2. Розповсюдження у природі елементів родини феруму

Fe: Fe₂O₃ - гематит

2FeO₃ ^. 3H₂O - бурий залізняк

Fe₃O₄ - магнетит

FeCO₃ -сидерит

FeS₂ - пірит

Co:CoAsS - кобальтін

Ni: FeS ^. NiS - пентлантід

3. Добування, властивості, застосування Fe, Co, Ni

а) відношення до простих речовин

_O2 FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄,

CoO,Co₂O₃, NiO

^S FeS, NiS, CoS

Me _C E₃C

Fe, Co, Ni _N2

^_

^H2O Fe₃O₄

Застосування Fe, Co, Ni

Fe Co, Ni

Fe – основа важкої для отримання легованих сталей,

промисловості нікелювання, в акумуляторах

4. Виготовлення чавуну та сталі

Сплави

Чавун Сталь

Сплав Fe із C, де вміст Сплав Fe із C, де вміст

карбону становить 2-4% карбону становить до 1,7%

- переробний - малоуглецева

(білий) чавун

- сірий чавун - середня, високоуглецева

- легований чавун - інструментальна

Основні технологічні процеси виплавки чавуну

1. Спалювання коксу:

С + О₂ = СО₂; СО₂ + С = 2 СО

2. Відновлення Fe:

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂

FeO + CO = Fe + CO₂

2Fe + C = Fe₃C (цементит)

3. Утворення шлаків:

CaCO₃ = CaO + CO₂

MgCO₃ =MgO + CO₂

CaO + MgO + SiO₂ = CaMgSiO₃

4. Відношення до агресивних середовищ:

_H2O

Fe₃O₄+ H₂

^HCl FeCl₂, NiCl₂

_H2SO4(p) FeSO₄, NiSO₄

Me _{H2SO4(k) _}

Fe, Co, Ni _{_}

^HNO3(k)

^HNO3(p) Me(NO₃)₃ + NO + H₂O

_NaOH _

Fe

_{+2 +3 +6}

FeO Fe₂O₃ FeO₃

Fe(OH)₂ Fe(OH)₃ Na₂FeO₄

FeCl₂, FeSO₄ FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃ ферат

_{+7 +2 +2 +3}

2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 8H₂O

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃

Якісні реакції на:

а) йон Fe²⁺

3FeSO₄ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂ + 6KCl

б) йон Fe³⁺

4FeCl₃ + 3K₄[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]₂ + 12KCl - берлінська блакить

FeCl₃ + 3NH₄SCN = Fe(SCN)₃ + 3 KCl - темно-червоне забарвлення

Виробництво сталі здійснюється за допомогою реакції окиснення

C, Si, Mn, P, S.

Стадії

1. Окиснення Fe: 2Fe + O₂ = 2FeO

окиснення домішок C, Si, Mn, P, S за допомогою FeO

Si + 2 FeO = SiO₂ +2Fe; Mn + FeO = MnO + Fe

2. P + 5FeO = P₂O₅ + 5 Fe

C + FeO = CO + Fe

S + FeO = SO₂ + Fe

3. Утворення шлаків

MnO + SiO₂ = MnSiO₃

4CaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂ ^. CaO - томасшлак

Способи одержання сталі:

1) киснево-конвертерний

2) мартенівський

3) томасівський

4) електротермічний