применение изотопов

барий
Элемент II группы Периодич. системы, ат. н. 56, ат. м. 137,34; серебристо-белый металл. Состоит из смеси 7 стабильных изотопов, среди которых преобладает |38Ва (71,66 %). Металлич. Ва (в виде амальгамы) получил англ, химик X. Дэви в 1808 г. электролизом влажного Ва(ОН)₂ с ртутным катодом. Содержание Ва в земной коре 0,05 маcc. %, в свободном состоянии в природе не встречается. Из минералов Ва пром. значение имеют барит (тяжелый шпат) BaSO₄ и реже встречают, витерит ВаСО₃.
Кристаллич. решетка Ва - ОЦК с периодом а = 501,9 пм; плотность 3,76 г/см³; t_m = = 710 °С;t^ = 1637+1640 °С. Ва - мягкий металл (мягче цинка), его твердость по мине-ралогич. шкале 2. Ва относится к щелочноземельным металлам и по хим. свойствам сходен с Са и Sr, превосходя их по активности. Ва реагирует с большинством др. элементов, образуя соединения, в которых он, как правило, двухвалентен. На воздухе Ва быстро окисляется, образуя на поверхности пленку из оксида (а также пероксида и нитрида Ba₃N₃). При нагревании легко воспламеняется. Энергично разлагает воду, образуя гидроксид: Ва + + 2Н₂О = Ва(ОН)₂ + Н₂. Из-за химич. активности Ва хранят под слоем керосина.
Осн. сырьем для получения Ва и его соединений служит барит, который восстанавливают углем в пламенных печах: BaSO₄ + + 4С = BaS + 4CO. Образующийся растворимый BaS перерабатывается на др. соли Ва.
Осн. пром. метод получения металлич. Ва -термическое восстановление его оксида порошком Аl: 4ВаО + 2Аl = ЗВа + ВаО • Аl₂О,. Смесь нагревают при 1100—1200 °С в вакууме (10~5 мм рт. ст.). Ва улетучивается, осаждаясь на холодных частях аппаратуры. Процесс ведут в электровакуумных аппаратах периодич. действия, позволяющих послед-но проводить восстановление, дистилляцию, конденсацию и отливку металла, получая за один технолог/ цикл слиток Ва. Двойной перегонкой в вакууме при 900 °С металл очищают до содержания примесей 1 • КГ 4 %., Практич. применение металлич. Ва невелико. Обычно Ва сплавляют с к.-л. металлом (напр. Fe), придающим Ва стойкость. В небольших количествах Ва применяют в металлургии для раскисления и модифицир. стали, раскисления и очистки от серы и газов меди, свинца и др. Ва добавляют также в незначит. кол-вах в нек. антифрикц. материалы, напр, свинец (для повышения твердости), применяемый для типографских шрифтов. Сплавы Ва с никелем используют в электродах запальных свечей двигателей и в радиолампах. Наиб/ широко в разных отраслях применяют Ва0₂, BaS, BaCrO, BaMnO₄ и др. соединения Ва.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• Ba
• barium

галлий
Ga
Элемент III группы Периодич. системы, ат. н. 31, ат. м. 69,72; серебристо-белый легкий металл. Состоит из двух стабильных изотопов с массовыми числами 69 (60,5 %) и 71 (39,5 %). Существование Ga («экаалюминия») и осн. его св-ва были предсказаны в 1870 г. Д. И. Менделеевым. Элемент был открыт спектральным анализом в пиренейской цинковой обманке и выделен в 1875 г. франц. химиком П. Э. Лекоком де Буабодраном; назван в честь Франции (лат. Gallia). Среднее содержание Ga в земной коре относительно высокое, 1,5 • 10~3 мае. %, что равно содержанию РЬ и Mo. Ga - типичный рассеянный элемент. Единственный минерал Ga -галлит 52 очень редок. Основная часть Ga в литосфере заключена в минералах алюминия. Содержание Ga в бокситах и нефелинах колеблется от 0,002 до 0,01 %.
Ga имеет ромбич. (псевдотетрагон.) решетку с параметрами а = 0,45197 нм, Ь = 0,76601 нм, с = 0,45257 нм. Плотность, г/см³, тв. Ga 5,904 (20 ^оС), жидкого 6,095 (29,8 ^оС), т.е. при затвердевании объем увеличивается; / = = 29,8 °С, 1ШЛ = 2230 °С. Удельная теплоемкость, ДжДкг • К), тв. Ga 376, жидкого 410 в интервале 29—100 °С. Уд. электрич. сопротивление, Ом • см, тв. Ga 53,4 • 10"' (20 °С), жидкого 27,2 • 10~6 (30 ^оС). На воздухе при обычной температуре Ga стоек. Выше 260 ^оС - в сухом кислороде наблюдается медленное окисление (оксидная пленка защищает металл). В H₂SO₄ и НСl Ga растворяется медленно, в HF — быстро, в HNO_j на холоду Ga устойчив. В горячих р-рах щелочей медленно растворяется. Сl и Вг реагируют с Ga на холоду, I — при нагревании. Расплавленный Ga при / > 300 °С взаимодействует со всеми конструкционными металлами и сплавами.
Из солей Ga наиб. значение имеют GaCl₃ (t_m= 78 °С, /гап = 200 °С) и Ga₂(SO,)_r Последний с сульфатами щелочных металлов и аммония образует двойные соли типа квасцов, напр. (NH₄)Ga(SO₄)₂ • 12Н₂0. Ga образует малорастворимый в воде и к-тах ферроцианид Ga<[Fe(CN)₆]₃, что используется для его отделения от Аl и ряда элементов.
Осн. источник получения Ga — алюминиевое произ-во. Ga при переработке бокситов по способу Байера концентрируется в оборотных маточных р-рах после выделения Аl(ОН)₃. Из таких р-ров Ga выделяют электролизом на Hg-катоде. Из щелочного р-ра, полученного после обработки амальгамы водой, осаждают Ga(OH)₅, к-рый р-ряют в щелочи, и выделяют Ga электролизом. При содово-известковом способе переработки бокситовой или нефелиновой руды Ga концентрируется в последних фракциях осадков, выделяемых в процессе карбонизации. Для дополнит. обогащения осадок гидрооксидов обрабатывают известковым молоком. При этом большая часть Аl остается в осадке, a Ga переходит в р-р, из к-рого пропусканием СО₂ выделяют галлиевый концентрат (6-8 % Ga₂O₃); последний растворяют в щелочи и выделяют Ga электролитически. Полученный электролизом щелочного раствора жидкий Ga, промытый водой и кислотами (НСl, HNO₃), содержит 99,9-99,95 % Ga. Более чистый металл получают плавкой в вакууме, зонной плавкой или вытягиванием кристалла из расплава.
Широкого промышл. применения Ga пока не имеет. Потенциально возможные масштабы попутного получения Ga в произ-ве Аl до сих пор значительно превосходят спрос на металл. Наиб. перспективно применение Ga в виде хим. соединений типа GaAs, GaP, GaSb, обладающих полупроводниковыми св-вами. Ga можно использовать для изготовл. оптических зеркал, отличающихся высокой отражательной способностью. Жидкий Ga и его сплавы предложено использовать для изготовл. высокотемп-рных термометров (600-1300 °С). Сплав на основе Ga (с In, Sn, Zn или Al), наз. галламой, применяют в кач-ве теплоносителей яд. реакторов, для устр-ва гидравлич. затворов, плавких предохранителей и т.п.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

Синонимы

• Ga

EN

• gallium

железо
Fe
Элемент VIII группы Периодич. системы; ат. н. 26, ат. м. 55,847; блестящий серебристо-белый металл. Состоит из четырех стабильных изотопов: Ре (5,84 %), 56Fe (91,68 %),"Fe (2,17 %) и 58Fe (0,31 %). Ж. было известно еще в доисторич. времена. Способ получения ж. из руд был изобретен в зап. части Азии во II тысячелетии до н. э.; вслед за тем применение ж. распростран. в Вавилоне, Египте, Греции; на смену бронз. в. пришел железный в. По содержанию в литосфере (4,65 мас. %) ж. занимает 2-е место среди металлов (на 1-м алюминий) и образует ок. 300 минералов (оксиды, сульфиды, силикаты, карбонаты и т.д.).
Ж. может существовать в виде трех аллотропич. модификаций: a-Fe с ОЦК, y-Fe с ГЦК и 8-Fe с ОЦК кристаллич. решетками; a-Fe ферромагнитно вплоть до 769 ^оС (точка Кюри). Модификации y~Fe и б-Fe парамагнитны. Полиморфные превращения ж. и стали при нагревании и охлаждении открыл в 1868 г. Д. К. Чернов. Fe проявляет перем. валентность (наиб. устойчивы соединения 2- и 3-валентного ж.). С кислородом ж. образует оксиды FeO, Fe₂O₃ и Fe₃O₄. Плотность ж. (при содержании примесей < 0,01 мас %) 7,874 г/ /см³, t_т=1539 ^oС, /КИЛ*3200«С.
Ж. - важнейший металл соврем, техники. В чистом виде из-за низкой прочн. практич. не использ. Осн. масса ж. применяется в виде весьма разных по составу и св-вам сплавов. На долю сплавов ж. приходится ~ 95 % всей металлич. продукции.
Чистое Fe получают в относит. небольших кол-вах электролизом водных р-ров его солей или восстановлением водородом. Достат. чистое ж. получают прямым восстановл. непосредст. из рудных концентратов (минуя домен. печь), водородом, природ. газом или углем при относит. низких темп-pax (губчатое Fe, железный порошок, металлизов. окатыши).
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

Синонимы

• Fe

EN

• iron