Informații generale și metode de obținere
Calciul (Ca) este un metal alb-argintiu. chimist British Open Davy în 1808, cu toate acestea, în formă pură este obținută numai în 1855 g. Bunsen și Matissenom prin electroliza clorurii de calciu topit. Metoda de producere industrială de calciu proiectat Zuterom și impetuos Red în 1896 la uzina Rathenau (Germania). În 1904, prima plantă pentru producerea de calciu a început să lucreze în Bitterfeld.
Elementul a primit numele din calca latina (calcis) - var.
În stare liberă, nu se găsește în natură. Face parte din rocile sedimentare și metamorfice. Cel mai adesea există roci carbonatate (calcar, cretă). În plus, calciul se găsește în multe minerale: gips, calcit, dolomit, marmură etc.
În calcar, este prezentă cel puțin 40% carbonat de calciu, în calcit 56% CaO, în dolomită - 30,4% CaO, în gips - 32,5% CaO. Calciul se găsește în sol și apă de mare (0,042%).
Calciul metalic și aliajele sale sunt obținute prin metode electrolitice și metalotermice. Metodele electrolitice se bazează pe electroliza clorurii de calciu topite. Metalul rezultat conține CaCl2. astfel că este topit, iar calciul de înaltă puritate este distilat. Ambele procese se desfășoară într-un vid.
Calciul este produs, de asemenea, prin metoda reducerii aluminotermice în vid și, de asemenea, prin disocierea termică a carburii de calciu.
Caracteristici atomice. Numărul atomic 20, masa atomică 40,08 a. .. M e volum atomic de 10 _6 26,20 • m 3 / mol, raza atomică de 0,197 nm, iar raza ionică (Ca + 2) nm 0,104 Configurația cochiliilor electronice externe 4A Sp e 2. Valorile potențiale de ionizare atomilor / (eV): 6,111 ; 11.87; 51.21. Electronegativitate 1.0. Rețeaua cristalină a c. pentru o perioadă de a = 0,556 nm (numărul de coordonare 12), trecând aproximativ 460 ° C până la hexagonala cu = 0,448 nm (număr de coordinare de 6, 6) .. Energia cristalului este de 194,1 μJ / kmol.
Calciul natural constă dintr-un amestec de șase izotopi stabili (40 Ca, 42 Ca, 43 Ca.44 Ca, 46 Ca, 48 Ca), dintre care cea mai comună este 40 Ca (96,97%). Izotopii rămași (39 Ca, Ca, 45 Ca, 47 Ca și 49 Ca) au proprietăți radioactive și pot fi obținuți printr-o metodă artificială.
Secțiunea transversală efectivă pentru captarea neutronilor termici este de 0,44 x 10 -28 m. 2. Funcția de lucru a electronilor este cp = 2,70-n 2,80 eV. Lucrarea efectuată de electroni pentru fața (100) a unui singur cristal este de 2,55 eV.
Densitate. Densitate de calciu, la 20 ° C p = 1,540 Mg / m3 și 480 ° C la 1,520 mg / m3 de lichid (865 ° C) 1,365 Mg / m3.
Potențialul electrodului normal al reacției este Ca-2e2 = Ca2 + cp = -2,84 V. În compuși, acesta prezintă o stare de oxidare de +2.
Calciul este un element chimic foarte activ, deplasând aproape toate metalele de oxizi, sulfuri și halogenuri. Încet, interacționează cu apă rece, hidrogen este eliberat, hidroxid fierbinte se formează în apă fierbinte. În cazul aerului uscat la temperatura camerei, calciul nu reacționează atunci când este încălzit la 300 ° C și deasupra este puternic oxidat și cu încălzire suplimentară, în special în prezența oxigenului, se aprinde pentru a forma CaO; Căldura de formare este AH0 dp = 635,13 kJ / mol.
Când interacționează cu hidrogen la 300-400 ° C, se formează hidrura de calciu CaH2 (AHO bp = 192,1 kJ / mol), cu oxigen puternic, compusul cu temperatură ridicată de CaO. Cu fosfor, calciul formează un compus stabil și puternic de Ca3 P2. și cu carbură de carbon CaCl2. Cu fluor, clorul, bromul și iodul interacționează pentru a forma CaF2 CaCl2. SaVg2. SA12. Când calciul și sulful sunt încălzite, se formează sulfură de CaS. cu siliciu - siliciuri Ca 2 Si. CaSi și CaSi 2.
Acidul nitric concentrat și soluția concentrată de NaOH interacționează slab cu calciu, iar acidul azotic diluat este exploziv. În acidul sulfuric puternic, calciul este acoperit cu un film de protecție de CaS 04. care împiedică interacțiunea ulterioară; H 2 S 04 diluat acționează slab, acid clorhidric diluat - puternic.
Cu cele mai multe metale, calciul interacționează, formând soluții solide și compuși chimici.
Potențialul electronic normal este φ0 = -2,84 V. Echivalentul electrochimic este 0,20767 mg / CI.
Datorită plasticității ridicate a calciului, acesta poate fi tratat prin tratament de presiune de toate tipurile. La 200-460 ° C este bine presat, laminat în foi, forjare, din care sârmă și alte produse semifabricate sunt ușor de obținut. Calciul este bine prelucrat prin tăiere (ob-punct pe strunjire, foraj și alte mașini).
Utilizarea calciului metalic se datorează activității sale chimice ridicate. Deoarece la ridicat de calciu temperatură mo-Jette puternic conectat cu toate celelalte decât inerte gazele, este beneficiu pentru purificarea industrială de argon si heliu, precum și în getter cali-stve în dispozitive de vid înaintat, pentru tuburile exemplu elec tronic și așa mai departe. D.
În metalurgie, calciul este utilizat ca deoxidator și desulfurator al oțelului; când purificăm plumbul și tabla din bismut și surim-noi; ca agent reducător în prepararea refractară rare Me-taliu, cu o mare afinitate de oxigen (Zr, Ti-Thane, tantal, niobiu, toriu, uraniu, etc.); ca aditiv de aliere la bacterii de calciu-plumb pentru creșterea proprietăților lor mecanice și antifricțiune
Un aliaj de plumb cu 0,04% Ca are o duritate mărită comparativ cu plumbul pur. Aditivii mici (0,1%) de calciu cresc rezistența la fluaj. Un aliaj de calciu (până la 70%) cu un zinc-com este utilizat pentru a produce spumă de afide.
aliaj intermediar de calciu utilizat pe scară largă cu siliciu și mangan, aluminiu și siliciu ca reductori și aditivi în pro-ducerea de aliaje ușoare
Adăugarea ligaturilor de litiu de calciu în cantități minore la aliaje pe bază de fier (fontă, oțeluri carbonate și speciale) crește fluiditatea acestora și crește în mod semnificativ duritatea și rezistența temporară.
Compușii de calciu au fost utilizați pe scară largă. Astfel, oxidul de calciu este utilizat în producția de sticlă, pentru cuptoarele de căptușire, producerea de var hidratat. Hidrosulfitul de calciu este utilizat în producția de fibre artificiale și pentru purificarea gazului de cărbune.
Bleach este utilizat ca „agent de albire în industria celulozei și hârtiei industria textilă clorhidric și, de asemenea, ca un mijloc dezinfitsi-al. Peroxidul de calciu pentru gătit-ing Preparate cosmetice și de igienă, precum și toothpastes. Sulfura de calciu este utilizat pentru obținerea fosforescente preparate și în piele industriale-guvernamentale. - pentru a îndepărta părul de pe piele care acoperă compușii de calciu de arsenic sunt toxice și periculoase Acestea sunt utilizate pentru a ucide dăunătorilor Conexiunile agricole de calciu și fosfor și cianamidă .. îngrășămintele de calciu sunt utilizate pentru obținerea (superfosfat, îngrășăminte azotate etc.) utilizate pe scară largă în E neral -.. marmură, gips, calcar, dolomit, etc ...
Trimiteți-le prietenilor: