Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov
<< Vanadii | Oglavlenie | Marganec >>
Hrom
Izdatel'stvo "Nauka", 1977
Elektronnaya versiya: "Nauka i Tehnika", 2002
Element N 24. Odin iz samyh tverdyh metallov. Obladaet vysokoi himicheskoi stoikost'yu. Odin iz vazhneishih metallov, ispol'zuemyh v proizvodstve legirovannyh stalei. Bol'shinstvo soedinenii hroma imeet yarkuyu okrasku, prichem samyh raznyh cvetov. Za etu osobennost' element i byl nazvan hromom, chto v perevode s grecheskogo oznachaet "kraska".
Kak ego nashli
Mineral, soderzhashii hrom, byl otkryt bliz Ekaterinburga v 1766 g. I.G.Lemannom i nazvan "sibirskim krasnym svincom". Seichas etot mineral nazyvaetsya krokoitom. Izvesten i ego sostav - RbCrO4. A v svoe vremya "sibirskii krasnyi svinec" vyzval nemalo raznoglasii sredi uchenyh. Tridcat' let sporili o ego sostave, poka, nakonec, v 1797 g. francuzskii himik Lui Nikola Voklen ne vydelil iz nego metall, kotoryi (tozhe, kstati, posle nekotoryh sporov) nazvali hromom.
Voklen obrabotal krokoit potashem K2CO3: hromat svinca prevratilsya v hromat kaliya. Zatem s pomosh'yu solyanoi kisloty hromat kaliya byl prevrashen v okis' hroma i vodu (hromovaya kislota sushestvuet tol'ko v razbavlennyh rastvorah). Nagrev zelenyi poroshok okisi hroma v grafitovom tigle s uglem, Voklen poluchil novyi tugoplavkii metall.
Parizhskaya akademiya nauk po vsei forme zasvidetel'stvovala otkrytie. No, skoree vsego, Voklen vydelil ne elementarnyi hrom, a ego karbidy. Ob etom svidetel'stvuet igloobraznaya forma poluchennyh Voklenom svetloseryh kristallov.
Nazvanie "hrom" predlozhili druz'ya Voklena, no ono emu ne ponravilos' - metall ne otlichalsya osobym cvetom. Odnako druz'yam udalos' ugovorit' himika, ssylayas' na to, chto iz yarko okrashennyh soedinenii hroma mozhno poluchat' horoshie kraski. (Kstati, imenno v rabotah Voklena vpervye ob'yasnena izumrudnaya okraska nekotoryh prirodnyh silikatov berilliya i alyuminiya; ih, kak vyyasnil Voklen, okrashivali primesi soedinenii hroma.) Tak i utverdilos' za novym elementom eto nazvanie.
Mezhdu prochim, slog "hrom", imenno v smysle "okrashennyi", vhodit vo mnogie nauchnye, tehnicheskie i dazhe muzykal'nye terminy. Shiroko izvestny fotoplenki "izopanhrom", "panhrom" i "ortohrom". Slovo "hromosoma" v perevode s grecheskogo oznachaet "telo, kotoroe okrashivaetsya". Est' "hromaticheskaya" gamma (v muzyke) i est' garmonika "hromka".
Gde on nahoditsya
V zemnoi kore hroma dovol'no mnogo - 0,02%. Osnovnoi mineral, iz kotorogo promyshlennost' poluchaet hrom, - eto hromovaya shpinel' peremennogo sostava s obshei formuloi (Mg, Fe) Ož(Sr, Al, Fe)2O3. Hromovaya ruda nosit nazvanie hromitov ili hromistogo zheleznyaka (potomu, chto pochti vsegda soderzhit i zhelezo). Zalezhi hromovyh rud est' vo mnogih mestah. Nasha strana obladaet ogromnymi zapasami hromitov. Odno iz samyh bol'shih mestorozhdenii nahoditsya v Kazahstane, v raione Aktyubinska; ono otkryto v 1936 g. Znachitel'nye zapasy hromovyh rud est' i na Urale.
Hromity idut bol'shei chast'yu na vyplavku ferrohroma. Eto - odin iz samyh vazhnyh ferrosplavov*), absolyutno neobhodimyi dlya massovogo proizvodstva legirovannyh stalei.
[ * Ferrosplavy - splavy zheleza s drugimi elementami, primenyaemymi glavnym obryadom dlya legirovaniya i raskisleniya stali. Ferrohrom soderzhit ne menee 60% Cr.]
