Хромовый ангидрид в домашних условиях

Хромовый ангидрид

(Chromium anhydride)

CAS:1333-82-0

Класс опасности: 5.1

UN номер:1463

HS код:2819100000

Формула: CrO₃

Спецификация:

Показатель	99,5%	99,7%
Чистота	Не менее 99,5%	Не менее 99,7%
Сульфат (SO₄)	Не более 0,06%	Не более 0,06%
Массовая доля нерастворимого в воде вещества	Не более 0,04%	Не более 0,02%
Натрий	Не более 0,05%	Не более 0,05%

Применение: хромовый ангидрид применяется в производстве металлического хрома высокой чистоты, сверхтвердых материалов, некоторых катализаторов для процессов хромирования, хроматирования и пассивирования; в производстве электролитического хрома и для производства катализаторов; в производстве литья в составе формовочных и стержневых смесей, для процессов травления и других целей.

Купить Хромовый ангидрид оптом и узнать цены в Санкт-Петербурге можно позвонив по телефону (812) 331-78-35. Наши менеджеры проконсультируют вас по всем возникшим вопросам и по стоимости продукции. ЗВОНИТЕ!

Гибкие условия поставки и оплаты.

Организация доставки продукции от двери до двери.

Качественная и сертифицированная продукция.

nevaht.ru

Способ получения хромового ангидрида

Изобретение может быть использовано при получении хромового ангидрида, используемого в химической, лакокрасочной, текстильной, металлургической и других отраслях промышленности. Способ получения хромового ангидрида включает выщелачивание хромитового концентрата при температуре 140-160°С смесью 60-62%-ной серной кислоты и катализатора - хромового ангидрида, центрифугирование суспензии, окисление методом электролиза сульфата хрома, полученного в результате выщелачивания, в хромовую кислоту, упаривание раствора электролита при температуре 140-150°С до концентрации серной кислоты в упаренном растворе 950-1100 г/л, отделение кристаллов хромового ангидрида от маточного раствора центрифугированием и сушку готового продукта. Предварительно перед сернокислотным выщелачиванием хромитовый концентрат обогащают методом гравитации. Количество катализатора при выщелачивании составляет 70-100% от содержания оксида двухвалентного железа в хромитовом концентрате. После отделения от маточного раствора кристаллы хромового ангидрида дополнительно отмывают в серной кислоте концентрации 60-62% при температуре 140-150°С. Изобретение позволяет получить хромовый ангидрид из бедных рудных смесей с повышением выхода продукта и снижением содержания примесей. 4 табл.

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к технологии получения хромового ангидрида - вещества, широко используемого во многих отраслях промышленности: химической, лакокрасочной, текстильной, металлургической и др. Так, например, значительные количества хромового ангидрида (оксида хрома VI) потребляет лакокрасочная промышленность для изготовления хромовых пигментов (например, «зеленая окись хрома», «изумрудно-зеленый гидрат окиси хрома» и др.) и лаков и красок на их основе, обладающих большой устойчивостью к действию высоких температур и коррозии.

Кроме того, водный раствор хромового ангидрида используется для получения высокочистого металлического хрома - основы для выплавки жаро- и коррозионно-стойких легированных сплавов.

Единственным сырьем для получения соединений хрома, в том числе хромового ангидрида, является хромитовая руда (хромит, хромпикотит) или обогащенная руда - хромитовый концентрат, который представляет собой твердый раствор ряда минералов (FeO Al2O3, MgO Fe2O3, MgO Al2O3 и других минералов) в хромите FeO Cr2О3, где хром находится в виде оксида трехвалентного хрома (Cr2О3) - при обычных условиях практически химически инертного к щелочам, кислотам и воде соединения. Поэтому для извлечения хрома из хромита его необходимо перевести из трехвалентного состояния в шестивалентное хорошо растворимое в воде соединение - CrO3. Это может быть достигнуто только в результате окисления оксида двухвалентного железа FeO (входящего в кристаллическую решетку хромита) в оксид трехвалентного железа - Fe2О3. При этом разрушается кристаллическая решетка солей, входящих в состав хромитового концентрата, и оксиды (Fe2О3, Al2О3, MgO, Cr2O3) вступают в химическое взаимодействие с различными реагентами: с кальцинированной содой или с серной кислотой.

Известен способ получения хромового ангидрида из хромита, который включает в себя:

- обогащение бедных хромитовых руд с получением концентратов;

- высокотемпературное окислительное прокаливание шихты, состоящей из хромита, кальцинированной соды и доломита, при температуре 1150-1200°С; выщелачивание спека, фильтрацию шламовой суспензии с получением монохромата натрия - Na2CrO4;

- очистку раствора монохромата натрия от алюминия с помощью серной кислоты при температуре 80°С и перевод монохромата натрия в бихромат натрия - Na2Cr2O7; выпуск товарного бихромата натрия в виде чешуйчатого или гранулированного продукта;

- разложение бихромата натрия серной кислотой при температуре 200°С

Образующиеся расплавленные жидкие хромовый ангидрид и бисульфат натрия мало растворимы друг в друге и легко разделяются декантацией благодаря разнице удельных весов. Расплав хромового ангидрида охлаждают, гранулируют и затаривают (Авербух, П.Г.Павлов. Технология соединений хрома. Л., 1967, стр.46, 156).

Процесс получения хромового ангидрида по такой схеме имеет следующие недостатки:

- соединения хроматов и бихроматов (натрия, калия и др.), а также их растворы очень токсичны;

- процесс очень сложный и многостадийный, требует использования высоких температур при спекании хромитового концентрата с кальцинированной содой и доломитом; сопровождается большим количеством побочных процессов;

- процесс требует сложную многоступенчатую очистку отходящих топочных газов и сточных вод.

В качестве прототипа взят наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату способ получения хромового ангидрида выщелачиванием хромитового концентрата (содержащего 53,7% Cr2O3 и 13,54% FeO с размером частиц - 2,0+0,0 мм) при температуре 140-150°С смесью 60-62%-ной серной кислоты и катализатора - хромового ангидрида CrO3 (или хромовой кислоты - Н2Cr2O7), взятых в количестве 3,4 т Н2SO4 (или 3,78 м2 60%-ой h3SO4) и 0,01172 т CrO3 на 1,0 т хромитового концентрата с последующим анодным окислением фильтрата - раствора, содержащего сульфаты хрома, примесных металлов и серную кислоту (ЖПХ, 13, №2, 170 (1940); I. Soc. Chem Ind (London), 69, 275, 1950).

В результате анодного окисления сульфат хрома переходит в хромовую и серную кислоты.

Раствор упаривают при температуре 140-150°С до концентрации серной кислоты в растворе - 940-1100 г/л. При этом хромовая кислота дегидратирует и переходит в хромовый ангидрид. Суспензию фильтруют (центрифугируют) и отделяют кристаллы хромового ангидрида от раствора серной кислоты и сульфатов Fe3+, Al3+, Mg2+ др. Осадок - кристаллы CrO3 и часть неразложившегося хромита сушат при температуре 105-150°С и затаривают, а маточный раствор возвращают на выщелачивание хромитового концентрата.

Было получено 482,5 кг хромового ангидрида, выход CrO3 - 68,3% от возможного - 706,6 кг.

Недостатком указанного способа является:

- малый выход основного вещества - хромового ангидрида (68,3%), что, очевидно, связано с низкой концентрацией в реакционной смеси катализатора - хромовой кислоты - 1,17% (или 8,64% от содержания FeO в хромитовом концентрате, что не способствует полному окислению оксида двухвалентного железа в трехвалентное. В результате этого не происходит полного разложения хромита, и часть Cr2О3 - в составе концентрата (31,7%) остается в нерастворимом остатке (см. стр.2 описания, прототип).

- высокое содержание примесей в готовом продукте в виде сульфатов Al3+, Fe3+, Mg2+ и др.

Технической задачей изобретения является разработка экономически эффективного способа получения хромового ангидрида из хромитового концентрата, обеспечивающего максимальный выход целевого продукта с минимальным содержанием примесей.

Техническим результатом от использования изобретения является обеспечение более полного разложения хромитового концентрата, повышение выхода хромового ангидрида с минимальным содержанием примесей, а также расширение объема использования бедных рудных смесей при одновременном комплексном извлечении ценных компонентов сырья.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения хромового ангидрида из хромитового концентрата, включающем выщелачивание при температуре 140-160°С смесью 60-62%-ной серной кислоты и катализатора - хромового ангидрида, центрифугирование суспензии, окисление методом электролиза сульфата хрома, полученного в результате выщелачивания, в хромовую кислоту, упаривание раствора электролита при температуре 140-150°С до концентрации серной кислоты в упаренном растворе 950-1100 г/л, отделение кристаллов хромового ангидрида от маточного раствора центрифугированием и сушку готового продукта, предварительно перед сернокислотным выщелачиванием хромитовый концентрат обогащают методом гравитации, количество катализатора при выщелачивании составляет 70-100% от содержания оксида двухвалентного железа (FeO) в хромитовом концентрате, а после отделения от маточного раствора кристаллы хромового ангидрида дополнительно отмывают в серной кислоте концентрации 60-62% при температуре 140-150°С.

Хромитовый концентрат подвергают дополнительному обогащению методом гравитации. Обогащенный хромитовый концентрат направляется на выщелачивание серной кислотой концентрации 60-62% при температуре 140-160°С в присутствии хромового ангидрида в качестве катализатора. Содержание хромового ангидрида в реакционной смеси принимается равным 70-100% от содержания FeO в хромитовом концентрате, при этом т:ж=1:(3,75-4,0).

Процесс выщелачивания минерала хромита, очевидно, протекает по схеме:

После выщелачивания раствор, содержащий сульфаты Cr3+, Mg2+, Al3+, Fe3+, Ni2+, хромовый ангидрид (в виде хромовой кислоты Н2Cr2О7) и избыток серной кислоты центрифугируют, отделяя от части неразложившегося хромита, и подвергают электролизу при 30-50°С в ванне с диафрагмой и свинцовым анодом с целью окисления трехвалентного сульфата хрома и перевода его в шестивалентный хромовый ангидрид (или хромовую кислоту).

Переход трехвалентного сульфата хрома в шестивалентный хромовый ангидрид (в результате электрохимической реакции) протекает по схеме:

процесс у анода:

процесс у катода:

суммарная реакция:

Неразложившийся хромит возвращают на выщелачивание. После электролиза раствор сульфата концентрируют упариванием при температуре 140-150°С, при этом хромовая кислота дегидратирует, превращается в хромовый ангидрид и выпадает в осадок

Степень упаривания контролируют по концентрации серной кислоты в суспензии, которая должна быть не ниже 950-1100 г/л h3SO4, поскольку при такой концентрации h3SO4 растворимость кристаллов CrO3 в растворе минимальна (0,49-1,01 мас.%) и они выпадают в осадок.

Суспензию центрифугируют, маточный раствор, содержащий серную кислоту (950-1100 г/л h3SO4) и сульфаты Al3+, Mg2+, Fe3+, Ni2+ и др., возвращают на выщелачивание хромитового концентрата, а осадок - кристаллы CrO3 - направляют в реактор с серной кислотой (1100 г/л h3SO4), где при температуре 140-150°С отмывают от примесей Al3+, Mg2+, Fe3+, Ni2+ и др. Отмытые таким образом кристаллы хромового ангидрида центрифугируют, маточный раствор (серная кислота) возвращается на выщелачивание хромитового концентрата, а кристаллы CrO3 сушат при 150°С и затаривают.

В табл.1 приведен минеральный состав хромитового концентрата до и после гравитационного обогащения.

В табл.2 приведен химический состав хромитового концентрата до и после гравитационного обогащения

В табл.3 приведены технологические показатели процесса получения хромового ангидрида

В табл.4 приведен химический состав готового продукта - хромового ангидрида.

Пример 1

Технология получения хромового ангидрида проведена по схеме прототипа.

1000 г хромитового концентрата, содержащего 54,2% Cr2О3 и 12,8% FeO с размером частиц 2,0+0,0 мм, обрабатывают раствором, состоящим из 3,7 л 60%-ной серной кислоты и 11,7 г хромового ангидрида, взятого в качестве катализатора. Выщелачивание проводят при температуре 140-150°С. Соотношение Т:Ж=1:3,7. Количество CrO3 в реакционной смеси, равное 11,7 г, соответствует 9,14% от содержания окислов двухвалентного железа в хромитовом концентрате. Количество Cr2O3, перешедшего в раствор в результате выщелачивания, - 35,3%.

После выщелачивания суспензию центрифугируют, нерастворимый остаток массой 380 г, представляющий собой неразложившиеся минералы, направляют на дальнейшую переработку, а фильтрат (объемом 6,75 л), состоящий из смеси сульфатов Cr3+, Al3+, Mg2+, Fe3+ и др. и серной кислоты, направляют на электролиз с целью окисления трехвалентного хрома в шестивалентный и перевода сульфата хрома в хромовую кислоту.

Электролиз ведут в специальных электролизерах с мембраной и со свинцовым анодом при температуре 30-50°С. Далее раствор направляют на упаривание при температуре 140-150°С до концентрации серной кислоты 1100 г/л с целью максимального извлечения CrO3.

Упаренную суспензию центрифугируют, маточный раствор, содержащий серную кислоту и сульфаты, направляют на выщелачивание хромитового концентрата, а осадок (готовый продукт) сушат при температуре 150°С и затаривают. Выход готового продукта составил 465,0 г или 65.2% от возможного - 713 г.

Пример 2

1000 г хромитового концентрата, содержащего 54,20% Cr2О3 (см. табл.2, ст.2), выщелачивают по схеме 1. Содержание CrO3 в реакционной смеси - 11,7 г. Количество Cr2O3, перешедшее в раствор после выщелачивания, - 35,13%. Суспензию центрифугируют, маточный раствор подвергают электролизу и упариванию (по схеме 1), упаренную суспензию центрифугируют, нерастворимый остаток отмывают в серной кислоте (1140 г/л) при температуре 140-150°С. Выпавшие кристаллы CrO3 сушат при температуре 150°С и затаривают. Выход готового продукта составил 465,4 г.

Пример 3

1000 г хромитового концентрата, обогащенного методом гравитации и содержащего 59,71% Cr2О3 и 14,05% FeO (табл.2, ст.3), выщелачивают по схеме 1. Содержание CrO3 в реакционной смеси - 12,84 г. Количество Cr2О3, перешедшее в раствор после выщелачивания, равно 39,13%. Далее процесс ведут по схеме 1. Выход готового продукта составил 515,4 г.

Пример 4

1000 г хромитового концентрата, обогащенного методом гравитации и содержащего 59,71% Cr2О3 и 14,05% FeO, выщелачивают по схеме 3. Содержание CrO3 в реакционной смеси - 12,84 г. Количество Cr2O3, перешедшее в раствор после выщелачивания, - 39,13%. Далее процессы электролиза, упаривания электролита, очистки нерастворимого осадка в серной кислоте и сушки кристаллов Cr2О3 ведут по схеме 2. Выход готового продукта составил 517,0 г.

Пример 5

1000 г хромитового концентрата, обогащенного методом гравитации и содержащего 59,71% Cr2О3 и 14,05% FeO, выщелачивают раствором, состоящим из серной кислоты (62% h3SO4) и 93,0 г и 14,05% FeO (по схеме 3). Количество Cr2О3, перешедшее в раствор, - 44,8%. Далее процессы электролиза, упаривания электролита, очистки кристаллов CrO3 от примесей в серной кислоте и их сушку проводят по схеме 2. Выход готового продукта составил ˜589 г или 75% от возможного 785,3 г.

Примеры 6-10

Получение кристаллического CrO3 проводят по схеме 5, изменяя концентрацию катализатора в процессе выщелачивания от 103 до 140 г, что составляет от 70,0 до 100% CrO3, от содержания FeO в хромитовом концентрате, равном 14,0%.

Таким образом, из приведенных примеров видно, что максимальный выход готового продукта - кристаллов CrO3 - 86,5% самого высокого качества (содержание CrO3=99,81-99,85%) обеспечивается в процессах, которые включают в себя:

- обогащение хромитового концентрата с методом гравитации;

- сернокислотное выщелачивание хромитового концентрата в смеси с катализатором - хромовым ангидридом, в количестве, равном 70-100% от содержания FeO в хромитовом концентрате. Дальнейшее увеличение концентрации катализатора в реакционном растворе для выщелачивания экономически нецелесообразно, поскольку приводит к существенному повышению коррозионной активности реакционной массы;

- электрохимическое окисление сульфата хрома в хромовую кислоту;

- упаривание раствора, содержащего смесь хромовой и серной кислот при температуре 140-150°С до содержания h3SO4 в упаренном растворе 940-1100 г/л;

- отмывку кристаллов CrO3 в серной кислоте концентрации 60-62% при температуре 140-150°С;

- сушку кристаллов CrO3 при температуре 150°С.

Таблица 1
Минеральный состав хромитового концентрата до и после гравитационного обогащения
Наименование минералов	Содержание, %
До гравитационного обогащения	После гравитационного обогащения
1. Хромит	90,3	99,5
2. Пироксен	9,0	0,5
3. Кварц	0,7	-
ИТОГО	100,0	100,0

Таблица 2
Химический состав хромитового концентрата до и после гравитационного обогащения
Наименование компонентов	Содержание, %
До гравитационного обогащения	После гравитационного обогащения
1. FeO	12,8	14,05
2. Al2O3	117,4	12,9
3. MgO	9,15	10,9
4. SiO2	9,39	0,28
5. Fe2O3	0,77	0,85
6. Cr2О3	54,2	59,71
7. СаО	0,17
8. MnO	-	-
9. Ni	1,8	1,31
ИТОГО	100,0	100,0

Способ получения хромового ангидрида из хромитового концентрата, включающий выщелачивание при температуре 140-160°С смесью 60-62%-ной серной кислоты и катализатора - хромового ангидрида, центрифугирование суспензии, окисление методом электролиза сульфата хрома, полученного в результате выщелачивания, в хромовую кислоту, упаривание раствора электролита при температуре 140-150°С до концентрации серной кислоты в упаренном растворе 950-1100 г/л, отделение кристаллов хромового ангидрида от маточного раствора центрифугированием и сушку готового продукта, отличающийся тем, что предварительно перед серно-кислотным выщелачиванием хромитовый концентрат обогащают методом гравитации, количество катализатора при выщелачивании составляет 70-100% от содержания оксида двухвалентного железа в хромитовом концентрате, а после отделения от маточного раствора кристаллы хромового ангидрида дополнительно отмывают в серной кислоте концентрации 60-62% при температуре 140-150°С.

www.FindPatent.ru

ГОСТ 2548-77 Ангидрид хромовый технический. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3), ГОСТ от 19 апреля 1977 года №2548-77

ГОСТ 2548-77

Группа Л12

ОКП 21 2313

Дата введения 1978-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССРРАЗРАБОТЧИКИ

К.В.Ткачев, д-р техн. наук; Н.И.Баянова (руководитель темы); Н.И.Потехина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 19.04.77 N 961

3. Периодичность проверки - 5 лет, срок проверки - 1996 г.

4. ВЗАМЕН ГОСТ 2548-69, ГОСТ 5.1599-72

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 18.03.92 N 221

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (апрель 1994 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1982 г., апреле 1987 г., марте 1992 г. (ИУС 5-82, 8-87, 6-92)Настоящий стандарт распространяется на технический хромовый ангидрид, предназначенный для машиностроительной, металлургической, химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.Настоящий стандарт устанавливает требования к техническому хромовому ангидриду, изготовляемому для нужд народного хозяйства и экспорта.Формула CrО.Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) - 99,99.Требования п.2 таблицы, пп.3.1.1-3.6.4, разд.4, 6 настоящего стандарта являются обязательными, другие требования стандарта являются рекомендуемыми.(Измененная редакция, Изм. N 3).

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1а. В зависимости от назначения хромовый ангидрид выпускают марок А, Б и В, рекомендуемые области применения которых приведены в приложении.(Введен дополнительно, Изм. N 2).(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.1. Хромовый ангидрид должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2. По физико-химическим показателям хромовый ангидрид должен соответствовать нормам, указанным в таблице.


Наименование показателя	Норма для марки
	АОКП 21 2313 0100	БОКП 21 2313 0200	В ОКП 21 2313 0800
1. Внешний вид	Чешуйки или гранулы малиново-красного цвета; для марки В допускается оттенок черного цвета и включение комочков слипшихся гранул или чешуек
2. Массовая доля хромового ангидрида (СrО), %, не менее	99,7	98,8	98,0
3. Массовая доля веществ, не растворимых в воде, %, не более	0,02	0,05	Не нормируется
4. Массовая доля сульфатов (SO), %, не более	0,06	0,18	Не нормируется
5. Массовая доля натрия (Na), %, не более	0,05	Не нормируется

Примечание. Качество продукции, предназначенной для экспорта, должно соответствовать условиям договора предприятия с внешнеэкономической организацией или контракта с иностранным покупателем.(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Хромовый ангидрид принимают партиями. Партией считают продукт одной марки, однородный по своим показателям качества, изготовленный за ограниченный период времени, но не более чем за одну смену, и сопровождаемый одним документом о качестве.Документ о качестве должен содержать:наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;наименование, марку продукта и классификационный шифр;номер партии;массу нетто;количество упаковочных единиц, входящих в партию;результаты проведенных анализов или подтверждение соответствия качества продукта требованиям настоящего стандарта;подтверждение о нанесении на упаковку знака опасности по ГОСТ 19433-88;дату изготовления;обозначение настоящего стандарта.

2.2. Для контроля качества хромового ангидрида, упакованного в барабаны, отбирают 10% упаковочных единиц, но не менее двух при партии менее 20 единиц.При упаковывании продукта в контейнеры для контроля качества отбирают каждую единицу продукции.Для проверки качества хромового ангидрида у изготовителя в процессе производства допускается отбирать точечные пробы перед упаковыванием непрерывно или через равные интервалы времени массой не менее 0,5 кг от каждых 3-5 т продукта.

2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2.3. При получении неудовлетворительных результатов анализа хотя бы по одному показателю проводят по нему повторный анализ на удвоенной выборке той же партии.Результаты повторного анализа распространяются на всю партию.

2.4. Допускается изготовителю массовую долю показателя 5 таблицы определять периодически в каждой двадцатой партии.(Введен дополнительно, Изм. N 3).

3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

3.1. Отбор проб

3.1.1. Точечные пробы хромового ангидрида из барабанов (контейнеров) отбирают из любых точек массы щелевидным пробоотборником или другими средствами отбора, погружая их по вертикали на глубину не менее 20 см от поверхности.Масса точечной пробы при ручном отборе должна быть не менее 0,1 кг.Точечные пробы хромового ангидрида, поступающего на упаковывание, отбирают из потока продукта механическим или ручным пробоотборником любой конструкции, обеспечивающим отбор проб согласно п.2.2.(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

3.1.2. Отобранные точечные пробы соединяют, быстро и тщательно перемешивают и методом квартования получают среднюю пробу массой не менее 0,5 кг.

3.1.3. Среднюю пробу хромового ангидрида помещают в чистую сухую стеклянную плотно закрываемую банку. На банку с пробой наносят: наименование предприятия-изготовителя, наименование продукта, номер партии, дату отбора пробы и надпись "Токсичен".Из-за гигроскопичности продукта пробы хромового ангидрида должны отбирать быстро.(Измененная редакция, Изм. N 3).

3.2. Внешний вид продукта определяют визуально.

3.3. Определение массовой доли хромового ангидрида

3.3.1. Аппаратура, реактивы и растворыВесы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88* 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г._______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание "КОДЕКС".

Гири Г-2-210 по ГОСТ 7328-82*._______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 7328-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание "КОДЕКС".

Бюретка вместимостью 50 см.Колба мерная 1-500-2 по ГОСТ 1770-74.Пипетки градуированные вместимостью 25 и 50 см.Цилиндры 1 (3)-25-2 и 1 (3)-250-2 по ГОСТ 1770-74.Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75 (перекристаллизованный и высушенный при 150 °С), раствор концентрации (KCrO)=0,15 моль/дм; готовят по ГОСТ 25794.2-83.Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:4.Кислота фенилантраниловая (индикатор), раствор с массовой долей 0,1%; готовят по ГОСТ 4919.1-77.

Соль закиси железа и аммония двойная серно-кислая (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор концентрации [(NH)SOxFeSO·6HO]=0,2 моль/дм; готовят по ГОСТ 25794.2-83. Коэффициент поправки устанавливают ежедневно следующим образом: в коническую колбу вместимостью 500 см помещают пипеткой 50 см двухромовокислого калия, 150 cм воды, 15 см серной кислоты, 5 см ортофосфорной кислоты, 1 см индикатора и титруют солью Мора до перехода вишневой окраски раствора в зеленую.(Измененная редакция, Изм. N

2, 3).

3.3.2. Проведение анализаОколо 5,0000 г хромового ангидрида взвешивают в бюксе и количественно переносят водой в мерную колбу вместимостью 500 см, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. 25 см полученного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 500 см, разбавляют водой до 200 см, прибавляют 15 см серной кислоты, 5 см ортофосфорной кислоты, 1 см индикатора и титруют раствором соли Мора до перехода фиолетово-вишневой окраски в зеленую.(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.3. Обработка результатовМассовую долю хромового ангидрида () в процентах вычисляют по формуле

где - объем раствора соли Мора концентрации точно 0,2 моль/дм, израсходованный на титрование, см;0,006666 - масса хромового ангидрида, соответствующая 1 см раствора соли Мора концентрации точно 0,2 моль/дм, г; - масса навески, г.Результат вычисления записывают до первого десятичного знака, применяя правила округления.За результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,4% при доверительной вероятности =0,95.Абсолютная суммарная погрешность определения ±0,3% при доверительной вероятности =0,95.(Измененная редакция, Изм. N 2, 3

3.4. Определение массовой доли не растворимых в воде веществ

3.4.1. Аппаратура, реактивы и растворыВесы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88 2-го и 4-го классов точности с наибольшими пределами взвешивания 200 и 500 г соответственно.Гири Г-2-210 по ГОСТ 7328-82.Мензурка 250 по ГОСТ 1770-74.Тигель фильтрующий стеклянный типа ТФ-ПОР 10 или ТФ-ПОР 16 по ГОСТ 25336-82.Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева (105±5) °С.Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

3.4.2. Проведение анализаОколо 10,00 г хромового ангидрида помещают в стакан вместимостью 250 см и растворяют в 150 см воды. Стакан накрывают часовым стеклом, нагревают на водяной бане в течение 1 ч и фильтруют через фильтрующий тигель, предварительно высушенный до постоянной массы и взвешенный с точностью до четвертого десятичного знака.Остаток на фильтре промывают горячей водой до получения бесцветных промывных вод, тигель с остатком сушат в сушильном шкафу при температуре (105±5) °С до постоянной массы и взвешивают с точностью до четвертого десятичного знака.Фильтрат и промывные воды сохраняют до определения сульфатов по п.3.5.

3.4.3. Обработка результатовМассовую долю не растворимых в воде веществ () в процентах вычисляют по формуле

где - масса высушенного остатка, г;

- масса навески, г.

Результат вычисления записывают до третьего десятичного знака, применяя правила округления.За результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,010% при доверительной вероятности =0,95.Абсолютная суммарная погрешность определения ±0,006% при доверительной вероятности =0,95.

3.4.1-3.4.3. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

3.5. Определение массовой доли сульфатов

3.5.1. Аппаратура, реактивы и растворыВесы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г.Колориметр фотоэлектрический лабораторный, имеющий светофильтр с областью пропускания (590±10) нм и кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм.Секундомер механический.Бюретка вместимостью 50 см.Мензурка 250 по ГОСТ 1770-74.Колбы мерные 1-500-2 и 1-1000-2 по ГОСТ 1770-74.Пипетки градуированные вместимостью 5, 10 и 50 см.Цилиндры 1 (3)-10-2 и 1 (3)-25-2 по ГОСТ 1770-74.Барий хлористый по ГОСТ 4108-72, раствор с массовой долей 30% в растворе соляной кислоты концентрации 0,1 моль/дм; готовят следующим образом: 300 г хлористого бария помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, растворяют в соляной кислоте концентрации 0,1 моль/дм, доводят объем этой же кислотой до метки и перемешивают. Полученный раствор переносят в сухую коническую колбу, нагревают до кипения и оставляют в покое на сутки, затем два раза фильтруют через двойной фильтр "синяя лента". Раствор перед применением перемешивают.Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор концентрации (HSO)=1 моль/дм; готовят по ГОСТ 25794.1-83 или стандарт-титр (фиксанал) в ампулах.Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, растворы концентраций (НСl)=0,1 моль/дм, (НСl)=1 моль/дм и (НСl)=2,5 моль/дм; готовят по ГОСТ 25794.1-83.Раствор А, содержащий в 1 см 0,48 мг SO готовят следующим образом; 10 см серной кислоты концентрации 1 моль/дм или стандарт-титр переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят объем до метки соляной кислотой концентрации 1 моль/дм и перемешивают. 50 см полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 500 см, доводят объем до метки соляной кислотой концентрации 1 моль/дм и перемешивают.Хрома (VI) оксид по ГОСТ 3776-78, не содержащий сульфатов. Проверку реактива на отсутствие сульфатов проводят следующим образом: в стакан вместимостью 50 см помещают 15 см раствора оксида хрома (VI) с массовой долей 2% в растворе соляной кислоты концентрации 1 моль/дм и 5 см раствора хлористого бария. Раствор перемешивают и оставляют в покое на 2,5-3 ч; если после этого в растворе не появится осадок, реактив пригоден для

определения сульфатов.

3.5.2. Построение градуировочного графикаДля построения градуировочного графика готовят градуировочные растворы. Для этого в мерные колбы вместимостью 500 см отмеривают из бюретки 10,0; 15,0; 20,0; 30,0; 40,0; 50,0 см раствора А, что соответствует 4,8; 7,2; 9,6; 14,4; 19,2; 24,0 мг SO и добавляют 10,00 г оксида хрома (VI), не содержащего сульфатов. Объемы растворов доводят до метки раствором соляной кислоты концентрации 1 моль/дм и перемешивают.При работе на приборе типа КФК-2 устанавливают светофильтр с длиной волны 590 нм, чувствительность 3 по красной шкале. В световой пучок помещают кювету с градуировочным раствором, налитым точно до риски, закрывают крышку кюветного отделения и ручками "чувствительность" и "установка 100" ("грубо" и "точно") устанавливают отсчет 100 по шкале колориметра, открывают крышку кюветного отделения и в центр кюветы приливают из пипетки, положение которой строго фиксировано, 5 см раствора хлористого бария. При определении массовой доли сульфатов и фотометрировании градуировочных растворов необходимо пользоваться одной и той же пипеткой. С момента начала приливания хлористого бария включают секундомер. Затем, периодически закрывая крышку кюветного отделения, наблюдают за положением стрелки микроамперметра. При достижении плотности =0,1 секундомер выключают и отмечают время в секундах.При работе на приборе типа ФЭК-56М в правый световой пучок прибора помещают кювету с градуировочным раствором, налитым точно до риски, в левый - кювету с водой, включают фотоэлемент и устанавливают оптическое равновесие при оптической плотности на правом барабане =0,1 (желтый светофильтр, длина волны 582 нм). Затем выключают фотоэлемент, на правом барабане устанавливают оптическую плотность =0. После этого в центр правой кюветы приливают из пипетки, положение которой строго фиксировано, 5 см раствора хлористого бария. С момента начала приливания хлористого бария включают секундомер, далее, периодически включая фотоэлемент, наблюдают за положением стрелки гальванометра. При достижении стрелкой нулевого положения секундомер выключают и отмечают время в секундах.По полученным значениям времени строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс , где - содержание SO в 500 см раствора в миллиграммах, а по оси ординат - , где - время в

секундах.

3.5.3. Проведение анализаФильтрат и промывные воды, полученные, как указано в п.3.4.2, переводят в коническую колбу вместимостью 500 см, кипятят в течение 10 мин, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 500 см, смывая стенки колбы 200 см раствора соляной кислоты концентрации 2,5 моль/дм. Объем раствора доводят до метки водой и перемешивают. При проведении анализа на приборе типа КФК-2 полученный раствор наливают в кювету точно до риски, помещают кювету в световой пучок и закрывают крышку кюветного отделения. При работе на приборе типа ФЭК-56М в правый световой пучок прибора помещают кювету с полученным раствором, налитым точно до риски, в левый помещают кювету с дистиллированной водой. Затем измеряют время () достижения заданной оптической плотности с момента начала приливания раствора хлористого бария так, как и при построении градуировочного графика (см. п.3.5.2).

3.5.4. Обработка результатовМассовую долю сульфатов () в процентах вычисляют по формуле

где - масса SO в 500 см раствора, найденная по градуировочному графику, мг;

- масса навески, г.

Результат вычисления записывают до второго десятичного знака, применяя правила округления.За результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов трех параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,03% при доверительной вероятности =0,95. Абсолютная суммарная погрешность определения ±0,04% при доверительной вероятности =0,95.

3.5.1-3.5.4. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

3.6. Определение массовой доли натрия

3.6.1. Аппаратура, реактивы и растворыВесы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88 2-го и 4-го классов точности с наибольшими пределами взвешивания 200 и 500 г соответственно.Гири Т-2-210 по ГОСТ 7328-82.Фотометр пламенный, имеющий светофильтр с областью пропускания (590±10) нм.Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева (100±5) °С.Бюретка вместимостью 25 см с ценой деления 0,1 см.Колбы мерные 1-100-2 по ГОСТ 1770-74.Мензурка 250 по ГОСТ 1770-74.Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 плотностью 1,42 г/см.Кислота серная по ГОСТ 4204-77 плотностью 1,84 г/см.Раствор А, содержащий в 1 см 1 мг натрия (Na); готовят по ГОСТ 4212-76.Раствор Б, содержащий в 1 см 0,1 мг натрия (Na); готовят соответствующим разбавлением раствора А.Хрома (VI) оксид по ГОСТ 3776-78, перекристаллизованный; готовят следующим образом: 100 г препарата растворяют в небольшом количестве воды, нагревают на водяной бане до 80-90 °С и при помешивании добавляют 150 см серной кислоты. Выпадающие кристаллы растворяют в минимальном количестве воды, раствор упаривают до образования толстой пленки кристаллов. После медленного охлаждения кристаллы оксида хрома (VI) отделяют на воронке со стеклянным пористым дном и, не перемешивая, переносят в банку с притертой пробкой, где заливают азотной кислотой, полностью покрывая кристаллы. Время от времени смесь взбалтывают. Через 10-12 ч кислоту сливают, заливают кристаллы новой порцией кислоты и повторяют промывку, как описано выше: всего проводят три промывки. Затем кристаллы снова отделяют на воронке со стеклянным пористым дном, промывают три раза азотной кислотой и высушивают в чашке на песочной бане, при 60-100 °С в вытяжном шкафу. При сушке требуется частое перемешивание, особенно в конце операции. Когда выделение белых паров азотной кислоты прекратится и масса станет на вид сухой и сыпучей, сушку продолжают в сушильном шкафу при температуре (100±5) °С в течение двух часов, после этого препарат охлаждают в эксикаторе. Полученный оксид хрома (VI) свободен от щелочных металлов.(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3)

3.6.2. Подготовка к анализу

3.6.2.1. Построение градуировочного графикаДля построения градуировочного графика готовят градуировочные растворы. Для этого в мерные колбы вместимостью 100 см вносят по 1,000 г перекристаллизованной окиси хрома (VI), растворяют в воде, отмеривают из бюретки 2, 5, 8 и 10 см раствора Б, что соответствует 0,2; 0,5; 0,8 и 1 мг натрия, доводят объемы водой до метки, перемешивают и переводят в полиэтиленовую посуду.Гальванометр устанавливают на нуль по фоновому раствору, приготовленному по п.3.6.2.2, и фотометрируют градуировочные растворы. Для исключения влияния колебаний давления газа измерение проводят в прямом и обратном порядке и берут среднее значение результатов двух отсчетов.По полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массы натрия в миллиграммах, а по оси ординат - соответствующие им показания гальванометра в делениях шкалы.

3.6.2.2. Приготовление фонового раствораТочно 1,000 г перекристаллизованного оксида хрома (VI) растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см, доводят объем водой до метки и перемешивают. Полученный раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

3.6.3. Проведение анализаТочно 1,000 г продукта растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, объем раствора доводят водой до метки и перемешивают. При необходимости раствор фильтруют через сухой фильтр "синяя лента" в сухой стаканчик, отбрасывая первые порции фильтрата.Растворы анализируемого хромового ангидрида фотометрируют так же, как при построении градуировочного графика.

3.6.4. Обработка результатовМассовую долю натрия () в процентах вычисляют по формуле

где - масса натрия, найденная по градуировочному графику, мг; - масса навески, г.Результат вычисления записывают до третьего десятичного знака, применяя правила округления.За результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,005% при доверительной вероятности =0,95.

3.6.2.1-3.6.4. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

3.6а. Общие требования

3.6а.1. Числовые значения результата анализа каждого показателя округляют до последней значащей цифры, указанной для данного показателя в таблице.

3.6а.2. При проведении испытаний и для приготовления растворов используют реактивы квалификации "химически чистый" и "чистый для анализа". Допускается применять импортные реактивы по качеству не хуже отечественных.

3.6а.3. Допускается применять любые методы анализа и средства измерений, имеющие точность и чувствительность не ниже установленных настоящим стандартом.

3.6а.4. При проведении испытаний рекомендуется соблюдать требования ГОСТ 27025-86.

3.6а-3.6а.4. (Введены дополнительно, Изм. N 3).

4. УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Технический хромовый ангидрид упаковывают в специализированные контейнеры для сыпучих продуктов типа СК-1-5 (7) по ГОСТ 19668-74 и стальные барабаны для химических продуктов типа БТIIБ-50 (100) по ГОСТ 5044-79.Предельное отклонение от номинальной массы технического хромового ангидрида в барабанах и контейнерах при фасовании не должно превышать ±1%. Масса нетто барабанов одной партии на экспорт должна быть одинаковой.Барабаны для продукта на экспорт с наружной стороны должны иметь защитное лакокрасочное покрытие.

4.2. Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192-77* с нанесением манипуляционного знака "Беречь от влаги" и знаков опасности по ГОСТ 19433-88 (класс 5, подкласс 5.1 с дополнительной опасностью класса 8, черт.5 и 8, классификационный шифр 5152), серийного номера ООН 1463._________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 14192-96, здесь и далее по тексту. - Примечание "КОДЕКС".

Кроме того, на транспортную тару наносят следующие данные:наименование, марку продукта;номер партии;дату изготовления;обозначение настоящего стандарта.При упаковывании хромового ангидрида в контейнеры ярлык с указанными обозначениями прикрепляют на боковой люк контейнера.Допускается наносить маркировку по трафарету несмываемой краской на боковую поверхность контейнера в соответствии с ГОСТ 14192-77.

4.3. Упаковка и транспортная маркировка груза, предназначенного для экспорта, проводится в соответствии с условиями договора предприятия с внешнеэкономической организацией или контракта с иностранным покупателем. Требования к таре - в соответствии с ГОСТ 26319-84.

4.1-4.3. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4.4. Хромовый ангидрид, отгружаемый в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, упаковывают и транспортируют в соответствии с ГОСТ 15846-79*._______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 15846-2002, здесь и далее по тексту. - Примечание "КОДЕКС".

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.5. Хромовый ангидрид транспортируют всеми видами транспорта (кроме авиации) в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на соответствующих видах транспорта.По железной дороге упакованную продукцию транспортируют повагонными и мелкими отправками.

Специализированные контейнеры транспортируют открытым подвижным составом. Размещение и крепление контейнеров производят в соответствии с правилами погрузки и крепления грузов, утвержденными Министерством путей сообщения, и в соответствии с ГОСТ 26653-90.(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4.6. Хромовый ангидрид хранят в закрытых складских помещениях в неповрежденной упаковке. Контейнеры хранят на контейнерных площадках.Хранение продукта вместе с горючими веществами не допускается.(Измененная редакция, Изм. N 2).

5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

5.1. Изготовитель гарантирует соответствие хромового ангидрида требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.

5.2. Гарантийный срок хранения продукта - год со дня изготовления.Разд.5. (Измененная редакция, Изм. N. 2).

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Технический хромовый ангидрид является сильным окислителем. При соприкосновении с горючими веществами вызывает загорание или взрыв. Хромовый ангидрид токсичен, по степени воздействия на организм человека относится к вредным веществам 1-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

6.2. Технический хромовый ангидрид при поступлении в организм в значительных количествах вызывает тяжелые отравления.

6.3. Предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в воздухе рабочей зоны в пересчете на СrO - 0,01 мг/м.Содержание шестивалентного хрома в воздухе рабочей зоны определяют в соответствии с правилами фотометрического определения хромового ангидрида и солей хромовой кислоты в воздухе рабочей зоны.

6.4. В воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов технический хромовый ангидрид других токсичных веществ не образует.

6.1-6.4. (Измененная редакция, Изм. N 2).

6.5. Воздух, содержащий пыль или пары хромового ангидрида, перед выбросом в атмосферу должен подвергаться сухой или мокрой очистке до установленных предельно допустимых концентраций для атмосферного воздуха населенных мест - 0,0015 мг/м.Сточные воды, образующиеся в результате смывов, влажной уборки и очистки воздуха, подлежат обезвреживанию и далее направляются в промышленную канализацию.Сброс сточных вод в общую систему очистки должен осуществляться в соответствии с инструкцией по приему стоков в городскую канализацию.

6.6. В целях защиты персонала должна быть предусмотрена герметизация оборудования и коммуникаций.Производственные и лабораторные помещения, в которых проводится работа с хромовым ангидридом, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021-75, местной вытяжной вентиляцией, обеспечивающей состояние воздуха рабочей зоны в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88.Обязательно должна проводиться вакуумная или мокрая уборка пыли в производственных помещениях.Работающие с хромовым ангидридом должны быть обеспечены специальной одеждой, средствами индивидуальной защиты ног и рук в соответствии с ГОСТ 12.4.103-83, средствами индивидуальной защиты органов дыхания по ГОСТ 12.4.034-85*, лица и глаз - по ГОСТ 12.4.013-85._______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 12.4.034-2001. - Примечание "КОДЕКС".

6.5, 6.6. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

6.7. Анализ хромового ангидрида должен выполняться с соблюдением основных правил безопасной работы в химических лабораториях*, утвержденных в установленном порядке.________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ПНД Ф 12.13.1-03. - Примечание изготовителя базы данных.

6.8. При погрузке и разгрузке хромового ангидрида должны соблюдаться требования безопасности по ГОСТ 12.3.009-76.

6.7, 6.8. (Измененная редакция, Изм. N 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ (рекомендуемое). Области применения хромового ангидрида

ПРИЛОЖЕНИЕРекомендуемое


Обозначение марки	Область применения
А	Производство металлического хрома высокой чистоты, сверхтвердых материалов, некоторых катализаторов, для процессов хромирования, хроматирования и пассивирования
Б	Производство электролитического хрома, производство катализаторов
В	Производство литья в составе формовочных и стержневых смесей, для процессов травления и других целей

(Введено дополнительно, Изм. N 3).Текст документа сверен по:официальное издание

М.: Издательство стандартов, 1994

docs.cntd.ru

Курсовая Химия Получение хромового ангидрида

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования Кафедра неорганической химии Тема: Получение хромового ангидрида. Руководитель Селина Н.А Студентка группы 3111 Колоколова Н.В Иркутск, 2002 Содержание..........................2 1. Общая характеристика подгруппы хрома...........3 1. Историческая справка....................4 2. Распрастранение в природе.................5 3. Свойства хрома.........................5 3.1. Общие сведения....................5 3.2. Получение.......................5 3.3. Физические свойства....................6 3.4. Химические свойсвта...................6 4. Соединения хрома......................8 4.1. Оксиды........................8 4.2. Гидроксиды.......................8 4.3. Кислоты.......................8 5. Применение........................9 5.1. Хромирование......................10 5.2. Сплавы.........................11 6. Экологические проблемы....................11 Литература..........................14 I. Теоретическая часть 1. Общая характеристика подгруппы хрома В побочную подгруппу шестой группы входят хром, молибден и вольфрам. Таблица 1.

Элемент	Порядковый номер в периодической системе элементов	Конфиг.внешн. и предвнешнего электр. Слоев	Радиус, нм	Перв.потенц. ион., атомов кДж/моль
атома	иона Э+6
Cr	24	3s23p63d54s1	0,127	0,035	653
Mo	42	4s24p64d55s1	0,139	0,065	690
W	74	5s25p65d46s2	0,140	0,065	770

Как видно из данных, приведенных в Таблице 1, в ряду Cr – Mo – W возрастают потенциалы ионизации, т.е. с увеличением зарядов ядер происходит уплотнение электронных оболочек их атомов. В особенности сильное при переходе от молибдена к вольфраму. Хром, молибден и вольфрам относятся к d – элементам. Имея на внешнем уровне один или два электрона (хром и молибден – один s – электрон, вольфрам – два s – электрона), рассматриваемые элементы, в отличии от элементов главной подгруппы VI группы, обладают преимущественно металлическими свойствами. Сходство между элементами главной и побочной подгруппы VI группы проявляется только в соединениях с высшей степенью окисления (6). В соединениях элементы подгруппы хрома проявляют следующие положительные степени окисления: Cr – 2, 3, 4 (5), 6; Mo – (2), 3, 4, 5, 6 и W – 2, (3), 4, 5, 6. Элементы подгруппы хрома проявляют также степени окисления +5, +4, +3, +2. Но наиболее типичны соединения высшей степени окисления, которые во многом весьма похожи на соответствующие соединения серы. С водородом элементы подгруппы хрома соединений не образуют. С ростом порядкового номера в подгруппе возрастает температура плавления металлов. Вольфрам плавится при 3390 °С. Это самый тугоплавкий металл. Поэтому его используют для изготовления нитей в электрических лампочках накаливания. Металлы подгруппы хрома в обычных условиях весьма устойчивы к воздействию воздуха и воды. При нагревании взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, фосфором, углем, кремнием и др. Известны их многочисленные сплавы с другими металлами. Сплавы и сами металлы — весьма ценные материалы современной техники. По физическим и химическим свойствам молибден и вольфрам сходны между собой и несколько отличаются от хрома. Химическая активность металлов в ряду хром — молибден — вольфрам заметно понижается. II. Литературный обзор 1. Историческая справка В 1766 году петербургский профессор химии И.Г.Леман описал новый минерал, найденный на Урале на Березовском руднике, в 15 километрах от Екатеринбурга. Обрабатывая камень соляной кислотой, Леман получил изумрудно-зеленый раствор, а в образовавшемся белом осадке обнаружил свинец. Спустя несколько лет, в 1770 году, Березовские рудники описал академик П.С.Паллас. «Березовские копи, - писал он, - состоят из четырех рудников, которые разрабатываются с 1752 года. В них наряду с золотом добываются серебро и свинцовые руды, а также находят замечательный красный свинцовый минерал, который не был обнаружен больше ни в одном другом руднике России. Эта свинцовая руда бывает разного цвета (иногда похожего на цвет киновари), тяжелая и полупрозрачная... Иногда маленькие неправильные пирамидки этого минерала бывают вкраплены в кварц подобно маленьким рубинам. При размельчении в порошок она дает красивую желтую краску...». Минерал был назван «сибирским красным свинцом». Впоследствии за ним закрепилось название «крокоит». Образец этого минерала был в конце XVIII века привезен Палласом в Париж. Крокоитом заинтересовался известный французский химик Луи Никола Воклен. В 1796 году он подверг минерал химическому анализу. «Все образцы этого вещества, которые имеются в нескольких минералогических кабинетах Европы, - писал Воклен в своем отчете, - были получены из этого (Березовского) золотого рудника. Раньше рудник был очень богат этим минералом, однако говорят, что несколько лет назад запасы минерала в руднике истощились и теперь этот минерал покупают на вес золота, в особенности, если он желтый. Образцы минерала, не имеющие правильных очертаний или расколотые на кусочки, годятся для использования их в живописи, где они ценятся за свою желто-оранжевую окраску, не изменяющуюся на воздухе... Красивый красный цвет, прозрачность и кристаллическая форма сибирского красного минерала заставила минералогов заинтересоваться его природой и местом, где он был найден; большой удельный вес и сопутствующая ему свинцовая руда, естественно, заставляли предполагать о наличии свинца в этом минерале...» В 1797 году Воклен повторил анализ. Растертый в порошок крокоит он поместил в раствор углекислого калия и прокипятил. В результате опыта ученый получил углекислый свинец и желтый раствор, в котором содержалась калиевая соль неизвестной тогда кислоты. При добавлении к раствору ртутной соли образовывался красный осадок, после реакции со свинцовой солью появлялся желтый осадок, а введение хлористого олова окрашивало раствор в зеленый цвет. После осаждения соляной кислотой свинца Воклен выпарил фильтрат, а выделившиеся красные кристаллы (это был оксид шестивалентного хрома) смешал с углем, поместил в графитовый тигель и нагрел до высокой температуры. Когда опыт был закончен, ученый обнаружил в тигле множество серых сросшихся металлических иголок, весивших в 3 раза меньше, чем исходное вещество. Так впервые был выделен новый элемент. Один из друзей Воклена предложил ему назвать элемент хромом (по-гречески «хрома» - окраска) из-за яркого разнообразного цвета его соединений. Сначала Воклену не понравилось предложенное название, поскольку открытый им металл имел скромную серую окраску и как будто не оправдывал своего имени. Но друзья все же сумели уговорить Воклена и, после того как французская Академия наук по всей форме зарегистрировала его открытие, химики всего мира внесли слово «хром» в списки известных науке элементов. В 1854 году удалось получить чистый металлический хром электролизом водных растворов хлорида хрома. В металлургии, где расход хрома для легирования сталей очень велик, используют не сам хром, а его сплав с железом - феррохром. Впервые феррохром был получен в 1820 году восстановлением смеси оксидов железа и хрома древесным углем в тигле. В 1865 году был выдан первый патент на хромистую сталь. 2. Распрастранение в природе. Среднее содержание хрома в земной коре 83 г/т, по массе содержание хрома в земной коре составляет 0,035%, в воде морей и океанов 2´10-5 мг/л. Хром обнаружен на Солнце, звездах и в метеоритах. Мировые подтвержденные запасы хромовых руд составляют 1,8 млрд. т. Более 60% сосредоточено в ЮАР. Крупными запасами обладают Зимбабве, Казахстан Турция, Индия, Бразилия. Руды хрома имеются в Новой Каледонии, на Кубе, в Греции, Югославии. В то же время такие промышленные страны, как Англия, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, совершенно лишены хромового сырья, а США и Канада располагают лишь очень бедными рудами. Запасы хромовых руд России сосредоточены главным образом в группе Сарановских месторождений (Верблюжьегорское, Алапаевское, Халиловское и др.) на Урале (Пермская область) и составляют 6,4 млн. т. (0,36% от мировых запасов). Добыча хромовых руд в мире составляет около 12 млн. т. в год, в том числе 108 тыс. т. в России. Главные производители товарной хромовой руды - ЮАР, Казахстан, на долю которых приходится более 60% добычи сырья ежегодно. В Красноярском крае месторождения хрома отсутствуют. Но на правом берегу р.Енисей, в устье р.Березовой (к югу от устья р. Подкаменная Тунгуска) есть рудопроявление с выходом пород 1,5´4 м, возраст пород оценивается в 500 млн. лет. Содержание чистого хрома в руде порядка 42% . По содержанию Cr2O3 хромовые руды подразделяются на очень богатые (более 65%), богатые (65-52%), средние (52-45%), бедные (45-30%), убогие (30-10%). Руды, содержащие более 45% Cr2O3 не требуют обогащения. Хром встречается в виде соединений в различных минералах. Наиболее распространен минерал хромит, или хромистый железняк FeCr204, богатые месторождения которого имеются на Урале и в Казахстане. В 1936 году в Казахстане, в районе Актюбинска, были найдены огромные залежи хромита — основного промышленного сырья для производства феррохрома. В годы войны на базе этого месторождения был построен Актюбинский ферросплавный завод, который впоследствии стал крупнейшим предприятием по выпуску феррохрома и хрома всех марок. Богат хромистой рудой и Урал. Здесь расположено большое число месторождений этого металла: Сарановское, Верблюжьегорское, Алапаевское, Монетная дача, Халиловское и др. По разведанным запасам хромистых руд Россия занимает ведущее место в мире. Руды хрома имеются в Турции, Индии, Новой Каледонии, на Кубе, в Греции, Югославии, некоторых странах Африки. В то же время такие промышленные страны, как Англия, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Норвегия, совершенно лишены хромового сырья, а США и Канада располагают лишь очень бедными рудами, практически не пригодными для производства феррохрома. 3. Свойства хрома 3.1. Общие сведения Хром Cr - химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 24, атомная масса 51,996, радиус атома 0,0125, радиусы ионов Cr2+ - 0,0084; Cr3+ - 0,0064; Cr4+ - 6,0056. Имеет четыре стабильных изотопа с атомными массами 50, 52, 53, 54, распространенность которых в природе составляет 4,35%, 83,79%, 9,50%, 2,36%. Обычно хром проявляет степени окисления +2, +3, +6 (валентности II, III, VI соответственно). 3.2. Получение хрома Металлический хром получают восстановлением оксида хрома (III) при нагревании с алюминием: Сr2О3 + 2Аl = Аl2О3 +2Сr Металлический хром получают также электролизом водных растворов соединений хрома. 3.3.Физические свойства Хром - твердый, довольно тяжелый, пластичный, ковкий металл серо-стального цвета, плавится при 1878±220С, кипит при 24690С. Из металлов он самый твердый, его плотность 7,19 г/см3, т. пл. 1855 °С. Природный хром состоит из смеси пяти изотопов с массовыми числами 50, 52, 53, 54 и 56. Радиоактивные изотопы получены искусственно. Ничтожные примеси кислорода, азота, углерода резко изменяют физические свойства хрома, в частности он становится хрупким. Получить хром без этих примесей очень трудно. Устойчив к коррозии на воздухе и в воде. Структура кристаллической решетки объемно-центрированная кубическая. Таблица 1- Физические свойства хрома

Параметр	Значение
Плотность при 200C	7,19 г/см3
Температура плавления	1878±220С
Температура кипения	2469-2480 0C
Теплота парообразования	344,4 кДж/Моль
Теплопроводность	93,7 Вт/(м´К)
Температурный коэффициент линейного расширения	6,2´10-6
	12,7´10-8Ом´м
Твердость по Бринеллю	687 МПа
Удельная магнитная восприимчивость	+4,45´10-8м/кг3

Хром обладает всеми характерными свойствами металлов — хорошо проводит тепло, почти не оказывает сопротивления электрическому току, имеет присущий большинству металлов блеск. Любопытна одна особенность хрома: при температуре около 37°С он ведет себя явно «вызывающе» — многие его физические свойства резко, скачкообразно меняются. В этой температурной точке внутреннее трение хрома достигает максимума, а модуль упругости падает до минимальных значений. Так же внезапно изменяются электропроводность, коэффициент линейного расширения, термоэлектродвижущая сила. Пока ученые не могут объяснить эту аномалию. Даже незначительные примеси делают хром очень хрупким, поэтому в качестве конструкционного материала его практически не применяют, зато как легирующий элемент он издавна пользуется у металлургов почетом. Небольшие добавки его придают стали твердость и износостойкость. Такие свойства присущи шарикоподшипниковой стали, в состав которой, наряду с хромом (до 1,5%), входит углерод (около 1%). Образующиеся в ней карбиды хрома отличаются исключительной твердостью — они-то и позволяют металлу уверенно сопротивляться одному из опаснейших врагов — износу. По твердости хром превосходит все металлы, он царапает стекло. 3.4. Химические свойства При небольших температурах хром химически мало активен (взаимодействует только с фтором). Выше 6000C взаимодействует с галогенами, серой, азотом, кремнием, бором, углеродом, кислородом. Взаимодействие с кислородом протекает сначала довольно активно, затем, однако, резко замедляется, так как поверхность покрывается тонкой чрезвычайно устойчивой пленкой, препятствующему дальнейшему окислению. Это явление называется пассивированием. При 12000 C пленка начинает разрушаться, окисление снова идет быстро. При 20000 C хром воспламеняется в кислороде с образованием темно-зеленого оксида Cr2 O3. Хром пассивируется холодными концентрированными h3SO4 и HNO3, однако при сильном нагревании он растворяется в этих кислотах [3]: 2Cr + 6h3SO4(конц.) = Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6h3O Cr + 6HNO3(конц.) = Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3h3O Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl и h3SO4 ). В этих случаях в отсутствии воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе - соли Cr3+: Cr + 2HCl = CrCl2+ h3 4Cr + 12HCl +3O2 = 4CrCl3 + 6h3O Нерастворим в h4PO4, HClO4 благодаря образованию защитной пленки. На воздухе хром совершенно не изменяется. Поэтому хромом с помощью электролиза его соединений покрывают — хромируют — стальные изделия для предохранения их от ржавления и механического износа. Эти же качества хром придает своим сплавам с железом — хромистым сталям. К ним относится нержавеющая сталь, содержащая около 12% хрома. Таблица 2- Основные химические реакции чистого хрома

Хром реагирует
0.600 0С	600.1200 0С	1200.2000 0С
с фтором 2Cr0 + 3F20 = 2Cr+3F3-	с галогенами: 2Cr0 + 3Cl20 2Cr+3Cl3-	С кислородом:4Cr + 3O2 2Cr2O3 2Cr2O3
	с серой: 2Cr0 + 3S0 Cr2+2S3-2	2Cr2O3
	с азотом: 2Cr0+ N20 2Cr+3N-3
	с кремнием: 4Cr0 + 3Si0 Cr4+3Si3-4
	с бором Cr0 + B0 Cr+3B-3
	с углеродом 4Cr0 + 3С0Cr4+3C3-4
	с кислородом: 4Cr0 + 3O20 = 2Cr2+3O3-2
	с серной кислотой: 2Cr0 + 6h3+SO4-2 = Cr2+3(SO4)3-2 + 3S-2O2 +6h3O

4. Соединения хрома 4.1. Оксиды Оксид хрома (II) CrO (основной) - сильный восстановитель, чрезвычайно неустойчив в присутствии влаги и кислорода. Практического значения не имеет. Оксид хрома (III) Cr2O3 (амфотерный) устойчив на воздухе и в растворах. Cr2O3 + h3SO4 = Cr2(SO4)3 + h3O Cr2O3 + 2NaOH = Na2CrO4 + h3O Образуется при нагревании некоторых соединений хрома (VI), например: 4CrO3 2Cr2O3 + 3О2 (Nh5)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4h3O 4Cr + 3O2 2Cr2O3 Оксид хрома (III) используется для восстановления металлического хрома невысокой чистоты с помощью алюминия (алюминотермия) или кремния (силикотермия): Cr2O3 +2Al = Al2O3 +2Cr 2Cr2O3 + 3Si = 3SiO3 + 4Cr Оксид хрома (VI) CrO3 (кислотный) - темно малиновые игольчатые кристаллы. Получают действием избытка концентрированной h3SO4 на насыщенный водный раствор бихромата калия: K2Cr2O7 + 2h3SO4 = 2CrO3 + 2KHSO4 + h3O Оксид хрома (VI) - сильный окислитель, одно из самых токсичных соединений хрома. При растворении CrO3 в воде образуется хромовая кислота h3CrO4 CrO3 + h3O = h3CrO4 Кислотный оксид хрома, реагируя со щелочами, образует желтые хроматы CrO42-. CrO3 + 2KOH = K2CrO4 + h3O Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами, растворяясь как в кислотах (ведет себя как основание): 2Cr(OH)3 + 3h3SO4 = Cr2(SO4)3 + 6h3O так и в щелочах (ведет себя как кислота): Cr(OH)3 + KOH = K[Cr(OH)4] Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2h3O При прокаливании гидроксида хрома (III) образуется оксид хрома (III) Cr2O3. 2Cr(OH)3 Cr2O3 + 3h3O Нерастворим в воде. Кислоты хрома, отвечающие его степени окисления +6 и различающиеся соотношением числа молекул CrO3 и h3O, существуют только в виде растворов. При растворении кислотного оксида CrO3, образуется монохромовая кислота (просто хромовая) h3CrO4. CrO3 + h3O = h3CrO4 Подкисление раствора или увеличение в нем CrO3 приводит к кислотам общей формулы nCrO3 h3O при n=2, 3, 4 это, соответственно, ди, три, тетрохромовые кислоты. Самая сильная из них - дихромовая, то есть h3Cr2O7. Хромовые кислоты и их соли- сильные окислители и ядовиты. 5. Применение Основная часть добываемой в мире хромистой руды поступает сегодня на ферросплавные заводы, где выплавляются различные сорта феррохрома и металлического хрома. Хромиты широко используют в огнеупорной промышленности для изготовления огнеупорного хромитового и хромомагнезитового кирпича. Такой кирпич химически пассивен, устойчив при температурах выше 22000С, хорошо выдерживает резкие колебания температур. Магнезитохромитовый кирпич - отличный огнеупорный материал для футеровки (защитной внутренней облицовки) мартеновских печей и других металлургических агрегатов. Своды из хромомагнезитового кирпича выдерживают вдвое больше плавок, чем своды из упорного кварцевого материала. Химики используют хромиты для получения бихроматов калия и натрия, а также хромовых квасцов, которые применяются для дубления кожи, придающего ей красивый блеск и прочность. Такую кожу называют «хромом», а сапоги из нее «хромовыми». Растворимые в воде хроматы натрия и калия применяются в текстильном и кожевенном производстве, как консерванты древесины (они уничтожают древесные грибки). Хромовая смесь - сернокислый раствор бихромата калия или натрия используется для мытья химической посуды в лабораториях. Наиболее часто применяется раствор содержащей по массе приблизительно 12 частей K2Cr2O7 , 70 частей воды и 22 части h3SO4. Как бы оправдывая свое название, хром принимает деятельное участие в производстве красителей для стекольной, керамической, текстильной промышленности. Нерастворимые хроматы некоторых металлов (PbCrO4, ZnCrO4, SrCrO4) - прекрасные художественные краски. Богатством оттенков - от розово-красного до фиолетового славится SnCrO4 , используемый в живописи по фарфору. В мире драгоценных камней рубину принадлежит второе место после алмаза. Технология получения искусственного рубина заключается в следующем: в оксид алюминия Al2O3 вводят дозированную добавку оксида хрома (III), - ему-то и обязаны рубиновые кристаллы своим чарующим цветом. Но искусственные рубины ценятся не только за свои «внешние данные»: рожденный с их помощью лазерный луч способен буквально творить чудеса. Оксид хрома (III) позволил тракторостроителям значительно сократить сроки обкатки двигателей. Обычно эта операция, во время которой все трущиеся детали должны «привыкнуть» друг к другу, продолжалась довольно долго и это, конечно, не очень устраивало работников тракторных заводов. Выход из положения был найден, когда удалось разработать новую топливную присадку, в состав которой вошел оксид хрома (III). Секрет действия присадки прост: при сгорании топлива образуются мельчайшие абразивные частицы оксида хрома (III), которые, оседая на внутренних стенках цилиндров и других подвергающихся трению поверхностях, быстро ликвидируют шероховатости, полируют и плотно подгоняют детали. Эта присадка в сочетании с новым сортом масла позволила в 30 раз сократить продолжительность обкатки. Замена в рабочем слое магнитофонной пленки оксида железа на частицы оксида хрома (III) позволила резко улучшить качество звучания, пленка стала надежнее в работе. Фотоматериалы и лекарства, катализаторы для химических процессов и металлические покрытия - всюду хром оказывается «при деле». О хромовых покрытиях следует рассказать подробнее. 5.1. Хромирование Давно было замечено, что хром не только отличается большой твердостью (в этом отношении у него нет конкурентов среди металлов), но и хорошо сопротивляется окислению на воздухе, не взаимодействует с кислотами. Тонкий слой этого металла попробовали электролитически осаждать на поверхность изделий из других материалов, чтобы предохранить их от коррозии, царапин и прочих «травм». Однако хромовые покрытия оказались пористыми, легко отслаивались и не оправдывали возлагаемых на них надежд. Почти три четверти века бились ученые над проблемой хромирования, и лишь в 20-х годах прошлого столетия проблема была решена. Причина неудач заключалась в том, что используемый при этом электролит содержал трехвалентный хром, который не мог создать нужное покрытие. А вот его шестивалентному «собрату» такая задача оказалась по плечу. С этого времени в качестве электролита начали применять хромовую кислоту - в ней валентность хрома равна 6. Толщина защитных покрытий (например, на некоторых наружных деталях автомобилей, мотоциклов, велосипедов) составляет до 0,1 миллиметра. Но иногда хромовое покрытие используют в декоративных целях - для отделки часов, дверных ручек и других предметов, не подвергающихся серьезной опасности. В таких случаях на изделие наносят тончайший слой хрома (0,0002-0,0005 миллиметра). Литовские химики разработали способ создания многослойной «кольчуги» для особо ответственных деталей. Тончайший верхний слой этого покрытия (под микроскопом его поверхность и в самом деле напоминает кольчугу) состоит из хрома: в процессе службы он первым «принимает огонь на себя», но пока хром окисляется, проходят многие годы. Тем временем деталь спокойно несет свою ответственную службу. Хромированию подвергаются не только металлические детали, но и изделия из пластмасс. Подвергнутый испытаниям широко известный полимер - полистирол, «одетый» в хром, стал прочнее, для него оказались менее страшными такие известные «враги» конструкционных материалов, как истирание, изгиб, удар. Само собой разумеется, возрос срок службы деталей. Существует и другой способ хромирования - диффузионный, протекающий не в гальванических ваннах, а в печах. Первоначально стальную деталь помещали в порошок хрома и нагревали в восстановительной атмосфере до высоких температур. При этом на поверхности детали появлялся обогащенный хромом слой, по твердости и коррозионной стойкости значительно превосходящий сталь, из которой сделана деталь. Но при температуре примерно 1000°С хромовый порошок спекается и, кроме того, на поверхности покрываемого металла образуются карбиды, препятствующие диффузии хрома в сталь. Пришлось подыскивать другой носитель хрома; вместо порошка для этой цели начали использовать летучие галоидные соли хрома - хлорид или иодид, что позволило снизить температуру процесса. Хлорид (или иодид) хрома получают непосредственно в установке для хромирования, пропуская пары соответствующей галоидоводородной кислоты через порошкообразный хром или феррохром. Образующийся газообразный хлорид обволакивает хромируемое изделие, и поверхностный слой насыщается хромом. Такое покрытие гораздо прочнее связано с основным материалом, чем гальваническое. 5.2. Сплавы Семейство хромовых сплавов весьма многочисленно. Таблица 3- Основные хромовые сплавы

Название	Хром Cr	Железо Fe	Никель Ni	Алюминий Al	Кобальт Co	Вольфрам W
Феррохром	65%	35 %
Нихром	15-30%		70-85%
Хроматы	17-30%	64-79%		4-6%
Стеллит	20-25%	1-3%			45-60%	5-29%

Феррохром - сплав хрома с железом, вводимый в жидкую сталь для ее легирования. Вводить хром в чистом виде в сталь очень затруднительно - он медленно растворяются в жидком металле, так как температуры его плавления выше, чем у стали. У феррохрома же температура плавления такая же, как у стали, или ниже. Нихромы и хромали, устойчивы в интервале 1000-13000C, обладают высоким электросопротивлением, используются для изготовления нагревателей в электрических печах сопротивления. Добавка к хромоникелевым сплавам кобальта и молибдена придает металлу способность переносить большие нагрузки при 650-900° С. Из этих сплавов делают, например, лопатки газовых турбин. Стеллит очень твердый сплав, стоек против износа и коррозии; применяется в металлообрабатывающей промышленности, для изготовления режущих инструментов. Комохром - сплав хрома, кобальта и молибдена безвреден для человеческого организма и поэтому используется в восстановительной хирургии. Хром входит в состав очень многих марок сталей. «Нержавейка» - сталь, отлично противостоящая коррозии и окислению, содержит примерно 17-19% хрома и 8-13% никеля. Но этой стали углерод вреден: карбидообразующие «наклонности» хрома приводят к тому, что большие количества этого элемента связываются в карбиды, выделяющиеся на границах зерен стали, а сами зерна оказываются бедны хромом и не могут стойко обороняться против натиска кислот и кислорода. Поэтому содержание углерода в нержавеющей стали должно быть минимальным (не более 0,1%). При высоких температурах сталь может покрываться «чешуей» окалины. В некоторых машинах детали нагреваются до сотен градусов. Чтобы сталь, из которой сделаны эти детали, не «страдала» окалинообразованием, в нее вводят 25-30% хрома. Такая сталь выдерживает температуры до 1000°С. Хромолибденовые стали используются для создания фюзеляжей самолетов. 6. Экологические проблемы (Влияние геологоразведочных работ, добычи и переработки сырья на окружающую среду) Хром относится к высоко токсичным веществам. Действие на живой организм солей хрома сопровождается раздражением кожи или слизистой оболочки, иногда с образованием язв. Поражают они главным образом верхние дыхательные пути, легкие и глаза. Оксиды хрома менее токсичны, чем чистый металл. Таблица 4-Предельно допустимые концентрации оксидов хрома

	CrO3	Cr2O3
Разовая в воздухе населенных мест, мг/м3	0,01	1,0
Суточная в воздухе населенных мест мг/м3	0,0015	-
В воде для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоснабжения, мг/л	0,1	1,0
В воде для рыбохозяйственных целей, мг/л	0,1	0,5

При проведении геологоразведочных работ на хромовые руды не требуются специальные меры по защите окружающей среды. При добыче хромовых руд для исключения попадания рудной пыли в воздух населенных пунктов следует выполнять ряд условий: соблюдение определенного расстояния от населенных пунктов, орошение дорог в карьерах и в складах добытой руды. Наиболее значительное нарушение окружающей среды связано с переработкой хромового сырья, при котором в воздух попадает значительное количество пыли при сухом долблении и сортировке. При мокром обогащении сточные воды нуждаются в отчистке от хрома, его оксидов, что исключает сброс сточных вод в водоемы и требует строительства экранированных шламохранилищ. III. Экспериментальная часть Ангидрид хрома Хромовый ангидрид ядовит и является очень сильным окислителем. Педставляет собой слабо парамагнитные расплывающиеся на воздухе красные (с фиолетовым оттенком) бипирамидальные орторомбические призмы с плотностью 2,80 г/см3 и температурой плавления 1970 (с легким разложением); при нагревании выше температуры плавления превращается в красные пары, хорошо растворим в воде, разлагается при 5500 с выделением водорода, очень сильный окислитель. При растворении CrO3 в воде образуются сильно кислые токсичные растворы желтого, оранжевого или красного цвета. Очень разбавленные водные растворы CrO3 желтого цвета; они содержат двухосновную хромовую кислоту h3CrO4, устойчивую в нейтральной среде и являющуюся окислителем по отношению к SO2, h3S, SnCl 2, FeSO4 и др. Чем концентрированнее водный раствор хромового ангидрида, тем более конденсированные кислоты. Окись хрома (VI) энергично окисляет органические соединения; со спиртами она образует эфиры хромовой кислоты, способные взрываться. CrO3 обладает цепочечной структурой из тетраэдров [CrO4], соединенных ребрами (подобно цепочечным силикатам). Низкая температура плавления (1870 С) свидетельствует о заметном ван-дер-ваальсовом вкладе между цепочками. Методики получения Получают хромовый ангидрид действием воды на хлористый хромил CrO2Cl 2, обработкой сильно концентрированных растворов хромата или бихромата калия избытком конц. серной кислотой, действием HCl на хромат серебра, обработкой хроматов PbCrO4, BaCrO4, SrCrO4 серной кислотой, действием h3[SiF6] на K2CrO 4, обработкой BaCrO4 избытком HNO3: CrO2Cl2+h3O→ CrO3+2HCl K2CrO4+h3SO4= CrO3+K2SO4+ h3O PbCrO4+ h3SO4= CrO3+PbSO4+ h3O K2CrO4+ h3[SiF6] = CrO3+ K2[SiF6]+ h3O BaCrO4+2HNO3 = CrO3+ Ba(NO3)2 + h3O Для очистки CrO3 перекристализовывают из водного раствора и сушат при 700 на пористой пластинке. Методика используемая в выполнении курсовой работы. Берем навеску 4 г. бихромата калия насыпают в химический стаканчик на 100 мл и добавляют туда 12 мл воды. Стакан ставят на асбестовую сетку и нагревают небольшим пламенем горелки до растворения соли. Раствору дают охладиться до 500 С, после чего из капельной воронки добавляют по каплям 9 мл 96 %-ой серной кислоты. После добавления кислоты оставляют раствор кристаллизоваться. Выделившиеся кристаллы хромового ангидрида отфильтровывают на стеклянном фильтре №2 и при помощи стеклянной палочки переносят в бюкс (не трогать кристаллы руками!). Выпали мелкие криссталы орнжево-желтого цвета. K2Cr2O7 + 2h3SO4 = 2CrO3 + K2SO4 + h3O Литература 1. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И.. Практикум по общей и неорганической химии. – М.: Высшая школа,1969. – 287с. 2. Угай Я.А..Неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. - 462с 3. Спицин В.И. Практикум по общей и неорганической химии 1984 – 295с 4. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И.. Общая и неорганическая химия. – М.: Химия, 1994. 5. Некрасов Б.В. Основы общей химии. – М.: Высшая школа, 1974. 6. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия – М.: Высшая школа, 1981. 7. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. М.: Мир, 1969.

works.tarefer.ru

Хромовый ангидрид в домашних условиях