铬和铝合金物理及化学性质
物理性质铬是银白色有光泽的金属,纯铬有延展性,含杂质的铬硬而脆。
化学性质
铬能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸,而生成蓝色溶液。与空气接触则很快变成绿色,被空气中的氧氧化成绿色的Cr2O3的缘故。
Cr
+
2HCl=
CrCl2
+
H2↑
4CrCl2
+
4HCl
+
O2=
4CrCl3+
2H2O
铬与浓硫酸反应,则生成二氧化硫和硫酸铬(Ⅲ)。
2Cr
+
6H2SO4
=Cr2(SO4)3+
3SO2↑
+
6H2O
但铬不溶于浓硝酸,因为表面生成紧密的氧化物薄膜而呈钝态。在高温下,铬能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。
铬与稀硫酸反应。
Cr
+
H2SO4
=
CrSO4
+
H2↑
物理性质铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良
的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
别听下面的
虽然是对的(只对了一半)活泼金属可以这样,cu还是算了吧
1两头盐中间金属
比如选硫酸铝溶液,铜片,硫酸铬溶液鉴别,把cu篇放在其中
2两头金属中间盐
选硫酸铜溶液,将铝条铬片放在其中,看谁析出cu
浓硫酸与铝和铁会有钝化现象,金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜,阻止继续反应。常见例子有冷浓硫酸、冷浓硝酸与铁、铝均可发生钝化,但在加热情况下就会避免。
Fe与过量浓硫酸反应:2Fe+6H2SO4(热、浓)=Fe2(SO4)3+3SO2(气)+6H2O
2.当Fe过量时,硫酸会变稀,这时发生的就是Fe与稀硫酸的反应了。
(1)铁与稀硫酸反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2(气)
(2)铁与Fe2(SO4)3反应:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4
铝的原理是一样的
阳极氧化铝的制备原理是阳极效应(又名阳极化处理)。
反应机理
阳极效应是熔盐电解特有的现象,而以电解铝生产表现犹为明显。生产中当阳极效应发生时,电解槽电压急剧升高,达到20~50V,有时甚至更高。它的发生对整个电解系列产生很大影响,使电流效率降低,影响电解的各技术指标,且使铝的产量和质量降低,破坏了整个电解系列的平稳供电。在处理的方法上,不外乎有两种:用效应棒(木棒)熄灭,或降低阳极,增加氧化铝的下料量,以达到熄灭阳极效应的目的。到目前还未发现有更好的处理方法。
阳极氧化铝卷板
阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行,电解质中含氧离子逐渐减少,当达到一定程度后,则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物,炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒,这些炭粒附在阳极表面上,阻止了电解质与阳极的接触,使电解质不能很好地湿润阳极,就像水不能湿润涂油的表面一样,使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜,阳极过电压增大,引起阳极效应。当加入新的氧化铝后,在阳极上又析出氧,氧与炭粉反应,逐渐使阳极表面清静,电阻减小,电解过程又趋于正常。
危害
在生产方面当阳极效应发生时,电解质的温度急剧升高,由正常值的940℃~955℃急速升高到980℃~990℃,炉帮熔化变薄,增加了侧部炭块被侵蚀的可能性。电压的急剧升高,使系列电流波动,影响电解槽的产量。电耗增加。生产中阳极效应的熄灭方法是:将效应棒即(大约2~3米直径2~4cm的树枝)插入铝液中使木棒燃烧排除阳极底掌的气体薄膜,清洁阳极底部,实际是在燃烧铝液,整个过程大约持续3~5分钟,而此时电解的电化学过程是停止的,这也就是电解职工常说的"效应时间不产铝,而且还要跑电耗的"原因所在。因此造成铝液的严重损失。以300KA中间下料预焙槽为例:效应系数0.3次/槽日,效应时间5min,电流效率93%,一个阳极效应少产原铝:300×0.3355×5÷60=8.4kg,每吨铝电耗增加158kwh。 这种能量在生产中大多转化为热能,使电解槽极距间温度急剧升高,进而向阳极四周传导,使的电解槽温度升高,引起电解质中氟化铝的大量挥发。因此传统的阳极效应法已不能适应当今现代电解槽生产。
在环境方面铝电解生产中,阳极效应还伴随着对大气臭氧层有破坏性的PFCs(CF4·C2F6)气体的产生。当今西方发达国家对铝电解的环保要求极为严格。
应该先中和,再沉淀,最后排放。
1.中和沉淀
用酸、碱调节废液pH为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节pH为9左右,继续搅拌10min,加入碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。
2,还原处理
含铬钾铝废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚硫酸钠、铁屑,还原,然后加入碱,如氢氧化钠、氢氧化钙碳酸钠等,使三价格形成Cr(OH)3沉淀,清液可排放。沉淀干燥后可用焙烧法处理,使其与煤渣一起焙烧,处理后可填埋。
3,集中储存,根据废液性质确定储存容器和储存条件。废液储存容器必须贴上标签、写明种类、储存时间等
chromium
一种化学元素。化学符号cr,原子序数24,原子量51.9961,属周期系ⅵb族。1797年法国n.-l.沃克兰从西伯利亚红铅矿(即铬铅矿)中发现一种新元素,次年用碳还原法制得这种金属。因为铬能形成多种颜色的化合物,便用希腊文chromos(含义是颜色)命名为chromium。铬在地壳中的含量为1.0×10-2%。最重要的矿物为铬铁矿。
铬是钢灰色有光泽的金属,熔点1857℃,沸点2672℃,20℃时的密度,单晶为7.22克/厘米3,多晶为7.14克/厘米3。有延展性,但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼,常温下对氧和水汽都是稳定的,铬在高于600℃时开始和氧发生反应,但当表面生成氧化膜以后,反应便缓慢,当加热到1200℃时,氧化膜被破坏,反应重新变快。高温下,铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸,遇硝酸后钝化,不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。铬的氧化态为-1、-2、+1、+2、+3、+4、+5、+6。铬的氧化物有氧化亚铬(cro)、三氧化二铬(cr2o3)、三氧化铬(cro3)。三氧化铬是红色针状晶体,高温下分解为三氧化二铬和氧气,是强氧化剂,酒精和它接触后能着火,在染料和皮革工业中有广泛的用途。铬酸盐的通式为mcro4或miicro4(im为一价金属,iim为二价金属)。铬酸盐在酸性溶液中存在以下平衡:
cro是铬酸根离子,在溶液中显黄色。cr2o是重铬酸根离子,在溶液中显橙红色。此反应的平衡常数k=1×1014,表明在酸性溶液中cr2o占优势,在碱性溶液中cro占优势。碱金属的铬酸盐都易溶于水,是强氧化剂,银和铅的铬酸盐不溶于水。铬和铁、铝一样,是一种成矾元素,可形成钾铬矾〔kcr(so4)
2·12h2o〕,是制高级皮革必需的。铬还容易形成配位化合物,如〔cr(nh3)〕6cl3、〔cr(nh3)
5cl〕cl2、〔cr(nh3)4cl2〕cl等。铬及其化合物有毒,可引起鼻膜炎、支气管哮喘和肾病等。
金属铬的制法有:①在电炉中用金属铝还原三氧化二铬。②电解铵铬矾溶液。③最纯的铬采用真空下使二碘化铬或羰基铬热分解方法。钢中加铬、镍或铬、锰组成的不锈钢广泛用于制造化工设备。铬钴合金硬度高用于切削工具。铬的镀层可使外表美观,耐磨和抗腐蚀性能好。铬橙、铬红、铬黄、铬绿都是重要的无机颜料。