|
Читайте также: |
Курсовая работа по аналитической химии
«Определение содержания железа в руде»
Выполнила: _______________________________________Разумова М.В.
(подпись студента)
Преподаватель: ____________________________________Дариенко Н.Е
(подпись преподавателя)
Группа Х – 220701
______________________________
(дата сдачи)
Екатеринбург 2014
Оглавление
Введение. 3
1. Теоретическая часть........................................................................................... 4
2 Минералы железа. 5
3 Основные месторождения. 6
4 Получение. 7
5 Физические свойства. 8
6 Окислительно-восстановительные методы титрования
7 Хроматометрия. 11
8 Молекуляро-абсорбционная спектроскопия. 17
9 Фотометрический метод анализа. 18
Заключение. 23
Список используемой литературы.. 24
Введение
Железо, кобальт и медь являются необходимыми компонентами многих марок сталей и сплавов, применяемых в различных областях техники и промышленности. Развитие новых направлений техники и технологии ставит перед аналитиками ряд важных задач по эффективному контролю производства и качества материалов, в частности и материалов на., основе железа, кобальта и меди, имеющих большое значение в развитии народного хозяйства.
Сплавы на медной основе являются важными и часто употребляемыми материалами. Определение содержания меди и других мжропримесей в медных сплавах является задачей многих аналитических лабораторий. Эта проблема в настоящее время успешно решается с помощью различных методов анализа. Однако,как в приборном отношении, так и по простоте и экономичности, фотометрические методы все еще являются основными в арсенале многих заводских лабораторий. Поэтому разработку более совершенных фотометрических методик следует считать актуальной задачей в аналитической химии железа, кобальта и меди.
Актуальность таких работ, в частности, определяется тем, что хотя в настоящее время для фотометрического определения железа предложено много различных методик, но все они, в том числе и ГОСТ-овские, при определении железа в медных сплавах требуют или предварительного отделения его, или отделения основы меди и других веществ.
Целью данной курсовой работы является количественное определение содержания железа в руде двумя способами: хроматометрией и фотометрией.
Теоретическая часть
Желе́зо — элемент восьмой группы (по старой классификации — побочной подгруппы восьмой группы) четвёртого периода периодической системы химических элементовД. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (латин. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место послеалюминия).
Простое вещество железо (CAS-номер: 7439-89-6) — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродируетпри высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.
Собственно, железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2,14 вес. % углерода) и чугун (более 2,14 вес. % углерода), а также нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека.
В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место послеO, Si, Al[3]). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.
Природное железо состоит из четырёх стабильных изотопов: 54Fe (изотопная распространённость 5,845 %), 56Fe (91,754 %), 57Fe (2,119 %) и 58Fe (0,282 %). Так же известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — 60Fe (период полураспада по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет[12]), 55Fe (2,737 года), 59Fe (44,495 суток) и 52Fe (8,275 часа); остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут[13].
Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут уменьшить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд (см. Железная звезда), а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых[14].
Минералы железа
В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe3(PO4)2·8H2O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.
В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS2 (серный или железный колчедан) и пирротин. Они не являются железной рудой — пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт.
По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире[ источник не указан 392 дня ].
Содержание железа в морской воде — 1·10−5—1·10−8 %.
Другие часто встречающиеся минералы железа[15]:
· Сидерит — FeCO3 — содержит примерно 35 % железа. Обладает желтовато-белым (с серым или коричневым оттенком в случае загрязнения) цветом. Плотность равна 3 г/см³ и твёрдость 3,5—4,5 по шкале Мооса.
· Марказит — FeS2 — содержит 46,6 % железа. Встречается в виде жёлтых, как латунь, бипирамидальных ромбических кристаллов с плотностью 4,6—4,9 г/см³ и твёрдостью 5—6 по шкале Мооса.
· Лёллингит — FeAs2 — содержит 27,2 % железа и встречается в виде серебристо-белых бипирамидальных ромбических кристаллов. Плотность равна 7—7,4 г/см³, твёрдость 5—5,5 по шкале Мооса.
· Миспикель — FeAsS — содержит 34,3 % железа. Встречается в виде белых моноклинных призм с плотностью 5,6—6,2 г/см³ и твёрдостью 5,5—6 по шкале Мооса.
· Мелантерит — FeSO4·7H2O — реже встречается в природе и представляет собой зелёные (или серые из-за примесей) моноклинные кристаллы, обладающие стеклянным блеском, хрупкие. Плотность равна 1,8—1,9 г/см³.
· Вивианит — Fe3(PO4)2·8H2O — встречается в виде сине-серых или зелено-серых моноклинных кристаллов с плотностью 2,95 г/см³ и твёрдостью 1,5—2 по шкале Мооса.
Помимо вышеописанных минералов железа существуют, например:
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 97 | Нарушение авторских прав