ŞÜKÜr mustafa, İLTİfat ləTİfov ümumtəhsil məktəblərinin 9-cu sinfi üçün



Yüklə 3.97 Kb.
PDF просмотр
səhifə7/30
tarix28.04.2017
ölçüsü3.97 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   30

 
Alınması. Dəmiri onun ikivalentli duzlarının suda məhlullarının elektrolizindən 
və oksidlərinin reduksiyasından almaq olur: 
 
Fe
2
O
3  
+ 3H
2


 
t
2Fe  + 3H
2
                3Fe
3
O
4
 + 8Al


 
t
9Fe  + 4Al
2
O

 
Sənayedə  dəmir  (çuqun  və  polad  şəklində),  əsasən,  dəmir(III)  oksidin  karbon-
monooksidlə reduksiyasından alınır:
 
 
Fe
2
O
3
 + 3CO 


 
t
 
2Fe + 3CO
2

 
Fiziki xassələri. Dəmir – parlaq, gümüşü-ağ rəngli, plastik metaldır. İstiliyi və 
elektrik cərəyanını yaxşı keçirir. O, ağır (
 = 7,87 q/sm
3
) və çətinəriyən (t
ər 
= 1539°C) 
metallara aiddir. Dəmir asan maqnitlənir. 
Kimyəvi xassələri. Dəmir orta aktivliyə malik metaldır. O, bəsit və mürəkkəb 
maddələrlə qarşılıqlı təsirdə olur: 
(a)
 oksigen və digər qeyri-metallarla                
    3Fe + 2O
2


 
t
Fe
3
O
4
                  2Fe + 3Cl
2


 
t
2FeCl
3
             Fe + S


 
t
FeS
 
                   
dəmir yanığı  
(dəmir yanığında FeO·Fe
2
O

dəmir müvafiq olaraq +2 və +3 oksidləşmə dərəcə-
sindədir). 
(b)
  rütubətli hava və yüksək temperaturda su buxarı ilə 
4Fe
 +  6H
2
O
 + 3O
2
 
rütubətli hava
 4Fe OH
3
            3Fe + 4H
2
O
(buxar) 


 
t
 
Fe
3
O
4
 + 4H
2
 
Dəmirin 
hematit 
(a) 
və 
siderit  
(b) 
mineralları 
(b)
(a) 

 
 
42 
 
(c)
 özündən az aktiv olan metalların duzlarının məhlulları ilə 
Fe + CuSO

 FeSO
4
 + Cu 
(d)
 xlorid və durulaşdırılmış sulfat turşusu ilə 
Fe + 2HCl 
 FeCl
2
 + H
2
              Fe + H
2
SO
4
(duru)
 
 FeSO
4
 + H
2
 
Qatı sulfat və nitrat turşuları ilə dəmir adi şəraitdə passivləşir və reaksiyaya girmir. 
Qızdırıldıqda isə aşağıdakı tənliklər üzrə qarşılıqlı təsirdə olur:  
2Fe + 6H
2
SO
4
(qatı)
 


 
t
Fe
2
(SO
4
)

+ 3SO
2

 
+ 6H
2

Fe + 4HNO
3
(qatı)
 


 
t
Fe(NO
3
)

+ NO
 + 2H
2

 
 
 
Təyini.  Məhlulda  Fe
3+ 
ionunun  təyini  qələvilərin  təsirindən  dəmir(III)  hidrok-
sidin  qırmızı-qonur  rəngli  çöküntüsünün  əmələ  gəlməsinə,  rodanidlərin,  məsələn,  
kalium-rodanidin təsirindən məhlulun qan-qırmızı rəngə boyanmasına əsaslanır: 
FeCl
3  
+ 3NaOH 
 Fe(OH)
3
  +  3NaCl 
                         qırmızı-qonur rəngli
 
 
FeCl

+ 3KSCN 
 Fe(SCN)
3
  +  3KCl 
                                                                            qan-qırmızı rəngli məhlul 
 
