VIII група

Предмет:

Тип роботи:

Реферат

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

атомна маса 58,9332. Важкий метал сріблястого кольору з рожевим відтінком. Хімічно стійкий. Густина 8,900. tпл =1494оС; tкип = 2960оС. Компактний К. стійкий на повітрі, при т-рі вище за 300оС покривається плівкою СоО; тонкодисперсний К. пірофорний; феромагнітний; реаґує з разбавл. к-тами (крім HF); при кімнатній т-рі взаємодіє з галогенами (крім F2). Утворює безперервні ряди твердих розчинів з Fe, Ir, Mn, Ni, Pd, Pt, Rh, обмежені тверді р-ни з Au, Cr, Os, Re, інтерметалічні сполуки з багатьма металами. Пил К. токсичний. ГДК 0,5 мг/м3. Вміст К. в земній корі 0,0018%. Відомо бл. 50 мінералів К., з них половина - сірчисті, арсенові і т.п. подібні сполуки (кароліт CuCo2S4, лінеїт Co3S4, кобальтит CoAsS, сафлорит (Со, Fe)As2; скуттерудит CoAs3, шмальтин (Со, Ni) As3 і інш.); рудні мінерали-носії - пірит, піротин, пентландит, халькопірит, арсенопірит. Геохімічно найбільш схожий з Fe і Ni, типовий елемент ультраосновних, частково основних і халькогенних рудних асоціацій, пов'язаних з глибинними джерелами, в яких асоціюються Fe, Ni, Cu, Ag, U, а та-кож деяких осадово-метаморфіч. утворень (Fe, Mn, Ni і інш.). Со в мікрокількостях виявлено в мор. воді, мінеральних джерелах, ґрунті, живих організмах. Застосовують при виробництві спеціальних сталей та сплавів. Радіоактивний ізотоп 60Со - як джерело гамма-випромінювання у техніці.

Назва металу виникла від німецького Kobold — домовик, гном. Сполуки кобальту були відомі і застосовувалися в глибокій старовині. Зберігся єгипетський скляний глек, що відноситься до XV в. до н.е., забарвлений солями кобальту, а також блакитні скловидні цеглини, що містять кобальт. У древній Ассирії, а також в Вавілоні з кобальту виготовляли лазурит - блакитну фарбу, якою обливали керамічні вироби. Ймовірно, початковим матеріалом для отримання кобальтових сполук служив тоді цафер (Zaffer) - сапфір, що містить бісмут і кобальт; звідки, мабуть, і виникли назви фарб - сафлор, шафран і інші.

У залежності від способу отримання кобальт може являти собою блискучий сріблясто-білий метал з червонуватим відтінком, багато в чому схожий на залізо, або чорно-синій порошок, або ж сіру губчасту і крихку масу. Його щільність становить 8,9 г/см3, температура плавлення - 1494°С, він має феромагнітні властивості (точка Кюрі 1121°С). При звичайній температурі на повітрі хімічно стійкий.

Хімічно стійкий. Густина 8,900. tпл =1494оС; tкип = 2960оС. Компактний К. стійкий на повітрі, при т-рі вище за 300оС покривається плівкою СоО; тонкодисперсний К. пірофорний; феромагнітний; реаґує з разбавл. к-тами (крім HF); при кімнатній т-рі взаємодіє з галогенами (крім F2). Утворює безперервні ряди твердих розчинів з Fe, Ir, Mn, Ni, Pd, Pt, Rh, обмежені тверді р-ни з Au, Cr, Os, Re, інтерметалічні сполуки з багатьма металами. Пил К. токсичний. ГДК 0,5 мг/м3.

Вміст К. в земній корі 0,0018%. Відомо бл. 50 мінералів К., з них половина - сірчисті, арсенові і т.п. подібні сполуки (кароліт CuCo2S4, лінеїт Co3S4, кобальтит CoAsS, сафлорит (Со, Fe) As2; скуттерудит CoAs3, шмальтин (Со, Ni) As3 і інш.); рудні мінерали-носії - пірит, піротин, пентландит, халькопірит, арсенопірит. Геохімічно найбільш схожий з Fe і Ni, типовий елемент ультраосновних, частково основних і халькогенних рудних асоціацій, пов'язаних з глибинними джерелами, в яких асоціюються Fe, Ni, Cu, Ag, U, а та-кож деяких осадово-метаморфіч. утворень (Fe, Mn, Ni і інш.). Со в мікрокількостях виявлено в мор. воді, мінеральних джерелах, ґрунті, живих організмах.

Сировиною для отримання кобальту служать кобальтові руди. До складу руд входять такі мінерали, як кобальтин («кобальтовий блиск» - білі, рожеві зернисті агрегати, кристали, CoAsS, ), так звані «кобальтові квіти» (мінерали малинового кольору твердістю 1,5 - 2,5 і густиною 3,1 підкласу арсенатів - Co3[AsO4]2•8H2O,, крайній член ізоморфного ряду еритрин - анабергіт, Ni3[AsO4]2•8H2O, що є продуктом вивітрювання кобальтину і арсенідів кобальту і нікелю), а також лінеїт, скутерудит, шмальтинхлоантит, пентландит. Як сировина для отримання кобальту може служити пірит (сірчаний колчедан, залізний колчедан)

Серед металів підгрупи заліза кобальт найбільш рідкісний; вміст його в земній корі не перевищує тисячної частки відсотка. Загальні світові запаси оцінюють в 6 млн. т, причому велика їх частина зосереджена в зарубіжних країнах: Заїрі, Марокко, Замбії, Австралії, Канаді, Індонезії і на Кубі. У Росії найбільшим родовищем кобальтових руд є Норільськоє, а з республік колишнього СРСР значними запасами також володіє Азербайджан (Дашкесанске родовище ).

Світове виробництво кобальту на початку ХХІ ст. становить понад 39 тис. т.

У чистому вигляді кобальт не застосовують, але він є найважливішим компонентом сплавів і спеціальними сталей. Це передусім магнітотверді (магнітожорсткі) матеріали - сполуки рідкоземельних елементів ( головним чином самарію та ербію ) з кобальтом. Також кобальт входить до складу жароміцних, затвердих корозіостійких сплавів. Сталі для виготовлення ріжучих інструментів часто містять кобальт. У ряді випадків цей метал використовують як гальванічні покриття, оскільки такі покриття є стійкішими до впливу слабих кислот, ніж хромові або нікелеві. З цієї ж причини тонким шаром кобальту іноді покривають столові ножі для захисту від впливу агресивних середовищ.

Хлорид кобальту додає скломасі синє забарвлення, тому він застосовується для виробництва синього та блакитного декоративного скла.

Оксиди кобальту знайшли своє застосування при виготовленні так званих стразів. Стразами (Strass, на ім'я винахідника, скловара і ювеліра кінця 18 ст. Ж. Страса), називають штучні камені, що виготовляються з кришталю з домішкою оксидів важких металів, за блиском й грою вони схожі на коштовні камені; підробка під коштовний камінь. Найбільшу популярність отримали стрази з безбарвного скла - під «діаманти». «Смарагди» створюються під час плавлення при добавлянні окислу хрому, «топази» - окислу заліза, «аметисти» - окислу кобальту.

Нікель (рос. никель, англ. nickel, нім. Nickel n) — хімічний елемент, відомий з глибокої старовини. Сріблясто-білий метал. Виділений шведським хіміком А.Кронштедтом в 1751 р. Символ Ni, атомний номер 28; атомна маса 58,70. Густина 8,9; температура плавлення 1455°C; температура кипіння 2900 °C. Утворює тверді розчини з Fe, Со, Mn, Cu, Pt, Au, Pd, Cr та ін. Кларк в земній корі 5,8•10-3 %. В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.

