Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

К  -)   А  +)

Mg2+ +2e Mg0   2Cl- -2e Cl20

         ЭЛ-3

2MgCl2         2Mg + 2Cl2

       расплава

в безводных MgCl2, KCl, NaCl. Для получения расплава исполь­зуют обезвоженный карналлит или бимофит,  а  также  MgCl2,  полученный хлорированием MgO  или  как  отход  при  производстве Ti.

Температура электролиза 700-720 оС,  аноды графитовые,  катоды стальные. Со­держание MgCl2  в  расплаве  5-8  %,  при снижении концентрации до 4 % уменьшается выход магния по току, при повышении концентрации MgCl2 вы­ше 8 % увеличивается расход электроэнергии. Для обеспечения оптимально­го содержания MgCl2 периодически отбирают часть отработанного электро­лита и  добавляют свежий карналлит или MgCl2.  Жидкий магний всплывает на поверхность электролита, откуда его отбирают вакуумным ковшом. Изв­лекаемый магниевый сырец содержит 0,1%  примесей. Для очистки от неме­таллических примесей магний переплавляют с  флюсами  -  хлоридами  или фторидами K,Ba,Na,Mg. Глубокую очистку осуществляют перегонкой в вакуу­ме, зонной плавкой, электролитическим рафинированием. В результате по­лучают магний чистотой 99,999 %.

Кроме магния при электролизе получают также Cl2. В термических спосо­бах получения  магния  сырьем служит магнезит или доломит,  из которых прокаливанием получают MgO. 2Mg+O2=2MgO. В реторных  или вращающих печах с графитовыми или угольными нагревателями оксид восстанавливают до  металла  кремнием  (силиконотермический способ) или  CaC2  (карбидотермический способ) при 1280-1300 оС, либо углеродом (карботермический способ) при темпратуре выше 2100 оС. В  карботермическом способе (MgO+C  Mg+CO) образующуяся смесь CO и паров магния быстро охлаждают при выходе из печи инертным газом  для предотвращения обратной реакции с магнием.

3. СВОЙСТВА МАГНИЯ.

3.1. Физические свойства магния.

Магний -  серебристо-белый  блестящий  металл,  сравнительно  мягкий и пластичный, хороший проводник тепла и электричества.  Почти  в  5  раз легче меди,  в 4,5 раза легче железа; даже алюминий в 1,5 раза тяжелее магния. Плавится магний при темпратуре 651 оС,  но в обычных усло­виях расплавить его довольно трудно: нагретый на воздухе до 550 оС он вспыхивает и мгновенно сгорает ослепительно ярким пламенем. По­лоску магниевой фольги легко поджечь обыкновенной спичкой,  а в атмос­фере хлора магний самовозгорается даже при комнатной  температуре.  При горении магния  выделяется большое количество ультрафиолетовых лучей и тепла - чтобы нагреть стакан ледяной воды до кипения, нужно сжечь все­го 4 г магния.

Магний расположен в главной подгрупп второй группы периодической  сис­темы элементов Д.И. Менделеева. Порядковый номер его - 12, атомный вес - 24,312.  Электронная конфигурация атома магния в невозбужденном сос­тоянии 1S22S2P63S2;  валентными  являются электроны наружного слоя,  в соответствии с этим магний проявляет валентность II.  В тесной связи со строением электронных  оболочек атома магния находится его реакционная способность. Из-за наличия на внешней оболочке только  двух  электронов атом магния  склонен легко отдавать их для получения устойчивой восьми­электронной конфигурации;  поэтому магний в химическом отношении очень активен.

На воздухе магний окисляется,  но образующаяся при этом окисная пленка предохраняет металл  от дальнейшего окисления.  Нормальный электронный потенциал магния в кислой среде равен -2,37в,  в щелочной  -  2,69в.  В разбавленных кислотах магний растворяется уже на холоде.  Во фтористо­водородной кислоте нерастворим вследствие образования пленки из  труд­норастворимого в воде фторида MgF2; в концентрированной серной кислоте почти нерастворим.  Магний легко растворяется при  действии  растворов солей аммония. Растворы щелочей на него не действуют. Магний поступает в лаборатории в виде порошка или лент.  Если поджечь магниевю ленту, то она быстро сгорает с ослепительной вспышкой, развивая высокую темпера­туру. Магниевые вспышки применяют в фотографии, в изготовлении освети­тельных ракет.  Температура  кипения  магния 1107 оС,  плотность = 1,74 г/см3, радиус атома 1,60 НМ.

3.2. Химические свойства магния.

Химические свойства магния довольно  своеобразны.  Он  легко  отнимает кислород и хлор у большинства элементов,  не боится едких щелочей, со­ды, керосина,  бензина и минеральных масел.  С холодной  водой  магний почти не взаимодействует,  но при нагревании разлагает ее с выделением водорода. В этом отношении он занимает промежуточное  положение  между бериллием, который вообще с водой не реагирует и кальцием, легко с ней взаимодействующим. Особенно интенсивно идет реакция с  водяным  паром, нагретым выше 380 оС:

                         -2e

Mg0(тв)+H2+O(газ)    Mg+2O(тв)+H20 (газ).

Поскольку продуктом этой реакции является водород  ясно,  что  тушение горящего магния водой недопустимо: может произойти образование гремучей смеси водорода с кислородом и взрыв.  Нельзя потушить горящий магний и углекислым газом:  магний  восстанавливает  его до свободного углерода    -4е

2Mg0 + C+4O2          2Mg+2O+C0,

Прекратить к  горящему  магнию доступ кислорода можно засыпав его пес­ком, хотя и с оксидом кремния (IV) магний взаимодействует,  но со зна­чительно меньшим выделением теплоты:

                              -4е

2Mg0 + Si+4O2=2Mg+2O+Si0

этим и определяется возможность использования песка для тушения  крем­ния. Опасность  возгорания магния при интенсивном нагреве одна из при­чин, по которым его использование как технического материала ограниче­на.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: отчет о прохождении практики, готовые дипломные работы.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата