែក (II)៖ 2Fe + O2 \u003d 2FeO
ដែលមាននៅក្នុងដែកវណ្ណះ ឬភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហធាតុផ្សេងទៀតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ កាត់បន្ថយជាតិដែកលទ្ធផល (II) អុកស៊ីដម្តងទៀតទៅជាដែកលោហធាតុ យោងតាមសមីការ៖ Si + 2FeO \u003d SiO2 + 2Fe Mn + FeO \u003d MnO + Fe
ប្រតិកម្មស្រដៀងគ្នាជាមួយអុកស៊ីដដែក (II) និង: C + FeO = Fe + CO
នៅចុងបញ្ចប់នៃដំណើរការដើម្បីស្ដារអុកស៊ីដដែកដែលនៅសល់ (II) (ឬដូចដែលពួកគេនិយាយថា "deoxidize" វា) "deoxidizers" - ferroalloys - ត្រូវបានបន្ថែម។ សារធាតុបន្ថែមនៃម៉ង់ហ្គាណែស និងស៊ីលីកុនដែលមាននៅក្នុងពួកវាកាត់បន្ថយអុកស៊ីដដែកដែលនៅសល់ (II) យោងតាមសមីការខាងលើ។ បន្ទាប់ពីនោះការរលាយបានបញ្ចប់។ ការរលាយនៅក្នុងឡដែលបើកចំហត្រូវចំណាយពេល 8-10 ម៉ោង។

អង្ករ។ 85. ដ្យាក្រាមឧបករណ៍បំលែង Bessemer

ឧបករណ៍បំលែង Bessemer (រូបភាព 85) - ចង្រ្កានប្រភេទចាស់ ប៉ុន្តែមានដំណើរការខ្ពស់ណាស់។ ចាប់តាំងពីឧបករណ៍បំលែងដំណើរការដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ប្រេងឥន្ធនៈ វិធីសាស្រ្តនៃការផលិតដែកនេះកាន់កាប់កន្លែងដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងលោហធាតុ។ ឧបករណ៍បំលែងគឺជានាវាធ្វើពីដែករាងដូចផ្លែប៉ែសដែលមានសមត្ថភាពផ្ទុកពី 20 ទៅ 30 តោន តម្រង់ជួរពីខាងក្នុងជាមួយនឹងឥដ្ឋ refractory ។ កំដៅនីមួយៗនៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងមានរយៈពេល 12-15 នាទី។ ឧបករណ៍បំលែងមានគុណវិបត្តិមួយចំនួន: វាអាចដំណើរការបានតែលើជាតិដែករាវប៉ុណ្ណោះ។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាការកត់សុីនៃកាបូនត្រូវបានអនុវត្តដោយខ្យល់ឆ្លងកាត់ពីខាងក្រោមតាមរយៈម៉ាស់ទាំងមូលនៃជាតិដែករាវដែលបង្កើនល្បឿននៃការរលាយយ៉ាងខ្លាំងនិងបង្កើនអាំងតង់ស៊ីតេនៃការកត់សុី។ តាមធម្មជាតិ "កាកសំណល់" នៃជាតិដែកក្នុងករណីនេះគឺអស្ចារ្យជាពិសេស។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ពេលវេលារលាយខ្លីមិនអនុញ្ញាតឱ្យគ្រប់គ្រងវា ដើម្បីបន្ថែមភាពមិនបរិសុទ្ធនៃយ៉ាន់ស្ព័រ ដូច្នេះ ដែកថែបកាបូនភាគច្រើនត្រូវបានរលាយនៅក្នុងឧបករណ៍បំប្លែង។ នៅចុងបញ្ចប់នៃការរលាយ ការផ្គត់ផ្គង់ខ្យល់ត្រូវបានបញ្ឈប់ ហើយដូចនៅក្នុងដំណើរការចំហដែរ "សារធាតុ deoxidizers" ត្រូវបានបន្ថែម។

នៅក្នុងចង្រ្កានអគ្គីសនី (រូបភាពទី 86) ដែកយ៉ាន់ស្ព័រនៃថ្នាក់ពិសេសត្រូវបានរលាយ ភាគច្រើនមានសីតុណ្ហភាពរលាយខ្ពស់ មានផ្ទុក និងសារធាតុបន្ថែមផ្សេងទៀត។ ដែកថែបដែលបានបញ្ចប់ត្រូវបានបញ្ជូនទៅរមៀល។ នៅទីនោះ នៅលើរោងម៉ាស៊ីនរំកិលដ៏ធំ - ការរីកដុះដាល និងបន្ទះឈើ - ពួកគេបានបង្ហាប់ដែកក្តៅក្រហម ដោយមានជំនួយពីវិល ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតរូបរាងផ្សេងៗពីដែកសន្លឹក។

រូបភាព 86. គ្រោងការណ៍នៃចង្រ្កានធ្នូអគ្គិសនី។ 1 - អេឡិចត្រូត, 2 - បង្អួចផ្ទុក, 3 - កំណាត់សម្រាប់ការចេញផ្សាយដែក, 4 - យន្តការបង្វិល

ជាតិដែកក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសេដ្ឋកិច្ចជាតិ។ មិនមានសាខាតែមួយនៃសេដ្ឋកិច្ចជាតិអាចធ្វើបានដោយគ្មានវាទេ។ ដើម្បីសន្សំសំចៃលោហធាតុដែកនាពេលបច្ចុប្បន្នតាមដែលអាចធ្វើទៅបានពួកគេកំពុងព្យាយាមជំនួសវាដោយសម្ភារៈសំយោគ។
ឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន និងរថយន្ត យន្តហោះ និងឧបករណ៍ ឧបករណ៍សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធបេតុងពង្រឹង សំណប៉ាហាំងសម្រាប់ប្រអប់សំណប៉ាហាំង និងសន្លឹកដំបូល កប៉ាល់ និងស្ពាន ម៉ាស៊ីនកសិកម្ម និងធ្នឹម បំពង់ និងផលិតផលគ្រួសារទាំងមូលត្រូវបានផលិតចេញពីលោហធាតុដែក។

■ 78. តើអ្វីជាភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានរវាងដំណើរការផលិតដែក និងដំណើរការឡដុត?
79. តើចង្រ្កានអ្វីខ្លះដែលប្រើសម្រាប់ការរលាយដែក?
80. តើអ្វីជាឧបករណ៍បង្កើតឡើងវិញនៅក្នុងឡភ្លើងចំហរ?

81. បញ្ជាក់សមាសភាពនៃការចោទប្រកាន់នៃឡភ្លើងបើកចំហនិងភាពខុសគ្នារបស់វាពីសមាសភាពនៃការចោទប្រកាន់នៃ furnace ផ្ទុះមួយ?
82. តើអ្វីជា "deoxidizers"?
83. ហេតុអ្វីបានជាការរលាយដែកហៅថា oxidative smelting?
84. តើដែកដែលមានកាបូន 1% អាចទទួលបានពីដែក 116.7 គីឡូក្រាមដែលមានកាបូន 4% ប៉ុន្មាន?
85. តើ ferromanganese មានផ្ទុកម៉ង់ហ្គាណែស 80% ប៉ុន្មាននឹងត្រូវបានទាមទារដើម្បី "deoxidize" 36 គីឡូក្រាមនៃ ferrous oxide?

អត្ថបទលើប្រធានបទដែក ដែលជាក្រុមរងបន្ទាប់បន្សំនៃក្រុមទី VIII

ដែក និងអគ្គិសនី លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ដែកមានភាពខុសគ្នា។ មានដែកថែបដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការស្នាក់នៅរយៈពេលយូរនៅក្នុងទឹកសមុទ្រ ដែកដែលអាចទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និង...

នៅក្នុងក្រុម IB (ក្រុមទង់ដែង) មានលោហៈផ្លាស់ប្តូរ Cu, Ag, Au ដែលមានការបែងចែកអេឡិចត្រុងស្រដៀងគ្នា ដែលកំណត់ដោយបាតុភូតនៃ "ការទម្លាយ" ឬ "ការបរាជ័យ" នៃអេឡិចត្រុង។

បាតុភូតនៃ "ការលេចធ្លាយ" គឺជាការផ្ទេរនិមិត្តសញ្ញាមួយនៃ valence s-electrons ទាំងពីរទៅកាន់ d-sublevel ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីការរក្សាមិនស្មើគ្នានៃអេឡិចត្រុងខាងក្រៅដោយស្នូល។

