Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
7
¦ *
Рис. 18. Установка для восстановления оксидов металлов газом-восстановителем:
/ — газометр; 2 — осушительная колонка; 3 — промывная склянка; 4 — реометр; 5 — трехходовой кран; 6 — кварцевая трубка; 7 — кварцевая лодочка; S — муфельная трубчатая печь; S — терморегулятор; IO — промывная склянка.
тропечи 8 типа СУОЛ-0,15 1,4/пмр; температура в печи регулируется автоматическим терморегулятором 9.
Водород получают электролизом или в аппарате Киппа и после его проверки на чистоту собирают в газометре. Оксид углерода (II) можно получить при взаимодействии кислот муравьиной и серной.
Газ-восстановитель подают в реакционную трубку из газометра / через поглотительную склянку 2, наполненную твердым гидр-оксидом калия, промывную склянку 3, наполненную щелочным раствором перманганата калия, ареометр 4 и трехходовой кран 5. После реакции газы удаляются через промывную склянку 10.
Для проведения работы массу навески оксида металла 3—5 г, взвешенную с точностью до 0,01 г, насыпают в кварцевую лодочку и помещают ее посередине кварцевой трубки. Закрывают трубку и начинают пропускать в течение IO—15 мин газ-восстановитель со скоростью 1,5—2 л/ч для вытеснения из системы воздуха. Проверяют газ на чистоту и установку на герметичность, надевая на выход Рис. 19. Прибор для определения промывной СКЛЯНКИ 10 рези- массы восстановленного металла:
новую трубку с зажимом. , _ реакционная колба. , _ капельная
Установка СЧИТаеТСЯ Герме- воронка; 3. 8, 9, 10 — трехходовые кра-
w or-пи п гы ттпит/р If) иы; * — холодильник; 5 — газоизыерн-
ТИЧНОИ, ЄСЛИ В СКЛЯНКс IU тельная бюретка; 6 — газосборная колон-
ПреКращаеТСЯ ПробуЛЬКИВа- ка: 7 - напорная с«лянка: // - электро-
ниє пузырьков газа. Для того чтобы определить степень восстановления оксида металла в зависимости от температуры и времени проведения процесса, печь к зоне реакции подводят только после достижения в ней заданной температуры. После окончания опыта печь выключают и отодвигают, а водород продолжают пропускать через установку до достижения комнатной температуры. Затем открывают кран 5, отключают газометр и извлекают лодочку из трубки. Содержимое лодочки высыпают на бумагу и, если не образовался королек металла, перемешивают и отбирают навеску 0,5—0,7 г для определения массы восстановленного металла.
Определение массы восстановленного металла. Прибор для определения массы восстановленного металла (рис. 19) состоит из колбы 1, в которой происходит взаимодействие навески продуктов восстановления с соляной кислотой, подаваемой из воронки 2 с длинной трубкой, которая доходит до дна колбы 1. На трубке имеется трехходовой кран 3, соединяющий установку с атмосферой. Образующийся в результате реакции водород через холодильник 4 поступает в газоизмерительную бюретку 5, связанную с газосборным сосудом 6 и уравнительной склянкой 7.
После реакции смесь измельчают в фарфоровой ступке и на аналитических весах отбирают навеску массой 0,5 г с точностью до 0,001 г, которую помещают в колбу 1. Устанавливают краны 8 и 10 в положение (T). кран 9 в положение (}-) и заполняют бюретки 5 и б водой, устанавливая в них и уравнительной склянке 7 одинаковый уровень жидкости, после чего поворачивают кран 9 в положение (T), а кран 10 в положение (—|). При закрытом кране 3 наливают в воронку (2) 30 мл соляной кислоты (1 : 1) и, осторожно открывая кран 8, начинают подавать соляную кислоту в колбу /. Когда последние порции кислоты попадают в трубку, краном 3 отключают воронку от колбы так, чтобы кислота осталась в трубке. Для ускорения реакции колбу можно медленно подогреть. После растворения металла колбу охлаждают и, уравнивая жидкость в склянке 7 и бюретках 5 и 6, отмечают объем образовавшегося в результате реакции газа. Из этого объема вычитают объем израсходованной соляной кислоты и получают объем водорода.
По уравнению реакции и объему образовавшегося водорода вычислят массу восстановленного металла в навеске и рассчитывают выход восстановленного металла в процентах.
Данные проведенных опытов записывают в таблицу:
Плай собеседования по тем* «Получение металлов»
1. Сырье металлургической промышленности: руды, -кокс, флюсы.
2. Подготовка сырья к доменной плавке, агломерация.
3. Методы получения металлов из руд.
4. Теоретические основы доменного процесса.
5. Устройство домиы и каупера.
6. Методы передела чугуна в сталь: мартеновский и конверторный способы.
7. Кислородно-конверторный способ выплавки стали и получение стали в електропечах.
8. Непрерывная разливка стали.
Типы коррозии металлов и методы борьбы с коррозией. Процесс разрушения металлов при их химическом, электрохимическом или биохимическом взаимодействии со средой называется коррозией. Химическая коррозия происходит в газовых средах или неэлектролитах и не сопровождается возникновением электрического тока. Этот тип коррозии подчиняется законам химической кинетики. Электрохимическая коррозия может быть атмосферной, почвенной, происходить в растворах электролитов и в расплавах солей. Она сопровождается возникновением электрического тока и подчиняется законам электрохимии.
