Metaller fra gruppe VI i den sekundære undergruppen (Cr, Mo, W). Krom molybden

Krom, molybden, wolfram

Denne artikkelen vil se på krom og dets undergruppe: molybden og wolfram. Når det gjelder innhold i jordskorpen, er krom (6∙10-3%), molybden (3∙10-4%) og wolfram (6∙10-4%) ganske vanlige grunnstoffer. De finnes utelukkende i form av forbindelser.Hovedmalmen av krom er naturlig kromjernmalm (FeO∙Cr2O3). Av molybdenmalmer er det viktigste mineralet molybdenitt (MoS2), av wolframmalm - mineralene wolframitt (xFeWO4∙zMnWO4) og scheelitt (CaWO4). Naturlig krom består av isotoper med massetall 50 (4,3%), 52 (83,8%), 53 (9,5%), 54 (2,4%), molybden - fra isotoper 92 (15,9%), 94 (9,1%), 95 ( 15,7 %), 96 (16,5 %), 97 (9,5 %), 98 (23,7 %), 100 (9,6 %) og wolfram - fra isotoper 180 (0,1 %), 182 (26,4 %), 183 (14,4 %) , 184 (30,7 %), 186 (28,4 %).

Fysiske egenskaper:

Når de er komprimert, er elementene gråhvite skinnende metaller. Svært rene metaller egner seg godt til maskinering, men spor av urenheter gir dem hardhet og sprøhet.

Kvittering:

For å oppnå elementært krom er det praktisk å starte med en blanding av oksidet (Cr2O3) med aluminiumspulver. Reaksjonen som begynner ved oppvarming fortsetter i henhold til ligningen (aluminotermi):

Cr2O3+2Al =Al2O3+2Сr+129 kcal

Ved produksjon av aluminiumtermisk krom tilsettes vanligvis litt CrO3 til den innledende Cr2O3 (for å gjøre prosessen mer energisk). Som et resultat av reaksjonen dannes det to lag, hvorav det øvre inneholder rødt (fra spor av kromoksid) aluminiumoksid, og det nedre inneholder omtrent 99,5 % krom. Reduksjonen av MoO3 og WO3 med hydrogen til metaller skjer lett over 500 °C.

Molybden og wolfram kan oppnås ved å redusere deres oksider ved høye temperaturer med kull eller hydrogen. Krom kan fås på lignende måte:

Cr2O3+3h3→2Cr+3h3O

WO3+3h3→W+3h3O

MoO3+3h3→Mo+3h3O

Molybdenitt omdannes til MoO3 ved skyting i luft: 2MoS2+ 702 = 4S02+2MoO3

En av måtene å oppnå krom på er også reduksjon av kromjernmalm med kull:

Fe(Cr02)2+2С→2С02+Fe+2Cr (resultatet er en legering av jern og krom - ferrokrom).

For å oppnå spesielt rent krom fra kromjernmalm, oppnås først kromat, deretter omdannes det til dikromat (i et surt medium), deretter reduseres dikromatet med kull (for å danne kromoksid III), og deretter aluminotermi:

4Fe(Cr02)2+8Na2 CO3+702→8Na2CrO4+2Fe2O3+8С02

Na2Cr2O7+2C→Cr2O3+Na2CO3+С0

Cr2O3+2Al=Al2O3+2Сr+129 kcal

I laboratoriet utføres ofte en annen reaksjon:

(Nh5)2Cr2O7→N2+Cr2O3+4h3O og deretter redusert til krom som beskrevet ovenfor.

Dette er interessant:

Svært rent krom kan oppnås for eksempel ved å destillere det elektrolytisk avsatte metallet under høyvakuum. Det er plast, men selv når det lagres i luft, absorberer det spor av gasser (02, N2, H2) og mister plastisiteten. Malmene av Cr, Mo og W smeltes vanligvis ikke til rene metaller, men til deres høyprosentlegeringer med jern. Utgangsmaterialet for fremstilling av ferrokrom (minst 60 % Cr) er selve kromjernmalmen. Molybdenitt omdannes først til MoO3, hvorfra ferromolybden deretter fremstilles (minst 55 % Mo). Manganfattige wolframitter kan brukes for å få ferrotungsten (65-80 % vekt).

Kjemiske egenskaper:

I forhold til luft og vann er Cr, Mo og W ganske stabile under normale forhold. Under normale forhold reagerer alle tre metallene merkbart bare med fluor, men med tilstrekkelig oppvarming kombineres de mer eller mindre kraftig med andre typiske metalloider. Felles for dem er fraværet av kjemisk interaksjon med hydrogen. Når man beveger seg i undergruppen fra topp til bunn (Cr-Mo-W), reduseres den kjemiske aktiviteten til metaller. Dette er spesielt tydelig i deres holdning til syrer. Krom er løselig i fortynnet HCI og h3SO4. De har ingen effekt på molybden, men dette metallet løses opp i varm, sterk h3SO4. Wolfram er motstandsdyktig mot alle vanlige syrer og deres blandinger (bortsett fra en blanding av flussyre og salpetersyre). Omdannelsen av molybden og wolfram til en løselig forbindelse oppnås lettest ved å legere med nitrat og brus i henhold til følgende skjema:

E+ 3NaNO3+Na2CO3=Na2EO4+3NaNO2+C02

Natriumwolframat, oppnådd fra wolframitt ved lignende fusjon med brus, spaltes med saltsyre og det frigjorte h3WO4 kalsineres til det omdannes til WO3.

Alle metaller danner amfotere oksider:

4Cr+302→2Cr2O3

Dette er interessant:

Cr2O3 er et veldig ildfast mørkegrønt stoff, uløselig ikke bare i vann, men også i syrer (det reagerer med alkalier bare i smelter, med syrer bare med sterke (for eksempel HCl og h3SO4) og bare i en fint dispergert tilstand), eksempler er nedenfor. På grunn av sin intense farge og store motstand mot atmosfæriske påvirkninger, er kromoksid et utmerket materiale for produksjon av oljemaling ("kromgrønn").

4СrO3 →2Cr2O3+302

Alle grunnstoffene danner de tilsvarende halogenidene, ved direkte interaksjon, hvor de viser en +3 oksidasjonstilstand:

2E+3Hal2→2EHal3

Løseligheten til Mo03 og W03 i vann er svært lav, men i alkalier løses de opp for å danne salter av molybdinsyre og wolframsyre. Sistnevnte i fri tilstand er nesten uløselige pulvere av hvit (H2Mo04) eller gul (h3W04) farge. Ved oppvarming spalter begge syrene lett av vann og omdannes til de tilsvarende oksidene.

Mo03+2NaOH→Na2MoO4+h3O

W03+2NaOH→Na2WO4+h3O

Lignende salter kan også oppnås ved å smelte sammen metaller med alkalier i nærvær av oksidasjonsmidler:

2W+4NaOH+302→2Na2WO4+2h3O

W+2NaOH+3NaNO3→Na2WO4+3NaNO2+h3O

Likeledes for molybden

2Mo+4NaOH+302→2Na2MoO4+2h3O

Mo+2NaOH+3NaNO3→Na2MoO4+3NaNO2+h3O

I følge Cr-Mo-W-serien reduseres styrken til h3EO4-syrer. De fleste av deres salter er litt løselige i vann. Av derivatene av de vanligste metallene er de som er svært løselige: kromater - bare Na+, K+, Mg2+ og Ca2+, molybdater og wolframater - bare Na+ og K+. Kromatsalter er vanligvis farget lysegule, CrO42-ion, Cr2O72-oransje; Molybdinsyre og wolframsyre er fargeløse.

Wolfram løses bare opp i en blanding av konsentrert salpetersyre og flussyre:

W+10HF+4HNO3→WF6+WOF4+4NO+7h3O

Konsentrert svovelsyre virker også på molybden:

2Mo+6h3 SO4(kons.)→ Mo2(SO4)3+3SO2+6h3O

Krom påvirkes av både HCl og h3SO4 (fortynnet) og h3SO4 (konsentrert), men konsentrert - bare ved oppvarming, siden krom passiveres av konsentrert svovelsyre:

27h3SO4(kons.)+16Cr=8Cr2(SO4)3+24h3O+3h3S

2Cr+6HCl→2CrCl3+3h3

3h3 SO4+2Cr→Cr2(SO4)3+3h3

Som et typisk syreanhydrid, løses CrO3 opp i vann for å danne en middels sterk kromsyre - h3CrO4 (med mangel på CrO3) (eller dikromsyre, med et overskudd av CrO3-h3Cr2O7) Kromsyreanhydrid er giftig og er en meget sterk oksidasjonsmiddel.

h3O+2СrO3(g)→h3Cr2O7

h3O+СrO3(uke)→h3CrO4

2СrO3+12HCl→2CrCl3+3Cl2+6h3O

I tillegg til syrer av typen h3CrO4 (kromatsalter) for krom og dets analoger, finnes det også de som tilsvarer den generelle formelen h3Cr2O7 (bikromatsalter).

Løsninger av dikromater viser en sur reaksjon på grunn av det faktum at Cr2O72-ionet reagerer med vann i henhold til skjemaet

h3O+Cr2O72-→2НCrO4→ 2Н++2CrO42-

Som det fremgår av ligningen, bør tilsetningen av syrer (H+ ioner) til løsningen flytte likevekten til venstre, og tilsetningen av alkalier (OH-ioner) til høyre. I samsvar med dette er det lett å få kromater fra bikromater, og omvendt, for eksempel ved reaksjonene:

Na2Cr2O7+2NaOH = 2Na2CrO4+h3O

2K2CrO4+h3SO4=K2SO4+K2Cr2O7+h3O

Salter av kromsyrer i et surt miljø er sterke oksidasjonsmidler. For eksempel oksiderer de HI i kulde, og når de varmes opp, HBr og HCl, utgjør reaksjonsligningen generelt:

Na2 CrO4+14НHal = 2NaHal + 2СrHal3+3Hal2+7h3

Dette er interessant:

En blanding av like volumer av en kaldmettet løsning av K2Cr2O7 og konsentrert h3SO4 ("kromblanding"), som har en meget sterk oksiderende effekt, brukes i laboratorier for vasking av kjemisk glass.

Samspillet mellom CrO3 og hydrogenkloridgass produserer kromylklorid (CrO2Cl2), som er en rødbrun væske. Forbindelser av denne sammensetningen er også kjent for Mo og W. De samhandler alle med vann i henhold til følgende skjema:

EO2Cl2+2h3O→h3EO4+2HCl

Dette betyr at kromylklorid er syrekloridet til kromsyre. Kromylklorid er et sterkt oksidasjonsmiddel.

CrO2Cl2+h3O+KCl→KCrO3Cl+2HC

Krom viser flere oksidasjonstilstander (+2, +3, +4, +6) Derivater av molybden og wolfram vil bli delvis vurdert, kun de hvor disse metallene har hovedoksidasjonstilstanden: +6.

Dette er interessant:

Forbindelser hvor krom og dets analoger viser oksidasjonstilstander + 2 og +4 er ganske eksotiske Det basiske oksidet CrO (svart) tilsvarer oksidasjonstilstanden +2. Cr2+-salter (blå løsninger) oppnås ved å redusere Cr3+-salter eller dikromater med sink i et surt medium ("med hydrogen ved separasjonstidspunktet").

Dioksider av kromanaloger - brun Mo02 og W02 - dannes som mellomprodukter under interaksjonen av de tilsvarende metallene med oksygen og kan også oppnås ved å redusere deres høyere oksider med ammoniakkgass (de er uløselige i vann og når de varmes opp i luften er de lett bli til trioksider):

Mo03+h3→MoO2+h3O

3W03+2Nh4→N2+3h3O+3W02

2W03+C→CO2+2W02

For å oppnå fireverdig kromoksid kan følgende reaksjon også brukes:

2CrO3 →2CrO2+02

Hovedfunksjonen til dioksidene er fireverdige molybden og wolframhalogenider. Brun MoCl4, dannet som et resultat av samspillet mellom Mo02 og klor når det oppvarmes i nærvær av kull, sublimerer lett i form av gule damper:

Mo02+2Cl2+2C→MoCl4+2CO

Som nevnt ovenfor er forbindelser hvor krom har en oksidasjonstilstand på +:6 eller +3 mer typiske.