ការផ្លាស់ប្តូរនៃ s-electron មួយទៅកម្រិតខាងក្រៅនាំឱ្យមានស្ថេរភាពនៃ d-sublevel ។ ដូច្នេះ អាស្រ័យលើកម្រិតនៃការរំភើប អាតូមនៃក្រុម IB អាចបរិច្ចាគពីអេឡិចត្រុងពីមួយទៅបីទៅការបង្កើតចំណងគីមី។ ជាលទ្ធផលធាតុនៃក្រុម IB អាចបង្កើតជាសមាសធាតុដែលមានស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +1, +2 និង +3 ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយមានភាពខុសគ្នា: សម្រាប់ទង់ដែងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មមានស្ថេរភាពបំផុតគឺ +1 និង +2; +1 សម្រាប់ប្រាក់ និង +1 និង +3 សម្រាប់មាស។ លេខសំរបសំរួលលក្ខណៈច្រើនបំផុតនៅក្នុងក្រុមនេះគឺ 2, 3, 4 ។

ធាតុនៃក្រុម IB គឺមានភាពអសកម្ម។ នៅក្នុងស៊េរីអេឡិចត្រូគីមីពួកគេឈរបន្ទាប់ពីអ៊ីដ្រូសែនដែលត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងសមត្ថភាពកាត់បន្ថយខ្សោយរបស់ពួកគេ។ ដូច្នេះពួកវាកើតឡើងដោយធម្មជាតិនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ពួកវាស្ថិតក្នុងចំណោមលោហៈដំបូងបង្អស់ដែលបុរសបុរាណបានរកឃើញ និងប្រើប្រាស់។ សមាសធាតុខាងក្រោមត្រូវបានរកឃើញជាហ្វូស៊ីល៖ Cu 2 O - cuprite, Cu 2 S - chalcosine, Ag 2 S - argentite, acanthite, AgCl - kerargyrite, AuTe 2 - calaverite, (Au, Ag) Te 4 - sylvanite ។

នៅក្នុងក្រុម IB លក្ខណៈសម្បត្តិកាត់បន្ថយ និងមូលដ្ឋានថយចុះពីទង់ដែងទៅជាមាស។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃសមាសធាតុនៃទង់ដែងប្រាក់មាស។

អុកស៊ីដប្រាក់ (I) ត្រូវបានទទួលដោយការកំដៅប្រាក់ជាមួយអុកស៊ីសែន ឬដោយការព្យាបាលដំណោះស្រាយ AgNO 3 ជាមួយអាល់កាឡាំង៖

2 AgNO 3 + 2KOH > Ag 2 O + 2KNO 3 + H 2 O

អុកស៊ីដប្រាក់ (I) រលាយក្នុងទឹកបន្តិច ប៉ុន្តែដោយសារអ៊ីដ្រូលីស៊ីស ដំណោះស្រាយមានប្រតិកម្មអាល់កាឡាំង។

Ag 2 O + H 2 O > 2Ag + + 2OH -

នៅក្នុងដំណោះស្រាយ cyanide វាប្រែទៅជាស្មុគស្មាញ៖

Ag 2 O + 4KSN + H 2 O > 2K [Ag (CN) 2] + 2KOH

Ag 2 O គឺជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏ខ្លាំងក្លា។ អុកស៊ីតកម្មអំបិលក្រូមីញ៉ូម (III)៖

3Ag 2 O + 2Cr(OH) 3 + 4NaOH > 2Na 2 CrO 4 + 6Ag + 5H 2 O,

ក៏ដូចជា aldehydes និង halocarbons ។

លក្ខណៈសម្បត្តិអុកស៊ីតកម្មនៃអុកស៊ីដប្រាក់ (I) កំណត់ការប្រើប្រាស់ការព្យួររបស់វាជាថ្នាំសំលាប់មេរោគ។

នៅក្នុងស៊េរីអេឡិចត្រូគីមីនៃសក្តានុពល redox ធម្មតា ប្រាក់កើតឡើងបន្ទាប់ពីអ៊ីដ្រូសែន។ ដូច្នេះ ប្រាក់លោហធាតុមានប្រតិកម្មតែជាមួយអុកស៊ីតកម្មប្រមូលផ្តុំអាស៊ីតនីទ្រីក និងស៊ុលហ្វួរិក៖

2Ag + 2H 2 SO 4 > Ag 2 SO 4 + 5O 2 + 2H 2 O

អំបិលប្រាក់ភាគច្រើនគឺរលាយតិចតួច ឬខ្សោយ។ អនុវត្ត halides insoluble, phosphates ។ ប្រាក់ស៊ុលហ្វាត និងប្រាក់កាបូណាតគឺរលាយមិនបានល្អ។ ដំណោះស្រាយនៃ silver halides decompose នៅក្រោមសកម្មភាពនៃ ultraviolet និង X-rays:

2AgCl -- hn > 2Ag + Cl 2

កាន់តែមានភាពរសើបចំពោះសកម្មភាពនៃកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងកាំរស្មីអ៊ិចគឺគ្រីស្តាល់ AgCl ដែលមានសារធាតុផ្សំនៃប្រូមូន។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃពន្លឺមួយនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ប្រតិកម្មកើតឡើង

Вr -- + hн > Вг ° + e -

Ag + + e ~ > Ag°

2AgBr > 2Ag 0 + Br 2

ទ្រព្យសម្បត្តិនៃ halides ប្រាក់នេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការផលិតសម្ភារៈដែលងាយនឹងប្រតិកម្ម ជាពិសេសខ្សែភាពយន្តរូបថត ខ្សែភាពយន្តកាំរស្មីអ៊ិច។

សូលុយស្យុងក្លរួមិនរលាយ និងសូលុយស្យុងប្រូមីតរលាយក្នុងអាម៉ូញាក់ដើម្បីបង្កើតអាម៉ូញាក់៖

AgCl + 2NH 3 > [Ag (NH 3) 2] Cl

ការរំលាយ AgCl គឺអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែអ៊ីយ៉ុងប្រាក់ចងចូលទៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងស្មុគស្មាញខ្លាំង។ ដូច្នេះ អ៊ីយ៉ុងប្រាក់មួយចំនួននៅតែមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដែលវាមិនគ្រប់គ្រាន់នៃពួកវាដើម្បីបង្កើតជា precipitate ចាប់តាំងពីផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំគឺតិចជាងថេរនៃការរលាយ។

លក្ខណៈសម្បត្តិបាក់តេរីនៃ AgCl ត្រូវបានប្រើក្នុងការរៀបចំសម្រាប់ការព្យាបាលភ្នាសរំអិលនៃឧស្ម័ន។ សម្រាប់ការក្រៀវ និងការរក្សាទុកផលិតផលម្ហូបអាហារ "ទឹកប្រាក់" ត្រូវបានប្រើ - ទឹកចម្រោះដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយគ្រីស្តាល់ AgCl ។

ដូចគ្នានឹងប្រាក់ដែរ ទង់ដែង (I) បង្កើតបានជា halides ដែលមិនអាចរលាយបាន។ អំបិលទាំងនេះរលាយក្នុងអាម៉ូញាក់ ហើយបង្កើតជាសារធាតុស្មុគស្មាញ៖

CuCl + 2NH 3 > [Cu(NH 3) 2]Cl

អុកស៊ីដមិនរលាយក្នុងទឹក និងអ៊ីដ្រូសែននៃទង់ដែង (II) ដែលមានមូលដ្ឋាននៅក្នុងធម្មជាតិ និងរលាយក្នុងអាស៊ីត៖

Cu (OH) 2 + 2HCl + 4H 2 O > [Cu (H 2 O) 6] Cl 2

ការជលផលជាលទ្ធផល [Cu(H 2 O) 6] 2+ ផ្តល់ពណ៌ខៀវភ្លឺដល់ដំណោះស្រាយ។

ទង់ដែង (II) អ៊ីដ្រូសែនរលាយក្នុងអាម៉ូញាក់ បង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញដែលប្រែពណ៌ទៅជាពណ៌ខៀវ៖

Cu (OH) 2 + 4NH 3 + 2H 2 O > [Cu (NH 3) 4 (H 2 O) 2] (OH) 2

ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់ប្រតិកម្មគុណភាពចំពោះអ៊ីយ៉ុងទង់ដែង (II) ។

អំបិលទង់ដែង ប្រាក់ និងមាសមានអន្តរកម្មជាមួយស៊ុលហ្វីតដែកអាល់កាឡាំង និងអ៊ីដ្រូសែនស៊ុលហ្វីតដើម្បីបង្កើតជាទឹកភ្លៀងដែលមិនរលាយក្នុងទឹក - Ag 2 S, Cu 2 S, CuS, Au 2 S 3 ។

ភាពស្និទ្ធស្នាលខ្ពស់នៃលោហៈក្រុម IB សម្រាប់ស្ពាន់ធ័រកំណត់ថាមពលចំណង M-S ខ្ពស់ ហើយនេះកំណត់លក្ខណៈជាក់លាក់នៃឥរិយាបទរបស់ពួកគេនៅក្នុងប្រព័ន្ធជីវសាស្ត្រ។

ស៊ីស្យូមនៃលោហធាតុទាំងនេះងាយធ្វើអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុដែលមានក្រុមដែលមានស្ពាន់ធ័រ។ ឧទាហរណ៍ Ag + និង Cu + ions មានប្រតិកម្មជាមួយអង់ស៊ីម dithiol នៃ microorganisms យោងទៅតាមគ្រោងការណ៍៖

ការដាក់បញ្ចូលអ៊ីយ៉ុងដែកនៅក្នុងសមាសភាពនៃប្រូតេអ៊ីនធ្វើឱ្យអង់ស៊ីមអសកម្មបំផ្លាញប្រូតេអ៊ីន។

យន្តការដូចគ្នានេះបញ្ជាក់ពីសកម្មភាពរបស់ថ្នាំដែលមានប្រាក់ និងមាសដែលប្រើក្នុងផ្នែកសើស្បែក។

សមាសធាតុមាស (III) ទូទៅបំផុតគឺ AuCl 3 chloride ដែលងាយរលាយក្នុងទឹក។

អុកស៊ីដមាស និងអ៊ីដ្រូសែន (III) គឺជាសមាសធាតុ amphoteric ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីតច្បាស់ជាង។ Gold hydroxide (III) មិនរលាយក្នុងទឹកទេប៉ុន្តែរលាយក្នុងអាល់កាឡាំងជាមួយនឹងការបង្កើត hydroxo complex:

AuO (OH) + NaOH + H 2 O > Na [Au (OH) 4]

ប្រតិកម្មជាមួយអាស៊ីតដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញអាស៊ីត៖

AuO (OH) + 2H 2 SO 4 > H [Au (SO 4) 2] + 2H 2 O

មួយចំនួនធំនៃសមាសធាតុស្មុគស្មាញត្រូវបានគេស្គាល់សម្រាប់មាសនិង analogues របស់វា។ ប្រតិកម្មដ៏ល្បីល្បាញនៃការរំលាយមាសនៅក្នុង "aqua regia" (1 ភាគនៃ conc ។ HMO3 និង 3 ភាគនៃ conc ។ HCl) គឺជាការបង្កើតអាស៊ីតស្មុគស្មាញមួយ:

Au + 4HCl + HNO 3 > H [AuCl 4] + NO + 2H 2 O

នៅក្នុងរាងកាយ, ទង់ដែងមានមុខងារនៅក្នុងរដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម +1 និង +2 ។ អ៊ីយ៉ុង Cu + និង Cu 2+ គឺជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីន "ពណ៌ខៀវ" ដាច់ដោយឡែកពីបាក់តេរី។ ប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងគ្នាហើយត្រូវបានគេហៅថា azurins ។

ទង់ដែង (I) ភ្ជាប់យ៉ាងរឹងមាំទៅនឹងលីហ្គែនដែលមានស្ពាន់ធ័រ និងទង់ដែង (II) ទៅនឹងក្រុមប្រូតេអ៊ីន carboxyl, phenolic និងអាមីណូ។ ទង់ដែង (I) ផ្តល់ឱ្យស្មុគ្រស្មាញជាមួយនឹងលេខសំរបសំរួលនៃ 4 ។ រចនាសម្ព័ន្ធ tetrahedral ត្រូវបានបង្កើតឡើង (ប្រសិនបើចំនួនគូនៃ d-electrons ត្រូវបានចូលរួម) ។ សម្រាប់ទង់ដែង (II) លេខសំរបសំរួលគឺ 6 វាត្រូវគ្នាទៅនឹងធរណីមាត្រ orthorhombic នៃស្មុគស្មាញ។