Главные исторические сведения и биогеохимия железа и его соединений. Лабораторные и промышленные методы его получения. Физические, химические и физико-химические свойства элемента. Характеристика качественных и количественных способов определения метала.
Аннотация к работе
Курсовая работа по химии с основами биогеохимии на тему: «Химия железа и его соединений с основами биогеохимии»Изучение химии железа и его соединений достаточно актуально, поскольку данный химический элемент относится ко многим сферам жизни человека. С давних времен железо играло большую роль в развитии человеческого общества и не потеряло своего значения и в настоящее время. Железо является одним из основных конструкционных материалов, а также веществом земного ядра, и поэтому не ослабевает интерес к теоретическим и экспериментальным исследованиям его свойств. Такой элемент как железо представляет собой важный элемент в человеческом организме, его избыток или недостаток вызывает различные заболевания и изменения, поэтому достаточно актуальным является изучение свойств железа в сфере медицины, для изобретения новейших лекарственных препаратов и методов лечения. Очень актуальным является получение и развитие знаний о железе в почвоведении, так как данный элемент достаточно активно внедряется в различные удобрения.С древнейших времен железо получали из руд, залегающих почти повсеместно. Так, в древнем Египте железо имело название би-ни-пет, что в буквальном переводе означает небесная руда, или небесный металл. В древности и в средние века семь известных тогда металлов сопоставляли с семью планетами, что символизировало связь между металлами и небесными телами и небесное происхождение металлов. Во II веке нашей эры, железо сопоставлялось с Меркурием и называлось меркурием, но позднее его стали сопоставлять с Марсом и называть марс (Mars), что, в частности, подчеркивало внешнее сходство красноватой окраски Марса с красными железными рудами. В древнерусской литературе слово железо фигурирует в древнейших памятниках (с XI века) под названиями желъзо, железо, жельзо.[2]Чистое Железо получают в относительно небольших количествах электролизом водных растворов его солей или восстановлением водородом его окислов. Железо в порошке можно получить восстановлением гидроокиси железа (III) водородом (2.1): 2Fe(OH)3(тв.) 3H2(г.) = 2Fe(тв.) 6H2(г.) Сернокислое железо (II) можно получить растворением металлического железа в серной кислоте: Fe(тв.) H2SO4(ж.) = FESO4(тв.) H2(г.) Железо (III) азотнокислое можно получить при действии разбавленной азотной кислоты на металлическое железо: Fe(тв.) 4HNO3(ж.) = Fe(NO3)3(тв.) NO(г.) 2H2O(ж.) Железо хлорное (железо (III) хлорид) можно получить если сначала получить раствор FECL2, растворяя металлическое железо в соляной кислоте (2.6), а затем окисляют его хлором (2.7): Fe(тв.) 2HCL(ж.) = FECL2(тв.) H2(г.)На второй стадии железную руду восстанавливают до железа с помощью оксида углерода в доменной печи (рисунок 2.1), где: 1 - железная руда, известняк, кокс, 2 загрузочный конус (колошник), 3 - колошниковый газ, 4-кладка печи, 5 - зона восстановления оксида железа, 6 - зона образования шлака, 7 - зона горения кокса, 8 - вдувание нагретого воздуха через фурмы, 9 - расплавленное железо, 10 - расплавленный шлак. Для повышения выхода железа этот процесс проводится в условиях избытка диоксида углерода СО2. Диоксид углерода поднимается вверх в печи и реагирует с новыми порциями кокса, образуя моноксид углерода (2.13). При температурах, существующих в печи (800 0C), известняк подвергается термическому разложению с образованием оксида кальция и диоксида углерода: САСО3(тв.) >CAO(тв.) CO2(г.) Производство стали: процесс переработки чугуна в сталь состоит в том, что из чугуна удаляется избыток углерода, серы, фосфора, кремния, марганца и других элементов.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗЕ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯХ
2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ
2.1 Лабораторные методы получения железа и его соединений
2.2 Промышленные методы получения железа и его соединений