Dikromtrioksid fremstilles ved reaksjonen:

4Cr+302→2Cr2O3

Men oftere oppnås Cr2O3 og saltene som tilsvarer kromsyre vanligvis ikke fra metallet, men ved reduksjon av seksverdige kromderivater, for eksempel ved reaksjonen:

K2Cr2O7+3S02+h3SO4=K2SO4+Cr2SO4)3+h3O

Virkningen av en liten mengde alkali på en løsning av Cr2(SO4)3 kan gi et mørkeblått bunnfall av kromoksidhydrat Cr(OH)3, som er lett løselig i vann. Sistnevnte har en klart definert amfoterisk karakter. Med syrer gir det kromoksidsalter, og under påvirkning av overskudd av alkalier danner det et kompleks med [Cr(OH)6]3-anion, eller det dannes kromittsalter. For eksempel:

Cr(OH)3+3HCl=CrCl3+3h3O

Cr(OH)3+KOH=K3[Cr(OH)6]+2h3O

Cr(OH)3+KOH=КCrO2+2h3O

2NaCrO2+3Br2+8NaOH=6NaBr+2Na2CrO4+4h3O Cr2(SO4)3+3h302+10NaOH=3Na2SO4+2Na2CrO4+8h3O

5Cr2O3+6NaBrO3+2h3O=3Na2Cr2O7+2h3Cr2O7+3Br2

Oksydasjonstilstanden til krom +6 tilsvarer kromoksyd: CrO3. Den kan oppnås ved reaksjonen:

K2Cr2O7+h3SO4→ 2CrO3+K2SO4+h3O

Dette oksidet, som beskrevet ovenfor, har 2 syrer: krom og dikromatisk. De viktigste derivatene av disse syrene du trenger å vite er K2Cr2O7 og Na2CrO4 eller Na2Cr2O7 og K2CrO4. Begge disse saltene er veldig gode oksidasjonsmidler:

2K2CrO4+3(Nh5)2S+8h3O=2Сr(OH)3+3S+4KOH+ 6Nh5OH

K2Cr2O7+7h3SO4+6NaI→K2SO4+(Cr2SO4)3+3Na2SO4+7h3O+3I2

4h302+K2Cr2O7+h3SO4 →CrO5+K2SO4+5h3O

CrO5-molekylet har en struktur. Dette er et salt av hydrogenperoksid.

Na2CrO4+BaCl2→BaCrO4↓+2NaCl (kvalitativ reaksjon på barium 2+ kation, gult bunnfall)

K2Cr2O7+3Na2SO3+4h3SO4→Cr2(SO4)3+K2SO4+3Na2SO4+4h3O

K2Cr2O7+7h3 SO4+3Na2S→3S +Cr2(SO4)3+K2SO4+3Na2SO4+7h3O

K2Cr2O7+4h3SO4+3C2H5OH→Cr2(SO4)3+K2SO4+3Ch4COH+7h3O

3h3C=CH-Ch3-Ch4+5K2Cr2O7+20h3SO4=

3h4C-Ch3-COOH+3C02+5Cr2(SO4)3+5K2SO4+ 23h3O

Alle derivater av seksverdig krom er svært giftige. Ved kontakt med hud eller slimhinner forårsaker de lokal irritasjon (noen ganger med dannelse av sår), og når de inhaleres i sprayet tilstand, bidrar de til utvikling av lungekreft. Maksimalt tillatt innhold i luften i industrilokaler anses å være 0,0001 mg/l.

Applikasjon:

Innføringen av Cr, Mo og W i sammensetningen av stål øker hardheten deres. Slike stål brukes hovedsakelig til fremstilling av rifle- og pistolløp, panserplater, fjærer og skjæreverktøy. Vanligvis er disse stålene også svært motstandsdyktige mot ulike kjemiske påvirkninger.

Dette er interessant:

Molybden ble funnet i eldgamle japanske sverd, og wolfram ble funnet i Damaskusdolker. Selv en liten tilsetning av molybden (ca. 0,25%) forbedrer de mekaniske egenskapene til støpejern betydelig.

Stål som inneholder 15-18% W, 2-5% Cu og 0,6-0,8% C kan varmes opp uten tap av hardhet. Med et innhold på mer enn 10 % Cr ruster stål nesten ikke. Derfor er spesielt turbinblader og ubåtskrog laget av det. Legeringen av 35 % Fe, 60 % Cr og 5 % Mo utmerker seg ved sin syrebestandighet. Dette gjelder i enda større grad legeringer av Mo og W, som i mange tilfeller kan tjene som erstatning for platina. Legeringen W med Al ("partinium") brukes til fremstilling av bil- og flymotorer. Molybdenbaserte legeringer beholder mekanisk styrke ved svært høye temperaturer (men krever et oksidasjonsbeskyttende belegg). I tillegg til introduksjonen i spesialstål, brukes krom til å belegge metallprodukter hvis overflate må gi stor slitestyrke (kaliber osv.) . Slik forkromning utføres elektrolytisk, og tykkelsen på de påførte kromfilmene overstiger som regel ikke 0,005 mm. Molybdenmetall brukes hovedsakelig i den elektriske vakuumindustrien. Det brukes vanligvis til å lage anheng for elektriske lampetråder. Siden wolfram er det mest ildfaste av alle metaller, er det spesielt egnet for å lage lyspærefilamenter, visse typer vekselstrømlikerettere (kalt kenotroner) og antikatodene til røntgenrør med høy effekt. Wolfram er også av stor betydning for produksjon av ulike superharde legeringer som brukes som spisser til kuttere, bor m.m.

Kromoksidsalter brukes hovedsakelig som beisemidler for farging av tekstiler og for kromgarving av skinn. De fleste av dem er svært løselige i vann. Fra den kjemiske siden er disse saltene interessante ved at fargen på løsningene deres endres avhengig av forholdene (temperaturen til løsningen, dens konsentrasjon, surhet, etc.) fra grønn til lilla.

Redaktør: Galina Nikolaevna Kharlamova

www.teslalab.ru

hva gjør krom, nikkel og molybden

Krom, nikkel og molybden er de viktigste legeringselementene i stål. De brukes i forskjellige kombinasjoner og forskjellige kategorier av legert stål oppnås: krom, krom-nikkel, krom-nikkel-molybden og lignende legeringsstål.

Påvirkningen av krom på egenskapene til stål

Kroms tendens til å danne karbider er gjennomsnittlig blant andre karbiddannende legeringselementer. Ved lavt Cr/C-forhold av krominnhold i forhold til jern dannes det kun sementitt av typen (Fe,Cr)3C. Med en økning i forholdet mellom krom og karboninnhold i Cr/C stål, oppstår kromkarbider av formen (Cr,Fe)7C3 eller (Cr,Fe)23C6 eller begge deler. Krom øker stålets evne til å bli termisk herdet, deres motstand mot korrosjon og oksidasjon, gir økt styrke ved høye temperaturer, og øker også slitestyrken til høykarbonstål.

Kromkarbider er også slitesterke. Det er de som gir holdbarhet til stålblader - det er ikke for ingenting at knivbladene er laget av kromstål. Komplekse krom-jernkarbider går veldig sakte inn i den faste løsningen av austenitt - derfor, når slike stål oppvarmes for herding, er det nødvendig med lengre eksponering ved oppvarmingstemperaturen. Krom regnes med rette som det viktigste legeringselementet i stål. Tilsetning av krom til stål fører til at urenheter som fosfor, tinn, antimon og arsen skiller seg ut til korngrensene, noe som kan føre til sprøhet i stål.

Påvirkningen av nikkel på egenskapene til stål

Nikkel danner ikke karbider i stål. I stål er det et element som fremmer dannelse og bevaring av austenitt. Nikkel øker herdingen av stål. I kombinasjon med krom og molybden øker nikkel ytterligere den termiske herdeevnen til stål og bidrar til å øke stålets seighet og utmattingsstyrke. Ved å oppløses i ferritt øker nikkel sin viskositet. Nikkel øker korrosjonsbestandigheten til austenittiske krom-nikkel-stål i ikke-oksiderende syreløsninger.

Påvirkningen av molybden på egenskapene til stål

Molybden danner lett karbider i stål. Det løser seg bare litt i sementitt. Molybden danner molybdenkarbider når karboninnholdet i stålet blir høyt nok. Molybden er i stand til å gi ytterligere termisk herding under herding av herdet stål. Det øker krypemotstanden til lavlegert stål ved høye temperaturer.

Molybdentilsetningsstoffer hjelper til med å foredle kornet i stål, øker herdingen av stål ved varmebehandling og øker utmattelsesstyrken til stål. Legerte stål som inneholder 0,20-0,40 % molybden eller samme mengde vanadium, reduserer forekomsten av temperamentssprøhet, men eliminerer den ikke helt. Molybden forbedrer korrosjonsmotstanden til stål og er derfor mye brukt i høylegerte ferritiske rustfrie stål og i krom-nikkel austenittiske rustfrie stål. Høyt molybdeninnhold reduserer rustfritt ståls følsomhet for gropkorrosjon. Molybden har en meget sterk solid løsningsforsterkende effekt på austenittiske stål som brukes ved høye temperaturer.

Kilde: Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies, red. G.E. Totten, 2006

steel-guide.ru

Krom, molybden, wolfram

	Metaller VIB-undergrupper
		generelle egenskaper
		Undergruppe VI B er dannet av d-elementer: Cr, Mo, W.

		Valenselektroner:



	oksygen	Overgangen til ett elektron fra ns-orbitalin(n–1)d

		fanget av stabiliteten til den elektroniske konfigurasjonen d
		Enkle stoffer - metaller, sølvgrå,
		tung, med høye smeltepunkter, som
		tung, med høye smeltepunkter, som

		øke når du går fra Cr	til W. Tungsten er mest
		øke når du går fra Cr	til W. Tungsten er mest
		ildfast metall (smeltepunkt 3410°C).

		Elementene Mo og W ligner mer på hverandre,

	molybden	enn med krom. For Mo og W, den høyeste
		oksidasjonstilstand og vanlige forbindelser i
		oksidasjonstilstand og vanlige forbindelser i

		oksidasjonstilstand + 6.
		For Cr er oksidasjonstilstandene kjent: 3, 6 og ma-
		For Cr er oksidasjonstilstandene kjent: 3, 6 og ma-
		lavbestandig +2. Oksidasjonstilstand +3 er mest
	wolfram	lavbestandig +2. Oksidasjonstilstand +3 er mest
	wolfram
		toychiva. Cr(+6)-forbindelser er sterke oksidasjonsmidler, og

		Cr(+2)-forbindelser er reduksjonsmidler.
		Cr(+2)-forbindelser er reduksjonsmidler.
		Den største likheten mellom elementer i VIB-undergruppen
		Den største likheten mellom elementer i VIB-undergruppen

		utvise den høyeste grad av oksidasjon, uttrykker det
		forekommer i den sure karakteren av høyere oksider og hydroksy-

og i evnen til oksoanioner til å polymerisere.

2CrO42– + 2H+  Cr2O72–

7MoO42– +8 H+  Mo7O246–

12WO42– +14 H+  W12O4110– + 7h3O

Grunnstoffet Cr er ganske vanlig, innholdet i jordskorpen er det

er omtrent 0,01 %. Innholdet av Mo og W er ~10 – 4%.

Utfører:

Arrangement nr.

Cr(+3)-forbindelser dominerer i naturen. Det viktigste er det blandede oksidet FeO Cr2O3 (mineralkromitt). Blant naturlige forbindelser

Mo og W er dominert av Me(+6) forbindelser: CaWO4 – scheelite, (Fe,Mn)WO4 –

wolframitt, willite – CaMoO4. For å få Mo brukes også molybid.

denite – MoS2. Blant de naturlige forbindelsene av Cr er det et kjent mineral der krom er i +6 oksidasjonstilstand - krokitt PbCrO4. Grunnstoffet Cr ble først oppdaget i dette mineralet.

Den største praktiske verdien av metallene i VIB-undergruppen

har krom.

Karakteristiske oksidasjonstilstander

Den mest stabile oksidasjonstilstanden er + 3. Cr(+6) forbindelser

– sterke oksidasjonsmidler. Cr(+2)-forbindelser er ustabile i vandige løsninger

de oksideres til Cr(+3), og reduserer vann.

Syre-basekarakteren til Cr-oksider og hydroksyder skyldes naturlig nok

varierer avhengig av oksidasjonstilstanden: i oksidasjonstilstanden +3 er oksidet og hydroksidet amfotere, og i den høyeste oksidasjonstilstanden har de en sur karakter

I vandige løsninger finnes Cr(+3) i form av akvakasjoner 3+,

som for enkelhets skyld er betegnet som Cr3+.

Krom i høye oksidasjonstilstander er i løsning i form av okse-

koanioner: CrO42– og Cr2O72–.

Naturlige forbindelser og metallproduksjon

Mineralet kromitt FeO Cr2O3 brukes til å oppnå krom og en legering av krom med jern - ferrokrom, som er nødvendig

egnet for produksjon av rustfritt stål

Ris. Chromite FeO.Cr2O3 er det viktigste mineralet som brukes for å oppnå Cr

For å oppnå ferrokrom reduseres kromitt med kull.

FeCr2O4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO

Sammen med Cr-oksider reduseres også Fe-oksider som finnes i malmen. Motta

kromreduksjon med minimalt Fe-innhold

og C inkluderer flere stadier:

Oksidativ alkalisk smelting:

4FeCr2O4 + 20NaOH(smelte) + 7O2 = 8Na2CrO4 + 4Na2FeO2 + 10h3O

Etter avkjøling utlutes smelten med vann og utfelles i form av Na2Cr2O7. 2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + h3O

Na2Cr2O7 + 2C = Na2CO3 + Сr2O3 + CO

Deretter reduseres Cr2O3-oksid med aluminium:

Сr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3

Enkel substans

Krom er et lysegrå metall med en blåaktig glans med et smeltepunkt på 1857°C. Tetthet – 7,2 g/cm3. Chrome er veldig vanskelig og

korrosjonsbestandig metall. I luft er den dekket med en tynn og tett film av inert oksid Cr2O3 og oksiderer praktisk talt ikke, selv i nærvær

fuktighet. I oksygen ved høye temperaturer brenner krom for å dannes

Jeg spiser Cr2O3-oksid.

Ved oppvarming reagerer krom med halogener og svovel, nitrogen.

Elektrodepotensial Ео (Cr3+/Cr) = – 0,74 V, krom løses opp i fortynnede syrer ved frigjøring av hydrogen.

I konsentrert svovelsyre og salpetersyre passiveres krom.

Kromforbindelser

De aller fleste kromforbindelser er fargede.

Kromforbindelser (+3) er fiolett til grønn i fargen, og

kromforbindelser (+6) _ fra gult til rødt På grunn av det vakre og mangfoldige

På grunn av de forskjellige fargene på forbindelsene, fikk elementet navnet sitt - "krom",

som betyr "farge" på gresk.

Kromforbindelser (+6)

Alle Cr(+6)-forbindelser viser sterke oksiderende egenskaper.

CrO3-oksid er et mørkerødt krystallinsk stoff, et hygrooksid

skopisk og svært giftig.

CrO3 oppnås ved reaksjonen:

K2CrO4 + 2H2SO4 (konsentrert) = 2KHSO4 + CrO3 + h3O

CrO3-oksid reagerer med vann og danner to syrer h3CrO4 og

H2Cr2O7, kun kjent i løsning.

I en vandig løsning etableres likevekt:

Cr2O72– + h3O2HCrO4– CrO42–- + 2Н+

I alkaliske løsninger er CrO42–- (gul) mer stabil;

pH-område fra 2 til 6 eksisterer samtidig i likevekt med Cr2O72– (oransje) og

HCrO4-ioner; dikromationer Cr2O72- dominerer i sure løsninger.

Når løsningen surgjøres med konsentrert svovelsyre, faller røde CrO3-krystaller ut av den.

Ris. Løsninger av Cr(+6)-salter. I alkaliske løsninger dominerer gule kromater, og i sure løsninger dominerer oransje dikromater.

I et alkalisk miljø oppnås krom (VI) forbindelser ved oksidasjon av krom (+3):

2 Na3 + 3h3O2 = 2Na2CrO4 + 8h3O + 2NaOH

Kaliumkromat K2CrO4 – krystalliserer i form av vannfri gul-

sitronkrystaller. Kaliumdikromat K2Cr2O7 – i form av vannfrie oransje plater. Ved vanlige temperaturer er løseligheten relativt lav og øker kraftig med økende temperatur (fra 4,6 g per 100 g vann ved 0°C til

94,1 g ved 100°C).

Ammoniumdikromat (Nh5)2Cr2O7, ved oppvarming til 200°C, energisk

fremmer dannelsen av fint dispergert kromoksid (+3). (Nh5)2Сr2O7 = Cr2O3 + 4h3O + N2

Dikromater og kromater er sterke oksidasjonsmidler.

Сr2O72– + 14H+ +6 e– = 2Cr3++ 7h3O; (E0= +1,33 V). CrO42– + 4h3O +3e– = Cr(OH)3 + 5OH– ; (E0= +0,13 V).

Halogenerte kromater

Kromylklorid CrO2Сl2 – er en mørkerød væske

bein med et kokepunkt på 117 ° C. Denne forbindelsen dannes når

reaksjon av gassformig HCl til tørt kromtrioksid:

2HCl + CrO3 = CrO2Сl2 + h3O eller

K2Cr2O7 + 3h3SO4 + 4KCl = 2CrO2Cl2 + 3K2SO4 + 3h3O

Kromylklorid brytes ned med vann og frigjør varme.

Kaliumklorkromat K fremstilles ved å tilsette overskudd av konsentrert

triert saltsyre til kaliumdikromat:

K2Cr2O7 + 2HCl = 2K

Peroksokromater

Når Cr(VI)-forbindelser interagerer med hydrogenperoksid, avhengig

Avhengig av reaksjonsbetingelsene kan forskjellige peroksokromater oppnås: rød 3– og blå 2–.

Rødt kaliumperoksokromat K3CrO8 oppnås ved å reagere

30 % hydrogenperoksid til en sterkt alkalisk løsning av kaliumkromat.

Blått kaliumperoksokromat K2Cr2O12 oppnås ved å reagere

30 % hydrogenperoksid til en løsning av kaliumdikromat, avkjølt til 0oC.

Blått kromperoksid CrO5 er kjent i løsninger og produkter

neniya (for eksempel med pyridin).

I en vandig løsning ved vanlig temperatur er peroksokromater ustabile

er kjemiske og brytes ned ved frigjøring av oksygen.

Kromforbindelser (+3)

Cr2O3-oksid er den mest stabile Cr(+3)-forbindelsen. Dette er en krystall

lic mørkegrønn substans, uløselig i vann. Oksyd Cr2O3, semi-

Når det oppvarmes ved høye temperaturer, er det en veldig inert forbindelse og løses ikke opp i vandige løsninger av syrer og alkalier. Oksydet reagerer med alkalismelter for å danne oksokromitt:

Cr2O3(rød) + 2NaOH(væske) = 2NaCrO2(rød) + h3O(g)

Når oksokromitt løses i en alkalisk løsning, blir det til et hydrokarbon.

roxocomplex:

NaCrO2(rød) + 2h3O(væske) = Na(faststoff)

Kromhydroksid (+3) utfelles som et uidentifiserbart grågrønt bunnfall.

sammensetning Cr2O3 nh3O ved tilsetning av alkali til løsninger av Cr (+3) salter.

Når det varmes opp litt, blir det til hydroksid, hvis sammensetning er mer konsistent

tilsvarer formelen CrOOH, men oftest beskrives kromhydroksid (+3) med den konvensjonelle formelen Cr(OH)3.

Når Cr2O3 nh3O varmes opp til over 150°C, spaltes det til vann og oksid

Kromhydroksid (+3) er amfotert. Når det løses opp

i syre dannes Cr3+ kationer, eller rettere sagt, 3+,

alkalier er komplekse anioner ─, med et stort overskudd av alkali, anioner 3 ─ dannes.

Kromsalter (+3) i løsning kan farges forskjellig,

hvor mange vannmolekyler i en akva kation kan lett erstattes av en anio-

vi, for eksempel, aquacation 3+ er lilla, og + er mørk

Fra vandige løsninger krystalliserer krom(+3)-salter i form av krystallinske

hydrater, for eksempel: Cl3 – lilla, Cl2 h3O –

blekgrønn og Cl 2h3O – mørkegrønn.

Kromalun KCr(SO4)2 12h3O krystalliserer fra en blandet løsning av kromsulfat og kaliumsulfat, og tilsvarer i sammensetning og krystallstruktur fullstendig kaliumalun

KAl(SO4)2 12h3O.

Vannfritt kromklorid CrСl3 – skinnende røde blader

lilla farge.

En praktisk måte å oppnå vannfri CrCl3 er interaksjonen

Vie av krystallinsk hydrat Cr(+3) med karbontetraklorid:

Cl 2h3O + CCl4 → CrCl3 + h3O + ....eller

Cr2O3 + 3CCl4 = 2CrCl3 + 3COCl2

Kromsalter (+3) i vandige løsninger er svært følsomme for hydrolyse og skaper et surt miljø i løsningen. Hvis løsningen inneholder

det er også anioner av svært svake og flyktige syrer CO32─, SO32─, S2─, hydrolyse er

resulterer i dannelse av hydroksid:

2CrCl3 + 3Na2CO3 + 3h3O = 2Cr(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl

Oksydasjonstilstanden (+3) til krom er mer stabil enn (+6). Men under

Ved å bruke sterke oksidasjonsmidler kan krom (+3) oksideres til krom (+6). Oksidasjon skjer lettere i et alkalisk miljø.

(Cr3+, ─) + oksidasjonsmiddel + alkali CrO42─

Den uttalte evnen til treverdig krom til å danne komplekse forbindelser er spesielt tydelig manifestert i komplekse pro-

ammoniakktilsetningsprodukter, for eksempel 3+. Det er et stort antall kjente

lo multinukleære komplekser som inneholder hydroksyl- eller oksygenbroer:

[(Nh4)5Cr(OH)Cr(Nh4)5]5+ → [(Nh4)5CrOCr(Nh4)5]4+ (ved pH>7)

Kromforbindelser (+2)

I vandige løsninger er Cr(+2)-forbindelser sterke og hurtigvirkende.

reduksjonsmidler.

Vandige løsninger av Cr(+2) brukes som syreabsorbere

Vannfrie Cr(+2)-halogenider oppnås ved å reagere metallet med HCl, HBr eller I2 ved 600 – 700°C eller ved å redusere vannfri CrX3 (hvor X =

Cl, Br, I) hydrogen ved 600–700°C:

Cr + 2HX = CrX2 + h3

2CrX3 + h3 = 2CrX2 + 2HX

En av de mest tilgjengelige og kinetisk stabile forbindelsene

Cr(+2) er . Den isoleres lett når den tilsettes til en konsentrert løsning av kaliumacetat i en inert atmosfære av en vandig løsning av CrX2. Den faste fasen av Cr(+2)-forbindelsen dannes av binukleær mo-

leculi.

For å vurdere redoksegenskapene til kromforbindelser kan du bruke Latimer-diagrammet.

Latimerdiagram (pH<7)

LÆREBØKER OG OPPLÆRINGER

1. Stepin B.D., Tsvetkov A.A. Uorganisk kjemi: Lærebok for universiteter /

B.D. Stepin, A.A. Tsvetkov – M.: Høyere. skole, 1994.- 608 s.: ill.

2. Karapetyants M.Kh. Generell og uorganisk kjemi: Lærebok for studenter

kamerat av universiteter / M.Kh. Karapetyants, S.I. Drakin. - 4. utgave, slettet. - M.: Kjemi,

2000. - 592 s.: ill.

3. Ugai Y.A. Generell og uorganisk kjemi: Lærebok for universitetsstudenter,

studenter i retning og spesialitet "Kjemi" / Y.A. Ugai. - 3

red., rev. - M.: Høyere. skole, 2007. - 527 s.: ill.

4. Nikolsky A.B., Suvorov A.V. Kjemi. Lærebok for universiteter /

A.B. Nikolsky, A.V. Suvorov. – St. Petersburg: Khimizdat, 2001. - 512 s.: ill.

studfiles.net

Sykkelrammematerialer - UTE TID

Når du kjøper en sykkel, kjøper du en ramme. For 95 % av produsentene er alle vedlegg levert av andre selskaper. Dette lar deg fokusere på å forbedre geometri og produksjon. Det er en rekke selskaper som ikke sparer på utvikling og teknologi, som Cannondale, Speshilazed eller Scott.

Så, når du kjøper en sykkel, se på rammen. Hvis dette er din første sykkel, eller du ikke har sikte på racing på proffnivå, har du svært begrensede alternativer. Vi vil ikke analysere geometrien i denne artikkelen, men vi vil berøre materialene i detalj.

Det er fem store materialer: stål, krom, aluminium, titan og karbon.

Stål. Ulempene inkluderer det faktum at materialet er tungt, lett korroderer, ruster og har lav kuldeskjørhet - metallets tendens til å sprekke og knekke under kald bearbeiding. Fordelen er at materialet er preget av høy sikkerhetsmargin, motstand mot tretthetsbelastninger, absorberer små vibrasjoner og kostnadene er svært lave. Den kan repareres ved bruk av konvensjonell sveising; tegn på "tretthet" av metall - mikrosprekker - kan oppdages ved nøye inspeksjon. Alle billige sykler, de såkalte "auchan-syklene," er hovedsakelig laget av stål (slike sykler kalles også "laget av vannrør"). Anbefales ikke for bruk i sykling.

