Ni >Ni最大用途也是作合金。钢中加Ni,增强机械强度,抗拉强度。 航空材料中的改进经常以N基合金作为对比。它也是不锈钢的成 分之一。抗腐蚀抗酸性,电镀上常用。 >除此之外,Ni合金还有功能性的作用。Ni一Ti记忆合金,在转变 温度之上(较硬)把它加工成形,这是它的“永久记忆形状”, 转变温度之下(较软)可以任意冷加工变形,但温度上升至转变 温度之上,就恢复“永久记忆”的形状。 >36%的镍钢,体积不随温度变化,这在精密仪器中非常重要。 46%的Ni一Fe,膨胀系数也小,与Pt,玻璃相似,称“类铂”。 6
Ni ¾ Ni最大用途也是作合金。钢中加Ni,增强机械强度,抗拉强度。 航空材料中的改进经常以Ni基合金作为对比。它也是不锈钢的成 分之一。抗腐蚀抗酸性,电镀上常用。 ¾ 除此之外,Ni合金还有功能性的作用。Ni-Ti记忆合金,在转变 温度之上(较硬)把它加工成形,这是它的“永久记忆形状” , 转变温度之下(较软)可以任意冷加工变形,但温度上升至转变 温度之上,就恢复“永久记忆”的形状。 ¾ 36%的镍钢,体积不随温度变化,这在精密仪器中非常重要。 46%的Ni-Fe,膨胀系数也小,与Pt,玻璃相似,称“类铂” 。 6
lustrous metallic with a grayish tinge 二、The simple substances Fe 1.Physical properties: >铁系元素的熔沸点随原子序数的 增加而降低,这可能是因为3d轨道 hard lustrous gray metal 中成单电子数依次减少使金属键减 Co 弱的缘故 >它们都具有金属光泽,都是铁磁 性物质(ferromagnetism) 。 >密度随原子序数的增大而增大, lustrous,metallic.and silver with a gold tinge 这是由于原子半径随原子序数的增 Ni 大而变小的缘故
二、The simple substances 1. Physical properties: ¾ 铁系元素的熔沸点随原子序数的 增加而降低,这可能是因为3d轨道 中成单电子数依次减少使金属键减 弱的缘故. ¾ 它们都具有金属光泽,都是铁磁 性物质(ferromagnetism). ¾ 密度随原子序数的增大而增大, 这是由于原子半径随原子序数的增 大而变小的缘故. Fe Co Ni 7
2.Chemical properties: (1) Fe Co Ni EM2+/M0(V) -0.44-0.28 -0.25 E0M3+/M2+)V 0.77 1.82 1.68 (Ni0,/Ni2+) '.Fe、Co、Ni是中等活泼金属,且金属性Fe>Co>Ni 在通常条件下,无水存在时,与非金属反应不显著,但在 高温下,与非金属反应激烈: 2 FeO Fe+ CL FeCl3 S(s) FeS C(s) Fe,C Co、Ni表层有致密氧化膜保护,R.T.对空气和水均稳定
2.Chemical properties: (1) ∴Fe、Co、Ni是中等活泼金属,且金属性 Fe > Co > Ni 在通常条件下,无水存在时,与非金属反应不显著,但在 高温下,与非金属反应激烈: Co、Ni 表层有致密氧化膜保护,R.T. 对空气和水均稳定。 8
(2)Reaction with acids >从非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)中置换出H2: M+2H+=++H,↑C0、Ni(反应缓慢) 作用程度:Fe>Co>Ni >R.T.与浓酸“钝化” 单质浓H,SO4 稀硝酸 浓HNO3 浓碱溶液 Fe 钝化* 作用 钝化* 缓慢反应H,+Fe(OHD2 L→Fe(OH田3 Co 钝化 作用 钝化* Ni 钝化 作用 钝化* ※可用铁罐贮存浓H,SO4、浓HNO3。 (3)Reaction with bases 浓碱缓慢腐蚀Fe;Co,Ni在浓碱中比较稳定 ※“熔碱试验”用镍坩埚,不用铁坩埚、陶瓷(硅酸盐)坩埚、 石英(SO,)坩埚,P坩埚。(钴硬而脆,延伸性较差) 9
¾ 从非氧化性酸(盐酸、稀硫酸) 中置换出H2: M + 2H+ = M2+ + H2↑ Co 、Ni (反应缓慢) 作用程度: Fe > Co > Ni ¾ R.T .与浓酸“钝化” 单质 浓H2SO4 稀硝酸 浓HNO3 浓碱溶液 Fe 钝化* 作用 钝化* 缓慢反应 H2+ Fe(OH)2 └→Fe(OH)3 Co 钝化 作用 钝化* Ni 钝化 作用 钝化* ※ 可用铁罐贮存浓H2SO4、浓HNO3。 (2)Reaction with acids (3)Reaction with bases 浓碱缓慢腐蚀Fe; Co,Ni在浓碱中比较稳定 ※“熔碱试验”用镍坩埚,不用铁坩埚、陶瓷(硅酸盐)坩埚、 石英(SiO2) 坩埚,Pt坩埚。(钴硬而脆,延伸性较差) 9
3.铁和钢的冶炼 Ore, Metallurgy of Iron and Steel limestone. coke Waste Fe,O(s+3CO(g)→2Fe()+3C02(g〉 gases 500@ 900C 1200C 11 Hot air 1700C 53g Slag Molten out iron out Molten iron 10
3. 铁和钢的冶炼 10