Химия - готовые работы

Напишите электронную формулу элемента, атом которого содержит один
электрон на 4d-подуровне. В каком периоде, группе и подгруппе находится этот
химический элемент в таблице периодической системы Д. И. Менделеева? Как
он называется?
Ответ.
Учитывая, что 4d-подуровень заполняется после 5s-подуровня,
электронная формула элемента будет выглядеть следующим образом:...
Как видно из электронной формулы, электроны располагаются на пяти
энергетических уровнях. Следовательно, данный элемент располагается в 5-ом
периоде периодической таблицы Д. И. Менделеева.
Для данного элемента валентными являются 2 электрона с внешнего 5s- и
1 электрон с предвнешнего 4d-подуровня. Отсюда можно сделать вывод:
данный элемент находится в 3-ей группе, в побочной подгруппе.
Исходя их электронной формулы также видно, что атом элемента
содержит 39 электронов. Следовательно, заряд ядра +39, порядковый номер
элемента равен 39. Это элемент – иттрий (Y).

Как изменяются окислительно-восстановительные свойства химических
элементов третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева с
возрастанием их атомной массы? Ответ мотивируйте соответствующими
примерами.
Ответ.
В третьем периоде с возрастанием атомной массы элементов радиус
атомов увеличивается, а энергия ионизации уменьшается. Это свидетельствует
об усиление признаков неметаллического характера: в ряду...

Для получения многих искусственных строительных материалов или склеивания штучных материалов в изделия и конструкции широко используют неорганические (известь, гипсовые, вяжущие, растворимое стекло, цементы) и органические (битумы, дегти, смолы, клей) вяжущие вещества.
Неорганические вяжущие вещества представляют собой искусственные тонкоизмельченные порошки, способные при смешивании с водой (в отдельных случаях с растворами некоторых солей) образовывать пластично-вязкую и легкоформуемую массу (вяжущее тесто), которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело.
Неорганические вяжущие, получаемые искусственно путем обжига природного сырья, появились в глубокой древности.
Некоторые из них (воздушную известь, гипс и их смеси) уже использовали для возведения египетских пирамид и других сооружений. Римляне, сооружая водопроводы, морские сооружения, использовали вяжущие, состоящие из смеси воздушной извести со специальными измельченными добавками (вулканическими пеплами, обожженной глиной), которые сохраняли прочность в воде.
Применение вяжущих веществ в России относится к X в. При сооружении Десятинной церкви в Киеве (990 г.) использовали известь, там же при возведении Софийского собора (XI в.) применяли известь с добавкой цемянки (толченого кирпича). На известковом растворе сложены стены Московского Кремля (конец XV в.).
В XVIII в. появились более водостойкие вяжущие — гидравлическая известь и романцемент, которые получали обжигом известняков с повышенным содержанием глинистых веществ, а также мергелей и искусственных смесей известняка и глины. Свойства этих вяжущих, опыт их производства и применения описаны в работах русских ученых акад. В. М. Севергина (1807) и проф. А. Шарлевиля (1822).
Дальнейшим толчком развития производства и применения вяжущих веществ явилось изобретение цемента более высокой прочности и водостойкости, названного портландцементом.
Изобретение портландцемента часто приписывают английскому каменщику Д. Аспдину, который в 1824 г. получил патент на изготовление вяжущего вещества обжигом смеси извести с глиной. За сходство по цвету с естественным камнем из каменоломен под г. Портлэнд в Англии он назвал это вяжущее портландцементом. В то же время в России военный техник Е. Г. Челиев в 1817—1825 гг. изготовлял цемент из смесей извести или известковой штукатурки с глиной, производя их обжиг до частичного расплавления компонентов с последующим измельчением полученного продукта. При затворении вяжущего водой рекомендовалось вводить небольшое количество гипса. Исторически справедливо считать основоположником портландцемента Е. Г. Челиева.
Дальнейшее изучение вяжущих веществ в России было продолжено русскими учеными. Особые заслуги в теории и практике промышленного производства цемента в России принадлежат проф. А. Р. Шуляченко (1841 — 1903), которого считают «отцом русского цементного производства». Благодаря его работам удалось наладить производство русских портландцементов и почти полностью вытеснить из России иностранные цементы.
В результате работ и исследований Н. Н. Лямина,, В. И. Чарномского, А. А. Байкова были открыты русские гидравлические добавки, не уступающие по качеству добавкам, импортируемым в Россию из-за границы. Позднее советские ученые (А. А. Байков, С. И. Дружинин, В. А. Кинд, В. Н. Юнг и др.) полностью решили вопрос о пуц-цоланизации цемента и создании пуццоланового портландцемента.