Kromolybden. Dette er det samme stålet, kun høylegert, med tilsetningsstoffer. Ulempene inkluderer den samme kalde sprøheten, mottakelighet for korrosjon og ganske tung vekt. Fordelene inkluderer høy elastisitet og stivhet, samt evnen til å absorbere små vibrasjoner. Den kan repareres ved bruk av konvensjonell sveising; tegn på "tretthet" av metall - mikrosprekker - kan oppdages ved nøye inspeksjon. Det må sies at det ikke er så mange krom-molybdenrammer i Russland, og de er ikke så enkle å få tak i, pluss at de er dyrere enn aluminiums. Et godt valg for sykkelturisme.

Aluminium. Ulempene inkluderer fullstendig mangel på vibrasjonsabsorpsjon og lav elastisitet - grensen ved hvilken rammen bryter, samt det faktum at materialet "akkumulerer" tretthet ganske enkelt. Fordelene inkluderer lav vekt - hydroforming og butting gjør det mulig å gjøre rammen nesten vektløs uten å miste elastisiteten til selve materialet. Og den utprøvde produksjonsteknologien gjør kostnadene for en slik ramme svært lave, og den er ikke utsatt for korrosjon. Betinget reparerbare, tegn på akkumulering av "tretthet" av metallet kan ikke spores på forhånd, det bryter skarpt og plutselig. Foreløpig er det det mest populære materialet innen sykkelturisme i budsjett- og mellompriskategoriene, og også det vanligste blant sykkelturister. Du kan lese mer om aluminiumslegeringer i denne artikkelen.

Titanium. Ulempene inkluderer de enorme kostnadene, siden det stilles svært høye krav til produksjonsteknologi. Slike rammer er veldig bra produsert bare i Russland og kun på bestilling av Triton-sykler og Rapid (som jeg kjenner til). Det er mange fordeler: lav vekt, høy styrke og elastisitet, motstand mot korrosjon, et bredt spekter av driftstemperaturer, absorpsjon av små vibrasjoner. Spørsmålet gjenstår med akkumulering av metall "tretthet", men det er ingen alvorlige statistiske data (som for eksempel med bruk av titan i fjellklatring) i sykkelbygging. Jeg har en tendens til å stole på de "seriøse" sykkelturerne, da de fleste har gått over til titanrammer. Absolutt ikke reparerbare, tegn på metall "tretthet" akkumulering kan ikke spores på forhånd, det bryter skarpt og plutselig. Blant ikke-budsjettrammer er dette det beste valget for sykkelturer.

Karbon. Dette er ikke metall, men karbonfiber. Den er laget ved hjelp av en ganske kompleks teknologi, noe som øker kostnadene for produktet betydelig. Her er det selvfølgelig en konstant forbedring av teknologien, som gradvis reduserer prisen og øker styrkeegenskapene. Materialet absorberer vibrasjoner perfekt, trettheten til materialet er umiddelbart synlig, men det er noe vanskelig å reparere det, siden det er en rekke begrensninger på grunn av særegenhetene til reparasjonsteknologier. Materialet er kaldt sprøtt, men ikke utsatt for korrosjon. Det letteste materialet med høy styrke. Siden det er mye motstridende informasjon om egnetheten til dette materialet for turisme, vil jeg la dette spørsmålet ligge til side for nå.

Vel, ved å oppsummere dataene, skal jeg lage en sammendragstabell over egenskaper:

Stål Krom-molybden Aluminium Titanium Karbon

Vibrasjonsdemping	Gjennomsnitt	Høy	Lav	Høy	Høy
Torsjonsstivhet	Lav	Høy	Gjennomsnitt	Gjennomsnitt	Høy
Vedlikeholdbarhet	Høy	Høy	Lav	Lav	Gjennomsnitt
Vekt	Høy	Gjennomsnitt	Gjennomsnitt	Kort	Kort
Kald sprøhet	Høy	Høy	Gjennomsnitt	Lav	Høy
Akkumulering av tretthet	Lav	Lav	Høy	Ingen data	Gjennomsnitt
"Levetid"*	≥ 20 år	≥ 20 år	5 år**	Ingen data	≤ 5 år
Korrosjon	Høy	Gjennomsnitt	Lav	Lav	Lav
Pris	Lav	Gjennomsnitt	Lav	Høy	Høy
Batting	Ikke brukt	Brukt	Brukt	Brukt	Brukt
Styrke***	Lav	Høy	Gjennomsnitt	Høy	Gjennomsnitt
Egnet for sykkelturisme	Lav	Høy	Lav	Høy	Dataene er kontroversielle

*Ved et belastningsnivå som ikke overstiger verdiene satt av produsenten** Dette er den såkalte "livstidsgarantien" på rammen. Utover denne perioden gjelder ikke produsentens garanti for dette materialet. Gjennomsnittlig levetid er 10 år, og etter 15 år med aktiv bruk er bruk av en aluminiumsramme uønsket***Kombinasjon av egenskaper: strekkfasthet, prosentandel av forlengelse, flytegrense, Brinell-hardhet og slag av punktstøt

For noen er valget åpenbart, andre skynder seg rundt på leting, men i alle fall, når du velger en ramme, bør du se på produsenten. Unge merkevarer har ikke tilstrekkelige ressurser i sine eiendeler til å tilby deg gode materialer og teknologier. Det kan være unntak, for eksempel hvis selskapet ble organisert av en "erfaren utvikler" som forlot et selskap for å åpne sin egen virksomhet. I alle andre tilfeller vil du bli tilbudt litt utdaterte (vanligvis et år gamle) katalogrammer, stål eller aluminium (siden teknologiene er billige og utprøvde).

Hvis du kjøper et merke, så se på historien. For eksempel, selv nå lager Marin eller Wheeler gode kromplate rammer.

Men for enkle turer i parken bør du ikke bry deg - aluminium er alt.

Takk for oppmerksomheten, Alexey Evdokimov

outdoortime.info

Krom. Molybden. Wolfram | ALKEMIST

Alle de tre metallene i den sekundære undergruppen av gruppe VI - krom, molybden og wolfram - ble oppdaget etter hverandre på slutten av 1700-tallet.

Chrome (Chromium)

Det ble oppdaget i 1766 i mineralet krokoitt PbCrO4 av den russiske mineralogen I. G. Leman. Metallet ble først isolert i sin frie form i 1797 av den franske kjemikeren Louis Nicolas Vauquelin.

Krom

Krom er et sølv-hvitt metall, hardt og ildfast (tmelt = 1890°C). Ved romtemperatur oksiderer det ikke i luft. Metallblokken er motstandsdyktig mot oksidasjon selv ved høye temperaturer, mens krompulver brenner i luft allerede ved 300 °C og danner grønt krom(III)oksid Cr2O3. Fortynnede svovelsyrer og saltsyrer løser krom og frigjør hydrogen. Krom er uløselig i kald konsentrert salpetersyre og passiveres etter behandling med det.

Krom er et ganske vanlig grunnstoff. Jordskorpen inneholder omtrent samme mengde som klor og vanadium - 0,02%. Blant krommineraler, kromjernmalm eller kromitt, dominerer FeCr2O4. Når det reduseres med kull, dannes ferrokrom - en legering av krom med jern: FeCr2O4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO. For å oppnå rent metall renses kromjernmalm fra jern, og overfører krom til høyeste oksidasjonstilstand (+6), og først da reduseres den med aluminium.

Ferrokrom (som inneholder ca. 60 % krom) og rent krom brukes som tilsetningsstoffer til stål: den resulterende legeringen - kromstål - er svært hard og motstandsdyktig mot oksidasjon. Den mest populære typen rustfritt stål inneholder 18 % krom og 6 % nikkel. Dette stålet brukes i kjemisk og petrokjemisk industri, samt til produksjon av husholdningsapparater. Legeringer av krom og nikkel - nikrom - er ikke bare motstandsdyktige mot korrosjon, men har også høy elektrisk motstand. De brukes til å lage glødespoler for elektriske oppvarmingsenheter. Mange produkter er belagt med et tynt lag krom - forkrommet. Krombelegget gir produktet et vakkert utseende og beskytter det mot korrosjon.

Krom(III)klorid

Navnet "krom" (fra gresk "krom" - "farge", "maling"), foreslått av Vauquelin, understreker variasjonen av farger på saltene til dette metallet. I vandige løsninger har krom (II) forbindelser en himmelblå farge, krom (III) - fiolett eller grønn, krom (VI) - oransje eller gul.

Når det oksideres i ikke-oksiderende syrer, som saltsyre, går krom inn i +2-oksidasjonstilstanden:

Cr + 2HCl = CrCl2 + h3

Men den resulterende lyseblå løsningen er stabil bare i fravær av oksygen. I luft blir det øyeblikkelig grønt når krom oksiderer:

4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2h3O

Hvis krom (II) forbindelser viser grunnleggende egenskaper, er treverdige kromforbindelser amfotere. Krom(III)hydroksid Cr(OH)3, utfelt fra en løsning av kromsalt under påvirkning av ammoniakk:

CrCl3 + 3Nh4∙h3O = Cr(OH)3↓ + 3Nh5Cl,

er en amfoterisk base. Når det er oppløst i syrer, dannes krom (III) salter:

2Cr(OH)3 + 3h3SO4 = Cr2(SO4)3 + 6h3O,

og i kaustiske alkalier - hydroksokromater (III) av alkalimetaller (de kalles også kromitter):

Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3.

Kaliumkromat

I et surt miljø er krom (III) forbindelser ganske motstandsdyktige mot oksidasjon, men i nærvær av alkali oksideres de lett til kromater:

2Na3 + 4NaOH + 3Br2 = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8h3O.

Kromater er gule salter, derivater av kromsyre h3CrO4, som bare er stabil i svært fortynnede løsninger. Alkalimetallkromater er svært løselige i vann. I et surt miljø blir de til oransje dikromater - salter av dikromsyre h3Cr2O7:

2Na2CrO4 + h3SO4 = Na2SO4 + Na2Cr2O7 + h3O

Når det blir alkalisert, blir dikromatet tilbake til kromat:

Na2Cr2O7 + 2NaOH = 2Na2CrO4 + h3O, og løsningen blir gul igjen.

I et surt miljø er dikromater sterke oksidasjonsmidler. Produktene av deres reduksjon er Cr3+ ioner:

K2Cr2O7 + 4h3SO4 + 3K2SO3 = Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 4h3O

Ved lav temperatur er det mulig å isolere fiolette krystaller av kaliumkromalun KCr(SO4)2∙12h3O fra den resulterende løsningen.

Den mørkerøde løsningen oppnådd ved å tilsette konsentrert svovelsyre til en mettet vandig løsning av kaliumdikromat kalles "chrompic". I laboratorier brukes det til vask og avfetting av kjemiske glassvarer. Oppvasken skylles forsiktig med krom, som ikke helles i vasken, men brukes gjentatte ganger til blandingen blir grønn - alt krom i en slik løsning er allerede omdannet til Cr3+-formen.

Kaliumdikromat

Et spesielt sterkt oksidasjonsmiddel er krom(VI)oksid CrO3. Med dens hjelp kan du tenne en alkohollampe uten fyrstikker: bare berør veken fuktet med alkohol med en pinne som inneholder flere krystaller av dette stoffet.

Ved å dekomponere CrO3 kan mørkebrunt krom(IV)oksidpulver CrO2 oppnås. Den har ferromagnetiske egenskaper og ble tidligere brukt i magnetbåndene til noen lydkassetter.

Den voksne menneskekroppen inneholder bare rundt 6 mg krom. Mange forbindelser av dette elementet (spesielt kromater og dikromater) er giftige, og noen av dem er kreftfremkallende.

Molybden (Molybdaenum) og wolfram (Wolframium)

Svarte krystaller av molybdendisulfid MoS2 med en metallisk glans var kjent for folk i antikken. Dette stoffet ble ofte forvekslet med grafitt eller PbS galena. Navnet på mineralet "molybdenitt" understreket likheten mellom dets mekaniske egenskaper med egenskapene til bly (oversatt fra gresk "molybdos" betyr "bly"): det kunne brukes til å skrive på pergament. I 1778 ble K.V. Scheele beviste at molybdenitt ikke inneholder bly og isolerte oksidet til et nytt grunnstoff fra det. Noen år senere fikk den svenske kjemikeren P. Hjelm, som kalsinerte dette oksidet med kull, metallet. Basert på mineralet det inneholder, begynte det nye grunnstoffet å bli kalt molybden.

Molybden mynt

Omtrent på samme tid, i 1781, isolerte Scheele et annet metalloksid fra mineralet wolfram (dets nåværende navn er scheelite CaWO4). To år senere oppnådde de spanske kjemikerne brødrene Fausto og Julio de Elujar det i form av et enkelt stoff ved å kalsinere et annet mineral med kull - wolframitt (Fe, Mn)WO4. Det er interessant at på noen språk, for eksempel på engelsk, er navnet wolfram tildelt elementet. Og ordet "wolfram" er avledet fra de tyske ordene "Ulv" og "Rahm" og bokstavelig talt oversettes som "ulveskum". Slik ble noen wolframmineraler kalt i middelalderen, som forstyrret smeltingen av tinn. De konverterte metallet til slagg i form av tinn wolframat - "de slukte tinn som en ulv som slukte en sau," som det står i en av middelalderens avhandlinger om metallurgi.

Molybden (tmelt = 2615оС) og wolfram (tmelt = 3410оС) er blant de mest ildfaste stoffene. Den høye hardheten som ligger i disse metallene, kombinert med varmebestandighet, gjør dem uunnværlige i produksjonen av høytemperatur-konstruksjonsmaterialer. Det er ikke uten grunn at wolfram brukes til å lage glødetrådene til elektriske lamper (glødetråden varmes opp over 2500°C) og katodene til røntgenrør, og legeringen av molybden og titan kan brukes ved temperaturer opp til 1500°C. °C. Legeringer basert på wolframkarbid WC er spesielt harde. De brukes til å lage skjærende deler av verktøy og bor.

Molybden og wolfram er mye mindre kjemisk aktive enn krom. Syrer og alkalier har praktisk talt ingen effekt på dem. Unntaket er varm rykende salpetersyre, som sakte oksiderer metaller til høyeste oksidasjonstilstand (+6):

W + 6HNO3 = h3WO4↓ + 6NO2 + 2h3O

De resulterende utfellingene h3MoO4 og h3WO4 kalles henholdsvis molybdin- og wolframsyrer, siden de under påvirkning av alkalier gir salter - molybdater (for eksempel Na2MoO4) og wolframater (Na2WO4).

Wolfram

Når molybdin- og wolframsyrer varmes opp, dannes de tilsvarende høyere oksidene - MoO3 og WO3. Ved å redusere dem med hydrogen ved 1100°C oppnås metallpulver: WO3 + 3h3 = W + 3h3O.

Å konvertere et slikt pulver til en ingot er ikke en lett oppgave, fordi begge metaller er ekstremt ildfaste. For å gjøre dette blandes metallpulveret med en løsning av glyserin i alkohol og små biter presses fra den resulterende massen. Deretter varmes de opp til høy temperatur (glyserin brenner ut) og en elektrisk strøm føres gjennom dem. Under påvirkning av den frigjorte varmen blir individuelle mikrokrystaller smeltet med hverandre, og danner en kompakt barre.

Nedlasting:

Last ned et gratis sammendrag om emnet: "Chrome" Chrome.doc (én nedlasting)

Last ned gratis et sammendrag om emnet: "Studie av egenskapene til krom og dets forbindelser" FORSKNING AV EGENSKAPER TIL KROM OG DES FORBINDELSER.docx (0 Nedlastinger)

Last ned et gratis essay om emnet: "Molybden" Molybdenum.docx (0 nedlastinger)

Du kan laste ned sammendrag om andre emner her

*på bildet av posten er mineralet krokitt

Eventuelle molybdenlegeringer anses som tunge, gitt tilstedeværelsen av et ildfast metall som base. Rent molybden med tilsetningsstoffer eller en blanding legert med andre metaller har høye styrkeegenskaper og er motstandsdyktig mot ytre miljøfaktorer, korrosjon og ekstremt høye temperaturer.

Kjemiske egenskaper og egenskaper

Molybden inntar en spesiell plass blant metaller. Med dens hjelp er det mulig å få tak i legeringer som brukes i presisjonsmåleinstrumenter, motvekter, jetmotorer, smelteovnsskjermer, i en lang rekke mekanismer og kritiske installasjoner.

Mo ligger i 5. gruppe og 5. periode i det periodiske systemet for kjemiske elementer. Tettheten ved normal romtemperatur er 10 200 kg/m3, og smeltepunktet når 2620±10°C. Det gir legeringer fantastiske egenskaper: varmebestandighet, styrke, pålitelighet, lav koeffisient. ekspansjon når den utsettes for høye temperaturer, ubetydelig nevronal fangst-tverrsnitt. På samme tid, når det gjelder termisk ledningsevne, er det dårligere enn kobber, men foran jern. Når det gjelder prosessering, er det enklere sammenlignet med wolfram. Men det sistnevnte ildfaste metallet viser bedre mekanisk styrke.

Når det gjelder deres egenskaper og egenskaper, er molybdenlegeringer så nær som mulig rent metall, spesielt hvis basen opptar en stor prosentandel av den totale massen. Tungsten-molybden legeringer er utstyrt med de beste egenskapene til begge elementene. Ved å variere forholdet mellom ildfaste metaller i en forbindelse er det mulig å oppnå et halvfabrikat eller et ferdig produkt med de nødvendige parameterne.

Teknologer påpeker at en av de betydelige ulempene med Mo er dens mottakelighet for oksidasjon ved temperaturer over 500 °C. Samtidig, selv om legering ikke helt løser dette problemet, bidrar det til å øke varmebestandigheten og redusere skjørheten (for eksempel ved å introdusere lantanoksid), og øke tiden delen utsettes for økt belastning. Når visse komponenter tilsettes, øker rekrystalliseringstiden.

Typer og egenskaper av legeringer

Wolfram-molybden. Fra forbindelser basert på ildfaste metaller oppnås smeltedigler og ekstruderte arbeidsstykker, varmvalsede plater, plater, ringer, deler for å utstyre høytemperatur- og hydrogenovner og sputteringsmål. Med en viss bearbeiding er det mulig å få produkter med komplekse former.
Nikkel-molybden legeringer. Den vanligste kombinasjonen, tilgjengelig i ulike merker. Gjelder for legering av stål, de er vanlige i produksjon av beholdere/beholdere for radioaktive elementer, med en større absorpsjonskoeffisient av gammastråler enn bly. Legering i dette tilfellet er mer økonomisk sammenlignet med å bruke ren Mo. Samtidig er egenskapene til de ferdige produktene nesten identiske. Kollimatorer, dosimetrisk utstyr og beskyttelsesblokker/skjermer er også laget av slike legeringer.
Krom-molybdenforbindelser. Krom øker styrken til leddet, noe som gjør det varmebestandig og syrebestandig. Legeringer med tilsetning av kobolt brukes i produksjon av kunstige tenner, kroner og broer. Faste, men samtidig moderat elastiske forbindelser korroderer ikke og reagerer ikke med biologiske væsker, mat og drikke.

I tillegg til å kjøpe molybdenlegeringer med nikkel, wolfram og andre metaller, er det mulig å bestille tilleggstjenester - behandling av halvfabrikata og ferdige deler ved forskjellige mekaniske og kjemiske metoder for å gi dem visse kvaliteter.

Hvordan kjøpe molybdenlegering lønnsomt?

Selskapet kan bestille produksjon av tunge legeringer basert på ildfaste metaller. Du kan kjøpe molybdenlegering av både vanlige og sjeldne merker. Før du bestiller, anbefaler vi at du kontakter selskapets spesialister. Mange års erfaring som teknolog og en velfungerende produksjonslinje gjør det mulig å strengt overholde GOST-regelverket ved produksjon av pulver, emner i form av ingots og stenger, samt eventuelle komplekse produkter laget av krom-molybden-legeringer , forbindelser som inneholder nikkel, wolfram, etc. metaller i sammensetningen. Ring akkurat nå og finn ut om muligheten for å legge inn en bestilling på et parti med ønsket volum eller for produksjon av deler i henhold til individuelle tegninger.

Denne artikkelen vil se på krom og dets undergruppe: molybden og wolfram. Når det gjelder innhold i jordskorpen, er krom (6∙10 -3%), molybden (3∙10 -4%) og wolfram (6∙10 -4%) ganske vanlige grunnstoffer. De finnes utelukkende i form av forbindelser Hovedmalmen av krom er naturlig kromjernmalm (FeO∙Cr 2 O 3). Av molybdenmalmer er det viktigste mineralet molybdenitt (MoS 2), av wolframmalm - mineralene wolframitt (xFeWO 4 ∙zMnWO 4) og scheelitt (CaWO 4). Naturlig krom består av isotoper med massetall 50 (4,3%), 52 (83,8%), 53 (9,5%), 54 (2,4%), molybden - fra isotoper 92 (15,9%), 94 (9,1%), 95 ( 15,7 %), 96 (16,5 %), 97 (9,5 %), 98 (23,7 %), 100 (9,6 %) og wolfram - fra isotoper 180 (0,1 %), 182 (26,4 %), 183 (14,4 %) , 184 (30,7 %), 186 (28,4 %).

Fysiske egenskaper:


Tetthet, g/cm 3
Smeltepunkt, °C
Kokepunkt, °C

Når de er komprimert, er elementene gråhvite skinnende metaller. Svært rene metaller egner seg godt til maskinering, men spor av urenheter gir dem hardhet og sprøhet.

Kvittering:

For å oppnå elementært krom er det praktisk å starte med en blanding av dets oksid (Cr 2 O 3) med aluminiumspulver. Reaksjonen som begynner ved oppvarming fortsetter i henhold til ligningen (aluminotermi):

Cr 2 O 3 +2Al =Al 2 O 3 +2Сr+129 kcal

Ved produksjon av aluminiumtermisk krom tilsettes vanligvis litt CrO 3 til den innledende Cr 2 O 3 (for å gjøre prosessen mer energisk). Som et resultat av reaksjonen dannes det to lag, hvorav det øvre inneholder rødt (fra spor av kromoksid) aluminiumoksid, og det nedre inneholder omtrent 99,5 % krom. Reduksjonen av MoO 3 og WO 3 med hydrogen til metaller skjer lett over 500 °C.

Molybden og wolfram kan oppnås ved å redusere deres oksider ved høye temperaturer med kull eller hydrogen. Krom kan fås på lignende måte:

Cr203 +3H2 →2Cr+3H2O

WO3 +3H2 →W+3H20

MoO3 +3H2 →Mo+3H2O

Molybdenitt omdannes til MoO 3 ved skyting i luft: 2MoS 2 + 70 2 = 4S0 2 +2MoO 3

En av måtene å oppnå krom på er også reduksjon av kromjernmalm med kull:

Fe(Cr0 2) 2 +2С→2С0 2 +Fe+2Cr (en legering av jern og krom oppnås - ferrokrom).

4Fe(Cr0 2) 2 +8Na 2 CO 3 +70 2 →8Na 2 CrO 4 +2Fe 2 O 3 +8С0 2

Na 2 Cr 2 O 7 + 2 C → Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + C0

Cr 2 O 3 + 2 Al = Al 2 O 3 + 2 Сr + 129 kka l

I laboratoriet utføres ofte en annen reaksjon:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O, og deretter redusert til krom som beskrevet ovenfor.

Dette er interessant:

Svært rent krom kan oppnås for eksempel ved å destillere det elektrolytisk avsatte metallet under høyvakuum. Det er plastisk, men selv når det lagres i luft, absorberer det spor av gasser (0 2, N 2, H 2) og mister plastisitet. Fra malmer Cr, Mo og W smeltes vanligvis ikke fra rene metaller, men fra deres høyprosentlegeringer med jern. Utgangsmaterialet for fremstilling av ferrokrom (minst 60% Cr) er direkte kromjernmalm. Molybdenitt omdannes først tilMoO 3, hvorfra ferromolybden deretter fremstilles (minst 55 % Mo). Manganfattige wolframitter kan brukes for å få ferrotungsten (65-80 % vekt). .

Kjemiske egenskaper:

I forhold til luft og vann er Cr, Mo og W ganske stabile under normale forhold. Under normale forhold reagerer alle tre metallene merkbart bare med fluor, men med tilstrekkelig oppvarming kombineres de mer eller mindre kraftig med andre typiske metalloider. Felles for dem er fraværet av kjemisk interaksjon med hydrogen. Når man beveger seg i undergruppen fra topp til bunn (Cr-Mo-W), reduseres den kjemiske aktiviteten til metaller. Dette er spesielt tydelig i deres holdning til syrer. Krom er løselig i fortynnet HCI og H2SO4. De har ingen effekt på molybden, men dette metallet løses opp i varm, sterk H2SO4. Wolfram er motstandsdyktig mot alle vanlige syrer og deres blandinger (bortsett fra en blanding av flussyre og salpetersyre). Omdannelsen av molybden og wolfram til en løselig forbindelse oppnås lettest ved å legere med nitrat og brus i henhold til følgende skjema:

E+ 3NaNO 3 + Na 2 CO 3 = Na 2 EO 4 + 3 NaNO 2 + C0 2

Natriumwolframat, oppnådd fra wolframitt ved lignende fusjon med brus, spaltes med saltsyre og den frigjorte H 2 WO 4 kalsineres til den omdannes til WO 3.

Alle metaller danner amfotere oksider:

4Cr+302 →2Cr2O3

Dette er interessant :

Cr 2 O 3 er et svært ildfast mørkegrønt stoff, uløselig ikke bare i vann, men også i syrer (det reagerer med alkalier bare i smelter, med syrer bare med sterke (for eksempelHCl ogH 2 SO 4) og bare i en fint dispergert tilstand), er eksempler nedenfor. På grunn av sin intense farge og store motstand mot atmosfæriske påvirkninger, er kromoksid et utmerket materiale for produksjon av oljemaling ("kromgrønn").

2W+30 2 →2W0 3

2Mo+30 2 →2Mo0 3

4СrO3 →2Cr2O3 +30 2

Alle grunnstoffene danner de tilsvarende halogenidene, ved direkte interaksjon, hvor de viser en +3 oksidasjonstilstand:

2E+3Hal 2 →2EHal 3

Løseligheten til Mo0 3 og W0 3 i vann er svært lav, men i alkalier løses de opp og danner salter av molybdinsyre og wolframsyre. Sistnevnte i fri tilstand er nesten uløselige pulvere av hvit (H 2 Mo0 4) eller gul (H 2 W0 4) farge. Ved oppvarming spalter begge syrene lett av vann og omdannes til de tilsvarende oksidene.

Mo03 +2NaOH→Na2MoO4 +H2O

W03+2NaOH→Na2WO4+H2O

Lignende salter kan også oppnås ved å smelte sammen metaller med alkalier i nærvær av oksidasjonsmidler:

2W+4NaOH+302 →2Na2WO4+2H2O

W+2NaOH+3NaNO3 →Na2WO4+3NaNO2+H2O

Likeledes for molybden

2Mo+4NaOH+302 →2Na2MoO4+2H2O

Mo+2NaOH+3NaNO3 →Na2MoO4+3NaNO2+H2O

Ifølge Cr-Mo-W-serien reduseres styrken til syrer H 2 EO 4. De fleste av deres salter er litt løselige i vann. Av derivatene av de vanligste metallene er de som er svært løselige: kromater - bare Na +, K +, Mg 2+ og Ca 2+, molybdater og wolframater - bare Na + og K +. Kromatsalter er vanligvis farget lysegule, CrO 4 2-ion, Cr 2 O 7 2- - oransje; Molybdinsyre og wolframsyre er fargeløse.

Wolfram løses opp bare i en blanding av konsentrert salpetersyre og flussyre :

W+10HF+4HNO3 →WF6 +WOF4 +4NO+7H2O

Konsentrert svovelsyre virker også på molybden:

2Mo+6H2SO4 (kons.) → Mo2 (SO4)3 +3SO2 +6H2O

Krom påvirkes av både HCl, H 2 SO 4 (fortynnet) og H 2 SO 4 (konsentrert), men konsentrert - bare ved oppvarming, siden krom passiveres av konsentrert svovelsyre:

27H2SO4 (konsentrert) +16Cr=8Cr2 (SO4)3 +24H2O+3H2S

2Cr+6HCl→2CrCl3+3H2

3H2SO4+2Cr→Cr2(SO4)3+3H2

Som et typisk syreanhydrid, løses CrO 3 i vann for å danne kromsyre karakterisert ved middels styrke - H 2 CrO 4 (med mangel på CrO 3) (eller dikromsyre, med et overskudd av CrO 3 -H 2 Cr 2 O 7 Kromsyreanhydrid er giftig og meget sterkt oksidasjonsmiddel.

H2O+2СrO3(g) →H2Cr2O7

H 2 O+CrO 3 (uke) → H 2 CrO 4

2СrO3 +12HCl→2CrCl3 +3Cl2 +6H2O

I tillegg til syrer som H 2 CrO 4 (kromatsalter), er det for krom og dets analoger også de som tilsvarer den generelle formelen H 2 Cr 2 O 7 (bikromatsalter).

Løsninger av dikromater viser en sur reaksjon på grunn av det faktum at Cr 2 O 7 2-ionet reagerer med vann i henhold til skjemaet

H 2 O+Cr 2 O 7 2- →2НCrO4 → 2Н + +2CrO 4 2-

Som det fremgår av ligningen, bør tilsetningen av syrer (H + ioner) til løsningen flytte likevekten til venstre, og tilsetningen av alkalier (OH - ioner) til høyre. I samsvar med dette er det lett å få kromater fra bikromater, og omvendt, for eksempel ved reaksjonene:

Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaOH = 2 Na 2 CrO 4 + H 2 O

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 =K 2 SO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O

Salter av kromsyrer i et surt miljø er sterke oksidasjonsmidler. For eksempel oksiderer de HI i kulde, og når de varmes opp, HBr og HCl, utgjør reaksjonsligningen generelt:

Na 2 CrO 4 +14НHal = 2NaHal + 2СrHal 3 +3Hal 2 +7H 2

Dette er interessant:

En blanding av like volumer av en løsning mettet i kulde med en veldig sterk oksiderende effektK 2 Cr 2 O 7 og konsentrertH2SO4 ("kromblanding") brukes i laboratorier for vask av kjemisk glass.

Når CrO 3 interagerer med hydrogenkloridgass, dannes klorid halt(CrO 2 Cl 2), som er en rødbrun væske. Forbindelser av denne sammensetningen er også kjent for Mo og W. De samhandler alle med vann i henhold til følgende skjema:

EO2Cl2+2H20→H2EO4+2HCl

Dette betyr at kromylklorid er syrekloridet til kromsyre. Kromylklorid er et sterkt oksidasjonsmiddel.

CrO 2 Cl 2 + H 2 O + KCl → KCrO 3 Cl + 2HC

Krom viser flere oksidasjonstilstander (+2, +3, +4, +6) Derivater av molybden og wolfram vil bli delvis vurdert, kun de hvor disse metallene har hovedoksidasjonstilstanden: +6.

Dette er interessant :

Forbindelser hvor krom og dets analoger viser oksidasjonstilstander på +2 og +4 er ganske eksotiske.Oksydasjonstilstanden +2 tilsvarer basisk CrO oksid (svart). Cr 2+ salter (blå løsninger) oppnås ved å redusere Cr 3+ salter eller dikromater med sink i et surt miljø ("med hydrogen ved utgivelsestidspunktet").

Kromanaloge dioksider - brun Mo0 2 OgW0 2 - dannes som mellomprodukter under interaksjonen av de tilsvarende metallene med oksygen og kan også oppnås ved å redusere deres høyere oksider med gassformig ammoniakk (de er uløselige i vann og når de varmes opp i luft omdannes de lett tilVtre aksler):

Mo03+H2→MoO2+H2O

3W03 +2NH3 →N2 +3H2O+3W02

2W03 +C→CO2 +2W02

For å oppnå fireverdig kromoksid kan følgende reaksjon også brukes:

2СrO3 →2CrO2+0 2

Hovedfunksjonen til dioksidene er fireverdige molybden og wolframhalogenider. Dannet som et resultat av samspillet mellom Mo0 2 med klor når det varmes opp i nærvær av kullbrun MoCl 4 sublimerer lett som gul damp:

Mo02+2Cl2+2C→MoCl4+2CO

Som nevnt ovenfor er forbindelser hvor krom har en oksidasjonstilstand på +:6 eller +3 mer typiske.

Dikromtrioksid fremstilles ved reaksjonen:

4Cr+302 →2Cr2O3

Men oftere oppnås Cr 2 O 3 og saltene som tilsvarer kromsyre vanligvis ikke fra metall, men ved å redusere seksverdige kromderivater, for eksempel ved reaksjonen:

K 2 Cr 2 O 7 +3S0 2 + H 2 SO 4 =K 2 SO 4 + Cr 2 SO 4) 3 + H 2 O

Virkningen av en liten mengde alkali på en løsning av Cr 2 (SO 4) 3 kan gi et mørkeblått bunnfall av kromoksidhydrat Cr(OH) 3, som er lett løselig i vann. Sistnevnte har en klart definert amfoterisk karakter. Med syrer gir det kromoksidsalter, og under påvirkning av overskudd av alkalier danner det et kompleks med [Cr(OH) 6 ] 3- anion, eller det dannes kromittsalter. For eksempel:

Cr(OH)3 +3HCl=CrCl3 +3H2O

Cr(OH)3 + KOH=K3 [Cr(OH)6] + 2H2O

Cr(OH)3 + KOH = KCrO2 + 2H2O

2NaCrO2 +3Br2 +8NaOH=6NaBr+2Na2CrO4 +4H2O
Cr 2 (SO 4) 3 + ЗH 2 0 2 +10NaOH=3Na 2 SO 4 + 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 O

5Cr 2 O 3 + 6NaBrO 3 + 2H 2 O=3Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 Cr 2 O 7 +3Br 2

Oksydasjonstilstanden til krom +6 tilsvarer kromoksyd: CrO 3. Den kan oppnås ved reaksjonen:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

Dette oksidet, som beskrevet ovenfor, har 2 syrer: krom og dikromatisk. De viktigste derivatene av disse syrene, som nødvendig vet -K 2 Cr 2 O 7 og Na 2 CrO 4 eller Na 2 Cr 2 O 7 og K 2 CrO 4. Begge disse saltene er svært gode oksidasjonsmidler:

2K 2 CrO 4 +3(NH 4) 2 S+8H 2 O=2Cr(OH) 3 +3S+4KOH+ 6NH 4 OH

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6NaI → K 2 SO 4 +(Cr 2 SO 4) 3 +3Na 2 SO 4 + 7H 2 O+3I 2

4H 2 0 2 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → CrO 5 + K 2 SO 4 + 5H 2 O

CrO 5-molekylet har en struktur. Dette er et salt av hydrogenperoksid.

Na 2 CrO 4 + BaCl 2 → BaCrO 4 ↓ + 2 NaCl (kvalitativ reaksjon på barium 2+ kation, gult bunnfall)

K 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 3Na 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 +7H 2 SO 4 +3Na 2 S→3S +Cr 2 (SO 4) 3 +K 2 SO 4 +3Na 2 SO 4 +7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 +4 H 2 SO 4 + 3C 2 H 5 OH→ Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 +3CH3COH+7 H 2 O

3H 2 C=CH-CH 2 -CH 3 +5 K 2 Cr 2 O 7 +20 H 2 SO 4 =

3H 3 C-CH 2 -COOH+3C 0 2 +5 Cr 2 (SO 4) 3 +5 K 2 SO 4 + 23 H 2 O

Applikasjon:

Dette er interessant:

Molybden ble funnet i eldgamle japanske sverd, og wolfram ble funnet i Damaskusdolker. Selv en liten tilsetning av molybden (ca. 0,25%) forbedrer de mekaniske egenskapene til støpejern betydelig.

Redaktør: Galina Nikolaevna Kharlamova

Krom, nikkel Og molybden er de viktigste legeringselementene stål. De brukes i forskjellige kombinasjoner og forskjellige kategorier av legert stål oppnås: krom, krom-nikkel, krom-nikkel-molybden og lignende legeringsstål.

Påvirkningen av krom på egenskapene til stål

Kroms tendens til å danne karbider er gjennomsnittlig blant andrekarbiddannende legeringselementer. Ved lavt Cr/C-forhold av krominnhold i forhold til jern dannes det kun sementitt av typen (Fe,Cr). 3 C. Med en økning i forholdet mellom krom og karboninnhold i Cr/C stål, oppstår kromkarbider av formen (Cr,Fe) 7 C 3 eller (Cr, Fe) 2 3C 6 eller begge. Krom øker stålets evne til å bli termisk herdet, deres motstand mot korrosjon og oksidasjon, gir økt styrke ved høye temperaturer, og øker også slitestyrken til høykarbonstål.

Påvirkningen av nikkel på egenskapene til stål

Nikkel danner ikke karbider i stål. I stål er det et element som bidrar til dannelse og bevaring austenitt . Nikkel øker herdingen av stål. I kombinasjon med krom og molybden øker nikkel ytterligere den termiske herdeevnen til stål og bidrar til å øke stålets seighet og utmattingsstyrke. Oppløses i ferritt Nikkel øker viskositeten. Nikkel øker korrosjonsbestandigheten til austenittiske krom-nikkel-stål i ikke-oksiderende syreløsninger.

Påvirkningen av molybden på egenskapene til stål

Den sjette gruppen av grunnstoffer i det periodiske systemet inkluderer krom 24 Cr, molybden 42 Mo, wolfram 74 W og det radioaktive metallet seaborgium 106 Sg. Krom forekommer i naturen i form av fire stabile isotoper, hvorav 52 Cr dominerer (83,8%). Naturlig molybden og wolfram er en kompleks blanding av henholdsvis syv og fem isotoper, hvorav de fleste forekommer i sammenlignbare mengder i jordskorpen. Dermed utgjør den dominerende nukliden molybden-98 bare 24% av det totale antallet molybdenatomer.

I 1778 oppnådde den svenske kjemikeren K. Scheele oksidet MoO 3 fra molybdenittmineralet MoS 2, under reduksjonen av dette med kull fire år senere isolerte R. Hjelm et nytt grunnstoff - molybden. Navnet kommer fra det greske "molybdos" - bly. Forvirringen stammer fra det faktum at myke materialer som grafitt, bly og molybdenitt MoS 2 tidligere ble brukt som skriveledninger. Dette er assosiert med navnet på grafitt "svart bly" - svart bly.

I 1781 isolerte K. Scheele og T. Wergmann oksidet til et nytt grunnstoff fra mineralet CaWO 4 (scheelitt). To år senere viste spanske kjemikere - brødrene J. og F. d'Eloire - at det samme grunnstoffet er en integrert del av mineralet (Fe, Mn)WO 4 - wolframitt. Navnet kommer fra den tyske Wolf Rahm - ulveskum. Ved smelting av tinn gikk en stor mengde metall tapt og ble til slagg. Dette var forårsaket av det faktum at wolframitt, medfølgende kassiteritt, forstyrret reduksjonen av tinn. Middelaldermetallurger sa at wolframitt sluker tinn som en ulv spiser en sau. Ved å redusere wolframitt med kull fikk de et nytt metall kalt wolfram.

I 1797 studerte den franske kjemikeren L. Vauquelin egenskapene til det oransjerøde mineralet krokoitt PbCrO 4, sendt til ham fra Sibir av den russiske geologen M. Pallas. Når mineralet ble kokt med potaske, ga det en oransjerød løsning

3PbCrO 4 +3K 2 CO 3 + H 2 O = Pb 3 (CO 3) 2 (OH) 2 ¯ + 3K 2 CrO 4, + CO 2,

hvorfra han isolerte kaliumkromat, deretter kromsyreanhydrid og til slutt ved å redusere CrO 3 med kull - det nye metallet krom. Navnet på dette elementet kommer fra det greske "chroma" - farge og er assosiert med variasjonen av farger på forbindelsene. Mineralet kromitt, det viktigste moderne råstoffet for kromproduksjon, ble funnet i Ural i 1798.

Seaborgium ble først oppnådd i 1974 av amerikanske forskere under ledelse av Albert Ghiorso i Berkeley (USA). Syntesen av et element i mengden av flere atomer ble utført i henhold til reaksjonene:

18 O + 249 Jf. 263 106 Sg + 4 1 n,

248 Cf + 22 Ne 266 106 Sg + 4 1 n

Halveringstiden til den lengstlevende isotopen 266 Sg er 27,3 s. Grunnstoffet er oppkalt etter den amerikanske fysikeren og kjemikeren Glenn Seaborg.

Etter de generelle tendensene til å fylle d-undernivået når man beveger seg gjennom perioden for elementer i den sjette gruppen, ville det være nødvendig å anta konfigurasjonen av valenselektronene i grunntilstanden (n-1)d 4 ns 2, som, realiseres imidlertid bare i tilfelle av wolfram. I krom- og molybdenatomer viser det seg at energigevinsten forårsaket av stabiliseringen av et halvfylt undernivå og det fullstendige fraværet av det destabiliserende bidraget fra paringsenergien er høyere enn energien som må brukes på overgangen til en av s. -elektroner til d-undernivået. Dette fører til et "hopp" av elektronet (se avsnitt 1.1) og elektronkonfigurasjonen (n-1)d 5 ns 1 for krom- og molybdenatomer. Radiene til atomer og ioner (tabell 5.1) øker under overgangen fra krom til molybden og endres praktisk talt ikke ved videre overgang til wolfram; deres nære verdier for molybden og wolfram er en konsekvens av lantanidkompresjon. På samme tid, til tross for dette, viser forskjellen i egenskaper mellom disse to elementene seg å være mye mer merkbar enn mellom 4d og 5d elementene i den fjerde og femte gruppen (zirkonium og hafnium, niob og tantal): når du beveger deg bort fra den tredje gruppen av innflytelse svekkes lantanidkompresjon på egenskapene til atomer. Verdiene til de første ioniseringsenergiene under overgangen fra krom til wolfram øker, som for elementer i den femte gruppen.

Tabell 5.1. Noen egenskaper til elementer i gruppe 6

Egenskaper	24 kr	42 mnd	74 W
Antall stabile isotoper
Atommasse	51.9961	95.94	183.84
Elektronisk konfigurasjon	3d 5 4s 1	4d 5 5s 1	4f 14 5d 4 6s 2
Atomradius *, (nm)	0.128	0.139	0.139
Ioniseringsenergi, kJ/mol:
Først (I 1)	653,20	684,08	769,95
Andre (I 2)	1592,0	1563,1	1707,8
Tredje (I 3)	2991,0	2614,7
Fjerde (I 4)	4737,4	4476,9
Femte (I 5)	6705,7	5258,4
Sjette (I 6)	8741,5	6638,2
Ioniske radier**, nm:
E(VI)	0.044	0.059	0.060
E (V)	0.049	0.061	0.062
E (IV)	0.055	0.065	0.066
E (III)	0.061	0.069	–
E (II) ***	0,073 (ns), 0,080 (s)	–	–
Elektronegativitet ifølge Pauling	1.66	2.16	2.36
Elektronegativitet ifølge Allred-Rochow	1.56	1.30	1.40
Oksidasjonstilstander ****	(–4), (–2), (–1), (+2), +3, (+4), (+5), +6	(–2), (–1), (+2), +3, (+4), (+5), +6	(–2), (–1), (+2), (+3), (+4), +5, +6

* For koordinasjonsnummer CN = 12.

** For koordinasjonsnummer CN = 6.

*** Radius er indikert for lav- (ns) og høy-spinn (hs) tilstander.

**** Ustabile oksidasjonstilstander er angitt i parentes.

I ulike forbindelser viser grunnstoffene krom, molybden og wolfram oksidasjonstilstander fra –4 til +6 (tabell 5.1). Som i andre grupper av overgangsmetaller øker stabiliteten til forbindelser med den høyeste oksidasjonstilstanden, samt koordinasjonstall, fra krom til wolfram. Krom, som andre d-metaller, har i lavere oksidasjonstilstander et koordinasjonsnummer på 6, for eksempel 3+, –. Når graden av oksidasjon øker, reduseres uunngåelig metallets ioniske radius, noe som fører til en reduksjon i koordinasjonstallet. Det er grunnen til at krom i høyere oksidasjonstilstander i oksygenforbindelser har et tetraedrisk miljø, realisert for eksempel i kromater og dikromater, uavhengig av surheten til mediet. Prosessen med polykondensering av kromationer, som suksessivt fører til dikromater, trikromater, tetrakromater og til slutt til hydratisert kromsyreanhydrid, er bare en sekvensiell økning i kjeden av CrO 4 tetraedre forbundet med vanlige hjørner. For molybden og wolfram er tetraedriske anioner tvert imot stabile bare i et alkalisk medium, og ved forsuring øker de koordinasjonstallet til seks. Den resulterende metall-oksygen oktaedrene MO 6 kondenserer gjennom vanlige kanter til komplekse isopolyanioner som ikke har noen analoger i kromkjemi. Ettersom graden av oksidasjon øker, øker de sure og oksiderende egenskapene. Således viser Cr(OH)2-hydroksid bare basiske egenskaper, Cr(OH)3 viser amfotere egenskaper, og H2CrO4 viser sure egenskaper.

Krom(II)-forbindelser er sterke reduksjonsmidler som øyeblikkelig oksideres av atmosfærisk oksygen (Fig. 5.1. Frostdiagram for krom, molybden og wolfram). Deres reduserende aktivitet (E o (Cr 3+ /Cr 2+) = –0,41 V) er sammenlignbar med lignende vanadiumforbindelser.

Tabell 5.2. Stereokjemi av noen Cr, Mo og W forbindelser

Oksidasjonstilstand	Koordinasjonsnummer	Stereometri	Cr	Mo, W
-4 (d 10)		Tetraeder	Na 4
-2 (d 8)		Trigonal bipyramide	Na 2	Na 2
-1 (d 7)		Oktaeder	Na 2	Na 2
0 (d 6)		Oktaeder	[Сr(CO) 6 ]
+2 (d 4)		Flat-firkantet		-
	Firkantet pyramide	-	4 -
	Oktaeder	K4CrF2, CrS	Me 2 W(PMe 3) 4
+3(d 3)		Tetraeder	-	2–
	Oktaeder	3+	3 -
+4(d 7)		Oktaeder	K2	2 -
	Dodekaeder	-	4 -
+5(d 1)		Oktaeder	K2	-
+6(d o)		Tetraeder	CrO 4 2 -	MO 4 2 -
	Oktaeder	CrF 6	i isopolforbindelser
	?	-	2 -

Den mest karakteristiske oksidasjonstilstanden for krom er +3 (fig. 5.1). Den høye stabiliteten til Cr(III)-forbindelser er assosiert med begge termodynamiske faktorer - den symmetriske d 3-konfigurasjonen, som gir høy styrke til Cr(III) - ligandbindingen på grunn av den høye energien til stabilisering av krystallfeltet (ESF) i det oktaedriske feltet () til liganden, og med den kinetiske inertheten til oktaedriske krom(III)-kationer. I motsetning til molybden- og wolframforbindelser i høyere oksidasjonstilstander, er krom(VI)-forbindelser sterke oksidasjonsmidler E 0 ( /Cr 3+) = 1,33 V. Kromationer kan reduseres med hydrogen ved separasjonstidspunktet i saltsyreløsning til Cr 2 + ioner , molybdater - til molybden(III)-forbindelser, og wolframater - til wolfram(V)-forbindelser.

Forbindelser av molybden og wolfram i lavere oksidasjonstilstander inneholder metall-metallbindinger, det vil si at de er klynger. De mest kjente er oktaedriske klynger. For eksempel inneholder molybdendiklorid Mo 6 Cl 8: Cl 4-grupper. Ligandene som utgjør klyngeionet er bundet mye tettere enn de eksterne, derfor er det mulig å utfelle bare en tredjedel av alle kloratomer når de utsettes for en alkoholløsning av sølvnitrat. Metall-til-metall-bindinger finnes også i noen krom(II)-forbindelser, for eksempel karboksylater.

Til tross for den nære støkiometrien til forbindelsene til elementene i den sjette gruppen av krom og svovelgruppen, hvis atomer inneholder samme antall valenselektroner, observeres bare en fjern likhet mellom dem. For eksempel har sulfationet de samme dimensjonene som kromatet og kan isomorf erstatte det i noen salter. Krom (VI) oksoklorid er lik i sin evne til å hydrolysere til sulfurylklorid. Samtidig viser sulfationer i vandige løsninger praktisk talt ikke oksiderende egenskaper, og selenater og tellurater har ikke evnen til å danne isopolyforbindelser, selv om individuelle atomer av disse elementene kan inkluderes i deres sammensetning.

Sammenlignet med d-elementer i den fjerde og femte gruppen, er krom-, molybden- og wolframkationer preget av en mye høyere Pearson "mykhet", som øker nedover i gruppen. Konsekvensen av dette er den rike kjemien til sulfidforbindelser, spesielt utviklet i molybden og wolfram. Selv krom, som har den største stivheten sammenlignet med andre elementer i gruppen, er i stand til å erstatte oksygenmiljøet med svovelatomer: for eksempel ved å smelte sammen krom(III)oksid med kaliumtiocyanat, kan KCrS 2 sulfid oppnås.