Відомо понад 100 мінералів Н., гол. з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, ваесит, нікелін, вілемсеїт, непуїт, анаберґіт. Пластичний і ковкий. Тривкий щодо дії кисню повітря. Його важливість пояснюється різноманітними унікальними властивостями металу: добавка нікелю в сплави збільшує їх міцність, зносостійкість, корозійну стійкість, підвищує тепло- і електропровідність, поліпшує магнітні і каталітичні властивості. Завдяки високій хімічній, термічній і механічній стійкості застосовується в металургії (80 % загальної кількості) для виготовлення нержавіючої сталі, в реактивній авіації, ракетобудуванні, атомній, радіоелектронній, енергетичній, хімічній і харчовій промисловості. Переважна частина Н. використовується для отримання легованих сталей і сплавів (з Fe, Cr, Cu і т. д.). Застосовують також для захисних прикриттів, лужних акумуляторів тощо. Н. отримують з нікелевих, мідно-нікелевих, кобальт-нікелевих руд.

Зустрічається у вулканічних породах і як вільний метал, іноді в осколках залізонікелевих метеоритів. Є компонентою Земного ядра, яке складається, переважно із заліза з домішками нікелю.

Кларк в земній корі 5,8•10-3 %. В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.

Відомо понад 100 мінералів Н., гол. з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, ваесит, нікелін, уілемсеїт, непуїт, анаберґіт.

Має високу температуру плавлення, низькі електро- і теплопровідність, може намагнічуватися.

Платина (рос. платина, англ. platinum, нім. Platin n) – Хімічний елемент. Символ Pt, ат. н. 78; ат. м. 195,09. Блискучий сірувато-білий пластичний метал. Відома з найдавніших часів. Трапляється у самородному вигляді. Домішки: Ir, Os, Rh, Pd, Cu, Au, Ni, Fe. Густина 21460 кг/м3; tплав 1772°С; tкип 3900 °С. П. хімічно малоактивна. Дуже рідкісний елемент, сер. вміст у земній корі 5•10-7-1•10-6 % (мас.). П. зустрічається у вигляді самородного металу (див. платина самородна) і його сплавів, а також у вигляді мінералів сульфідів, найважливіші з яких – поліксен, платина паладіїста, фероплатина, спериліт, куперит (PtS). Зустрічається в родовищах, пов’язаних з ультраосновними й основними породами, разом з хромшпінелідами і основними породами разом з сульфідами. Відома також у розсипах. Застосовуєть для виготовлення хімічного посуду в електротехніці, ювелірній справі, як каталізатор тощо.

До металів платинової групи, крім платини (Рt), належать паладій (Рd), іридій (Ir), родій (Rh), осмій (Оs) і рутеній (Ru). Платиноїди формують групи самородних елементів, невпорядкованих твердих розчинів, інтерметалічних сполук, арсенідів і сульфідів. До самородних належать платина, іридій і паладій.

Серед твердих розчинів можуть бути відмічені поліксен Рt, Fe (Рt 77-89), фероплатина Fe, Рt (Рt 70-81), паладіїста платина Рt, Рd (Рd 10-40), іридіїста платина Рt, Ir (Ir 10-15), осьмистий іридій – нев'янськіт Ir, Os (Ir 45-70, Os 30-49) іридіїстий осмій – сисертськіт Os, Ir (Os 60, Ir 30), родієвий нев’янськіт Ir, Os, Ru (Ir 70, Rh 11, Os 17).

Представниками інтерметалів можуть служити ауриди типу купроауриду (Cu,Pd)3Au2, станіди типу ніґліїту (Рt,Pd)3Sn, бісмутити типу фрудиту PdBi2, плюмбіди, телуриди. До арсенідів належать спериліт PtAs2(Pt 56,5), до сульфідів – куперит PtS (Pt 79–86), брегіт (Pt, Pd, Ni) S (Pt 32–58, Pd 17–38), висоцькіт (Pd,Ni) S (Pd 59,5), холінгвортит (Rh,Pt)(As,S)2(Pt 20, Rh 25) і лаурит RuS2 (Ru 61–65).

Середній вміст у земній корі 5•10-7-1•10-6 % (мас.). П. зустрічається у вигляді самородного металу (див. платина самородна) і його сплавів, а також у вигляді мінералів сульфідів, найважливіші з яких – поліксен, платина паладіїста, фероплатина, спериліт, куперит (PtS). Зустрічається в родовищах, пов’язаних з ультраосновними й основними породами, разом з хромшпінелідами і основними породами разом з сульфідами. Відома також у розсипах.