Благодаря работам советских ученых, инженеров и новаторов производства советская цементная техника достигла высокого развития. Уже с 1962 г. Советский Союз занимает первое место в мире по производству цемента. Улучшилось качество цемента и прежде всего повысилась его средняя марка (прочность), появились новые виды цементов со специальными свойствами, создание которых принадлежит Б, Г. Скрамтаеву, М. И. Хигеровичу, В. В. Михайлову, И. В. Кравченко, С. В. Шестоперову и другим советским ученым.
Сырьевые материалы и основы технологии
неорганических вяжущих веществ
Исходными материалами для производства неорганических вяжущих веществ являются различные горные породы, а также некоторые массовые побочные продукты металлургической, энергетической, химической и других отраслей промышленности (шлаки, золы и т. д.).
Для изготовления гипсовых вяжущих веществ применяют горные породы, состоящие из двуводного гипса и ангидрита. Производство магнезиальных вяжущих базируется на природном магнезите и доломите.
Карбонатные горные породы в виде известняков, мела, доломитов и мергелей являются основой для получения воздушной и гидравлической извести, романцемента, портландцемента. В производстве портландцемента и его разновидностей чаще используют искусственные смеси известняков или мела и глинистых пород. Для этой же цели, а также для получения смешанных клинкерных и бесклинкерных цементов применяют кремнеземистые горные породы (диатомит, трепел, опоку, вулканические трассы и туф).
Высокоглиноземистые породы (бокситы), состоящие в основном из гидроксида алюминия, применяют в смеси с известняками для производства глиноземистого цемента.
Широко используют для изготовления различных вяжущих веществ массовые отходы промышленности (доменные и другие металлургические шлаки, шлаки и золы от пылевидного сжигания различных видов твердого топлива, нефелиновый шлам и т. п.). При этом отпадает необходимость организации карьеров, они не требуют топлива на обжиг, многие из этих материалов к тому же находятся в рыхлом или порошкообразном состоянии, что уменьшает расходы энергии на размол. Кроме того, использование отходов способствует охране природы и среды обитания. Все это предопределяет высокую технико-экономическую эффективность использования таких полупродуктов в промышленности вяжущих веществ и способствует охране окружающей среды.
Для регулирования схватывания и твердения вяжущих в них вводят добавки, ускоряющие или замедляющие эти процессы. Для улучшения свойств вяжущего и предохранения цементов от быстрой потери активности при дальних перевозках и длительном хранении используют поверхностно-активные вещества (ПАВ), вводимые в вяжущее в количестве 0,1...0,3 % от массы вяжущего.
Придание вяжущим специальных свойств достигают введением в них полимерных органических веществ и других добавок.
Основу производства неорганических вяжущих веществ составляют следующие технологические переделы: добыча сырья, подготовка сырьевой смеси, обжиг и помол. Все технологические переделы последовательно связаны между собой и проводятся в строго заданных режимах. Принципиальных отличий при изготовлении вяжущих нет; различно сырье, следовательно, технические приемы осуществления указанных переделов.
Производство вяжущих веществ связано с переработкой больших количеств разнообразных сырьевых и вспомогательных материалов. Учитывая высокую стоимость транспорта, заводы вяжущих веществ строят вблизи месторождений сырьевых материалов, и их добыча входит в общий комплекс технологических операций, осуществляемых заводом.
Добычу нерудных ископаемых осуществляют методом прямой экскавации. Скальные породы (известняки и др.) предварительно разрыхляют взрывами. Мягкие породы (глину и мел) добывают гидромониторами в виде текучей массы (шлама).
Доставку сырья на завод осуществляют железнодорожным, автомобильным транспортом, ленточными конвейерами или перекачивают по трубопроводам в виде шлама.
Обязательной подготовительной операцией в производстве всех вяжущих является измельчение сырья. При производстве вяжущих из однокомпонентного сырья (извести, гипса и др.) последнее измельчают до кусков примерно одного размера. Высококачественные вяжущие из смеси нескольких сырьевых компонентов (портландцемент и его разновидности и др.) можно изготовить только из однородной смеси, получаемой тщательным смешением составляющих в тонкоизмельченном виде. Дробление сырья производят в конусных, щековых, молотковых, валковых и других дробилках. Тонкое измельчение (помол) сырья производят мокрым и сухим способами в мельницах.
При мокром способе сырьевые материалы измельчают и смешивают в присутствии воды до образования сметанообразной водной суспензии — шлама. Компоненты сырьевой шихты, способные распускаться в воде (глина, мел, мягкий мергель и другие породы), предварительно размучивают (распускают) в специальных аппаратах-болтушках, представляющих собой бетонные резервуары, оборудованные устройствами для размешивания суспензии, а затем направляют на домол в шаровые мельницы. Твердые сырьевые материалы (известняк, мергель) размалывают в мельницах. При вращении мельницы мелющие тела (металлические шары или цилиндрики) поднимаются на некоторую высоту и падают, разбивая и растирая зерна материала. Выходящий из мельницы сырьевой шлам влажностью 36....38 % транспортируют по трубам в шламбассейны, где его тщательно усредняют и гомогенизируют, а затем подают на обжиг.
При сухом способе дробленые сырьевые материалы частично подсушивают, дозируют в заданных соотношениях и подают в мельницу, где они измельчаются до требуемой тонины. Для тонкого измельчения сырьевой шихты преимущественно применяют технологические схемы с мельницами для одновременной сушки и помола.
Усреднение и гомогенизацию сырьевой муки при сухом способе осуществляют в силосах, нагнетая в них сжатый воздух. При насыщении (аэрировании) воздухом сухая шихта приобретает подвижно-текучее состояние.

Вопрос 1. Дайте определение поликристалла.
Металлы и сплавы, полученные в обычных условиях, состоят из большого количества мелких различно ориентированных кристаллов, т.е. имеют поликристаллическое строение и являются поликристаллами. Эти кристаллы называют зернами. Они имеют неправильную форму и различно ориентированны в пространстве. Каждое зерно имеет свою ориентировку кристаллической решетки, отличную от ориентировки соседних зерен, вследствие чего свойства реальных металлов усредняются, и явления анизотропии не наблюдается.
Вопрос 3. Прочность, твердость, пластичность – это структурно чувствительные или структурно нечувствительные свойства.
Прочность, твердость и пластичность – структурно чувствительные свойства, так как их можно изменить с помощью термической обработки и другими способами изменения структуры.
Вопрос 7. Почему при рекристаллизации понижается твердость.
Рекристаллизация – процесс зарождения и роста новых недеформированных зерен при нагреве наклепанного металла до определенной температуры. Нагрев металла до температур рекристаллизации сопровождается резким изменением микроструктуры и свойств. Нагрев приводит к резкому снижению прочности и твердости при одновременном возрастании пластичности.

. Какую радиоактивность называют искусственной? Изотоп какого элемента образуется в результате ядерной реакции, происходящей при бомбардировке ядер атомов 27Al протонами, если при этом поглощается один протон и выделяется одна α-частица? Составить уравнение этой ядерной реакции.
Решение:
Искусственная радиоактивность это радиоактивность, при которой кроме -распада и -распада осуществляется позитронный распад. Испускание позитрона сопровождается уменьшением поло-жительного заряда ядра на единицу, закон смещения требует в данном случае переход продукта распада по периодической системе на одно место влево без изменения массового числа. После Кюри и Жолио был обнаружен ряд случаев возникновения искусственной радиоактивности. В на-стоящее время известно уже около 2000 радиоактивных изотопов.
Радиоактивные изотопы обычно получают путем обстрела атомных ядер положительно заряжен-ными частицами или нейтронами. Изредка пользуются также очень жесткими -лучами.
В результате ядерной реакции, происходящей при бомбардировке алюминия протонами образует-ся изотоп магния. Реакция протекает следующим путем:...

Введение
Наверное, никто из создателей первых автомобилей не думал о том, что их творения станут настолько популярными – на начало ХХI века количество автомобилей в мире перешагнуло отметку в 600 млн. экземпляров. Экономисты прогнозируют, что через 15 – 20 лет число автомобилей в мире перешагнет отметку в 1,5 млрд.
Мы должны принять, как свершившийся факт, то что количество автомобилей в мире будет возрастать и возрастать очень быстро. И надо понять к чему это приведет. Будет ли возрастание количества автомобилей благом или вредом?
Нашей задачей будет рассмотреть влияние автомобильной промышленности на экологию и проблемы с этим связанные, на общество, установить влияние на развития автопромышленности на науку и промышленность в целом.
Человечество на протяжении всей своей истории стремилось использовать источники энергии для решения своих задач. На заре истории человек начал использовать энергию падающей воды, позже, в средние века человечество научилось использовать энергию ветра. Со временем этого стало недостаточно для развития промышленности, ведь ветер не всегда достаточно силен, для того чтобы вращать крылья ветряных мельниц, а вода замерзает зимой. Но в конце ХVIII века был изобретен паровой двигатель. С изобретением парового двигателя стало возможным дальнейшее развитие техники и промышленности.
Но паровой двигатель имеет очень низкий коэффициент полезного действия, большую часть полученной при сгорании топлива энергии он попросту выбрасывает в воздух. Поэтому начались исследования по постройке двигателей внутреннего сгорания.
Каждый из рассмотренных нами этапов развития человечества имел свой источник энергии. И каждый последующий источник был более мощным и позволял получать большее количество энергии при меньших затратах. Поэтому мы можем сделать вывод, что развитие техники и промышленности напрямую зависит от уровня использования внутренней энергии тел. Человечество училось использовать более высококалорийные виды топлива. И это действительно был процесс обучения, ведь для создания паровой машины, необходимо иметь познания в механике, металлургии, свойствах паров и газов. Человечество постепенно осваивало те источники энергии, которые оно могло освоить, пребывая на своем уровне развития.
2. Основная часть.
За своим назначением тепловые машины можно разделить на три вида: тепловые двигатели, тепловые насосы и холодильные машины. Тепловая машина трансформирует теплоту в работу. В тепловых машинах при исполнении работы теплота от более нагретого тела передается менее нагретому.
2.1 Виды теплового двигателя.
Современная техника использует три типа тепловых машин: поршневые, турбинные и реактивные. Газовые турбины позволяют получать большие мощности при сравнительно небольших размерах. Они широко используются в авиации, корабельных установках, на железнодорожном транспорте и постепенно внедряются на теплоэлектростанциях.
Поршневые двигатели также разделяются на три группы: на двигатели, которые работают по циклу Отто (карбюраторные), циклу Дизеля (дизельные) и по циклу Тринклера с использованием форсунки.
Каждый из этих видов двигателей имеет свои положительные и отрицательные качества. Дизельные двигатели, например, имеют высокий коэффициент полезного действия и большую мощность по сравнению с карбюраторным двигателем.

2.2. Принцип действия теплового двигателя.
Наиболее широко используются поршневые двигатели внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания – это тепловая машина, в которой топливо сжигается в цилиндре под поршнем. Теплота сгорания при этом превращается в работу при помощи поршня и кривошипно-шатунного механизма. Цилиндр имеет два отверстия с клапанами, через один из которых происходит впрыск рабочего тела (воздуха или смеси воздуха с парами бензина), а через другой выход продуктов сгорания после завершения цикла. Поршень в цилиндре двигателя во время одного цикла Отто совершает четыре хода или такта: всасывание, сжимание, расширение после сгорания смеси. Коэффициент полезного действия такого двигателя равен:
, где - степень сжатия.
Согласно формулы, коэффициент полезного действия двигателя зависит от степени сжатия, который в свою очередь зависит от качества топлива, показателя адиабаты . Увеличение меры сжатия ограничено самовозгоранием топлива, что резко снижает экономичность двигателя. Степень сжатия в обычных карбюраторных двигателях не превышает 7 – 12 .
Развитие автомобилестроения требовало новых материалов, топлив, сплавов. Все эти материалы производит химическая промышленность.
2.3 Развитие шин (резина)
Для функционирования автомобилей необходимо большое количество резины, много ее идет на изготовление шин, но не менее она важна и при изготовлении различных материалов для топливной системы.
Но все же львиная доля резины идет на изготовление шин. Для изготовления шин используют искусственный каучук, в который для улучшения его свойств добавляют сажу, металлическую проволоку, антиокислители, красители.
В начале ХХ века для изготовления шин использовали природный каучук, но его количество было ограничено, поэтому было необходимо наладить изготовление искусственного каучука. Его изготовление наладили в СССР в 1932 году под руководством академика С. В. Лебедева из этилового спирта, который химически превращали в бутадиен 1,3 и полимеризировали в каучук:

Таким образом получили бутадиеновый каучук . Сейчас для производства шин используют более качественные виды каучука: бутадиен-стирольный, который получают при совместной полимеризации бутадиена и стирола, он отличается от бутадиенового большей стойкостью к истиранию, большей морозостойкостью.
2.4 Бензины (новые виды топлива)
Для работы двигателям автомобилей необходимо топливо. В виде топлива используют продукты переработки нефти, они получили название бензинов. Для переработки нефти принято использовать перегонку и крекинг. Перегонка только разделяет нефть на несколько фракций с разной температурой кипения, а крекинг позволяет получить бензины за счет расщепления сложных веществ нефти.
В состав бензинов входят углеводороды с количеством атомов углерода в молекуле от 4 до 7. Температура их кипения лежит в области 30 – 200°С . Кроме углеводородов в состав бензинов входят также различные добавки призванные улучшить его качество. Как добавки используют антиоксиданты, которые повышают химическую стабильность бензина, антидетонаторы, которые повышают октановое число.
Сейчас, когда проблема загрязнения воздуха стала очень важна, особенно в больших городах, автомобили стали переводить на использование альтернативных видов топлива: газа, биотоплива, например, топливо Е85 (85% этанола и 15% бензина), стоимость которого на 25% дешевле традиционного топлива, уже используют в многих странах Европы.
2.5. Вклад ученых в исследование теплового двигателя.
Многие ученые мира внесли свой вклад в исследование свойств тепловых двигателей. Среди них можно назвать К. Бенца, Г. Даймлера, К. Отто, О. Дизеля, которые своими работами создали тот современный двигатель, который мы знаем. Но работы этих ученых были востребованы обществом, поскольку промышленности необходимо было перевозить грузы, а железнодорожный транспорт был не везде. Именно поэтому и велись разработки двигателей внутреннего сгорания, которые и позволили транспортировать грузы и перевозить пассажиров.
Также надо назвать тех ученых, работы которых не были непосредственно связаны с автомобильной промышленностью, но без их вклада развитие автопромышленности было бы невозможно. Это творец синтетического каучука С. В. Лебедев, изобретатель процесса крекинга (переработки нефти) А. А. Летний, и В. Г. Шухов, который первым создал промышленную установку по крекингу нефти .
Внедрение двигателей внутреннего сгорания изменило мир. Расстояния уменьшились, поскольку стало возможным быстрее преодолевать их, началось развитие многих видов промышленности, связанных с автомобилестроением.

Введение.
Согласно современных данных при переработке молибденовых руд процент потерь молибдена составляет около 30 - 40 %, что для современного производства является очень высоким показателем. Поэтому перед современной химической промышленностью стоит задача разработать методы и пути переработки отходов производства молибдена с целью повышения его выхода.
Актуальность темы: работа должна способствовать утилизации отходов, вторичная переработке отходов производства молибдена
Цель работы: определить основные способы переработки отходов производства молибдена.
Задачи: разработать пути совершенствования обработки молибденсодержащих отвалов и отходов с целью повышения выхода молибдена из сырья.
Объект: отходы после переработки молибденовых руд а также отвалы и шлаки после выделения молибденового ангидрида МоО3.
Предмет: предметом работы является рассмотрение основных методов переработки молибденовых руд и выделения из них молибденового концентрата в разном виде для дальнейшей переработки.
Глава 1. Литературный обзор.
Молибден находит широкое применение в современной технике, как в виде чистого металла, так и как компонент сплавов. Большие количества молибдена потребляет металлургия для получения легированных сталей и чугунов, жаропрочных и корозионностойких сплавов. В советском Союзе собственное производство молибдена было налажено в 1928 году. Широкое применение молибдена потребовало проведения широких научных исследование его свойств, методик получения его соединений из руд, получения чистого молибдена. Поэтому в печати вышло достаточно большое количество книг и монографий, которые рассматривали свойства молибдена, а также различные аспекты получения данного металла.
Использование минералов, содержащих молибден, история открытия данного элемента подробно рассмотрена Б. В. Некрасовым в [12]. Также в [12] дано обзор основных минералов, содержащих молибден. Более подробно минералогию молибдена рассмотрено в [20], где поведено полное описание всех минералов, которые содержат молибден. Также проведено анализ запасов молибденовых руд на основе территориального принципа, приведены приблизительные запасы молибденовых руд в различных странах, а также экономически обоснованные данные по их разработке. Рассмотрены причины разработки скарновых руд молибдена.
Свойства молибдена подробно рассмотрены К. А. Большаковым в [20]. Также основные свойства молибдена подробно рассмотрены в [22], а также различных справочниках, например [6], [16], где приведены не только основные физические свойства молибдена, но и свойства его основных соединений и различные константы, например комплексных соединений. Надо отметить некоторое несовпадение основных констант для молибдена взятых из различных источников. Поэтому при написании работы ориентировались, в основном, на данные, взятые из [22].
Химические свойства молибдена подробно рассмотрены многими авторами. Свойства молибдена довольно полно описаны К. А. Большаковым в [20]. Свойства комплексных соединений молибдена рассмотрены в [3] А. И. Бусевым, в монографии которого основной упор сделано на методы и способы выявления соединений молибдена в растворах и рудах, рассмотрены способы растворения соединений молибдена и перевода их в раствор. Биологическая роль молибдена и его соединений, их токсичность раскрыты в [22], где показано влияние молибдена и его соединений на процессы окисления ферментами различных веществ белковой природы. Показана также антираковая активность молибдена, приведены дневные нормы потребления молибдена в зависимости от возраста человека.
Переработка молибденовых руд и получение полуфабрикатов для изготовления металлического молибдена приведены в работах [8], [9], [14], [17], [20], [23]. Наиболее полно получение оксида молибдена МоО3 из молибденсодержащих руд показано в работе [8], [20]. В работе [8] А. Н. Зеликман и Б. Г. Коршунов показали получение оксида молибдена из молибденовых руд, также в работе [8] показано получение оксида молибдена из руд содержащих вольфрам. Технология гравитационного обогащения молибденовых руд описана в работе [2].
Наиболее полно технология получения полуфабрикатов молибдена и переработка молибденовых руд показана в работе [20]. В ней К. А. Большаков детально остановился на описании процессов протекающих при переработке молибденовых руд и получении оксида молибдена. Показана роль окислительного обжига молибденового концентрата для получения оксида молибдена. В работах [8], [20] рассмотрено получение различных соединений молибдена из огарков после обжига молибденового концентрата. В работе [20] детально рассмотрено получение различных соединений молибдена: парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24 × 4H2O, молибденовой кислоты Н2МоО4 или молибдата кальция СаМоО4, гетерополикислот молибдена. В работе [20] К. А. Большаков детально остановился на переработке отвалов и отходов молибденового производства с целью получения товарного молибдена. Согласно работы [20] отвалы от выщелачивания раствором NH3 огарков, полученных после обжига богатых молибденовых концентратов, могут содержать до 20 – 25% Мо в составе соединений, не разлагаемых раст¬ворами аммиака, - СаМоО4, MoO2, MoS2. в работе [20] К. А. Большаков рассматривает различные методы извлечения молибдена из отвалов, а именно при помощи спекания отвалов с содой и последующим выщелачиванием спекшейся массы во¬дой, при помощи выщелачивания растворами соды в автоклавах и обработ¬кой отвалов кислотами.
Наиболее интересен метод обработки отвалов кислотами, поскольку он позволяет проводить обработку отвалов, содержащих значительное количество соединений вольфрама. В работе [20] показано, что вольфрамат кальция соляной кислотой на холоду не разлагается, что позволяет частично разделять соединения воль¬фрама и молибдена. Поэтому солянокислая обработка рациональна, если в отвалах от аммиачного выщелачивания есть соединения вольфрама.
При переработке отвалов молибденового производства наиболее рациональным является использование процессов ионного обмена или экстракции, что позволяет не использовать сложной аппаратуры, высоких давлений и температур. Процессы экстракции молибдена из растворов рассмотрены в работах [11], [13]. В работе [11] Меркин Э. Н. на основе данных исследований рассмотрел возможность выделения некоторых металлов, среди которых был и молибден, органическими жирными кислотами. В работе рассмотрено влияние на экстракцию вида неорганического аниона, РН среды, растворителя и других условий экстракции.
Экстракция молибдена детально рассмотрена в работе [13]. Г. Ритчи и А. Эшбрук показали, что из анионообменных экстрагентов молибден достаточно успешно экстрагируется триоктиламином (C8H17)3N и аммониевым основанием – диалкилметилбензиламмоний хлоридом. Рассмотрена также экстракция молибдена трибутилфосфатом (C4H9)3PO4, метилизобутилкетоном C5H12CO, циклогексаноном (СН2)5СО и ацетофеноном СН3СОС6Н5. Экстрагирование молибдена дорганическими веществами с целью его выделения из отходов молибденового производства является наиболее рациональным способом получения молибдена.
Глава 2. Свойства молибдена и его соединений.
Рассмотрим основные физические и химические свойства молибдена, что поможет в дальнейшем объяснить его способы переработки и извлечения из руд.
2.1. История открытия элемента
Молибденит (дисульфид молибдена, MoS2) был известен древним грекам и римлянам с незапамятных времен [1, 12]. Этот свинцово-серый с металлическим блеском минерал (другое название – молибденовый блеск) сходен с галенитом (свинцовым блеском, PbS) и графитом. Мягкость минерала позволяла использовать его (вместе с графитом) как грифель для карандашей, поэтому долгое время молибденит путали с галенитом и графитом, хотя, в отличие от последнего, он оставлял на бумаге зеленовато-серый цвет. В средневековой Европе три минерала (PbS, MoS2 и графит) имели одно название – Molybdaena. История открытия элемента № 42 связана со Швецией. В 1758 шведский минералог и химик Аксель Фредерик Кронштедт (1722–1765) высказал предположение, что графит, галенит и молибденовый блеск три самостоятельных вещества [12]. Двадцать лет спустя, в 1778, химическим составом молибденита заинтересовался шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Прокипятив его с концентрированной азотной кислотой, он получил белый осадок «особой белой земли», которую назвал молибденовой кислотой. Хотя во времена Шееле и не знали, что «земли» представляют собой оксиды металлов, уникальная химическая интуиция подсказывала ему, что металл можно получить прокаливанием молибденовой кислоты с углем. Экспериментальные трудности (у него не было подходящей печи) не позволили Шееле самостоятельно решить эту задачу и лишь в 1782 шведскому химику Петеру Якобу Гьельму, которому Шееле прислал образец молибденовой кислоты, удалось восстановить ее углем и получить королек металла (сильно загрязненного карбидами) [12, 17, 18]. После удачно проведенного опыта Шееле писал Гьельму: «Радуюсь, что мы теперь обладаем металлом – молибденом!». Относительно чистый металл удалось получить много лет спустя Йенсу-Якобу Берцелиусу в 1817 [18]. Совершенно чистый молибден, способный к ковке, получили лишь в начале 20 века [14].

5. Дать общую характеристику элементов подгруппы германия. Показать изменение неметаллической активности в подгруппе на примере реакций с кислотами.
Германий, олово и свинец – полные электронные аналоги. Как и у типических элементов группы, валентными у них являются s2p2-электроны. В ряду германий-олово-свинец уменьшается роль внешней s-электронной пары в образовании химических связей (участвуют уже не четыре, а только два электрона). Так, если для германия (подобно углероду и кремнию) наиболее характерна степень окисления +4, то для свинца +2; в соединениях олова различие в степенях окисления проявляется менее резко, хотя производные олова (IV) более устойчивы.
В ряду германий-олово-свинец отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий – серебристо-серое вещество с металлическим блеском, внешне похож на металл, но имеет алмазоподобную решетку. Олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде β-модификации (белое олово), устойчивой выше 14 0С; это серебристо-белый металл, кристаллическая решетка его тетрагональной структуры с октаэдрической координацией атомов. При охлаждении белое олово переходит в -модификацию (серое олово) со структурой типа алмаза. Этот переход сопровождается увеличением удельного объема (на 25%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец – темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрированного куба.

Применение алюминия
По применению алюминий занимает одно из первых мест среди металлов. Это обусловлено его невысокой плотностью, высокой прочностью, способностью пассивироваться. Из алюминия изготавливаются химическая аппаратура, электрические провода, конденсаторы. Алюминиевая фольга (толщиной 0,005 мм) применяется в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов.
Алюминий характеризуется большой тягучестью и высокой электропроводностью, составляющей приблизительно 0,6 электропроводности меди. С этим связано его использование в производстве электрических проводов (которые при сечении, обеспечивающем равную электропроводность, вдвое легче медных).
Основную массу алюминия используют для получения различных сплавов, которые наряду с хорошими механическими качествами характеризуются легкостью. Особенно важен так называемый дуралюмин (приблизительный состав: 94% Al, 4% Cu, по 0,5% Mg, Mn, Fe и Si). Он ценен тем, что изделия из него при равной прочности почти в 3 раза легче стальных. Не говоря уже об авиационной промышленности, для которой легкость материала особенно важна, облегчение металлических конструкций имеет громадное значение для ряда областей техники. Сочетание легкости с прочностью, высокой электро- и теплопроводностью сделало алюминий и его сплавы важнейшими конструкционными материалами в самолетостроении, автостроении, транспортном машиностроении, в электротехнике, для изготовления двигателей внутреннего сгорания и т.п.
Помимо дюралюминия в технике используется и ряд других сплавов на основе алюминий. Из них следует отметить силумин (10-14% Si, 0,1% - Na), применяемый для изготовления различных машинных частей, и гидроналий (3-12% Mg), устойчивый к действию морской воды. Обладающие очень высокой коррозионной стойкостью сплавы алюминия, содержащие одновременно Mg и Si, являются основным материалом для изготовления несущих винтов вертолетов.
Важнейшие соединения алюминия
Окись алюминия представляет собой белую очень тугоплавкую и нерастворимую в воде массу. Природная окись алюминий (минерал корунд), а также полученная искусственно и затем сильно прокаленная, отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах. В растворимое состояние окись алюминия можно перевести сплавлением со щелочами или с K2S2O7 по реакциям
Al2O3 + 2NaOH => H2O + 2NaAlO2
Al2O3 + 3K2S2O7 => Al2(SO4)3 + 3K2SO4
Обычно загрязненный окисью железа природный корунд вследствие своей чрезвычайной твердости применяется для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т.п. В мелко раздробленном виде он под названием наждака служит для очистки металлических поверхностей и изготовления наждачной бумаги. Для тех же целей часто пользуются окисью алюминия, получаемой сплавлением боксита (техническое название – алунд).
Теплота образования Al2O3 из элементов составляет 400 ккал/моль. Сжиганием порошка алюминия в токе кислорода может быть получено пламя с температурой до 3500 0С. На этой основе был сконструирован «огненный нож», образуемый пламенем взвешенной в кислороде смеси алюминиевого порошка с железным, вылетающей (под давлением) из длинной стальной трубы. При помощи такого «ножа» удавалось, в частности, разрезать бетонные блоки толщиной более трех метров.
Ввиду нерастворимости Al2O3 в воде отвечающая этому окислу гидроокись [Al(OH)3] может быть получена лишь косвенным путем (исходя из солей). Она представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Гидроокись алюминия имеет, следовательно, амфотерный характер. Однако и основные, и особенно кислотные, ее свойства выражены довольно слабо. В избытке NH4OH гидроокись алюминия нерастворима.
Гидроксид алюминия Al(OH)3 – полимерное соединение. Так, природный минерал гидраргиллит имеет слоистую кристаллическую решетку (см. рис.). Слои состоят из октаэдров Al(OH)6; между слоями действует водородная связь. Получаемый по обменной реакции гидроксид – студенистый белый осадок.

Глицерин используют для приготовления экстрактов чая, кофе, имбиря и других растительных веществ, которые измельчают, увлажняют и обрабатывают глицерином, нагревают и извлекают водой для получения экстракта, содержащего около 30% глицерина. Глицерин широко применяют при производстве безалкогольных напитков. Крупные предприятия расходуют более 450 т глицерина высшего сорта в год для приготовления экстракта, который в разбавленном состоянии придает напиткам "мягкость". Глицерин используют при получении горчицы, желе и уксуса.
Применяют глицерин для получения пищевых поверхностно-активных веществ (ПАВ), используемых в качестве добавок, способствующих повышению качества готовой продукции. Наиболее распространенные пищевые ПАВ – моно- и диглицеридэфиры полиглицерина, окисиэтилированные моноглицериды и жирные кислоты, эфиры пропиленгликоля. В промышленности моноглицериды получают в результате этерификации жирных кислот и глицерина или глицеролизом жиров и масел.
При выработке хлебобулочных изделий ПАВ способствуют равномерному распределению жиров в тесте, предотвращают налипание клейковины и крахмала при выпечке. В связи с этим увеличивается объем хлеба и замедляется его очерствение.
При выработке мороженого ПАВ позволяют получить более тонкую структуру, хорошую твердость и постоянную форму продукта. В сушеном картофеле, макаронах, лапше ПАВ уменьшают клейкость крахмала. ПАВ в больших количествах применяют при производстве маргарина. Они играют роль высокотемпературных стабилизаторов и эмульгаторов.
Сельское хозяйство
Глицерин используют при обработке семян и сеянцев. Разбавленные растворы глицерина помогают прорастанию овса и других злаков. С целью обработки растений и плодовых деревьев применяют смесь: две части глицерина, одна часть формальдегида и 17 частей воды.
Медицинская промышленность
Глицерин находит широкое применение в медицине и производстве фармацевтических препаратов. Его используют в следующих целях: для растворения лекарств; придания влажности таблеткам и пилюлям; повышения вязкости жидких препаратов; предохранения от энзиматических изменений при ферментации жидкостей и от высыхания мазей, паст и кремов.
Глицерин является отличным растворителем йода, брома, фенола, тимола, танина, алкалоидов и хлорида ртути. Используя глицерин вместо воды, можно приготовить высококонцентрированные медицинские растворы.
Глицериноборную кислоту получают растворением борной кислоты в горячем глицерине; ее используют в качестве антисептика.
Глицерин обладает антисептическими свойствами, поэтому его применяют для предотвращения заражения ран. Антисептические и консервирующие свойства глицерина связаны с его гигроскопичностью, благодаря которой происходит дегидратация бактерий.