5.2. Utbredelse i naturen. Tilberedning og bruk av enkle stoffer.

Elementene i den sjette gruppen er jevne og derfor mer vanlige enn de odde elementene i den 5. og 7. gruppen. Deres naturlige galakse består av et stort antall isotoper (tabell 5.1). Krom er det vanligste i naturen. Innholdet i jordskorpen er 0,012 vekt% og kan sammenlignes med forekomsten av vanadium (0,014 vekt%) og klor (0,013 vekt%). Molybden (3×10 -4 % masse) og wolfram (1×10 -4 % masse) er sjeldne og spormetaller. Det viktigste industrielle krommineralet er kromjernmalm FeCr 2 O 4 . Andre mineraler er mindre vanlige - krokoitt PbCrO 4, krom oker Cr 2 O 3. Hovedformen for forekomst av molybden og wolfram i naturen er feltspat og pyroksener. Av molybdenmineralene er molybdenitt MoS 2 det viktigste, hovedsakelig på grunn av at det ikke inneholder nevneverdige mengder andre metaller, noe som i stor grad letter bearbeidingen av malm. Produktene av dets oksidasjon under naturlige forhold er wulfenitt PbMoO 4 og powellite CaMoO 4 . De viktigste wolframmineralene er scheelite CaWO 4 og wolframitt (Fe,Mn)WO 4 , men det gjennomsnittlige wolframinnholdet i malmene er ekstremt lavt - ikke mer enn 0,5 %. På grunn av de lignende egenskapene til molybden og wolfram, eksisterer komplette faste løsninger av CaMoO4-CaWO4 og PbMoO4-PbWO4.

For mange tekniske formål er det ikke nødvendig å skille jernet og krom som finnes i kromjernmalm. En legering som dannes når den reduseres med kull i elektriske ovner

FeCr 2 O 4 + 4C Fe + 2Cr + 4CO,

Ferrokrom er mye brukt i produksjon av rustfritt stål. Hvis silisium brukes som reduksjonsmiddel, oppnås ferrokrom med lavt karboninnhold, som brukes til produksjon av sterke kromstål.

Rent krom syntetiseres ved reduksjon av Cr 2 O 3 oksid med aluminium

Сr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3

eller silisium

2Cr 2 O 3 + 3Si = 4Cr + 3SiO 2.

I den aluminotermiske metoden er en forvarmet blanding av krom(III)oksid og aluminiumpulver med oksidasjonsmiddeltilsetninger (Fotnote: varmen som frigjøres under reduksjonen av kromoksid med aluminium er ikke nok til at prosessen skal skje spontant. Kaliumdikromat, bariumperoksid , kromsyreanhydrid brukes som et oksidasjonsmiddel) fylles i digelen. Reaksjonen initieres ved å antenne en blanding av aluminium og natriumperoksid. Renheten til det resulterende metallet bestemmes av innholdet av urenheter i det opprinnelige kromoksidet, så vel som i reduksjonsmidler. Det er vanligvis mulig å oppnå metall med 97-99 % renhet, som inneholder små mengder silisium, aluminium og jern.

For å oppnå oksidet blir kromjernmalm utsatt for oksidativ smelting i et alkalisk miljø

4FeCr 2 O 4 + 8Na 2 CO 3 + 7O 2 8Na 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8CO 2,

og det resulterende Na2Cr04-kromatet behandles med svovelsyre.

2Na 2 CrO 4 + 2H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaHSO 4 + H 2 O

I noen industrianlegg brukes karbondioksid i stedet for svovelsyre, og utfører prosessen i autoklaver under et trykk på 7 - 15 atm.

2Na 2 CrO 4 + H 2 O + 2CO 2 = Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaHCO 3.

Ved normalt trykk forskyves reaksjonens likevekt til venstre.

Deretter dehydreres det krystalliserte natriumbikromatet Na 2 Cr 2 O 7 × 2H 2 O og reduseres med svovel eller kull

Na 2 Cr 2 O 7 + 2C Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO.

Det reneste krom i industrien oppnås enten ved elektrolyse av en konsentrert vandig løsning av kromsyreanhydrid i svovelsyre, en løsning av krom(III)sulfat Cr 2 (SO 4) 3 eller krom-ammoniumalun. Krom med en renhet større enn 99 % frigjøres på en katode laget av aluminium eller rustfritt stål. Fullstendig rensing av metallet fra nitrogen- eller oksygenforurensninger oppnås ved å holde metallet i en hydrogenatmosfære ved 1500 °C eller ved destillasjon i høyvakuum. Den elektrolytiske metoden lar en oppnå tynne filmer av krom, og det er derfor den brukes i galvanisering.

For å oppnå molybden brennes malm anriket ved flotasjon

900 – 1000 ºС

2MoS 2 + 7O 2 = 2 MoO 3 + 4SO 2.

Det resulterende oksidet destilleres av ved reaksjonstemperaturen. Deretter renses det ytterligere ved sublimering eller oppløses i en vandig løsning av ammoniakk

3MoO 3 + 6NH 3 + 3H 2 O = (NH 4) 6 Mo 7 O 24,

omkrystalliseres og dekomponeres igjen i luft til oksidet. Metallpulver oppnås ved å redusere oksidet med hydrogen:

MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O,

presset og smeltet i en lysbueovn i en atmosfære av inert gass eller omdannet til en ingot ved hjelp av pulvermetallurgi. Dens essens ligger i produksjon av produkter fra fine pulvere ved kaldpressing og påfølgende høytemperaturbehandling. Den teknologiske prosessen med å produsere produkter fra metallpulver inkluderer forberedelse av blandingen, støping av emner eller produkter og sintring av dem. Støping utføres ved kaldpressing under høyt trykk (30–1000 MPa) i metallformer. Sintring av produkter fra homogene metallpulvere utføres ved temperaturer som når 70–90 % av metallets smeltetemperatur. For å unngå oksidasjon utføres sintring i en inert, reduserende atmosfære eller i vakuum. Dermed blir molybdenpulver først presset i stålformer . Etter foreløpig sintring (ved 1000-1200 °C) i en hydrogenatmosfære, varmes arbeidsstykkene (stubbene) opp til 2200-2400 °C. I dette tilfellet smelter individuelle krystallitter fra overflaten og fester seg sammen, og danner en enkelt ingot som utsettes for smiing.

Utgangsmaterialet for produksjon av wolfram er dets oksid WO 3 . For å oppnå det blir malm (scheelite CaWO 4 eller wolframite FeWO 4), tidligere anriket ved flotasjon i løsninger av overflateaktive stoffer, utsatt for alkalisk eller syreåpning. Alkalisk disseksjon utføres ved å dekomponere konsentratet i autoklaver med en brusløsning ved 200 °C

CaWO 4 + Na 2 CO 3 = Na 2 WO 4 + CaCO 3 ¯.

Likevekten skifter til høyre på grunn av bruk av et tredobbelt overskudd av brus og utfelling av kalsiumkarbonat. I følge en annen metode spaltes wolframittkonsentrater ved oppvarming med en sterk løsning av kaustisk soda eller sintring med brus ved 800-900 °C

CaWO 4 + Na 2 CO 3 = Na 2 WO 4 + CO 2 + CaO.

I alle tilfeller er det endelige nedbrytningsproduktet natriumwolframat, som utlutes med vann. Den resulterende løsningen surgjøres og wolframsyre utfelles

Na 2 WO 4 + 2 HCl = H 2 WO 4 ¯ + 2 NaCl.

Sur disseksjon av scheelite produserer også wolframsyre:

CaWO 4 + 2 HCl = H 2 WO 4 ¯ + CaCl 2.

Det frigjorte wolframsyreutfellingen dehydreres

H 2 WO 4 = WO 3 + H 2 O.

Det resulterende oksidet reduseres med hydrogen

WO3 + 3H2 = W + 3H2O.

Oksydet som brukes til produksjon av høyrent wolfram er forhåndsrenset ved oppløsning i ammoniakk, krystallisering av ammoniumparawolframat og dens påfølgende dekomponering.

Når oksidet reduseres, oppnås wolframmetall også i form av et pulver, som presses og sintres ved 1400 ºС, og deretter varmes stangen opp til 3000 ºС, og passerer en elektrisk strøm gjennom den i en hydrogenatmosfære. Wolframstenger tilberedt på denne måten oppnår plastisitet; fra dem trekkes for eksempel wolframfilamenter for elektriske glødelamper. Store krystallinske blokker av wolfram og molybden produseres ved elektronstrålesmelting i vakuum ved 3000-3500 oC.

Krom brukes i metallurgi i produksjon av rustfritt stål, som har unik korrosjonsbestandighet. Tilsetning av bare noen få prosent krom til jern gjør metallet mer utsatt for varmebehandling. Krom brukes til å legere stål som brukes til å lage fjærer, fjærer, verktøy og lagre. En ytterligere økning i krominnholdet i stål fører til en skarp endring i dets mekaniske egenskaper - en reduksjon i slitestyrke og utseendet til sprøhet. Dette skyldes det faktum at når krominnholdet i stål er mer enn 10 %, går alt karbonet i det i form av karbider. Samtidig er slikt stål praktisk talt ikke utsatt for korrosjon. Den vanligste typen rustfritt stål inneholder 18 % krom og 8 % nikkel. Karboninnholdet i det er veldig lavt - opptil 0,1%. Rustfritt stål brukes til å lage turbinblader, ubåtskrog, samt rør, metallfliser og bestikk. En betydelig mengde krom brukes til dekorative korrosjonsbestandige belegg, som ikke bare gir produktene et vakkert utseende og øker levetiden, men også øker slitestyrken til maskindeler og verktøy. Krombelegget med et underlag av kobber og nikkel beskytter stålet godt mot korrosjon, og gir produktene et vakkert utseende. Deler av biler, sykler og enheter utsettes for beskyttende og dekorativ forkromning; tykkelsen på den påførte filmen overstiger vanligvis ikke 5 mikron. Når det gjelder reflektivitet, er krombelegg nest etter sølv og aluminium, og det er derfor de er mye brukt i produksjon av speil og spotlights. Nikkellegeringer som inneholder opptil 20 % krom (nikrom) brukes til fremstilling av varmeelementer - de har høy motstand og blir veldig varme når strømmen går. Tilsetningen av molybden og kobolt til slike legeringer øker deres varmebestandighet betydelig; gassturbinblader er laget av slike legeringer. Sammen med nikkel og molybden er krom en del av metallkeramikk, et materiale som brukes i tannproteser. Kromforbindelser brukes som grønne (Cr 2 O 3, CrOOH), gule (PbCrO 4, CdCrO 4) og oransje pigmenter. Mange kromater og dikromater brukes som korrosjonshemmere (CaCr 2 O 7, Li 2 CrO 4, MgCrO 4), trebeskyttelsesmidler (CuCr 2 O 7), soppdrepende midler (Cu 4 CrO 7 ×xH 2 O), katalysatorer (NiCrO 4, ZnCr204). Verdens kromproduksjon overstiger for tiden 700 tusen tonn per år.

Molybden brukes også i metallurgi for å lage harde og slitesterke, kjemisk motstandsdyktige og varmebestandige strukturelle legeringer, som et legeringsadditiv til rustningsstål. De termiske ekspansjonskoeffisientene til molybden og noen typer glass (de kalles "molybdenglass") er nære, derfor er innganger til elektriske glassvakuumenheter og pærer av kraftige lyskilder laget av molybden. På grunn av det relativt lille termiske nøytronfangstverrsnittet (2,6 barn), brukes molybden som et strukturelt materiale i atomreaktorer . Molybdentråd, bånd og stenger fungerer som varmeelementer og varmeskjold i vakuuminstallasjoner. Molybden, legert med titan, zirkonium, niob og wolfram, brukes i luftfart og raketter for produksjon av gassturbiner og motordeler.

Wolfram er det beste materialet for filamenter og spiraler i glødelamper, radiorørkatoder og røntgenrør. Den høye driftstemperaturen (2200-2500 o C) gir større lysutbytte, og den lave fordampningshastigheten og evnen til å holde formen (ikke henge ved oppvarming til 2900 o C) sikrer lang levetid på filamentene. Tungsten brukes også til å lage harde, slitesterke og varmebestandige legeringer innen maskinteknikk og rakett. Stål som inneholder 20% wolfram har evnen til å selvherde - kniver av skjæreverktøy er laget av dem. Wolframlegeringer kombinerer med fordel varmebestandighet og varmebestandighet ikke bare i fuktig luft, men også i mange aggressive miljøer. For eksempel, når 10 % wolfram tilsettes nikkel, øker korrosjonsmotstanden 12 ganger. Tungsten-rhenium termoelementer tillater måling av temperaturer opp til 3000 °C.