Калций Калцият в тялото е 1,1–1,2 kg на средно тегло на здрав мъж и 900 g на средно тегло на здрава жена. Почти целият калций се намира в зъбите и костите, с изключение на 1%, който се намира в кръвта, лимфата и клетките (!).Най-известната функция на калция е

Въведение

Свойства и употреба на калций

1 Физични свойства

2 Химични свойства

3 Приложение

Получаване на калций

1 Електролитно производство на калций и неговите сплави

2 Термична подготовка

3 Вакуумно-термичен метод за получаване на калций

3.1 Алуминотермичен метод за редукция на калций

3.2 Силикотермичен метод за редукция на калций

Практическа част

Библиография

Въведение

Химичен елемент от група II на периодичната система на Менделеев, атомен номер 20, атомна маса 40,08; сребристо-бял лек метал. Естественият елемент е смес от шест стабилни изотопа: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca, от които 40 е най-често срещаният Са (96,97%).

Ca съединения - варовик, мрамор, гипс (както и вар - продукт от изгаряне на варовик) се използват в строителството от древни времена. До края на 18 век химиците смятат вар за просто вещество. През 1789 г. А. Лавоазие предполага, че вар, магнезий, барит, алуминиев оксид и силициев диоксид са сложни вещества. През 1808 г. Г. Дейви, подлагайки смес от мокра гасена вар с живачен оксид на електролиза с живачен катод, приготвя амалгама от Ca и след изгонване на живак от нея, той получава метал, наречен "калций" (от латински calx , род случай calcis - вар) .

Способността на калция да свързва кислород и азот направи възможно използването му за почистване на инертни газове и като геттер (Геттерът е вещество, което служи за абсорбиране на газове и създаване на дълбок вакуум в електронни устройства.) във вакуумно радио оборудване.

Калцият се използва и в металургията на мед, никел, специални стомани и бронз; те са свързани с вредни примеси от сяра, фосфор, излишен въглерод. За същите цели се използват калциеви сплави със силиций, литий, натрий, бор и алуминий.

В промишлеността калцият се получава по два начина:

) Чрез нагряване на брикетирана смес от CaO и Al прах при 1200 ° C във вакуум от 0,01 - 0,02 mm. rt. Изкуство.; освободен от реакцията:

CaO + 2Al = 3CaO Al2O3 + 3Ca

Калциевите пари кондензират върху студена повърхност.

) Чрез електролиза на стопилка от CaCl2 и KCl с течен медно-калциев катод се получава сплав от Cu - Ca (65% Ca), от която калцият се дестилира при температура 950 - 1000 ° C във вакуум от 0,1 - 0,001 mm Hg.

) Разработен е и метод за получаване на калций чрез термична дисоциация на калциев карбид CaC2.

Калцият е много разпространен в природата под формата на различни съединения. В земната кора той заема пето място, което представлява 3,25% и най-често се среща под формата на варовик CaCO 3, доломит CaCO 3MgCO 3, гипс CaSO 42H 2O, Phosphorite Ca 3(ПО 4)2 и флуорипат CaF 2, без да се брои значителна част от калция в състава на силикатните скали. Морската вода съдържа средно 0,04% (тегл.) калций.

В тази курсова работа се изучават свойствата и приложението на калция, както и теорията и технологията на вакуумно-термичните методи за неговото производство.

. Свойства и употреба на калций

.1 Физични свойства

Калцият е сребристобял метал, но потъмнява във въздуха поради образуването на оксид на повърхността му. Това е пластичен метал, по-твърд от оловото. Кристална клетка ?-форма Ca (стабилна при обикновена температура) гранецентрирана кубична, a = 5,56 Å . Атомен радиус 1,97 Å , йонен радиус Ca 2+, 1,04Å . Плътност 1,54 g/cm 3(20°C). Над 464 °C стабилен шестоъгълен ?-формата. т.т. 851 °С, tbp 1482 °С; температурен коефициент на линейно разширение 22 10 -6 (0-300°C); топлопроводимост при 20 °C 125,6 W/(m K) или 0,3 cal/(cm s °C); специфичен топлинен капацитет (0-100 °C) 623,9 j/(kg K) или 0,149 cal/(g °C); електрическо съпротивление при 20 °C 4,6 10 -8ом m или 4,6 10 -6 ом cm; температурен коефициент на електрическо съпротивление 4,57 10-3 (20 °C). Модул на еластичност 26 Gn/m 2(2600 kgf/mm 2); якост на опън 60 MN/m 2(6 kgf/mm 2); граница на еластичност 4 MN/m 2(0,4 kgf/mm 2), граница на провлачване 38 MN/m 2(3,8 kgf/mm 2); удължение 50%; Твърдост по Бринел 200-300 MN/m 2(20-30 kgf/mm 2). Калцият с достатъчно висока чистота е пластичен, добре пресован, навит и може да се обработва машинно.

1.2 Химични свойства

Калцият е активен метал. Така че при нормални условия той лесно взаимодейства с атмосферния кислород и халогени:

Ca + O 2= 2 CaO (калциев оксид) (1)

Ca + Br 2= CaBr 2(калциев бромид). (2)

С водород, азот, сяра, фосфор, въглерод и други неметали, калцият реагира при нагряване:

Ca + H 2= CaN 2(калциев хидрид) (3)

Ca + N 2= Ca 3н 2(калциев нитрид) (4)

Ca + S = CaS (калциев сулфид) (5)

Ca + 2 P \u003d Ca 3Р 2(калциев фосфид) (6)

Ca + 2 C \u003d CaC 2 (калциев карбид) (7)

Калцият взаимодейства бавно със студена вода и много енергично с гореща вода, давайки силна основа Ca (OH) 2 :

Ca + 2 H 2O \u003d Ca (OH) 2 + З 2 (8)

Като енергиен редуциращ агент, калцият може да отнема кислород или халогени от оксиди и халогениди на по-малко активни метали, т.е. има редуциращи свойства:

Ca + Nb 2O5 = CaO + 2 Nb; (9)

Ca + 2 NbCl 5= 5 CaCl2 + 2 Nb (10)

Калцият реагира енергично с киселини с отделяне на водород, реагира с халогени, със сух водород, за да образува CaH хидрид 2. Когато калцият се нагрява с графит, се образува CaC карбид 2. Калцият се получава чрез електролиза на разтопен CaCl2 2или алуминотермична редукция във вакуум:

6СаО + 2Al = 3Ca + 3CaO Al2 О 3 (11)

Чистият метал се използва за редуциране на Cs, Rb, Cr, V, Zr, Th, U съединения до метали, за деоксидиране на стомана.

1.3 Приложение

Калцият се използва все повече в различни индустрии. Напоследък той придоби голямо значение като редуциращ агент при производството на редица метали.

Чист метал. Уранът се получава чрез редукция на уранов флуорид с метален калций. Титанови оксиди, както и оксиди на цирконий, торий, тантал, ниобий и други редки метали могат да бъдат редуцирани с калций или негови хидриди.

Калцият е добър дезоксидант и дегазатор при производството на мед, никел, хром-никелови сплави, специални стомани, никелови и калаени бронзи; премахва сяра, фосфор, въглерод от метали и сплави.

Калцият образува огнеупорни съединения с бисмут, така че се използва за пречистване на оловото от бисмут.

Калцият се добавя към различни леки сплави. Допринася за подобряване на повърхността на блоковете, финост и намаляване на окисляемостта.

Лагерните сплави, съдържащи калций, са широко използвани. Оловни сплави (0,04% Ca) могат да се използват за направата на кабелни обвивки.

Антифрикционни сплави на калций с олово се използват в техниката. Калциевите минерали са широко използвани. И така, варовикът се използва в производството на вар, цимент, силикатни тухли и директно като строителен материал, в металургията (флюс), в химическата промишленост за производството на калциев карбид, сода, сода каустик, белина, торове, в производство на захар, стъкло.

Практическо значение имат креда, мрамор, исландски шпат, гипс, флуорит и др. Благодарение на способността си да свързва кислород и азот, калций или калциеви сплави с натрий и други метали се използват за пречистване на благородни газове и като геттер във вакуумно радио оборудване. Калцият се използва и за производството на хидрид, който е източник на водород в областта.

2. Набавяне на калций

Има няколко начина за получаване на калций, това са електролитен, термичен, вакуум термичен.