Məhlulda  Fe
2+
  ionunun  təyini  isə  qələvilərin  təsirindən  tədricən  qonurlaşan  də-
mir(II) hidroksidin yaşılımtıl çöküntüsünün əmələ gəlməsinə əsaslanır:
  
                                 FeCl
2
 + 2KOH 
 Fe(OH)
2
 + 2KCl 
                                                        
Dəmirin oksid və hidroksidləri 
Dəmir oksidləri – FeO, Fe
3
O
4
 və Fe
2
O
3
 suda həll olmayan, turşuda həllolan bərk 
maddələrdir. FeO əsasi, Fe
2
O
3
 isə zəif amfoter xassəyə malikdir. Fe
3
O
4
 (FeO·Fe
2
O
3

 
– qarışıq oksiddir: 
 
Fe
3
O
4
  +  8HCl 
 FeCl
2
 + 2FeCl
3  
+ 4H
2

 
Dəmir(II) oksid dəmir(III) oksidin reduksiyasından, dəmir(III) oksid isə dəmir(III) 
hidroksidin termiki parçalanmasından, sənayedə isə piritin yandırılmasından alınır: 
 
      Fe
2
O
3
 + CO 


 
t
2FeO + CO
2
                2Fe(OH)



 
t
 
Fe
2
O
3    
+ 3H
2

                                                                            4FeS
2
 + 11O
2


 
t
2Fe
2
O

 + 8SO
2
 
 
Amfoter xassəli oksid kimi Fe
2
O
3
 həm turşularla, həm də qələvilərlə qarşılıqlı 
təsirdə olur:                              
 
Fe
2
O
3
+ 6HCl 
2FeCl
3
 +3H
2
O     Fe
2
O
3
+2NaOH





ÿðèòäèêäÿ
2NaFeO
2
 + H
2
O  
                                                                                                                             natrium-metaferrit 
 
 
Bilik qutusu 
• Dəmirin xlorid və ya duru sulfat turşuları ilə reaksiyasından ikivalentli 
duzları, xlorla, nitrat və ya qatı sulfat turşuları ilə reaksiyasından isə üçvalentli duzları 
alınır. 

 
 
 
43 
•   III  fəsil  •  
Əlavə yarımqrup metalları 


 
 
 
Fe(OH)
2
  –  əsasi,  Fe(OH)
3
  isə  zəif amfoter  xassəyə  malikdir.  Başqa  sözlə,  də-
mir(III) hidroksid dəmir(II) hidroksidə nisbətən daha zəif əsasdır. 
 
 
 
 
 
 
1. Hansı sxem üzrə dəmir alına bilməz? 
A) Fe
2
O

+ H
2


 t
                B) Fe
2
O
3
 + Al


 t
               C) Fe
3
O
4
 + Al


 t
     
D) Fe
3
O

+ Cu


 t
                E) Fe
3
O
4  
+ CO


 t
 
 
2. Hansı maddənin köməyi ilə Fe
2+
 və Fe
3+
 ionlarını məhlulda təyin etmək olar? 
A) H
2
SO
4
           B) KOH           C) KCl            D) HNO
3
              E) Cl
2
 
 
3. Sxemləri tamamlayın və  ikivalentli dəmir duzlarının alındığı tənlikləri qeyd edin. 
1. Fe + HNO
3
(qatı) 


 t
  
  2. Fe + HCl(qatı)                3. Fe + H
2
SO
4
(duru) 
   
4. Fe + H
2
SO
4
(qatı) 


 t
  
  5. Fe + Cl
2


 t
 
4. Nə üçün 4–7-ci dövrlərin əlavə yarımqrup elementləri d- və f-elementləri adlanır? 
5. Dəmirin hansı fiziki xassəsinə görə onu əksər digər metallardan fərqləndirmək olar? 
6.  +2  və  +3  oksidləşmə  dərəcələrindən  hansı  dəmirin  birləşmələri  üçün  daha  səciyyəvidir? 
Hansı oksidləşmə dərəcəsi halında bu birləşmələr havada daha davamlıdır? 
7.  Mis(II)  sulfat  məhluluna  salınmış  dəmir  lövhənin  kütləsi  0,2  q  artmışdır.  Dəmir  lövhə 
üzərinə neçə qram mis çökmüşdür? A
r
(Fe) = 56, A
r
(Cu) = 64. 
 
8. Çevrilmələrin tənliklərini tərtib edin:   
 
     
        1. Fe
2
O
3


 
1
Fe


 
2
FeCl
2


 
3
Fe(OH)
2


 
4
FeO


 
5
FeSO
4


 
6
FeCl

 
        2. Fe


 
1
FeCl
3


 
2
Fe(OH)
3


 
3
Fe
2
O
3


 
4
Fe
2
(SO
4
)
3


 
5
Fe(SCN)

 
 
 
 
Bilik  qutusu 
•  Dəmirin  hidroksidləri  –  Fe(OH)
2
  və  Fe(OH)
3
  iki  və  üçvalentli  dəmirin 
duzlarının məhlullarına qələvinin təsirindən alınır. Dəmir(III) hidroksid həmçinin dəmir(II) 
hidroksidin oksidləşməsindən alınır: 
 
   FeCl

+ 2NaOH 
 Fe(OH)
2
 + 2NaCl            4Fe(OH)

+ 2H
2
O + O

 4Fe(OH)

   FeCl

+ 3NaOH 
 Fe(OH)
3
 + 3NaCl            2Fe(OH)
2
 + H
2
O

 2Fe(OH)
3
 
 
Sağdakı iki tənlik Fe
2+
 ionunun asan oksidləşməsi xassəsini əks etdirir. 
Yetkin  insan  orqanizmində  4–5  q  dəmir  olur.  Dəmir  ağciyərdən  hücey-
rələrə  oksigenin  daşınmasında  iştirak  edən  hemoqlobinin  tərkib  hissə-
sidir. Bir çox fermentlər dəmirin birləşmələridir. Dəmirlə daha zəngin olan 
orqan qaraciyər və dalaqdır. Qan azlığı olduqda dəmirlə zəngin olan qida-
lar (qarabaşaq, alma, kahı) məsləhət görülür.
 
Bu maraqlıdır 
 
•  əlavə  yarımqrup  elementləri  •  hematit  •  siderit  •  maqnitlənmə  • 
kalium-rodanid •   
Açar sözlər
 
 
 
Öyrəndiklərinizi tətbiq edin və yoxlayın 

 
 
44 
 
 Ç
UQUN VƏ POLAD İSTEHSALI              
 
 
 
 
 
• Çuqun – tərkibində 2%-dən 4%-ə qədər karbon, həmçinin bir qədər silisium
manqan, fosfor və kükürd olan dəmir ərintisidir.  
 
 
 
Çuqun  domna sobasında  (
a
)  alınır.  Çuqunun  alınması  üçün  domna  sobasının 
yuxarısından növbə ilə koks (C), sonra dəmir filizi (Fe
2
O
3
 və ya Fe
3
O
4
) ilə flüsun (adə-
tən, CaCO
3
) qarışığı doldurulur. Sobanın aşağısından isə oksigenlə zənginləşdirilmiş 
və  800°C-dək  qızdırılmış  hava  üfürülür.  Qızdırılmış  havanın  təsirindən  koks 
ekzotermik reaksiya üzrə yanır və temperatur 1500°C-dək yüksəlir (t. 1). 
Əmələ gələn CO

közərmiş kömürlə qarşılıqlı təsirdə olub karbon-monooksid CO 
əmələ gətirir ki (t. 2), o da
 
dəmir oksidlərini dəmir alınana qədər reduksiya edir (t. 
3
 –
5
; 
bax: domna sobasının sxemi). (Dəmirin reduksiyasında qismən koks da iştirak edir.)  
                  (1)
  C + O
2


 
t
CO
2                             
(2)
  CO
2
 + C 


 
t
2CO 
Dəmirin  bir  hissəsi  közərmiş  koks  və  karbon-monooksidlə  birləşərək  dəmir-
karbid (sementit) Fe
3
C əmələ gətirir:
 
 
                 (6)
 3Fe + C


 
t
Fe
3
C                
(7)
 3Fe + 2CO 


 
t
Fe
3
C + CO
2
 
Yuxarıda göstərilən proseslərlə yanaşı, silisium, manqan, fosfor və kükürd də öz 
birləşmələrindən reduksiya olunur.  

 
Texnikada dəmir, əsasən, hansı şəkildə istifadə olunur? Nə üçün? 
– Sizcə, nə üçün sənayedə çuqun və polad saf dəmirdən deyil, dəmir filizindən 
istehsal olunur?
 
 
 
 
Fəaliyyət 
Domna prosesi 
 (flüs + filiz + koks) 
domna qazı 
800
C-dək 
qızdırılmış 
hava + O
2
 
3Fe
2
O
3
+CO 
2Fe
3
O

+ CO
2
 (t. 3) 
Fe
3
O
4
 +CO   
3FeO + CO
2
  (t. 4) 
600
C–
450
C–
700
C–
FeO+CO
Fe 
+ CO
2  
(t. 5) 
C
CO
2
CO 
şlak
çuqun 
Domnada baş verən proseslərin 
tənlikləri əsasında suallara cavab 
verin:
 
– Nə üçün sobaya (yuxarıdan) 
əvvəlcə filiz yox, koks verilir?
 
– Hansı temperaturda filizin reduk-
siyası başlanır?
 
– Sizcə, nə üçün sobada 
temperatur 800
C-dən yuxarı 
qalxır?
 
– Fe
2
O
3
-ün reduksiyası zamanı 
filizin tərkibinin dəyişməsi hansı 
ardıcıllıq üzrə baş verir?
(a)
Domna sobası 

 
 
 
45 
•   III  fəsil  •  
Əlavə yarımqrup metalları 


Bu birləşmələr filizlə koksun çətinəriyən boş süxurlarının tərkibində qatışıq şək-
lində olur: 
(8)
  SiO
2
boş  süxur
+
 2C


 
t
 Si + 2CO↑
                       
 
(9)
   MnO
boş  süxu
r
+
 C


 
t
Mn
 + CO↑    
 
    (10)
  Ca
3
(PO
4
)
2
boş  süxur
+
 5C


 
t
2P
 + 3CaO + 5CO↑   
(11)
   FeS
2
boş  süxur


 
t
 FeS
 + S   
 
Beləliklə, domna prosesi zamanı alınan silisium, fosfor, kükürd və manqan, həm-
çinin sementit və karbon ərimiş dəmirdə həll olaraq maye çuqun əmələ gətirir. 
 
 
 
Beləliklə,  domna prosesinin (kimyəvi) mahiyyəti dəmir filizinin karbon-mono-
oksidlə reduksiyasından ibarətdir. 
Çuqun iki cür olur: boz və ağ çuqun. Boz çuquna tökmə çuqun, ağ çuquna isə 
poladlıq çuqun da deyilir. 
Tökmə çuqunun tərkibində karbon qrafit şəklində olur. Texnikada tökmə çuqundan 
boruların, maşın və dəzgah hissələrinin, istilik batareyalarının hazırlanmasında isti-
fadə olunur.   
Poladlıq çuqunun tərkibində karbon sementit şəklində olur. Ondan əsas etibarilə 
polad emalında istifadə edilir. 
 
 
 
Bilik qutusu 
• Boş süxurun reduksiya olunmamış hissəsi flüs vasitəsilə şlak şəklində 
kənar edilir. Əgər boş süxur turşu xassəli silisium-dioksiddən ibarət olarsa, flüs kimi 
əsasi xassəli əhəngdaşından və ya dolomitdən (və əksinə) istifadə edilir: 
      
     CaCO
3
      flüs 
  
CaO + CO
2
                       CaO
 
  
 
SiO
2
 boş süxur
 
 CaSiO
3
   şlak 
      
 
         
 
     CaCO
3
 
 ·  MgCO
3
 flüs  dolomit
   +
    2SiO
2
boş süxur
     CaSiO
3
 + MgSiO
3
 
       şlak
+
 2CO
2
 
 
 
Əmələ gələn asanəriyən silikat tərkibli şlaklar ərimiş çuqunun səthində toplanaraq onu 
oksidləşmədən qoruyur.  
Domnadan çıxan qazlar domna qazı adlanır. Onun tərkibində CO,  N
2
 və CO
2
 olur. 
Domna  qazının  istisindən  sobaya  verilən  havanı  regeneratorlarda  qızdırmaq  üçün 
istifadə olunur. 
Domna sobasında reaksiyaları sürətləndirmək üçün aşağıdakı şərtlər yerinə yetirilir: 
1. Sobaya daxil olan hava oksigenlə zənginləşdirilir  və regeneratorlarda qızdırılır. 
2. Domnaya hava ilə yanaşı, təbii qaz (CH
4
) üfürülür; nəticədə domnada reduksiya-
edicinin (CO) qatılığı artır və əlavə olaraq yeni reduksiyaedici (H
2
) əmələ gəlir: 
 
                                                                           CO

  +  C 
 2CO 
 CH

+ 2O
2  
 CO
2   
+  2H
2

    H
2
O  +  C  
 CO + H

 
3. Filiz zənginləşdirilir.  
4. Filizin, koksun və flüsun hissəcikləri domnaya qədər optimal ölçüdə hazırlanır. 

 
 
46 
 
Polad istehsalı                        
 Polad – tərkibində 0,1–2%-ə qədər karbon və az miqdarda digər qatışıqlar (Si, 
Mn, S, P) olan dəmir ərintisidir. 
 
 
 
Poladın alınması çuqunun tərkibində olan C, S, P, Si və digər qatışıqların kənar 
edilməsindən ibarətdir. Buna qatışıqların oksidləşdirilməsi ilə nail olunur. 
 
 
 
Polad istehsalının əsasını təşkil edən reaksiyalar aşağıdakılardır. Oksidləşmə pro-
sesində böyük miqdarda FeO alındığı üçün qatışıqların oksidləşməsində oksigenlə 
yanaşı, dəmir(II) oksid də iştirak edir. 
2C + O
2


 
t
 
2CO 
Si  + O
2


 
t
 
SiO
2
 
4P + 5O
2


 
t
2P
2
O
5
 
2Mn + O



 
t
2MnO
   
  S + O



 
t
SO
2  
2Fe + O



 
t
2FeO 
 
Silisium və fosforun oksidləri əhəngdaşı vasitəsilə şlak şəklində kənar edilir: 
 
CaCO
3
+ SiO
2
 


 
t
  CaSiO
3
              ş
 
 +CO
2
     3CaCO
3
+P
2
O
5
 


 
t
 Ca
3
(PO
4
)
2
 ş
 
 +3CO
2
 
                                                                                                                
 
Dəmir(II) oksidin tam reduksiyası üçün ərinmiş polada reduksiyaedici maddələr, 
məsələn, ferromanqan (və ya ferroxrom; bax: səh. 51) əlavə edilir. Ferromanqan də-
mirin manqanla ərintisidir. Manqan dəmir(II) oksiddən oksigeni qoparıb manqan(II) 
oksidə çevrilir, sonuncu isə SiO
2
 ilə birləşərək şlak şəklində kənar edilir: 
FeO + Mn 


 
t
MnO + Fe         MnO +  SiO
2 

 
t
MnSiO
3
 şlak 
  
Çuqundan poladı 3 üsulla – marten, oksigen-konvertor  elektrotermik üsullarla 
alırlar. 
 
Marten üsulu ilə poladın alınması prosesi marten sobasında xüsusi vannada apa-
rılır. Yüksək temperaturu (1700–1750°C) saxlamaq məqsədilə maye çuqunun sət-
hində qaz yandırılır. Vannaya ərinmiş çuqun, dəmir qırıntıları, bəzən isə dəmir filizi 
də  əlavə  olunur.  Çuqunun  tərkibindəki  qatışıqların  (C,  S,  P,  Si)  oksidlərə  çevril-
məsində dəmir qırıntılarının və dəmir filizinin tərkibindəki oksigen də iştirak edir. 
Poladın alınması çuqunun tərkibindəki qatışıqların onların oksidləşməsi yolu ilə kənar edil-
məsindən ibarətdir. Buna əsasən suallara cavab verin: 
– Dəmirin kütlə payı çuqunda, yoxsa poladda daha çoxdur? Nə üçün? 
– Polad istehsalında oksidlərin hansı tipləri əmələ gəlir? Cavabınızı izah edin. 
– Prosesdə, əsasən, hansı tip – ekzo-, yoxsa endotermik reaksiyalar baş verir? Nə üçün? 
– Poladda karbonun qalması poladın xassələrinə necə təsir göstərir? 
 
 
Fəaliyyət 
Çuqundan poladın alınması
 
 
Bilik qutusu 
• Poladın tərkibində fosforla kükürdün olması daha çox xoşagəlməzdir. 
Bu onunla əlaqədardır ki, fosfor poladın aşağı temperaturda, kükürd isə yüksək tem-
peraturda kövrəkliyinə səbəb olur. Ona görə də fosfor və kükürdü poladdan mümkün 
qədər tam çıxarmaq lazım gəlir.
 
  
 

 
 
 
47 
•   III  fəsil  •  
Əlavə yarımqrup metalları 


Marten  üsulunun  aşağıdakı  iki  üsula 
nəzərən üstünlüyü ondan ibarətdir ki, emal 
prosesinə  asanlıqla  nəzarət  etmək  müm-
kündür və bu üsulda müxtəlif çeşidli polad-
lar alınır. Prosesin müddəti 6–8 saatdır.
  
Oksigen-konvertor
 
üsulunun  üstün  cə-
həti ondan ibarətdir ki, o qənaətlidir. Kon-
vertorda  lazımi  temperatur  qatışıqların  ek-
zotermik  oksidləşməsi  nəticəsində  yaranır 
və prosesdə yanacaq tələb olunmur. Proses 
marten üsuluna nəzərən tez başa çatır. 
Elektrotermik üsulda  digər  iki  üsula 
nəzərən elektrik qövsü vasitəsilə daha yük-
sək temperatur (2000°C) əldə edilir. Bu da 
yüksəkkeyfiyyətli  legirlənmiş  poladlar  al-
mağa  imkan  verir.  Bundan  başqa,  marten 
sobalarına nisbətən elektrik peçlərinin qu-
rulması ucuz başa gəlir və proses qısa vaxt-
da başa çatır. 
 
Poladın  xassələri.  Poladda  karbonun 
miqdarı artdıqca onun bərkliyi artır. Tərkibində 0,7–1,3% karbon olan poladlar alət 
poladı  adlanır.  Belə  poladdan  hazırlanmış  alətlər  agac,  plastik  kütlə  və  metal 
emalında  istifadə  olunur.  Tərkibində  0,3–0,7%  karbon  olan  poladlar  konstruksiya 
poladı  adlanır.  Onlardan  dəmiryol  relsləri,  çarxların  oxları,  vallar  hazırlanır.  Tər-
kibində  0,3%-dən  az  karbon  olan  poladlar  asan  döyülür,  ştamplanır  və  onlardan 
avtomobil kuzovları, kompüter korpusları, dam örtükləri hazırlanır. 
 
 
 
 
 
1. Aşağıdakılardan hansılar çuqunun alınmasında istifadə olunur? 
1. flüs               2.  dəmir filizi                 3. şlak                4. koks 
A) 1,2,3,4                B) yalnız 2                C) 2,3,4           D) 1,2,4                   E) 1,2,3 
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   30


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə