1.1.6. Способы получения оксидов

1. Окисление простых веществ кислородом (сжигание простых веществ):

2Mg + O₂ = 2МgО

4Р + 5O₂ = 2Р₂О₅.

Метод не применим для получения оксидов щелочных металлов, т.к. при окислении щелочные металлы обычно дают не оксиды, а пероксиды (Na₂O₂, K₂O₂).

Не окисляются кислородом воздуха благородные металлы, напрмер, Аu, Аg, Рt.

2. Окисление сложных веществ (солей некоторых кислот и водородных соединений неметаллов):

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

2Н₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2Н₂О

3. Разложение при нагревании гидроксидов (оснований и кислородсодержащих кислот):

Сu(ОН)₂ СuО + Н₂О

H₂SO₃ SO₂ + H₂O

Нельзя пользоваться этим методом для получения оксидов щелочных металлов, так как разложение щелочей происходит при слишком высоких температурах.

4. Разложение некоторых солей кислородсодержащих кислот:

СаСО₃ СаО + СО₂

2Рb(NO₃)₂ 2РbО + 4NO₂ + O₂

Следует иметь в виду, что соли щелочных металлов не разлагаются при нагревании с образованием оксидов.

1.1.7. Области применения оксидов.

Ряд природных минералов представляют собой оксиды (см. табл.7) и используются как рудное сырье для получения соответствующих металлов.

Например:

Боксит А1₂O₃ · nH₂O.

Гематит Fe₂O₃.

Магнетит FеО · Fe₂O₃.

Касситерит SnO₂.

Пиролюзит МnO₂.

Рутил ТiО₂.

Минерал корунд (А1₂O₃) обладающий большой твердостью, используют как абразивный материал. Его прозрачные, окрашенные в красный и синий цвет кристаллы представляют собой драгоценные камни - рубин и сапфир.

Негашеная известь (CaO), получаемая обжигом известняка (СаСО₃), находит широкое применение в строительстве, сельском хозяйстве и как реагент для буровых растворов.

Оксиды железа (Fе₂О₃, Fе₃О₄) используются при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве утяжелителей и реагентов-нейтрализаторов сероводорода.

Оксид кремния (IV) (SiO₂) в виде кварцевого песка широко используется для производства стекла, цемента и эмалей, для пескоструйной обработки поверхности металлов, для гидропескоструйной перфорации и при гидроразрыве в нефтяных и газовых скважинах. В виде мельчайших сферических частиц (аэрозоля) находит применение в качестве эффективного пеногасителя буровых растворов и наполнителя при производстве резинотехнических изделий (белая резина).

Ряд оксидов (А1₂O₃,Cr₂O₃, V₂O₅, СuО, NО) используются в качестве катализаторов в современных химических производствах.

Являющийся одним из главных продуктов сгорания угля, нефти и нефтепродуктов углекислый газ (СО₂) при закачке в продуктивные пласты способствует повышению их нефтеотдачи. Используется СО₂ также для заполнения огнетушителей и газирования напитков.

Образующиеся при нарушении режимов сгорания топлива (NO, СО) или при сгорании сернистого топлива (SO₂) оксиды являются продуктами загрязняющими атмосферу. Современное производство, а также транспорт предусматривают строгий контроль за содержанием таких оксидов и их нейтрализацию,

Оксиды азота (NO, NO₂) и серы (SO₂, SO₃) являются промежуточными продуктами в крупнотоннажных производствах азотной (НNO₃) и серной (Н₂SО₄) кислот.

Оксиды хрома (Сг₂O₃) и свинца (2РbО · РbО₂ - сурик) используются для производства антикоррозионных красочных составов.