.1 Електролитно производство на калций и неговите сплави

Същността на метода се състои в това, че катодът първоначално докосва разтопения електролит. На мястото на контакт се образува течна капка метал, която намокря катода, която при бавно и равномерно повдигане на катода се отделя от стопилката заедно с него и се втвърдява. В този случай втвърдяващата се капка е покрита с плътен филм от електролит, който предпазва метала от окисляване и азотиране. Чрез непрекъснато и внимателно повдигане на катода, калцият се изтегля в пръчките.

2.2 Термична подготовка

калций химически електролитен термичен

· Хлориден процес: технологията се състои от топене и дехидратиране на калциев хлорид, топене на олово, получаване на двойна сплав олово - натрий, получаване на тройна сплав олово - натрий - калций и разреждане на тройната сплав с олово след отстраняване на солите. Реакцията с калциев хлорид протича по уравнението

CaCl 2 + Na 2Pb 5=2NaCl + PbCa + 2Pb (12)

· Карбиден процес: основата за получаване на оловно-калциева сплав е реакцията между калциев карбид и разтопено олово съгласно уравнението

CaC 2+ 3Pb = Pb3 Ca+2C. (13)

2.3 Вакуумно-термичен метод за получаване на калций

Суровина за вакуум термичен процес

Суровината за термичната редукция на калциевия оксид е вар, получен чрез печене на варовик. Основните изисквания към суровините са следните: варът трябва да бъде възможно най-чист и да съдържа минимум примеси, които могат да бъдат редуцирани и превърнати в метал заедно с калций, особено алкални метали и магнезий. Калцинирането на варовика трябва да се извършва до пълното разлагане на карбоната, но не преди да бъде синтерован, тъй като редуцируемостта на синтерования материал е по-ниска. Изгореният продукт трябва да бъде защитен от абсорбиране на влага и въглероден диоксид, отделянето на които по време на възстановяването намалява ефективността на процеса. Технологията на изгаряне на варовик и обработка на изгорения продукт е подобна на обработката на доломит за силикотермичен метод за получаване на магнезий.

.3.1 Алуминотермичен метод за редукция на калций

Диаграмата на температурната зависимост на промяната на свободната енергия на окисление на редица метали (фиг. 1) показва, че калциевият оксид е един от най-трайните и трудно редуцируеми оксиди. Не може да се редуцира от други метали по обичайния начин - при относително ниска температура и атмосферно налягане. Напротив, самият калций е отличен редуциращ агент за други трудни за редуциране съединения и дезоксидиращ агент за много метали и сплави. Редукцията на калциев оксид с въглерод обикновено е невъзможна поради образуването на калциеви карбиди. Въпреки това, поради факта, че калцият има относително високо налягане на парите, неговият оксид може да бъде редуциран във вакуум с алуминий, силиций или техни сплави според реакцията

CaO + Аз? Ca + MeO (14).

Досега само алуминотермичният метод за получаване на калций е намерил практическо приложение, тъй като е много по-лесно да се намали CaO с алуминий, отколкото със силиций. Съществуват различни гледни точки относно химията на редукцията на калциев оксид с алуминий. L. Pidgeon и I. Atkinson смятат, че реакцията протича с образуването на калциев моноалуминат:

CaO + 2Al = CaO Al 2O3 + 3Ca. (петнадесет)

V. A. Pazukhin и A. Ya. Fisher показват, че процесът протича с образуването на трикалциев алуминат:

CaO + 2Al = 3CaO Al 2O 3+ 3Ca. (16)

Според А. И. Войницки образуването на пентациев триалуминат е преобладаващо в реакцията:

CaO + 6Al = 5CaO 3Al 2O3 + 9Ca. (17)

Последните изследвания на А. Ю. Тайтс и А. И. Войницки установиха, че алуминотермичната редукция на калций протича стъпаловидно. Първоначално освобождаването на калций се придружава от образуването на 3CaO AI 2О 3, който след това реагира с калциев оксид и алуминий, за да образува 3CaO 3AI 2О 3. Реакцията протича по следната схема:

CaO + 6Al = 2 (3CaO Al 2О 3)+ 2CaO + 2Al + 6Ca

(3CaO Al 2О 3) + 2CaO + 2Al = 5CaO 3Al 2O 3+ 3Са

CaO + 6A1 \u003d 5CaO 3Al 2O 3+ 9Ca

Тъй като редукцията на оксида се извършва с отделянето на парообразен калций, а останалите продукти на реакцията са в кондензирано състояние, е възможно лесното му отделяне и кондензиране в охладените секции на пещта. Основните условия, необходими за вакуумно-термичната редукция на калциевия оксид, са висока температура и ниско остатъчно налягане в системата. Връзката между температурата и равновесното налягане на парите на калций е дадена по-долу. Свободната енергия на реакцията (17), изчислена за температури 1124-1728°K, се изразява като

Е T \u003d 184820 + 6,95T-12,1 T lg T.

Следователно логаритмичната зависимост на равновесната еластичност на калциевите пари (mm Hg)

Lg p \u003d 3,59 - 4430 \ T.

Л. Пиджън и И. Аткинсън експериментално определят равновесното налягане на парите на калций. Подробен термодинамичен анализ на реакцията на редукция на калциев оксид с алуминий е извършен от И. И. Матвеенко, който дава следните температурни зависимости на равновесното налягане на калциевите пари:

lgp Ca(1) \u003d 8,64 - 12930\T mm Hg

lgp Ca (2) \u003d 8,62 - 11780\T mm Hg

lgp Ca (3 )\u003d 8,75 - 12500\T mm Hg

Изчислените и експерименталните данни са сравнени в табл. един.

Таблица 1 - Ефектът на температурата върху промяната на равновесната еластичност на калциевите пари в системи (1), (2), (3), (3), mm Hg.

Температура °С Експериментални данни Изчислени в системи(1)(2)(3)(3 )1401 1451 1500 1600 17000,791 1016 - - -0,37 0,55 1,2 3,9 11,01,7 3,2 5,6 18,2 492,7 3,5 4,4 6,6 9,50,66 1,4 2,5 8,5 25,7

От представените данни може да се види, че взаимодействията в системи (2) и (3) или (3") са при най-благоприятни условия. Това е в съответствие с наблюденията, тъй като пентакалциевият триалуминат и трикалциевият алуминат преобладават в остатъците от заряда след редукция на калциев оксид с алуминий.

Данните за равновесната еластичност показват, че редукцията на калциев оксид с алуминий е възможна при температура 1100-1150 ° C. За да се постигне практически приемлива скорост на реакцията, остатъчното налягане в системата Rost трябва да бъде под равновесното P се равнява , т.е. неравенството Р се равнява >P ост и процесът трябва да се извършва при температури от порядъка на 1200°. Проучванията установяват, че при температура 1200-1250 ° се постига високо използване (до 70-75%) и нисък специфичен разход на алуминий (около 0,6-0,65 kg на kg калций).

Съгласно горната интерпретация на химията на процеса, оптималният състав е сместа, предназначена за образуване на 5CaO 3Al в остатъка 2О 3. За да се увеличи степента на използване на алуминий, е полезно да се даде известен излишък от калциев оксид, но не твърде много (10-20%), в противен случай това ще се отрази неблагоприятно на други показатели на процеса. С увеличаване на степента на смилане на алуминий от частици от 0,8-0,2 mm до минус 0,07 mm (според V. A. Pazukhin и A. Ya. Fisher), използването на алуминий в реакцията се увеличава от 63,7 до 78%.

Използването на алуминий също се влияе от начина на брикетиране на заряда. Смес от вар и алуминиев прах трябва да се брикетира без свързващи вещества (за да се избегне отделяне на газове във вакуум) при налягане от 150 kg/cm 2. При по-ниски налягания употребата на алуминий намалява поради отделянето на стопен алуминий в прекалено порьозни брикети, а при по-високи налягания поради лошата газопропускливост. Пълнотата и скоростта на възстановяване зависят и от плътността на опаковане на брикетите в ретортата. При полагането им без празнини, когато газопропускливостта на целия заряд е ниска, използването на алуминий е значително намалено.

Фигура 2 - Схема за получаване на калций чрез вакуумно-термичен метод.

Технология на алуминотермичен метод

Технологичната схема за производство на калций по алуминотермичен метод е показана на фиг. 2. Като суровина се използва варовик, а като редуциращ агент се използва алуминиев прах, приготвен от първичен (по-добър) или вторичен алуминий. Алуминият, използван като редуциращ агент, както и суровините, не трябва да съдържат примеси от лесно летливи метали: магнезий, цинк, основи и др., Способни да се изпарят и да се превърнат в кондензат. Това трябва да се вземе предвид при избора на класове рециклиран алуминий.

Според описанието на S. Loomis и P. Staub, в САЩ, в завода New England Lime Co. в Ханаан (Кънектикът), калцият се получава по алуминотермичен метод. Използва се вар със следния типичен състав, %: 97,5 CaO, 0,65 MgO, 0,7 SiO 2, 0,6 Fe 2Oz + AlOz, 0,09 Na 2О+К 2О, 0,5 останалото. Калцинираният продукт се смила в мелница Raymond с центробежен сепаратор, фиността на смилане е (60%) минус 200 меша. Като редуциращ агент се използва алуминиев прах, който е отпадък при производството на алуминиев прах. Изгоряла вар от затворени бункери и алуминий от варели се подават към дозиращите везни и след това към миксера. След смесването сместа се брикетира по сух начин. В споменатия завод калцият се редуцира в ретортни пещи, които преди това са били използвани за получаване на магнезий по силикотермичен метод (фиг. 3). Пещите се отопляват с генераторен газ. Всяка пещ има 20 хоризонтални реторти, изработени от огнеупорна стомана, съдържаща 28% Cr и 15% Ni.

Фигура 3 - Ретортна пещ за производство на калций

Дължина на ретортата 3м, диаметър 254мм, дебелина на стената 28мм. В нагрятата част на ретортата се получава редукция, а в охладения край, излизащ от речта, се получава кондензация. Брикетите се въвеждат в ретортата в хартиени торби, след което се поставят кондензаторите и ретортата се затваря. Въздухът се изпомпва от механични вакуумни помпи в началото на цикъла. След това се свързват дифузионните помпи и остатъчното налягане се намалява до 20 микрона.

Ретортите се нагряват до 1200°. След 12 часа. след зареждане ретортите се отварят и разтоварват. Полученият калций има формата на кух цилиндър от плътна маса от големи кристали, отложени върху повърхността на стоманена втулка. Основният примес в калция е магнезият, който се редуцира на първо място и се концентрира главно в слоя, съседен на ръкава. Средното съдържание на примеси е; 0,5-1% Mg, около 0,2% Al, 0,005-0,02% Mn, до 0,02% N, други примеси - Cu, Pb, Zn, Ni, Si, Fe - намират се в границите 0,005-0,04%. A. Yu. Taits и A. I. Voinitsky използваха полузаводска електрическа вакуумна пещ с въглищни нагреватели за получаване на калций по алуминотермичен метод и постигнаха степен на използване на алуминий от 60%, специфична консумация на алуминий от 0,78 kg, специфична консумация на заряд от 4,35 kg, съответно, и специфичен разход на електроенергия 14 kWh за 1 kg метал.

Полученият метал, с изключение на магнезиевия примес, се отличава с относително висока чистота. Средно съдържанието на примеси в него е: 0,003-0,004% Fe, 0,005-0,008% Si, 0,04-0,15% Mn, 0,0025-0,004% Cu, 0,006-0,009% N, 0,25% Al.

2.3.2 Метод на силикотермична редукция калций

Силикотермичният метод е много изкусителен; редукторът е феросилиций, реагентът е много по-евтин от алуминия. Силикотермичният процес обаче е по-труден за изпълнение от алуминотермичния. Редукцията на калциев оксид от силиций протича съгласно уравнението

CaO + Si = 2CaO SiO2 + 2Ca. (осемнадесет)

Равновесната еластичност на калциевите пари, изчислена от стойностите на свободната енергия, е:

°С1300140015001600Р, mm Hg st0.080.150.752.05

Следователно във вакуум от порядъка на 0,01 mm Hg. Изкуство. редукцията на калциев оксид е термодинамично възможна при температура от 1300°. На практика, за да се осигури приемлива скорост, процесът трябва да се извършва при температура 1400-1500 °.

Реакцията на редукция на калциев оксид със силикоалуминий протича малко по-лесно, при което и алуминият, и силицийът на сплавта служат като редуциращи агенти. Експериментално е установено, че в началото преобладава редукция с алуминий; освен това реакцията протича с окончателното образуване на bCaO 3Al 2Oz по описаната по-горе схема (фиг. 1). Намаляването на силиция става значително при по-високи температури, когато по-голямата част от алуминия е реагирала; реакцията протича с образуването на 2CaO SiO 2. В обобщен вид реакцията на редукция на калциев оксид със силикоалуминий се изразява със следното уравнение:

mSi + n Al + (4m +2 ?) CaO \u003d m (2CaO SiO 2) + ?n(5CaO Al 2O3 ) + (2m +1, 5n) Ca.

Изследванията на A. Yu Taits и A. I. Voinitsky установиха, че калциевият оксид се редуцира с 75% феросилиций с добив на метал от 50-75% при температура 1400-1450 ° във вакуум от 0,01-0,03 mm Hg. Изкуство.; силикоалуминий, съдържащ 60-30% Si и 32-58% Al (останалото е желязо, титан и др.), Редуцира калциев оксид с добив на метал от приблизително 70% при температури от 1350-1400 ° във вакуум от 0,01-0,05 mm Hg. Изкуство. Експериментите в полузаводски мащаб доказаха фундаменталната възможност за получаване на калций върху вар с феросилиций и силикоалуминий. Основната хардуерна трудност е изборът на облицовка, която е устойчива на този процес.

При решаването на този проблем методът може да се приложи в индустрията. Разлагане на калциев карбид Получаване на метален калций чрез разлагане на калциев карбид

CaC2 = Ca + 2C

трябва да се разглеждат като обещаващи. В този случай графитът се получава като втори продукт. W. Mauderly, E. Moser и W. Treadwell, след като изчислиха свободната енергия на образуване на калциев карбид от термохимични данни, получиха следния израз за налягането на парите на калций върху чист калциев карбид:

ок \u003d 1,35 - 4505 \ T (1124 - 1712 ° K),

lgp ок \u003d 6,62 - 13523 \ T (1712-2000 ° K).

Очевидно търговският калциев карбид се разлага при много по-високи температури, отколкото следва от тези изрази. Същите автори съобщават за термично разлагане на калциев карбид в компактни парчета при 1600-1800°C във вакуум от 1 mm Hg. Изкуство. Добивът на графит е 94%, калцият се получава под формата на плътно покритие върху хладилника. А. С. Микулински, Ф. С. Морий, Р. Ш. Шкляр за определяне на свойствата на графита, получен чрез разлагането на калциев карбид, последният се нагрява във вакуум от 0,3-1 mm Hg. Изкуство. при температура 1630-1750°. Полученият графит се различава от този на Acheson по по-големи зърна, по-висока електропроводимост и по-ниска обемна плътност.

3. Практическа част

Ежедневното изтичане на магнезий от електролизера за ток от 100 kA е 960 kg, когато ваната се захранва с магнезиев хлорид. Напрежението на клетката е 0,6 V. Определете:

)Токов изход на катода;

)Количеството хлор, получено на ден, при условие че мощността на тока на анода е равна на мощността на тока на кода;

)Ежедневно пълнене с MgCl 2в електролизера, при условие че загубата на MgCl 2 възникват главно с утайки и сублимация. Количество утайка 0,1 на 1 тон Mg, съдържащ MgCl 2 при сублимация 50%. Количеството сублимация е 0,05 t на 1 t Mg. Съставът на излятия магнезиев хлорид, %: 92 MgCl2 и 8 NaCl.

.Определете изходния ток на катода:

м и т.н =Аз ?k мг · ?

?=m и т.н \I ?к мг \u003d 960000\100000 0,454 24 \u003d 0,881 или 88,1%

.Определете количеството Cl, получено на ден:

x \u003d 960000g \ 24 g \ mol \u003d 40000 mol

Преобразуване в обем:

х=126785.7 m3

3.а) Намираме чист MgCl 2, за производството на 960 кг Mg.

х \u003d 95 960 \ 24,3 \u003d 3753 кг \u003d 37,53 тона.

б) загуби с утайки. От състава на магнезиевите електролизатори, %: 20-35 MgO, 2-5 Mg, 2-6 Fe, 2-4 SiO 20,8-2 TiO 20.4-1.0°С, 35 MgCl2 .

кг - 1000 кг

м шл \u003d 960 kg - маса на утайката на ден.

На ден 96 kg утайка: 96 0,35 (MgCl2 с утайка).

в) загуби със сублимати:

кг - 1000 кг

kg сублимации: 48 0,5 = 24 kg MgCl 2 със сублимати.

Всичко, от което се нуждаете, за да попълните Mg:

33,6+24=3810,6 kg MgCl2 на ден

Библиография

Основи на металургията III

<#"justify">металургия на Al и Mg. Ветюков М.М., Циплоков А.М.

Обучение

Нуждаете се от помощ при изучаването на тема?

Нашите експерти ще съветват или предоставят услуги за обучение по теми, които ви интересуват.
Подайте заявлениепосочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.

калций- елемент от 4-ти период и PA групата на Периодичната система, пореден номер 20. Електронната формула на атома е [ 18 Ar] 4s 2, степени на окисление +2 и 0. Отнася се за алкалоземни метали. Има ниска електроотрицателност (1,04), проявява метални (основни) свойства. Образува (като катион) множество соли и бинарни съединения. Много калциеви соли са умерено разтворими във вода. В природата - шестопо отношение на химичното изобилие елементът (третият сред металите) е в свързана форма. Жизнено важен елемент за всички организми Липсата на калций в почвата се попълва чрез прилагане на варовикови торове (CaCO 3 , CaO, калциев цианамид CaCN 2 и др.). Калцият, калциевият катион и неговите съединения оцветяват пламъка на газовата горелка в тъмно оранжев цвят ( качествено откриване).

Калций Ca

Сребристо-бял метал, мек, пластичен. Във влажен въздух потъмнява и се покрива с филм от CaO и Ca(OH) 2. Много реактивен; запалва се при нагряване на въздух, реагира с водород, хлор, сяра и графит:

Редуцира други метали от техните оксиди (индустриално важен метод е калциева термия):

Касова бележкакалций в индустрия:

Калцият се използва за отстраняване на неметални примеси от метални сплави, като компонент на леки и антифрикционни сплави, за изолиране на редки метали от техните оксиди.

Калциев оксид CaO

основен оксид. Техническото наименование е негасена вар. Бял, силно хигроскопичен. Има йонна структура Ca 2+ O 2-. Огнеупорен, термично стабилен, летлив при запалване. Абсорбира влагата и въглеродния диоксид от въздуха. Реагира бурно с вода (висока екзо-ефект), образува силно алкален разтвор (възможно е утаяване на хидроксид), процесът се нарича гасене на вар. Реагира с киселини, метални и неметални оксиди. Използва се за синтеза на други калциеви съединения, при производството на Ca(OH) 2 , CaC 2 и минерални торове, като флюс в металургията, катализатор в органичния синтез, компонент на свързващи вещества в строителството.

Уравнения на най-важните реакции:

Касова бележкаЦао в индустрията– печене на варовик (900-1200 °С):

CaCO3 = CaO + CO2

Калциев хидроксид Ca(OH) 2

основен хидроксид. Техническото наименование е гасена вар. Бяло, хигроскопично. Има йонна структура Ca 2+ (OH -) 2. Разлага се на умерен огън. Абсорбира влагата и въглеродния диоксид от въздуха. Слабо разтворим в студена вода (образува се алкален разтвор), още по-малко във вряща вода. Бистър разтвор (варовита вода) бързо става мътен поради утаяването на хидроксид (суспензията се нарича варно мляко). Качествена реакция на йона Ca 2+ е преминаването на въглероден диоксид през варовита вода с появата на утайка от CaCO 3 и преминаването му в разтвор. Реагира с киселини и киселинни оксиди, влиза в йонообменни реакции. Използва се в производството на стъкло, избелваща вар, варови минерални торове, за каустикиране на сода и омекотяване на прясна вода, както и за приготвяне на варови разтвори - пастообразни смеси (пясък + гасена вар + вода), служещи като свързващо вещество за каменна и тухлена зидария, довършителни (шпакловки) стени и други строителни цели. Втвърдяването ("изземването") на такива разтвори се дължи на абсорбцията на въглероден диоксид от въздуха.

