Кальцийн металл эсвэл үгүй. Байгаль дахь кальци (дэлхийн царцдас дахь 3.4%)
Кальци нь хоёр дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент, атомын дугаар 20, химийн элементүүдийн үелэх системийн дөрөв дэх үе. Энэ нь Ca (Латин Кальци) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Кальцийн энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-70-2) нь мөнгөн цагаан өнгөтэй зөөлөн, реактив шүлтлэг шороон метал юм.
Нэрний түүх, гарал үүсэл
Элементийн нэр нь латаас гаралтай. calx (genitive calcis) - "шохой", "зөөлөн чулуу". Үүнийг 1808 онд электролитийн аргаар металл кальцийг ялгаж авсан Английн химич Хамфри Дэви санал болгосон. Дэви анодын үүрэг гүйцэтгэсэн цагаан алтны хавтан дээр нойтон унтраасан шохойн мөнгөн усны исэл HgO-тай холилдсон электролиз хийсэн. Шингэн мөнгөн усанд дүрсэн цагаан алтны утас катодын үүрэг гүйцэтгэсэн. Электролизийн үр дүнд кальцийн амальгамыг олж авсан. Түүнээс мөнгөн усыг зайлуулж, Дэви кальци хэмээх металл олж авав.
Кальцийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулууг шарсан бүтээгдэхүүн) нь барилгын салбарт хэдэн мянган жилийн турш ашиглагдаж ирсэн. 18-р зууны эцэс хүртэл химичүүд шохойг энгийн биет гэж үздэг байв. 1789 онд А.Лавуазье шохой, магни, барит, хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг нь нийлмэл бодис гэж үзсэн.
Хүлээн авч байна
Чөлөөт металлын кальцийг CaCl 2 (75-80%) ба KCl эсвэл CaCl 2 ба CaF 2-аас бүрдсэн хайлмал электролиз, түүнчлэн 1170-1200 ° C-т CaO-ийг алюминотермоор бууруулах замаар олж авдаг.
4CaO + 2Al → CaAl 2 O 4 + 3Ca.
Физик шинж чанарууд
Кальцийн металл нь хоёр аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. 443 ° C хүртэл, α-Ca нь куб нүүр төвтэй тортой тогтвортой (параметр a = 0.558 нм), илүү өндөр нь α-Fe төрлийн куб биет төвтэй тортой β-Ca тогтвортой (параметр a = 0.448) nm). α → β шилжилтийн стандарт энтальпи ΔH 0 нь 0.93 кЖ / моль байна.
Даралт аажмаар нэмэгдэх тусам хагас дамжуулагчийн шинж чанарыг харуулж эхэлдэг боловч энэ нь бүрэн утгаараа хагас дамжуулагч болж чаддаггүй (энэ нь металл байхаа больсон). Цаашид даралт ихсэх тусам энэ нь металл төлөвт буцаж орж, хэт дамжуулагч шинж чанараа харуулж эхэлдэг (хэт дамжуулагч температур нь мөнгөн усны температураас зургаа дахин их, дамжуулах чанар нь бусад бүх элементүүдээс хамаагүй өндөр байдаг). Кальцийн өвөрмөц шинж чанар нь олон талаараа стронцийтой төстэй (жишээ нь, үелэх систем дэх параллелууд хадгалагдан үлдсэн).
Химийн шинж чанар
Кальци бол ердийн шүлтлэг шороон металл юм. Кальцийн химийн идэвхжил өндөр боловч бусад бүх шүлтлэг шороон металлуудаас бага байдаг. Энэ нь агаар дахь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, чийгтэй амархан харьцдаг тул металл кальцийн гадаргуу нь ихэвчлэн саарал өнгөтэй байдаг тул лабораторид кальцийг бусад шүлтлэг шороон металлын нэгэн адил битүү таглаатай саванд хадгалдаг. керосин эсвэл шингэн парафины давхарга.
Кальци бол Ca (Латин Кальци) тэмдэгээр тэмдэглэгдсэн үелэх систем дэх атомын дугаар 20-той II бүлгийн химийн элемент юм. Кальци бол зөөлөн, мөнгөлөг саарал өнгийн шүлтлэг шороон металл юм.
Үелэх системийн 20 элемент Элементийн нэр нь латаас гаралтай. calx (genitive calcis) - "шохой", "зөөлөн чулуу". Үүнийг 1808 онд металл кальцийг ялгаж авсан Английн химич Хамфри Дэви дэвшүүлсэн.
Кальцийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулуугаар галладаг бүтээгдэхүүн) нь хэдэн мянган жилийн өмнө барилгын салбарт ашиглагдаж ирсэн.
Кальци бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг элементүүдийн нэг юм. Кальцийн нэгдлүүд нь бараг бүх амьтан, ургамлын эдэд байдаг. Энэ нь дэлхийн царцдасын массын 3.38% -ийг эзэлдэг (хүчилтөрөгч, цахиур, хөнгөн цагаан, төмрийн дараа 5-рт ордог).
Байгальд кальци олох
Химийн өндөр идэвхжилтэй тул чөлөөт кальци байгальд байдаггүй.
Кальци нь дэлхийн царцдасын массын 3.38%-ийг эзэлдэг (хүчилтөрөгч, цахиур, хөнгөн цагаан, төмрийн дараа 5-рт ордог). Далайн усан дахь элементийн агууламж 400 мг / л байна.
Изотопууд
Кальци нь байгалиасаа 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca, 48Ca гэсэн зургаан изотопын холимог хэлбэрээр байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн түгээмэл нь 40Ca нь 96.97% байдаг. Кальцийн цөмд шидэт тооны протон агуулагддаг: Z = 20. Изотопууд
40
20
Ca20 ба
48
20
Ca28 нь байгалийн гаралтай таван цөмийн хоёр нь хоёр дахин их ид шидийн тоо юм.
Кальцийн зургаан байгалийн изотопын тав нь тогтвортой байдаг. Зургаа дахь изотоп 48Ca нь зургаа дахь хамгийн хүнд бөгөөд маш ховор (изотопын элбэг дэлбэг байдал нь ердөө 0.187%) нь хагас задралын хугацаа нь 1.6 × 1017 жил, давхар бета задралд ордог.
Чулуулаг ба ашигт малтмалд
Кальцийн ихэнх хэсэг нь янз бүрийн чулуулгийн (боржин чулуу, гнейс гэх мэт) силикат ба алюминосиликатуудад агуулагддаг, ялангуяа хээрийн жонш - анортит Ca.
Тунамал чулуулаг хэлбэрээр кальцийн нэгдлүүдийг шохой, шохойн чулуугаар төлөөлдөг бөгөөд гол төлөв кальцит (CaCO3) -ээс бүрддэг. Кальцитын талст хэлбэр - гантиг нь байгальд хамаагүй бага байдаг.
Кальцийн эрдэс кальцит CaCO3, ангидрит CaSO4, алебастр CaSO4 0.5H2O болон гипс CaSO4 2H2O, флюорит CaF2, апатит Ca5 (PO4) 3 (F, Cl, OH), доломит MgCO3 CaCO3 зэрэг кальцийн эрдэс бодисууд нэлээд өргөн тархсан. Байгалийн усанд кальци, магнийн давс байгаа нь түүний хатуулгийг тодорхойлдог.
Кальци нь дэлхийн царцдас руу эрчимтэй шилжиж, янз бүрийн геохимийн системд хуримтлагдаж, 385 эрдэс бодис (эрдэсийн тоогоор дөрөвдүгээрт) үүсгэдэг.
Кальцийн биологийн үүрэг
Кальци нь ургамал, амьтан, хүмүүст түгээмэл байдаг макро шим тэжээл юм. Хүн болон бусад сээр нуруутан амьтдын ихэнх нь араг яс, шүдэнд байдаг. Яс нь гидроксиапатит хэлбэрээр кальци агуулдаг. Ихэнх сээр нуруугүйтний бүлгүүдийн "араг яс" (хөвөн, шүрэн полип, нялцгай биет гэх мэт) нь янз бүрийн хэлбэрийн кальцийн карбонат (шохой) -ээс бүрддэг. Кальцийн ионууд нь цусны бүлэгнэлтийн процесст оролцдог бөгөөд эсийн доторх бүх нийтийн хоёрдогч элч болж, эсийн доторх янз бүрийн үйл явцыг зохицуулдаг - булчингийн агшилт, экзоцитоз, түүний дотор гормон, нейротрансмиттерийн шүүрэл. Хүний эсийн цитоплазм дахь кальцийн агууламж ойролцоогоор 10-4 ммоль / л, эс хоорондын шингэнд 2.5 ммоль / л орчим байдаг.
Кальцийн хэрэгцээ нь наснаас хамаарна. 19-50 насны насанд хүрэгчид, 4-8 насны хүүхдүүдийг оролцуулан хоногийн хэрэгцээ (RDA) нь 1000 мг (ойролцоогоор 790 мл 1% тослогтой сүүнд агуулагддаг), 9-18 насны хүүхдүүдийг оролцуулан. - Өдөрт 1300 мг (ойролцоогоор 1030 мл сүүнд агуулагдах өөх тосны агууламж 1%). Өсвөр насандаа хангалттай хэмжээний кальци хэрэглэх нь араг яс эрчимтэй өсөлттэй байдаг тул маш чухал байдаг. Гэсэн хэдий ч АНУ-д хийсэн судалгаагаар 12-19 насны охидын 11%, хөвгүүдийн 31% нь л хэрэгцээгээ хангаж байна. Тэнцвэртэй хоолны дэглэмд кальцийн ихэнх хэсэг (ойролцоогоор 80%) нь сүүн бүтээгдэхүүнтэй хамт хүүхдийн биед ордог. Үлдсэн кальци нь үр тариа (бүтэн үр тарианы талх, Сагаган зэрэг), буурцагт ургамал, жүрж, ургамал, самар зэрэгт агуулагддаг. Сүүний өөх тос (цөцгийн тос, цөцгий, цөцгий, цөцгийтэй зайрмаг) дээр суурилсан "сүүний" бүтээгдэхүүнд кальци бараг үнэ төлбөргүй байдаг. Сүүн бүтээгдэхүүнд сүүний тос их байх тусам кальци бага байдаг. Гэдэс дэх кальцийн шингээлт нь эсийн гаднах (эс дамждаг) ба эс хоорондын (параселлюляр) гэсэн хоёр аргаар явагддаг. Эхний механизм нь витамин D (кальцитриол) болон түүний гэдэсний рецепторуудын идэвхтэй хэлбэрийн үйлчлэлээр явагддаг. Энэ нь кальцийн бага ба дунд зэргийн хэрэглээнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хоол тэжээл дэх кальцийн агууламж өндөр байвал эс хоорондын шингээлт нь гол үүрэг гүйцэтгэж эхэлдэг бөгөөд энэ нь кальцийн концентраци их хэмжээгээр нэмэгддэгтэй холбоотой юм. Эс хоорондын механизмын ачаар кальци нь арван хоёр нугасны дотор илүү их хэмжээгээр шингэдэг (тэнд кальцитриол дахь рецепторуудын хамгийн их концентрацитай холбоотой). Эс хоорондын идэвхгүй шилжүүлгийн улмаас кальцийн шингээлт нь нарийн гэдэсний бүх гурван хэсэгт хамгийн идэвхтэй байдаг. Кальцийн шимэгдэлтийг лактоз (сүүний элсэн чихэр) нь эсүүдээр дэмждэг.
Зарим амьтны гаралтай өөх тос (үнэний сүү, үхрийн өөх гэх мэт, харин гахайн өөх биш) болон далдуу модны тос нь кальцийг шингээхэд саад болдог. Ийм өөхөнд агуулагдах пальмитик ба стеарины тосны хүчлүүд нь гэдэс дотор хоол боловсруулах явцад задарч, чөлөөт хэлбэрээр кальцийг нягт холбож, кальцийн пальмитат ба кальцийн стеарат (уусдаггүй саван) үүсгэдэг. Энэ савангийн хэлбэрээр кальци, өөх тос хоёулаа өтгөнд алга болдог. Энэ механизм нь далдуу модны тос (дал модны олеин) нярай хүүхдийн сүүн тэжээлийг хэрэглэх үед кальцийн шингээлт, ясны эрдэсжилт буурах, ясны бат бөх байдлын шууд бус үзүүлэлтүүдийг бууруулах үүрэгтэй. Эдгээр хүүхдүүдэд гэдэс дотор кальцийн саван үүсэх нь өтгөний өтгөрөлт, түүний давтамж багасахаас гадна регургитаци, колик үүсэх зэрэгтэй холбоотой байдаг.
Олон тооны амин чухал үйл явцад чухал ач холбогдолтой тул цусан дахь кальцийн концентрацийг нарийн зохицуулдаг бөгөөд зөв хооллолт, өөх тос багатай сүүн бүтээгдэхүүнийг хангалттай хэмжээгээр хэрэглэснээр Д витамины дутагдал үүсдэггүй. Хоол хүнсэндээ кальци ба/эсвэл Д аминдэмийн дутагдал нь ясны сийрэгжилтийн эрсдлийг нэмэгдүүлж, нярайд рахит үүсгэдэг.
Кальци, Д витаминыг хэтрүүлэн хэрэглэх нь гиперкальциеми үүсгэдэг. 19-50 насны насанд хүрэгчдэд зориулсан хамгийн аюулгүй тун нь өдөрт 2500 мг (ойролцоогоор 340 гр Эдам бяслаг) юм.
Кальци нь байгальд янз бүрийн нэгдлүүд хэлбэрээр маш их байдаг. Дэлхийн царцдасын 3.25%-ийг эзэлдэг тавдугаарт ордог бөгөөд голдуу CaCO3 шохойн чулуу, CaCO3 * MgCO3 доломит, CaSO4 * 2H2O гипс, Ca3 (PO4) 2 фосфорит, CaF2 хайлуур жонш хэлбэрээр олддог. силикат чулуулгийн найрлага дахь кальцийн эзлэх хувь. Далайн ус нь дунджаар 0.04% (w / w) кальци агуулдаг
Кальцийн физик, химийн шинж чанар
Кальци нь элементүүдийн үелэх системийн II бүлгийн шүлтлэг шороон металлын дэд бүлэгт багтдаг; серийн дугаар 20, атомын жин 40.08, валент 2, атомын эзэлхүүн 25.9. Кальцийн изотопууд: 40 (97%), 42 (0.64%), 43 (0.15%), 44 (2.06%), 46 (0 003%), 48 (0.185%). Кальцийн атомын электрон бүтэц: 1s2, 2s2p6, 3s2p6, 4s2. Атомын радиус нь 1.97 А, ионы радиус нь 1.06 А. 300 ° хүртэл, кальцийн талстууд нь төвлөрсөн нүүртэй шоо хэлбэртэй, хажуугийн хэмжээ нь 5.53 А, 450 ° -аас дээш бол зургаан өнцөгт хэлбэртэй байдаг. Кальцийн хувийн жин 1.542, хайлах цэг 851 °, буцлах температур 1487 °, хайлуулах дулаан 2.23 ккал / моляр, ууршилтын дулаан 36.58 ккал / моль. Хатуу кальцийн атомын дулааны багтаамж Cp = 5.24 + 3.50 * 10v-3 T 298-673 ° K ба Cp = 6.29 + 1.40 * 10v-3T 673-1124 ° K; шингэн кальцийн хувьд Cp = 7.63. Хатуу кальцийн энтропи 9.95 ± 1, хийн 25 ° 37.00 ± 0.01.
Хатуу кальцийн уурын даралтыг Ю.А. Приселков, А.Н. Несмеянов, П.Дуглас, Д.Томлин нар. Ханасан кальцийн уурын уян хатан байдлын утгыг хүснэгтэд үзүүлэв. 1.
Дулаан дамжилтын хувьд кальци нь натри, кали руу ойртож, 20-100 хэмийн температурт шугаман тэлэлтийн коэффициент 25 * 10в-6, 20 хэмд цахилгаан эсэргүүцэл 3.43 мк ом / см3, 0-ээс 100 хэм хүртэл байна. цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент 0.0036. Цахилгаан химийн эквивалент нь 0.74745 г / а * цаг байна. Кальцийн суналтын бат бэх 4.4 кг/мм2, Бринеллийн хатуулаг 13, суналт 53%, харьцангуй агшилт 62% байна.
Кальци нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй, хугарсан хэсэгт гялалздаг. Агаарт метал нь нитрид, исэл, хэсэгчлэн кальцийн хэт ислийн нимгэн хөхөвтөр саарал хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Кальци нь уян хатан, хуурамч байдаг; үүнийг токарь дээр боловсруулах, өрөмдөх, зүсэх, хөрөөдөх, шахах, зурах гэх мэт боломжтой.. Металл цэвэр байх тусам уян хатан чанар нь их байдаг.
Цуврал хүчдэлд кальци нь хамгийн электрон сөрөг металлуудын дунд байрладаг бөгөөд энэ нь түүний химийн өндөр идэвхжилийг тайлбарладаг. Өрөөний температурт кальци нь хуурай агаартай урвалд ордоггүй, 300 ° ба түүнээс дээш температурт эрчимтэй исэлддэг, хүчтэй халах үед тод улбар шар-улаавтар дөлөөр шатдаг. Чийглэг агаарт кальци аажмаар исэлдэж, гидроксид болж хувирдаг; хүйтэн устай харьцангуй удаан урвалд ордог боловч халуун уснаас устөрөгчийг хүчтэйгээр зайлуулж, гидроксид үүсгэдэг.
Азот нь кальцитай 300 градусын температурт мэдэгдэхүйц урвалд ордог бөгөөд 900 градусын температурт нитрид Ca3N2 үүсдэг. 400 градусын температурт устөрөгчтэй бол кальци нь гидрид CaH2 үүсгэдэг. Фторыг эс тооцвол хуурай галогенийн хувьд кальци нь өрөөний температурт холбогддоггүй; галидын эрчимтэй үүсэх нь 400 ° ба түүнээс дээш температурт тохиолддог.
Хүчтэй хүхрийн (65-60 ° Be) болон азотын хүчил нь цэвэр кальцид бага нөлөө үзүүлдэг. Ашигт малтмалын хүчлүүдийн усан уусмалаас давс, хүчтэй азот, сул хүхрийн хүчил нь маш хүчтэй нөлөө үзүүлдэг. Төвлөрсөн NaOH уусмал болон содын уусмалд кальци бараг устдаггүй.
Өргөдөл
Кальци нь янз бүрийн салбарт улам бүр ашиглагдаж байна. Сүүлийн үед энэ нь хэд хэдэн металлыг бэлтгэхэд бууруулагч бодис болгон ихээхэн ач холбогдолтой болсон. Ураны фторыг кальцийн металлаар ангижруулснаар ураны цэвэр металлыг гаргаж авдаг. Кальци эсвэл түүний гидридийг титаны исэл, түүнчлэн циркони, торий, тантал, ниоби болон бусад ховор металлын ислийг багасгахад ашиглаж болно. Кальци нь зэс, никель, хром-никель хайлш, тусгай ган, никель, цагаан тугалга хүрэл үйлдвэрлэхэд сайн исэлдүүлэгч, хийгүйжүүлэгч бөгөөд металл, хайлшаас хүхэр, фосфор, нүүрстөрөгчийг зайлуулдаг.
Кальци нь висмуттай галд тэсвэртэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг тул висмутаас хар тугалга цэвэрлэхэд ашигладаг.
Кальцийг янз бүрийн хөнгөн хайлш дээр нэмдэг. Энэ нь ембүүгийн гадаргууг сайжруулах, нарийн ширхэгтэй болгох, исэлдэлтийг багасгахад тусалдаг. Кальци агуулсан холхивчийн хайлш өргөн тархсан. Кабелийн бүрээс хийхэд хар тугалгын хайлш (0.04% Ca) ашиглаж болно.
Кальци нь спиртийг усгүйжүүлэх, газрын тосны бүтээгдэхүүнийг хүхэргүйжүүлэхэд уусгагч бодисыг хэрэглэдэг. Өндөр чанартай сүвэрхэг бетон үйлдвэрлэхэд цайр эсвэл цайр, магни (70% Ca) бүхий кальцийн хайлшийг ашигладаг. Кальци нь үрэлтийн эсрэг хайлшийн нэг хэсэг юм (хар тугалга-кальци баббит).
Хүчилтөрөгч, азотыг холбох чадвартай тул натри болон бусад металлуудтай кальци эсвэл кальцийн хайлшийг үнэт хийг цэвэршүүлэх, вакуум радио төхөөрөмжид хүлээн авагч болгон ашигладаг. Кальцийг мөн гидрид үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь талбайн устөрөгчийн эх үүсвэр юм. Нүүрстөрөгчтэй хамт кальци нь кальцийн карбид CaC2 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ацетилен C2H2-ийг авахад их хэмжээгээр ашиглагддаг.
Хөгжлийн түүх
Деви анх 1808 онд мөнгөн усны катодтой шохойн нойтон электролиз ашиглан кальцийг амальгам хэлбэрээр гаргаж авсан. Бунсен 1852 онд кальцийн хлоридын давсны уусмалыг электролизээр кальцийн өндөр агууламжтай амальгам гаргаж авсан. Бунсен, Матиссен нар 1855 онд CaCl2-ийн электролиз, Моиссан CaF2-ийн электролизээр цэвэр кальци гаргаж авсан. 1893 онд Борчерс катодын хөргөлтийг ашиглан кальцийн хлоридын электролизийг ихээхэн сайжруулсан; Арндт 1902 онд электролизийн аргаар 91.3% Ca агуулсан металлыг гаргаж авсан. Рафф, Плата нар электролизийн температурыг бууруулахын тулд CaCl2 ба CaF2-ийн хольцыг ашигласан; Борчерс, Стокэм нар кальцийн хайлах цэгээс доош температурт хөвөн гаргаж авсан.
Кальцийг электролитийн аргаар үйлдвэрлэх асуудлыг Ратенау, Сутер нар шийдэж, мэдрэгчтэй катодоор электролиз хийх аргыг санал болгосон бөгөөд энэ нь удалгүй үйлдвэрлэлийн болжээ. Кальцийн хайлшийг электролизийн аргаар, ялангуяа шингэн катодоор олж авах олон санал, оролдлого гарсан. F.O-ийн хэлснээр. Банзель, бусад металлын давс эсвэл фторын ислийг нэмсэн CaF2-ийн электролизээр кальцийн хайлш гаргаж авах боломжтой. Поулен, Мелан нар шингэн хөнгөн цагааны катод дээр Ca-Al хайлшийг олж авсан; Kugelgen болон Seward нар цайрын катод дээр Ca-Zn хайлш гаргаж авсан. Ca-Zn хайлшийн үйлдвэрлэлийг 1913 онд В.Молденгауэр, Ж.Андерсен нар судалж, хар тугалганы катод дээр Pb-Ca хайлш гаргаж авсан. Коба, Симкинс, Гир нар 2000 амперийн хар тугалганы катодын электролизер ашиглан 20%-ийн гүйдлийн үр ашигт 2% Ca агуулсан хайлш гаргаж авсан. I. Tselikov, V. Wasinger нар электролитэд NaCl нэмээд натритай хайлш авах; Р.Р. Сыромятников хайлшийг хольж, одоогийн үр ашгийн 40-68% -д хүрсэн. Хар тугалга, цайр, зэс бүхий кальцийн хайлшийг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд электролизээр гаргаж авдаг
Кальци үйлдвэрлэх дулааны арга нь ихээхэн сонирхлыг төрүүлсэн. Оксидын алюминотермик бууралтыг 1865 онд H.H нээсэн. Бекетов. 1877 онд Малет кальци, бари, стронцийн оксидын холимогийг хөнгөн цагаантай халаахад нээсэн Винклер магнитай ижил ислийг багасгахыг оролдсон; Билц, Вагнер нар вакуум дахь кальцийн ислийг хөнгөн цагаанаар багасгаж, металлын бага гарцыг олж авсан бөгөөд 1929 онд Гунз илүү сайн үр дүнд хүрсэн. А.И. Войницкий 1938 онд лабораторид кальцийн ислийг хөнгөн цагаан, цахиурын хайлшаар багасгасан. Энэ аргыг 1938 онд патентжуулсан.Дэлхийн 2-р дайны төгсгөлд дулааны аргыг үйлдвэрт ашигласан.
1859 онд Карон хлорид дээр нь металл натрийн үйлчлэлээр шүлтлэг шороон металлаар натрийн хайлш гаргах аргыг санал болгов. Энэ аргын дагуу кальци (болон барин) -ийг хар тугалгатай хайлшаар олж авдаг. Битерфельд (Герман) 1934-1939 онуудад жилд 5-10 тонн кальци үйлдвэрлэдэг байсан бол АНУ-д кальцийн хэрэгцээг импортоор хангаж байсан бөгөөд 1920-1940 онд жилд 10-25 гр байжээ. . 1940 оноос хойш Францаас импортлохоо больсны дараа АНУ электролизийн аргаар кальци өөрөө их хэмжээгээр үйлдвэрлэж эхэлсэн; дайны төгсгөлд тэд вакуум-дулааны аргаар кальци авч эхэлсэн; С.Ломисийн хэлснээр түүний гарц өдөрт 4.5 тоннд хүрчээ. Минерале Ярбукийн мэдээлснээр Канадын Доминиум Магнийн компани жилд кальци үйлдвэрлэдэг:
Сүүлийн жилүүдэд кальцийн ялгаралт хэр хэмжээний талаар мэдээлэл алга байна.
27.03.2019
Юуны өмнө та худалдан авалтад хэр их мөнгө зарцуулах хүсэлтэй байгаагаа шийдэх хэрэгтэй. Мэргэжилтнүүд шинэхэн хөрөнгө оруулагчдад 30 мянган рубльээс 100 хүртэл үнэтэй байхыг зөвлөж байна.
27.03.2019
Манай цаг үед цувисан металлыг янз бүрийн нөхцөлд идэвхтэй ашигладаг. Үнэн хэрэгтээ, олон салбарт үүнгүйгээр хийх боломжгүй, учир нь цувисан металл ...
27.03.2019
Зууван ган жийргэвч нь түрэмгий зөөвөрлөгчийг тээвэрлэдэг холбох хэрэгсэл, дамжуулах хоолойн фланцын холболтыг битүүмжлэх зориулалттай ....
26.03.2019
Бидний олонхи нь системийн администраторын албан тушаалын талаар сонссон боловч энэ хэллэг яг юу гэсэн үг болохыг хүн бүр мэддэггүй ...
26.03.2019
Өрөөндөө засвар хийдэг хүн бүр дотоод орон зайд ямар байгууламж суурилуулах шаардлагатайг бодох хэрэгтэй. Зах зээл дээр...
26.03.2019
26.03.2019
Өнөөдөр хийн анализаторуудыг газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэр, нийтийн аж ахуйн салбарт, лабораторийн цогцолборуудад шинжилгээ хийх явцад идэвхтэй ашиглаж байна.
Кальци I
Кальци (Кальци, Ca)
химийн элементүүдийн үечилсэн системийн II бүлгийн химийн элемент D.I. Менделеев; шүлтлэг шороон металлыг хэлдэг, биологийн өндөр идэвхжилтэй. Кальцийн атомын тоо 20, атомын масс нь 40.08 байна. Байгалиас 40, 42, 43, 44, 46, 48 масстай кальцийн тогтвортой зургаан изотоп олдсон. Кальци нь химийн идэвхтэй, байгальд нэгдлүүд хэлбэрээр үүсдэг - силикатууд (жишээлбэл, асбест), карбонатууд (шохойн чулуу, гантиг, шохой, кальцит, арагонит), сульфатууд (гипс ба ангидрит), фосфорит, доломит гэх мэт. ясны эд эсийн үндсэн бүтцийн элемент (ясыг үзнэ үү) ,
цусны бүлэгнэлтийн системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг (цусны бүлэгнэлт) ,
биеийн дотоод орчинд электролитийн гомеостатик харьцааг хадгалах хүний хоол хүнсний зайлшгүй элемент. Амьд организмын хамгийн чухал функцүүдийн нэг бол мэдрэлийн импульс дамжуулах, булчингийн мэдрэлийн мэдрэлийн урвалд орох, үйл ажиллагааны өөрчлөлтөд оролцдог олон ферментийн системийн ажилд (үүнд туслах булчингуудыг оролцуулаад) оролцдог. аденилат циклазын оролцоотойгоор явагддаг даавар. Хүний биед 1-2 байдаг кгкальци (ойролцоогоор 20 Г 1-ээр кгшинэ төрсөн хүүхдэд биеийн жин 9 орчим байна г / кг). Кальцийн нийт хэмжээний 98-99% нь карбонат, фосфат, хлорын нэгдэл, органик хүчил болон бусад бодис хэлбэрээр яс, мөгөөрсний эдэд агуулагддаг. Үлдсэн хэсэг нь зөөлөн эдэд тархдаг (ойролцоогоор 20 мг 100 хувьд Гэд) болон эсийн гаднах шингэн. Цусны сийвэн нь ойролцоогоор 2.5 агуулдаг ммоль / лкальци (9-11 мг/100 мл) хоёр бутархай хэлбэртэй: тархдаггүй (уурагтай нийлмэл) ба тархсан (ионжуулсан K. ба хүчилтэй цогцолбор). Уургийн цогцолборууд нь кальцийн хуримтлалын нэг хэлбэр юм. Тэд K. сийвэнгийн нийт хэмжээний 1/3 хувийг эзэлдэг. цусан дахь ионжуулсан K 1.33 байна ммоль / л, фосфат, карбонат, цитрат болон бусад органик хүчлүүдийн анионуудтай нэгдлүүд - 0.3 ммоль / л... Цусны сийвэн дэх ионжуулсан K. ба фосфатын K. хооронд урвуу хамаарал байдаг боловч рахит өвчний үед хоёр ионы концентраци буурч, гиперпаратиреодизмын үед нэмэгддэг. Эсэд K.-ийн гол хэсэг нь эсийн мембран, эсийн органеллуудын мембраны уураг, фосфолипидуудтай холбоотой байдаг. Өвөрмөц Ca 2+ хамааралтай байдаг Ca 2+-ийн трансмембран дамжуулалтыг зохицуулах нь бамбай булчирхай (бамбай булчирхай) ба паратироид булчирхай (паратироид булчирхай) дааваруудаар явагддаг. -
паратироид даавар ба түүний антагонист кальцитонин. Цусны сийвэн дэх ионжуулсан K.-ийн агууламж нь нарийн төвөгтэй механизмаар зохицуулагддаг бөгөөд тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь (депо К.), элэг (цөстэй), кальцитонин, түүнчлэн D (1,25-диокси-холекальциферол) юм. K.-ийн агууламжийг нэмэгдүүлж, цусан дахь фосфатын K.-ийн агууламжийг бууруулж, витамин D-тэй синергетик байдлаар үйлчилдэг. Энэ нь остеокластуудын идэвхийг нэмэгдүүлж, шингээлтийг сайжруулснаар гиперкальциеми үүсгэдэг, бөөрний гуурсан дахь K.-ийн дахин шингээлтийг нэмэгдүүлдэг. Гипокальциемийн үед паратироид даавар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. , паратироид дааврын антагонист байх нь гиперкальциеми нь цусан дахь K.-ийн агууламж, остеокластуудын тоог бууруулж, бөөрөөр фосфатын K.-ийн ялгаралтыг нэмэгдүүлдэг. Гипофиз булчирхай нь мөн K.-ийн бодисын солилцоог зохицуулахад оролцдог (Гипофизын гормонуудыг үзнэ үү). ,
adrenal cortex (adrenal булчирхай) .
Бие дэх K.-ийн гомеостатик концентрацийг хадгалах нь c.ns-ээр зохицуулагддаг. (гол төлөв гипоталамус-гипофизийн систем (гипоталамус-гипофизын систем)) ба автономит мэдрэлийн систем. K. булчингийн ажлын механизмд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (булчингийн ажил) .
Энэ нь булчингийн агшилтыг зөвшөөрдөг хүчин зүйл юм: миоплазм дахь K. ионуудын концентраци ихсэх тусам K. зохицуулалтын уурагтай нэгдэж, улмаар миозинтэй харилцан үйлчлэх чадвартай болдог; нийлснээр эдгээр хоёр уураг үүсч, булчин агшиж эхэлдэг. Актомозин үүсэх явцад ATP үүсдэг бөгөөд химийн энерги нь механик ажлын гүйцэтгэлийг хангаж, дулаан хэлбэрээр хэсэгчлэн ялгардаг. Хамгийн их агшилт араг яс нь кальцийн концентраци 10 -6 -10 -7 байх үед ажиглагддаг. мэнгэ; K. ионуудын концентраци буурсан (10 -7-аас бага мэнгэ) булчинг богиносгож, чангалах чадвараа алддаг. K.-ийн эдэд үзүүлэх үйлдэл нь тэдгээрийн трофикийн өөрчлөлт, исэлдэлтийн процессын эрч хүч, энерги үүсэхтэй холбоотой бусад урвалаар илэрдэг. Мэдрэлийн эсийг угааж буй шингэн дэх K.-ийн концентраци өөрчлөгдөх нь калийн ион, ялангуяа натрийн ионуудын мембранд ихээхэн нөлөөлдөг (Биологийн мембраныг үзнэ үү). ,
ба K.-ийн түвшин буурах нь натрийн ионуудын мембраны нэвчилтийг нэмэгдүүлж, мэдрэлийн эсийн өдөөлтийг нэмэгдүүлдэг. K.-ийн концентраци нэмэгдэх нь мэдрэлийн эсийн мембраныг тогтворжуулах нөлөөтэй байдаг. Мэдрэлийн төгсгөлүүд (Зуучлагчид) -аар зуучлагчдыг нэгтгэх, суллахтай холбоотой үйл явц дахь K.-ийн үүргийг тогтоосон. ,
мэдрэлийн импульсийн синаптик дамжуулалтыг хангах. Биеийн хувьд K.-ийн эх үүсвэр нь юм. Насанд хүрсэн хүн өдөрт 800-1100-г хоол хүнсээр авах ёстой мгкальци, 7-аас доош насны хүүхдүүд - 1000 орчим мг, 14-18 нас - 1400 мг, жирэмсэн - 1500 мг,хөхүүл - 1800-2000 мг... Хүнсний бүтээгдэхүүнд агуулагдах кальци нь голчлон фосфат, бусад нэгдлүүд (карбонат, тартрат, К. оксалат ба фитийн хүчлийн кальци-магнийн давс) -аас хамаагүй бага хэмжээгээр агуулагддаг. Ходоодонд K.-ийн зонхилох уусдаггүй давс нь ходоодны шүүсээр хэсэгчлэн уусдаг, дараа нь тэдгээр нь цөсний хүчлийн үйлчлэлд өртөж, үүнийг шингээх хэлбэр болгон хувиргадаг. To. Гол төлөв нарийн гэдэсний проксимал хэсэгт үүсдэг. насанд хүрсэн хүн K.-ийн нийт хэрэглээний талаас бага хувийг хоол хүнсээр олж авдаг.Жирэмсэн болон хөхүүл үед өсөлтийн үед K.-ийн шингээлт нэмэгддэг. K.-ийн шингээлт нь түүний өөх тос, хүнсний магни, фосфор, витамин D болон бусад хүчин зүйлүүдтэй харьцах харьцаагаар нөлөөлдөг. Өөх тосыг хангалтгүй хэрэглэснээр цөсний хүчилтэй уусдаг цогцолбор үүсэхэд шаардлагатай кальцийн тосны хүчлийн давсны дутагдал үүсдэг. Мөн эсрэгээр, хэт их өөх тостой хоол идэх үед тэдгээрийг уусдаг төлөвт хувиргах цөсний хүчил хангалтгүй байдаг тул шингэцгүй кальци их хэмжээгээр биеэс гадагшилдаг. Хүнсний бүтээгдэхүүн дэх K. болон фосфорын оновчтой харьцаа нь өсөн нэмэгдэж буй организмын ясны эрдэсжилтийг хангадаг. Энэ харьцааны зохицуулагч нь Д аминдэм бөгөөд энэ нь хүүхдэд түүний хэрэгцээ нэмэгдэж байгааг тайлбарладаг. K.-ийг ялгаруулах арга нь хоолны дэглэмийн шинж чанараас хамаарна: хоолны дэглэмд хүчиллэг урвал бүхий хоол хүнс (мах, талх, үр тарианы хоол) давамгайлсан тохиолдолд шээсэнд K.-ийн ялгаралт нэмэгдэж, шүлтлэг урвал бүхий хоол хүнс (сүүн бүтээгдэхүүн, жимс жимсгэнэ, хүнсний ногоо) - ялгадастай. Цусан дахь түүний агууламж бага зэрэг нэмэгдсэн ч шээсээр K.-ийн ялгаралт нэмэгддэг. Бие дэх илүүдэл () K. эсвэл түүний дутагдал () нь олон тооны эмгэгийн эмгэгийн шалтгаан, үр дагавар байж болно. Тиймээс гиперкальциеми нь К.-ийн давсыг хэтрүүлэн хэрэглэх, гэдэс дотор К.-ийн шимэгдэлт ихсэх, бөөрөөр ялгарах хэмжээ багасах, Д аминдэмийн хэрэглээ нэмэгдэх, өсөлтийн удаашрал, хоолны дуршилгүй болох, өтгөн хатах, цангах, полиури зэрэг шинж тэмдгүүд илэрдэг. , булчингийн гипотензи, гиперрефлекси. Гиперкальциеми удаан үргэлжилсэн тохиолдолд шохойжилт үүсдэг ,
артери, нефропати. Ашигт малтмалын солилцооны эмгэг дагалддаг хэд хэдэн өвчинд ажиглагдсан (Рахитыг үзнэ үү ,
Остеомалаки) ,
системийн ясны саркоидоз ба олон миелома, Иценко-Кушингийн өвчин, акромегали, гипотиреодизм, хорт хавдар, ялангуяа ясны үсэрхийлэл, гиперпаратиреодизм. Гиперкальциеми нь ихэвчлэн үүнтэй холбоотой байдаг. Гипокальциеми нь эмнэлзүйн хувьд тетани (тетани) юм. ,
гипопаратиреодизм, идиопатик тетани (спазмофили), ходоод гэдэсний замын өвчин, бөөрний архаг дутагдал, чихрийн шижин, Фанкони-Альбертини хам шинж, гиповитаминоз D. глюконат, кальцийн лактат, кальци, кальцийн карбонат зэрэгт тохиолдож болно. Цусны ийлдэс, шээс, ялгадас дахь K.-ийн агууламжийг тодорхойлох нь зарим өвчнийг оношлох туслах арга болдог. Биологийн шингэнийг судлахын тулд шууд ба шууд бус аргыг ашигладаг. Шууд бус аргууд нь K.-ийг аммонийн оксалат, хлоранилат эсвэл пикроленатаар урьдчилан тунадасжуулах, дараа нь гравиметрийн, титриметрийн эсвэл колориметрийн тодорхойлоход суурилдаг. Шууд аргууд нь этилен диамин тетраацетат эсвэл этилен гликол тетраацет ба металын индикаторууд, тухайлбал мурексид (Гринблатт - Хартманы арга), флюорексон, хар хөх өнгийн хром, кальци гэх мэт, колориметрийн аргуудыг ализаринокегоцегоцегоцегое, метрацего-полиглиметрийн аргаар хэмждэг. -2-оксианил; флюориметрийн арга дөл фотометрийн арга; атомын шингээлтийн спектрометр (0.0001% кальцийг тодорхойлох хамгийн нарийвчлалтай, мэдрэмтгий арга); ион сонгомол электрод ашиглах арга (кальцийн ионуудын идэвхийг тогтоох боломжийг танд олгоно). Цусны ийлдэс дэх ионжуулсан K.-ийн агууламжийг өгөгдөл ашиглан тодорхойлж болно) нийт K. ба нийт уургийн концентрацийг эмпирик томъёогоор: уурагтай холбогдсон кальцийн хувь = 8 () + 2 () + 3 Г/100 мл. Ном зүй:Костюк П.Г. Кальци ба эсүүд, М., 1986, библиогр.; Эмнэлэгт лабораторийн судалгааны аргууд, ed. V.V. Меньшиков, с. 59, 265, М., 1987; Зохицуулалт ба кальцийн ионууд, ed. М.Д. Курский ба бусад, Киев, 1977; Романенко В.Д. кальцийн солилцоо, Киев, 1975, библиогр. үечилсэн системийн II бүлгийн химийн элемент D.I. Менделеев; атомын дугаар 20, атомын жин 40.08; өндөр биологийн идэвхжилтэй; цусны бүлэгнэлтийн тогтолцооны чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм; ясны эд эсийн нэг хэсэг юм; янз бүрийн кальцийн нэгдлүүдийг эм болгон ашигладаг.
1. Анагаах ухааны жижиг нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Анагаах ухааны нэвтэрхий толь бичиг. 1991-96 2. Анхны тусламж. - М .: Оросын агуу нэвтэрхий толь бичиг. 1994 3. Анагаах ухааны нэр томьёоны нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. - 1982-1984 он.
Синоним:- (Кальци), Ca, үелэх системийн II бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 20, атомын масс 40.08; шүлтлэг шороон металлыг хэлнэ; tm 842шС. Сээр нуруутан амьтдын ясны эд, нялцгай биетний бүрхүүл, өндөгний хальсанд агуулагддаг. Кальци ...... Орчин үеийн нэвтэрхий толь бичиг
Металл нь мөнгөлөг цагаан, уян хатан, уян хатан, агаарт хурдан исэлддэг. Хайлах температур па 800 810 °. Байгальд энэ нь шохой, шохойн чулуу, гантиг, фосфорит, апатит, гипс гэх мэт ордуудыг үүсгэдэг янз бүрийн давс хэлбэрээр үүсдэг. зам ...... Техникийн төмөр замын толь бичиг
- (лат. Кальци) Ca, үелэх системийн II бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 20, атомын масс 40.078 нь шүлтлэг шороон металлыг хэлнэ. Энэ нэр нь Латин calx, genitive calcis lime гэсэн үг юм. Мөнгө цагаан металл, ...... Том нэвтэрхий толь бичиг
- (Ca тэмдэг) нь 1808 онд ШҮЛТЛЭГ бүлэгт хамаарах өргөн тархсан мөнгөлөг цагаан металл бөгөөд олон чулуулаг, эрдэс, ялангуяа шохойн чулуу, гөлтгөнө, мөн ясанд байдаг. Бие махбодид энэ нь ... ... хувь нэмэр оруулдаг. Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
Ca (лат. Calx, төрөл. Case calcis lime * A. calcium; N. Kalzium; F. calcium; I. calcio), хим. II бүлгийн үечилсэн элемент. Менделеевийн систем, at.n. 20, цагт. м 40.08. 40Ca (96.97%), 42Ca (0.64%), ... ... гэсэн зургаан тогтвортой изотопоос бүрдэнэ. Геологийн нэвтэрхий толь бичиг
КАЛЦИ, кальци, бусад олон. үгүй, нөхөр. (Латин calx шохойноос) (химийн). Химийн элемент нь шохойд агуулагдах мөнгөлөг цагаан металл юм. Ушаковын тайлбар толь бичиг. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 ... Ушаковын тайлбар толь бичиг Физик нэвтэрхий толь бичиг
Танилцуулга
Кальцийн шинж чанар, хэрэглээ
1 Физик шинж чанарууд
2 Химийн шинж чанар
3 Өргөдөл
Кальци авах
1 Кальци ба түүний хайлшийг электролитийн аргаар үйлдвэрлэх
2 Дулааны үйлдвэрлэл
3 Кальци авах вакуум-дулааны арга
3.1 Кальцийг сэргээх алюминотермик арга
3.2 Кальцийг сэргээх силикотермаль арга
Практик хэсэг
Ном зүй
Танилцуулга
Менделеевийн үечилсэн системийн II бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 20, атомын масс 40.08; мөнгөлөг цагаан цайвар металл. Байгалийн элемент нь зургаан тогтвортой изотопын холимог юм. 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca ба 48Ca, үүнээс хамгийн түгээмэл нь 40 Ca (96, 97%).
Ca-ийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулуугаар галладаг бүтээгдэхүүн) нь эрт дээр үеэс барилгын салбарт ашиглагдаж байсан. 18-р зууны эцэс хүртэл химичүүд шохойг энгийн биет гэж үздэг байв. 1789 онд А.Лавуазье шохой, магни, барит, хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг нь нийлмэл бодис гэж үзсэн. 1808 онд Г.Дэви нойтон унтарсан шохойг мөнгөн усны исэлтэй хольж, мөнгөн усны катодоор электролизд хамруулж, амальгам Са-г бэлтгэж, түүнээс мөнгөн усыг зайлуулж, "Кальци" (Латин хэлнээс calx, төрөл) хэмээх металлыг гаргаж авсан. кальцис - шохой) ...
Кальци нь хүчилтөрөгч, азотыг хооронд нь холбох чадвар нь инертийн хийг цэвэршүүлэх, гетер (Гетер гэдэг нь электрон төхөөрөмжид хий шингээх, гүн вакуум үүсгэх бодис юм.) Вакуум радио төхөөрөмжид ашиглах боломжтой болсон.
Кальцийг мөн зэс, никель, тусгай ган, хүрэл металлургид ашигладаг; тэдгээр нь хүхэр, фосфор, илүүдэл нүүрстөрөгчийн хортой хольцтой холбоотой байдаг. Үүнтэй ижил зорилгоор цахиур, лити, натри, бор, хөнгөн цагаан бүхий кальцийн хайлшийг ашигладаг.
Аж үйлдвэрт кальцийг хоёр аргаар олж авдаг.
) 0.01 - 0.02 мм-ийн вакуумд 1200 ° C-т CaO ба Al нунтаг шахмал хольцыг халаана. rt. Урлаг.; урвалаар ялгардаг:
CaO + 2Al = 3CaO Al2O3 + 3Ca
Кальцийн уур нь хүйтэн гадаргуу дээр өтгөрдөг.
Cu - Ca хайлш (65% Ca) нь CaCl2 ба KCl хайлмалыг шингэн зэс-кальцийн катодоор электролизээр бэлтгэж, үүнээс кальцийг 950-1000 хэмийн температурт 0.1 вакуумд нэрж авдаг. 0.001 мм м.у.б.
) Кальцийн карбидын CaC2-ийг дулаанаар задлах замаар кальци үйлдвэрлэх аргыг мөн боловсруулсан.
Кальци нь байгальд янз бүрийн нэгдлүүд хэлбэрээр маш их байдаг. Дэлхийн царцдасын 3.25% -ийг эзэлдэг тавдугаарт ордог бөгөөд ихэнхдээ CaCO шохойн чулуу хэлбэрээр олддог. 3, доломит CaCO 3Mg CO 3, гипс CaSO 42H 2O, фосфорит Ca 3(ПО 4)2 болон жонш CaF 2, силикат чулуулгийн найрлага дахь кальцийн ихээхэн хувийг тооцохгүй. Далайн ус дунджаар 0.04% (жин) кальци агуулдаг.
Энэхүү курсын ажилд кальцийн шинж чанар, хэрэглээг судлахаас гадна түүнийг үйлдвэрлэх вакуум-дулааны аргын онол, технологийг нарийвчлан авч үзсэн болно.
. Кальцийн шинж чанар, хэрэглээ
.1 Физик шинж чанар
Кальци нь мөнгөлөг цагаан металл боловч гадаргуу дээр нь исэл үүсдэг тул агаарт бүдгэрдэг. Энэ нь хар тугалгатай харьцуулахад уян хатан металл юм. Кристал эс ?-хэлбэр Ca (орчны температурт тогтвортой) нүүр төвтэй куб, a = 5.56 Å ... Атомын радиус 1.97 Å , ионы радиус Ca 2+, 1,04Å ... Нягт 1.54 г / см 3(20 ° C). 464 ° C-аас дээш, зургаан өнцөгт ?-дүр, хэлбэр. tp 851 ° C, буцалгаад 1482 ° C; шугаман тэлэлтийн температурын коэффициент 22 10 -6 (0-300 ° C); дулаан дамжилтын илтгэлцүүр 20 ° С 125.6 Вт / (м · K) эсвэл 0.3 кал / (см · сек · ° C); тусгай дулаан (0-100 ° C) 623.9 Ж / (кг К) эсвэл 0.149 кал / (г ° C); 20 ° С-ийн цахилгаан эсэргүүцэл 4.6 10 -8ом м буюу 4.6 10 -6 ом см; цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент 4.57 · 10-3 (20 ° C). Уян хатан модуль 26 Гн / м 2(2600 кгс / мм 2); суналтын бат бэх 60 MN / м 2(6 кгс / мм 2); уян хатан хязгаар 4 MN / м 2(0.4 кгс / мм 2), гарцын хүч 38 MN / м 2(3.8 кгс / мм 2); сунгалт 50%; Бринеллийн хатуулаг 200-300 Мн / м 2(20-30 кгс / мм 2). Хангалттай өндөр цэвэршилттэй кальци нь хуванцар, сайн дарагдсан, цувисан, зүсэхэд тохиромжтой.
1.2 Химийн шинж чанар
Кальци бол идэвхтэй металл юм. Тиймээс хэвийн нөхцөлд энэ нь агаар мандлын хүчилтөрөгч ба галогентэй амархан харьцдаг.
Ca + O 2= 2 CaO (кальцийн исэл) (1)
Ca + Br 2= CaBr 2(кальцийн бромид). (2)
Кальци нь халах үед устөрөгч, азот, хүхэр, фосфор, нүүрстөрөгч болон бусад металл бус бодисуудтай урвалд ордог.
Ca + H 2= CaH 2(кальцийн гидрид) (3)
Ca + N 2= Ca 3Н 2(кальцийн нитрид) (4)
Ca + S = CaS (кальцийн сульфид) (5)
Ca + 2 P = Ca 3Р 2(кальцийн фосфид) (6)
Ca + 2 C = CaC 2 (кальцийн карбид) (7)
Кальци нь хүйтэн усаар удаан, халуун усаар маш хүчтэй урвалд орж, Ca (OH) 2-ийн хүчтэй суурь үүсгэдэг. :
Ca + 2 H 2O = Ca (OH) 2 + Х 2 (8)
Кальци нь эрч хүчийг бууруулдаг бодис болохын хувьд идэвхжил багатай металлын исэл ба галогенээс хүчилтөрөгч эсвэл галогенийг зайлуулж чаддаг, тухайлбал энэ нь бууруулах шинж чанартай байдаг.
Ca + Nb 2O5 = CaO + 2 Nb; (есөн)
Ca + 2 NbCl 5= 5 CaCl2 + 2 Nb (10)
Кальци нь устөрөгч ялгарах замаар хүчилтэй хүчтэй урвалд орж, галоген, хуурай устөрөгчтэй урвалд орж CaH гидрид үүсгэдэг. 2... Халах үед бал чулуутай кальци нь CaC карбидыг үүсгэдэг 2... Кальцийг хайлсан CaCl-ийн электролизээр гаргаж авдаг 2эсвэл вакуум дахь алюминотермик бууралт:
6CaO + 2Al = 3Ca + 3CaO Al2 О 3 (11)
Цэвэр металлыг Cs, Rb, Cr, V, Zr, Th, U нэгдлүүдийг металл болгон бууруулах, ганг исэлдүүлэхэд ашигладаг.
1.3 Хэрэглээ
Кальци нь янз бүрийн салбаруудад улам бүр нэмэгдэж байна. Сүүлийн үед энэ нь хэд хэдэн металлыг бэлтгэхэд бууруулагч бодис болгон ихээхэн ач холбогдолтой болсон.
Цэвэр металл. ураны фторыг металл кальцитай ангижруулах замаар уран гарган авдаг. Кальци эсвэл түүний гидридийг титан исэл, түүнчлэн циркони, торий, тантал, ниоби болон бусад ховор металлын ислийг багасгахад ашиглаж болно.
Кальци нь зэс, никель, хром-никель хайлш, тусгай ган, никель, цагаан тугалга хүрэл үйлдвэрлэхэд сайн исэлдүүлэгч, хийгүйжүүлэгч юм; энэ нь хүхэр, фосфор, нүүрстөрөгчийг металл, хайлшаас зайлуулдаг.
Кальци нь висмуттай галд тэсвэртэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг тул висмутаас хар тугалга цэвэрлэхэд ашигладаг.
Кальцийг янз бүрийн хөнгөн хайлш дээр нэмдэг. Энэ нь ембүүгийн гадаргууг сайжруулах, нарийн ширхэгтэй болгох, исэлдэлтийг багасгахад тусалдаг.
Кальци агуулсан холхивчийн хайлш өргөн тархсан. Кабелийн бүрээсийг үйлдвэрлэхэд хар тугалганы хайлшийг (0.04% Ca) ашиглаж болно.
Кальцийн хар тугалгатай үрэлтийн эсрэг хайлшийг технологид ашигладаг. Кальцийн эрдэс бодисыг өргөн хэрэглэдэг. Тиймээс шохойн чулууг шохой, цемент, силикат тоосго үйлдвэрлэхэд шууд барилгын материал болгон, металлургид (флюс), химийн үйлдвэрт кальцийн карбид, сод, идэмхий натри, цайруулагч, бордоо үйлдвэрлэхэд ашигладаг. элсэн чихэр, шил үйлдвэрлэх.
Практик ач холбогдол нь шохой, гантиг, Исландын шлам, гипс, флюорит гэх мэт. Хүчилтөрөгч, азотыг холбох чадвартай тул натри болон бусад металлуудтай кальци эсвэл кальцийн хайлшийг үнэт хийг цэвэршүүлэх, вакуум радио төхөөрөмжид хүлээн авагч болгон ашигладаг. Кальцийг мөн гидрид үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь талбайн устөрөгчийн эх үүсвэр юм.
2. Кальци авах
Кальци авах хэд хэдэн арга байдаг бөгөөд эдгээр нь электролитийн, дулааны, вакуум дулааны юм.
.1 Кальци ба түүний хайлшийг электролитийн аргаар үйлдвэрлэх
Аргын мөн чанар нь катод нь эхлээд хайлсан электролитэд хүрдэгт оршино. Холбоо барих цэг дээр катодыг сайтар норгож буй шингэн металлын дусал үүсч, катодыг аажмаар, жигд өргөхөд түүнтэй хамт хайлмалаас салж, хатуурдаг. Энэ тохиолдолд хатууруулах дусал нь хатуу электролитийн хальсаар хучигдсан байдаг бөгөөд энэ нь металыг исэлдэлт, нитритээс хамгаалдаг. Катодыг тасралтгүй, болгоомжтой өргөхөд кальци нь саваа руу татагдана.
2.2 Дулааны бэлтгэл
кальцийн химийн электролитийн дулааны
· Хлоридын үйл явц: кальцийн хлоридыг хайлуулах, усгүйжүүлэх, хар тугалга хайлуулах, хар тугалга-натрийн давхар хайлш гаргаж авах, хар тугалга-натри-кальцийн гурвалсан хайлш авах, давсыг зайлуулсны дараа гурвалсан хайлшийг хар тугалгаар шингэлэх технологи юм. Кальцийн хлоридтой урвал нь тэгшитгэлийн дагуу явагдана
CaCl 2 + На 2Pb 5 = 2NaCl + PbCa + 2Pb (12)
· Карбидын үйл явц: Хар тугалга-кальцийн хайлш үйлдвэрлэх нь тэгшитгэлийн дагуу кальцийн карбид ба хайлсан хар тугалганы хоорондох урвал дээр суурилдаг.
CaC 2+ 3Pb = Pb3 Ca + 2C. (13)
2.3 Кальци авах вакуум-дулааны арга
Вакуум дулааны аргын түүхий эд
Кальцийн ислийг дулаанаар ангижруулах түүхий эд нь шохойн чулууг шохойжуулж гаргаж авсан шохой юм. Түүхий эдэд тавигдах үндсэн шаардлагууд нь: шохой нь аль болох цэвэр байх ёстой бөгөөд кальци, ялангуяа шүлтлэг металл, магнийн хамт багасгаж, металл болгон хувиргах боломжтой хамгийн бага хольц агуулсан байх ёстой. Шохойн чулууг шохойжуулах ажлыг карбонатыг бүрэн задлахаас өмнө хийх ёстой, гэхдээ агшилтын материалын бууралт бага байдаг тул түүнийг задлахаас өмнө хийх ёсгүй. Шатаасан бүтээгдэхүүн нь чийг, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээхээс хамгаалагдсан байх ёстой бөгөөд нөхөн сэргээх явцад ялгарах нь процессын гүйцэтгэлийг бууруулдаг. Шохойн чулууг шохойжуулах, шохойжсон бүтээгдэхүүнийг боловсруулах технологи нь магнийн силикотермаль аргаар доломитыг боловсруулахтай адил юм.
.3.1 Кальцийг сэргээх алюминотермик арга
Хэд хэдэн металлын исэлдэлтийн чөлөөт энергийн өөрчлөлтийн температурын хамаарлын диаграммаас (Зураг 1) кальцийн исэл нь ислийг багасгахад хамгийн удаан эдэлгээтэй, хэцүү байдаг. Үүнийг бусад металлаар ердийн аргаар - харьцангуй бага температур, атмосферийн даралтаар бууруулах боломжгүй. Эсрэгээр нь кальци өөрөө бусад бууруулж буй нэгдлүүдийг маш сайн бууруулагч, олон металл, хайлшийг исэлдүүлэгч бодис юм. Кальцийн оксидыг нүүрстөрөгчөөр бууруулах нь кальцийн карбид үүсдэг тул ерөнхийдөө боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч кальци нь харьцангуй өндөр уурын даралттай тул ислийг урвалын дагуу хөнгөн цагаан, цахиур эсвэл тэдгээрийн хайлшаар вакуумд бууруулж болно.
CaO + Би? Ca + MeO (14).
Өнөөг хүртэл кальци авах алюминотермик аргыг л практик хэрэглээг олсон, учир нь CaO-ийг хөнгөн цагаанаар сэргээх нь цахиуртай харьцуулахад хамаагүй хялбар байдаг. Кальцийн ислийг хөнгөн цагаанаар багасгах химийн талаар өөр өөр үзэл бодол байдаг. Л.Пиджеон, И.Аткинсон нар кальцийн моноалюминат үүсэх замаар урвал явагдана гэж үздэг.
CaO + 2Al = CaO Al 2O3 + 3 Ca. (15)
В.А.Пазухин, А.Я.Фишер нар энэ үйл явц нь гурвалжин алюминат үүсэх замаар явагддаг гэж тэмдэглэв.
CaO + 2Al = 3CaO Al 2O 3+ 3 Ca. (16)
A.I-ийн хэлснээр.
CaO + 6Al = 5CaO 3Al 2O3 + 9 Ca. (17)
А.Ю.Тайц, А.И.Войницкий нарын хийсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар кальцийн алюминотермик бууралт үе шаттайгаар явагддаг болохыг тогтоожээ. Эхний үед кальцийн ялгаралт 3CaO AI үүсдэг. 2О 3, дараа нь кальцийн исэл, хөнгөн цагаантай урвалд орж 3CaO 3AI үүснэ 2О 3... Урвал дараах байдлаар явагдана.
CaO + 6Al = 2 (3CaO Al 2О 3) + 2СаО + 2Аl + 6Са
(3СаО Ал 2О 3) + 2СаО + 2Аl = 5СаО 3Al 2O 3+ 3 Ca
CaO + 6A1 = 5CaO 3Al 2O 3+ 9Са
Оксидын бууралт нь уурын кальци ялгарах үед тохиолддог бөгөөд бусад урвалын бүтээгдэхүүнүүд нь өтгөрүүлсэн төлөвт байдаг тул зуухны хөргөсөн хэсгүүдэд үүнийг салгаж, нягтруулахад хялбар байдаг. Кальцийн ислийг вакуум-дулаан бууруулахад зайлшгүй шаардлагатай гол нөхцөл бол систем дэх өндөр температур, бага үлдэгдэл даралт юм. Температур ба тэнцвэрт кальцийн уурын даралтын хоорондын хамаарлыг доор харуулав. 1124-1728 ° К температурт тооцоолсон урвалын чөлөөт энергийг (17) илэрхийлнэ.
Ф Т = 184820 + 6.95T-12.1 T log T.
Иймээс кальцийн уурын тэнцвэрт даралтын логарифмын хамаарал (мм м.у.б.)
Lg p = 3.59 - 4430 \ T.
Л.Пиджеон, И.Аткинсон нар кальцийн уурын тэнцвэрийн даралтыг туршилтаар тодорхойлсон. Кальцийн ислийг хөнгөн цагаанаар багасгах нарийвчилсан термодинамик шинжилгээг И.И.Матвеенко хийж, кальцийн уурын тэнцвэрт даралтын дараах температурын хамаарлыг өгсөн.
Lg х Ca (1) = 8.64 - 12930 \ T мм м.у.б
Lg х Ca (2) = 8.62 - 11780 \ T мм м.у.б
Lg х Ca (3 )= 8.75 - 12500 \ T мм м.у.б
Тооцоолсон болон туршилтын өгөгдлийг хүснэгтэд харьцуулсан болно. 1.
Хүснэгт 1- Систем дэх кальцийн уурын тэнцвэрт даралтын өөрчлөлтөд температурын нөлөөлөл (1), (2), (3), (3), мм м.у.б.
Температур ° C Туршилтын өгөгдөл (1) (2) (3) (3) системд тооцоолсон )1401 1451 1500 1600 17000,791 1016 - - -0,37 0,55 1,2 3,9 11,01,7 3,2 5,6 18,2 492,7 3,5 4,4 6,6 9,50,66 1,4 2,5 8,5 25,7
Оруулсан өгөгдлөөс харахад (2) ба (3) эсвэл (3 ") системүүдийн харилцан үйлчлэл нь хамгийн таатай нөхцөлд байна. Энэ нь ажиглалттай тохирч байна, учир нь цэнэгийн үлдэгдэлд пента-кальцийн треалюминат ба трикальцийн алюминат давамгайлдаг. кальцийн ислийг хөнгөн цагаанаар бууруулсны дараа .
Тэнцвэрийн уян хатан байдлын талаархи мэдээлэл нь кальцийн ислийг хөнгөн цагаанаар бууруулах нь 1100-1150 ° C-ийн температурт боломжтой гэдгийг харуулж байна. Практикт хүлээн зөвшөөрөгдсөн урвалын хурдыг бий болгохын тулд Өсөлтийн систем дэх үлдэгдэл даралт нь P тэнцвэрийн даралтаас доогуур байх ёстой. тэнцүү , өөрөөр хэлбэл, тэгш бус байдал P тэнцүү > П ost , мөн процессыг 1200 хэмийн температурт хийх ёстой. Судалгаагаар 1200-1250 хэмийн температурт өндөр ашиглалт (70-75% хүртэл), хөнгөн цагааны хувийн хэрэглээ бага (кальци тутамд 0.6-0.65 кг) хүрдэг болохыг судалгаагаар тогтоожээ.
Үйл явцын химийн талаархи дээрх тайлбарын дагуу хамгийн оновчтой найрлага нь үлдэгдэлд 5СаО 3Al үүсэхэд тооцсон цэнэг юм. 2О 3... Хөнгөн цагааны хэрэглээний түвшинг нэмэгдүүлэхийн тулд кальцийн ислийг хэт их хэмжээгээр өгөх нь ашигтай боловч хэт том биш (10-20%), эс тэгвээс энэ нь үйл явцын бусад үзүүлэлтүүдэд сөргөөр нөлөөлнө. 0.8-0.2 мм-ийн хэсгүүдээс хөнгөн цагааныг нунтаглах зэрэг нь хасах 0.07 мм хүртэл нэмэгдэхэд (В.А.Пазухин, А.Я.Фишер нарын хэлснээр) урвалд хөнгөн цагааны хэрэглээ 63.7-78% хүртэл нэмэгддэг.
Хөнгөн цагааны хэрэглээнд мөн цэнэгийн шахмал түлшний горим нөлөөлдөг. Шохой ба нунтаг хөнгөн цагааны хольцыг 150 кг / см даралттай шахмал хэлбэрээр (вакуум дахь хийн ялгаралтаас зайлсхийхийн тулд) холбогч бодисгүйгээр шахах хэрэгтэй. 2... Бага даралттай үед хэт сүвэрхэг шахмал түлшинд хайлсан хөнгөн цагааныг ялгаж салгаснаар хөнгөн цагааны хэрэглээ багасч, өндөр даралтанд хий нэвчих чадвар муутай байдаг. Сэргээх бүрэн байдал, хурд нь реторт дахь шахмал түлшний нягтаас хамаарна. Тэдгээрийг цоорхойгүйгээр байрлуулахдаа бүх торны хийн нэвчилт багатай үед хөнгөн цагааны хэрэглээ мэдэгдэхүйц буурдаг.
Зураг 2 - Вакуум-дулааны аргаар кальци авах схем.
Хөнгөн цагааны дулааны процессын технологи
Алюминотермаль аргаар кальци үйлдвэрлэх технологийн схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 2. Шохойн чулууг түүхий эд болгон, анхдагч (илүү сайн) эсвэл хоёрдогч хөнгөн цагаанаас бэлтгэсэн хөнгөн цагааны нунтагыг бууруулагч болгон ашигладаг. Бууруулах бодис болгон ашигладаг хөнгөн цагаан, түүнчлэн түүхий эд нь ууршдаг, конденсат болж хувирдаг магни, цайр, шүлт гэх мэт амархан дэгдэмхий металлын хольцгүй байх ёстой. Хоёрдогч хөнгөн цагааны зэрэглэлийг сонгохдоо үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
АНУ-ын Канаан (Коннектикут) дахь New England Lime Co.-ийн үйлдвэрт С.Ломис, П.Стауб нарын тайлбарласнаар кальцийг алюминотермик аргаар гаргаж авдаг. Дараах ердийн найрлагатай шохойг ашигладаг,%: 97.5 CaO, 0.65 MgO, 0.7SiO 2, 0.6 Fe 2Oz + AlO3, 0.09 Na 2О + К 2Өө, үлдсэн нь 0.5 байна. Шатаасан бүтээгдэхүүнийг төвөөс зугтах сепаратор бүхий Рэймонд тээрэмд нунтаглана, нунтаглалтын нарийн чанар (60%) -аас 200 торон байна. Хөнгөн цагааны тоосыг багасгах бодис болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь хөнгөн цагааны нунтаг үйлдвэрлэхэд хаягдал болдог. Хаалттай бункерийн шатсан шохой, бөмбөрийн хөнгөн цагааныг зуурмагийн масштаб руу, дараа нь холигч руу хийнэ. Холихын дараа цэнэгийг хуурай шахмал түлшээр хийнэ. Дээр дурдсан үйлдвэрт өмнө нь цахиурын аргаар магни авахад ашиглаж байсан реторт зууханд кальцийг багасгадаг (Зураг 3). Зуухнууд нь генераторын хийгээр халаадаг. Зуух бүр нь 28% Cr, 15% Ni агуулсан галд тэсвэртэй гангаар хийсэн 20 хэвтээ реторттой.
Зураг 3- Кальци үйлдвэрлэх зориулалттай реторт зуух
Ретортын урт 3 м, диаметр 254 мм, хананы зузаан 28 мм. Ретортын халсан хэсэгт нөхөн сэргэлт явагдаж, ярианаас цухуйсан хөргөсөн төгсгөлд конденсац үүсдэг. Шахмал түлшийг цаасан уутанд хийж реторт хийж, дараа нь конденсаторыг оруулж, ретортыг хаадаг. Циклийн эхэн үед агаарыг механик вакуум насосоор нүүлгэн шилжүүлдэг. Дараа нь диффузын насосыг холбож, үлдэгдэл даралтыг 20 микрон хүртэл бууруулна.
Ретортуудыг 1200 ° хүртэл халаана. 12 цагийн дараа. ачаалсны дараа ретортуудыг нээж буулгана. Үүссэн кальци нь ган ханцуйны гадаргуу дээр хуримтлагдсан том талстуудын өтгөн масстай хөндий цилиндр хэлбэртэй байдаг. Кальци дахь гол хольц нь магни бөгөөд эхний ээлжинд багасч, голчлон доторлогооны зэргэлдээ давхаргад төвлөрдөг. Дунджаар хольцын агууламж; 0.5-1% Mg, ойролцоогоор 0.2% Al, 0.005-0.02% Mn, 0.02% хүртэл N, бусад хольц - Cu, Pb, Zn, Ni, Si, Fe - 0.005-0.04% -ийн хүрээнд тохиолддог. A. Yu. Taits, A.I. цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ 1 кг металл тутамд 14 кВт / цаг.
Үүссэн металл нь магнийн хольцыг эс тооцвол харьцангуй өндөр цэвэршилттэй байв. Дунджаар түүний доторх хольцын агууламж: 0.003-0.004% Fe, 0.005-0.008% Si, 0.04-0.15% Mn, 0.0025-0.004% Cu, 0.006-0.009% N, 0.25% Al.
2.3.2 Цахиурын дулааныг нөхөн сэргээх арга кальци
Силикотермаль арга нь маш сонирхолтой байдаг; бууруулагч бодис нь ферросиликон, урвалж нь хөнгөн цагаанаас хамаагүй хямд байдаг. Гэсэн хэдий ч цахиурын дулааны үйл явц нь хөнгөн цагааны дулаантай харьцуулахад илүү хэцүү байдаг. Кальцийн ислийг цахиураар багасгах нь тэгшитгэлийн дагуу явагдана
CaO + Si = 2CaO SiO2 + 2 Ca. (арван найман)
Чөлөөт энергийн утгуудаас тооцсон кальцийн уурын тэнцвэрт даралт нь:
° С 1300140015001600Р, мм м.у.б. st0,080,150,752,05
Тиймээс вакуумд 0.01 мм м.у.б. Урлаг. кальцийн ислийг бууруулах нь термодинамикийн хувьд 1300 ° -ийн температурт боломжтой байдаг. Практикт зөвшөөрөгдөх хурдыг хангахын тулд процессыг 1400-1500 хэмийн температурт хийх ёстой.
Кальцийн ислийг хөнгөн цагаан цахиуртай бууруулах урвал нь арай хялбар бөгөөд хайлшийн хөнгөн цагаан ба цахиур хоёулаа бууруулагч бодис болдог. Эхэндээ хөнгөн цагааны бууралт давамгайлж байгааг туршилтаар тогтоосон; ба урвал нь эцсийн bCaO 3Al үүсэх замаар явагдана 2Oz дээр дурдсан схемийн дагуу (Зураг 1). Цахиурын бууралт нь ихэнх хөнгөн цагаан урвалд ороход өндөр температурт мэдэгдэхүйц болдог; урвал 2CaO SiO үүсэх замаар явагдана 2. Дүгнэж хэлэхэд, кальцийн ислийг хөнгөн цагаан цахиуртай бууруулах урвалыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
mSi + n Al + (4м +2 ?) CaO = м (2CaO SiO 2) + ?n (5СаО Al 2O3 ) + (2м +1, 5н) Ca.
A. Yu. Taits, A. I. Voinitskiy нарын судалгаагаар кальцийн исэл нь 0.01-0.03 мм м.у.б-ийн вакуумд 1400-1450 ° -ийн температурт 50-75% металлын гарцтай ферросиликоноор 75% -иар буурдаг болохыг тогтоожээ. Урлаг.; 60-30% Si, 32-58% Al (үлдсэн хэсэг нь төмөр, титан гэх мэт) агуулсан цахиур-хөнгөн цагаан нь 0.01 вакуум дахь 1350-1400 хэмийн температурт 70% -ийн металлын гарц бүхий кальцийн ислийг бууруулдаг. -0.05 мм м.у.б ... Урлаг. Хагас үйлдвэрийн хэмжээнд хийсэн туршилтууд нь ферросиликон болон хөнгөн цагаан цахиурын тусламжтайгаар шохойноос кальци авах үндсэн боломжийг нотолсон. Багажны гол бэрхшээл бол энэ доторлогооны процессын нөхцөлд тавиур сонгох явдал юм.
Энэ асуудлыг шийдэхдээ энэ аргыг үйлдвэрлэлд хэрэгжүүлж болно. Кальцийн карбидын задрал Кальцийн карбидын задралаар металл кальци авах
CaC2 = Ca + 2C
ирээдүйтэй аргуудтай холбоотой байх ёстой. Энэ тохиолдолд бал чулууг хоёр дахь бүтээгдэхүүн болгон авдаг. В.Маудерли, Э.Мозер, В.Тредвелл нар термохимийн өгөгдлөөр кальцийн карбид үүсэх чөлөөт энергийг тооцоолж, цэвэр кальцийн карбид дээрх кальцийн уурын даралтын дараах илэрхийлэлийг олж авсан.
ойролцоогоор = 1.35 - 4505 \ T (1124 - 1712 ° K),
lgp ойролцоогоор = 6.62 - 13523 \ T (1712-2000 ° K).
Арилжааны кальцийн карбид нь эдгээр илэрхийллээс хамаагүй өндөр температурт задардаг бололтой. Ижил зохиогчид кальцийн карбидын дулааны задралыг 1 мм м.у.б-ийн вакуумд 1600-1800 хэмд авсаархан бөөнөөр нь мэдээлдэг. Урлаг. Бал чулууны гарц 94%, кальцийг хөргөгчинд шигүү орд хэлбэрээр олж авсан. А.С.Микулинский, Ф.С.Морий, Р.Ш.Шкляр нар кальцийн карбидын задралаар олж авсан бал чулууны шинж чанарыг тодорхойлохын тулд сүүлчийнхийг 0.3-1 мм м.у.б. вакуумд халаав. Урлаг. 1630-1750 хэмийн температурт. Үүссэн бал чулуу нь Ачесон бал чулуунаас том ширхэгтэй, өндөр цахилгаан дамжуулах чанар, бага хэмжээний нягтралаараа ялгаатай.
3. Практик хэсэг
Банныг магнийн хлоридоор тэжээхэд 100 кА гүйдлийн хүч чадалтай электролизерээс өдөр бүр магнийн цутгах хэмжээ 960 кг байв. Электролизерийн онигооны хүчдэл 0.6 В. Тодорхойлно уу.
)Катод дахь одоогийн гаралт;
)Анод дахь гүйдлийн гаралт нь ктодын гүйдлийн гаралттай тэнцүү байх нөхцөлд өдөрт олж авсан хлорын хэмжээ;
)MgCl-ийн өдөр тутмын дүүргэлт 2MgCl алдагдах тохиолдолд электролизер руу оруулна 2 ихэвчлэн лаг, утаагаар үүсдэг. Лагийн хэмжээ MgCl агуулсан 1 тонн Mg-д 0.1 2 сублимат 50% -д. Сублиматын хэмжээ 1 тн мг-д 0.05 тн байна. Цутгасан магнийн хлоридын найрлага,%: 92 MgCl2 ба 8 NaCl.
.Катод дахь одоогийн гаралтыг тодорхойлно уу:
м NS = би К Mg · ?
?= м NS \ I ?К Mg = 960,000 \ 100,000 0,454 24 = 0,881 буюу 88,1%
.Өдөрт хүлээн авсан Cl-ийн хэмжээг тодорхойлно уу.
x = 960000г \ 24 г \ моль = 40,000 моль
Бид эзлэхүүн рүү орчуулна:
х = 126,785.7 м3
3.a) Цэвэр MgCl-ийг ол 2, 960 кг Mg үйлдвэрлэхэд зориулагдсан.
x = 95 960 \ 24.3 = 3753 кг = 37.53 т.
б) лагтай холбоотой алдагдал. Магнийн электролизерийн найрлагаас,%: 20-35 MgO, 2-5 Mg, 2-6 Fe, 2-4 SiO 2, 0.8-2 TiO 2, 0.4-1.0 С, 35 MgCl2 .
кг - 1000 кг
м shl = 960 кг - өдөрт лагны масс.
Өдөрт 96 кг лаг: 96 0.35 (MgCl2 лагтай).
в) сублиматын алдагдал:
кг - 1000 кг
кг сублиматууд: 48 0.5 = 24 кг MgCl 2 нь сублиматтай.
Нийтдээ та Mg-г бөглөх хэрэгтэй:
33.6 + 24 = 3810.6 кг MgCl2 өдөрт
Ном зүй
Металлургийн үндэс III
<#"justify">металлурги Al ба Mg. Ветюков М.М., Цыплоков А.М.
Багшлах
Сэдвийг судлахад тусламж хэрэгтэй байна уу?
Манай мэргэжилтнүүд таны сонирхсон сэдвээр зөвлөгөө өгөх эсвэл сургалтын үйлчилгээ үзүүлэх болно.
Хүсэлт илгээнэ үүяг одоо сэдвийн дагуу зөвлөгөө авах боломжийн талаар олж мэдэх.
