CHROM,
MOLYBDEN, WOLFRAM
KAROLÍNA NOVÁKOVÁ, II.G
CHROM
• Značka : Cr
• Latinsky : Chromium
• Číslo : 24
• 6.skupina, 4. perioda, blok „d“
• Objeven roku 1797 Louisem Nicolasem Vauquelinem
CHROM - VLASTNOSTI
• Elektronegativita : 1,66
• Světle bílý, lesklý, nejtvrdší elementární kov
• Má nízkou reaktivitu a vysokou chemickou odolnost
• Oxidační čísla : -II, -I, I, II, III, IV, V, VI
• Vyskytuje se i ve sloučeninách
• Skupenství : pevné
• Tvrdost : 8,5
• Je tepelně vodivý
• Bod tání : 1875-1907ºC
• Bod varu : 2672ºC
CHROM – VÝSKYT
• Chrom se vyskytuje velmi často současně s rudami železa např. jako ruda chromit.
(oxid železnato-chromitý FeOCr2O3)
• Dalším důležitým minerálem chromu je krokoit (chroman olovnatý PbCrO4)
• Malá množství chromu přispívají k zabarvení drahokamů smaragdu a rubínu
• Největší světové zásoby : JAR (1/2 světové produkce), Kazachstán, Indie, Turecko
• Chrom se dostává do životního prostředí především ve formě šestimocné a trojmocné v důsledku přírodních procesů a lidské činnosti. Chrom se dostává do lidského
organismu dýcháním vzduchu, konzumací potravin obsahující chrom (např. : med, ořechy, fazole)
CHROM - VÝROBA
• Hlavním postupem metalurgického získávání chromu je redukce chromitu uhlíkem (koksem) ve vysoké peci: FeCr2O4 + 4 C → Fe + 2 Cr + 4 CO
• Výroba čistého chromu je komplikovanější. Nejprve je z chromové rudy působením roztaveného hydroxidu sodného připraven dichroman sodný, který je uhlíkem
redukován za vzniku oxidu chromitého. Posledním krokem je redukce oxidu hliníkem nebo křemíkem za vzniku elementárního chromu. Cr2O3 + 2 Al → 2 Cr + Al2O3
CHROM - VYUŽITÍ
• Výroba zrcadel
• Ochrana před korozí
• Oxid chromitý se používá jako zelený pigment (tisk bankovek)
• Součást katalyzátorů
• Chromité soli se využívají v koželužství při chromočinění kůží
• Chrom se také přidává do mosazi, aby se tím zvětšila její tvrdost
• Klasickým příkladem je chromování chirurgických nástrojů i jiných zařízení používaných v medicíně (sterilizátory, zubařské nástroje a podobné předměty sloužící k vyšetření pacienta).
• Chromované předměty - často ve vybavení koupelen
MOLYBDEN
• Značka : Mo
• Latinsky : Molybdaenum
• Číslo : 42
• Skupina : 6., perioda : 5 , blok „d“
• Objeven roku 1778 švédským chemikem Carlem Wilhelmem Scheelem
• Název z řečtiny - olovo – „molybdos“
MOLYBDEN - VLASTNOSTI
• Stříbrobílý, lesklý, značně tvrdý kov.
• Je znám i v šedé práškové formě.
• Molybden je chemicky značně odolný prvek.
• Za normální teploty reaguje kovový molybden pouze s fluorem za vzniku fluoridu
molybdenového MoF6, s ostatními prvky reaguje pouze za vysokých teplot. V hydroxidech ani běžných kyselinách se nerozpouští, reakce molybdenu s kyselinou dusičnou probíhá zvolna za vzniku oxidu molybdenového:
Mo + 2HNO3 → MoO3 + 2NO + H2O
• Molybden se nejlépe rozpouští ve směsi koncentrované kyseliny fluorovodíkové a horké koncentrované kyseliny dusičné, reakce probíhá za vzniku komplexní kyseliny:
Mo + 4HF + 2HNO3 → H2[MoO2F4] + 2NO + 2H2O
• Reakce molybdenu s vodní párou probíhá při teplotě nad 700°C:
Mo + 2H2O → MoO2 + 2H2
MOLYBDEN - VÝSKYT
• Vysoký obsah molybdenu je v luštěninách, celozrnném obilí a rýži. Poměrně dobrými zdroji jsou vnitřnosti, mléko a mléčné výrobky, ovoce, zelenina, ryby a tuky.
• Nejvýznamnější rudou je molybdenit (sulfid molybdeničitý, MoS2), jehož ložiska se nacházejí především v Coloradu v USA.
• Dalšími rudami jsou wulfenit - molybdenan olovnatý, (PbMoO4) a powellit (Ca(Mo,W)O4).
MOLYBDEN - VÝROBA
• Výroba molybdenu se provádí redukcí oxidu molybdenového vodíke ve fluidní peci.
Redukce oxidu molybdenového probíhá postupně v jednotlivých teplotních pásmech pece ve třech krocích při teplotách 400 až 1100°C.
• Produktem redukce je práškový molybden, který se slinováním při teplotě 2400°C převádí do kovové podoby. Oxid molybdenový potřebný k redukci se připravuje oxidačním pražením molybdenitu při teplotě okolo 700°C:
2MoS2 + 7O2 → 2MoO3 + 4SO2
MOLYBDEN - VYUŽITÍ
• Základní praktické využití nalézá molybden v metalurgii při výrobě speciálních ocelí
• Proto se z molybdenových ocelí vyrábějí silně mechanicky namáhané součásti strojů jako například hlavně děl, geologické vrtné hlavice a nástroje pro obrábění kovů.
Z molybdenu se také vyrábí povrchová vrstva pístních kroužků
• Používá se pro výrobu petrochemických katalyzátorů
• V zemědělství se jeho sloučeniny využívají jako pro některá umělá hnojiva, například pro pěstování brokolice nebo květáku
WOLFRAM
• Značka : W
• Latinsky : Wolframium
• Číslo : 74
• Skupina :
• Objeven roku 1781 švédským chemikem Carlem Wilhelmem Sheelem
• Ve sloučeninách nejčastěji v oxidačním stupni : VI
WOLFRAM - VLASTNOSTI
• Světle šedý až bílý, lesklý kov
• Tvrdost : 7,5
• Skupenství : pevné
• Teplota tání : 3422ºC
• Teplota varu : 5660ºC
• Je velmi stálý – netečný k působení vody a odolává působení většiny běžných minerálních kyselin
• Nejlepším rozpouštědlem wolframu : kyselina dusičná a fluorovodíková
WOLFRAM - VÝSKYT
• Hlavními minerály wolframu jsou : wolframit – wolfram železnato-manganatý FeMnWo4 scheelit – wolframan vápenatý CaWO4
stolzit – wolfram olovnatý PbWO4
• Ložisko rud v Kašperských Horách
• Největší zásobárny : Čína, Rusko, USA
• V Evropě : Rakousko, Portugalsko, Španělsko
WOLFRAM - VÝROBA
• Při metalurgické výrobě wolframu se obvykle nejprve mechanicky separují těžké frakce rudy a výsledný koncentrát se taví s hydroxidem sodným (NaOH). Tavenina se
louží vodou, do níž přechází vzniklý wolframan sodný, Na2WO4.
• Čistý wolfram se získává redukcí oxidu wolframového vodíkem při teplotě 850ºC : WO3 + 3 H2 → W + 3 H2O
WOLFRAM - VYUŽITÍ
• Materiál pro výrobu žárovkových vláken
• V elektrotechnice – materiál pro anodu (terčík) rentgenky
• Rychlořezné oceli obsahují až 18% wolframu
• Díky své vysoké hustotě slouží jako materiál penetračních projektilů (penetrátorů). Ty jsou používány již od druhé světové války pro prorážení pancíře tanků, stěn bunkrů a
opevnění.
• Pseudoslitiny wolframu (s niklem, železem a kobaltem) vyrobené práškovou metalurgií se využívají kvůli své dobré schopnosti odstínit rentgenové
záření a záření gama jako materiál pro radiační stínění např. v kobaltových ozařovačích, používaných k ozařování zhoubných nádorů.