История на калция

Калцият е открит през 1808 г. от Хъмфри Дейви, който чрез електролиза на гасена вар и живачен оксид получава калциева амалгама, в резултат на процеса на дестилация на живак, от който остава металът, който получава името калций.на латиница варЗвучи като калкс, това име беше избрано от английския химик за отвореното вещество.

Калцият е елемент от главната подгрупа II на група IV от периода на периодичната система на химичните елементи D.I. Менделеев, има атомно число 20 и атомна маса 40,08. Приетото обозначение е Ca (от латински - калций).

Физични и химични свойства

Калцият е реактивен, мек, сребристо-бял алкален метал. Поради взаимодействието с кислорода и въглеродния диоксид повърхността на метала потъмнява, така че калцият се нуждае от специален режим на съхранение - плътно затворен съд, в който металът се излива със слой течен парафин или керосин.

Калцият е най-известният от микроелементите, необходими на човек, дневната нужда от него е от 700 до 1500 mg за здрав възрастен, но се увеличава по време на бременност и кърмене, това трябва да се има предвид и калцият трябва да бъде приемани под формата на лекарства.

Да бъдеш сред природата

Калцият има много висока химическа активност, поради което в свободна (чиста) форма не се среща в природата. Въпреки това, той е петият най-често срещан в земната кора, под формата на съединения се намира в седиментни (варовик, креда) и скали (гранит), аноритният фелдшпат съдържа много калций.

Той е широко разпространен в живите организми, присъствието му се открива в растенията, животинските и човешките организми, където присъства главно в състава на зъбите и костната тъкан.

Усвояване на калций

Пречка за нормалното усвояване на калция от храната е консумацията на въглехидрати под формата на сладкиши и основи, които неутрализират солната киселина на стомаха, необходима за разтварянето на калций. Процесът на усвояване на калция е доста сложен, така че понякога не е достатъчно да го набавяте само с храната, необходим е допълнителен прием на микроелемента.

Взаимодействие с другите

За да се подобри абсорбцията на калций в червата, е необходимо, което има тенденция да улесни процеса на абсорбция на калций. Когато приемате калций (под формата на добавки) в процеса на хранене, абсорбцията се блокира, но приемането на калциеви добавки отделно от храната не засяга този процес по никакъв начин.

Почти целият калций в тялото (1 до 1,5 kg) се намира в костите и зъбите. Калцият участва в процесите на възбудимост на нервната тъкан, контрактилитета на мускулите, процесите на кръвосъсирване, влиза в състава на ядрото и мембраните на клетките, клетъчните и тъканните течности, има противоалергични и противовъзпалителни ефекти, предотвратява ацидозата, активира редица ензими и хормони. Калцият също участва в регулирането на пропускливостта на клетъчната мембрана и има обратен ефект.

Признаци на калциев дефицит

Признаците за липса на калций в организма са такива, на пръв поглед несвързани симптоми:

• нервност, влошаване на настроението;
• кардиопалмус;
• конвулсии, изтръпване на крайниците;
• забавяне на растежа и деца;
• високо кръвно налягане;
• разслояване и чупливост на ноктите;
• болка в ставите, понижаване на "прага на болка";
• обилна менструация.

Причини за калциев дефицит

Причините за недостиг на калций могат да бъдат небалансирани диети (особено гладуване), ниско съдържание на калций в храната, тютюнопушене и пристрастяване към кафе и кофеинови напитки, дисбактериоза, заболявания на бъбреците, щитовидната жлеза, бременност, периоди на кърмене и менопауза.

Излишъкът на калций, който може да възникне при прекомерна консумация на млечни продукти или неконтролиран прием на лекарства, се характеризира с тежка жажда, гадене, повръщане, загуба на апетит, слабост и повишено уриниране.

Използването на калций в живота

Калцият е намерил приложение в металотермичното производство на уран, под формата на природни съединения се използва като суровина за производството на гипс и цимент, като средство за дезинфекция (всеки знае белина).