Carskaya Rossiya pochti ne proizvodila ferrosplavov. Na neskol'kih domennyh pechah yuzhnyh zavodov vyplavlyali nizkoprocentnye (po legiruyushemu metallu) ferrosilicii i ferromarganec. Da eshe na reke Satke, chto techet na Yuzhnom Urale, v 1910 g. byl postroen kroshechnyi zavodik, vyplavlyavshii mizernye kolichestva ferromarganca i ferrohroma.
Molodoi Sovetskoi strane v pervye gody razvitiya prihodilos' vvozit' ferrosplavy iz-za rubezha. Takaya zavisimost' ot kapitalisticheskih stran byla nedopustimoi. Uzhe v 1927...1928 gg. nachalos' sooruzhenie sovetskih ferrosplavnyh zavodov. V konce 1930 g. byla postroena pervaya krupnaya ferrosplavnaya pech' v Chelyabinske, a v 1931 g. vstupil v stroi Chelyabinskii zavod - pervenec ferrosplavnoi promyshlennosti SSSR. V 1933 g. byli pusheny eshe dva zavoda - v Zaporozh'e i Zestafoni. Eto pozvolilo prekratit' vvoz ferrosplavov. Vsego za neskol'ko let v Sovetskom Soyuze bylo organizovano proizvodstvo mnozhestva vidov special'nyh stalei - sharikopodshipnikovoi, zharoupornoi, nerzhaveyushei, avtotraktornoi, bystrorezhushei... Vo vse eti stali vhodit hrom.
Na XVII s'ezde partii narkom tyazheloi promyshlennosti Sergo Ordzhonikidze govoril: "...esli by u nas ne bylo kachestvennyh stalei, u nas ne bylo by avtotraktornoi promyshlennosti. Stoimost' rashoduemyh nami seichas kachestvennyh stalei opredelyaetsya svyshe 400mlnrub. Esli by nado bylo vvozit', eto - 400mlnrub. ezhegodno, vy by, chert poberi, v kabalu popali k kapitalistam..."
Zavod na baze Aktyubinskogo mestorozhdeniya postroen pozzhe, v gody Velikoi Otechestvennoi voiny. Pervuyu plavku ferrohroma on dal 20 yanvarya 1943 g. V sooruzhenii zavoda prinimali uchastie trudyashiesya goroda Aktyubinska. Stroika byla ob'yavlena narodnoi. Ferrohrom novogo zavoda shel na izgotovlenie metalla dlya tankov i pushek, dlya nuzhd fronta.
Proshli gody. Seichas Aktyubinskii ferrosplavnyi zavod - krupneishee predpriyatie, vypuskayushee ferrohrom vseh marok. Na zavode vyrosli vysokokvalificirovannye nacional'nye kadry metallurgov. Iz goda v god zavod i hromitovye rudniki narashivayut moshnost', obespechivaya nashu chernuyu metallurgiyu vysokokachestvennym ferrohromom.
V nashei strane est' unikal'noe mestorozhdenie prirodnolegirovannyh zheleznyh rud, bogatyh hromom i nikelem. Ono nahoditsya v orenburgskih stepyah. Na baze etogo mestorozhdeniya postroen i rabotaet Orsko-Halilovskii metallurgicheskii kombinat. V domennyh pechah kombinata vyplavlyayut prirodnolegirovannyi chugun, obladayushii vysokoi zharoupornost'yu. Chastichno ego ispol'zuyut v vide lit'ya, no bol'shuyu chast' otpravlyayut na peredel v nikelevuyu stal'; hrom pri vyplavke stali iz chuguna vygoraet.
Bol'shimi zapasami hromitov raspolagayut Kuba, Yugoslaviya, mnogie strany Azii i Afriki.
Kak ego poluchayut
Hromit primenyaetsya preimushestvenno v treh otraslyah promyshlennosti: metallurgii, himii i proizvodstve ogneuporov, prichem metallurgiya potreblyaet primerno dve treti vsego hromita.
Stal', legirovannaya hromom, obladaet povyshennoi prochnost'yu, stoikost'yu protiv korrozii v agressivnyh i okislitel'nyh sredah.
Poluchenie chistogo hroma - dorogoi i trudoemkii process. Poetomu dlya legirovaniya stali primenyayut glavnym obrazom ferrohrom, kotoryi poluchayut v dugovyh elektropechah neposredstvenno iz hromita. Vosstanovitelem sluzhit koks. Soderzhanie okisi hroma v hromite dolzhno byt' ne nizhe 48%, a otnoshenieCr: Fe ne menee 3: 1.
Poluchennyi v elektropechi ferrohrom obychno soderzhit do 80% hroma i 4...7% ugleroda (ostal'noe - zhelezo).
No dlya legirovaniya mnogih kachestvennyh stalei nuzhen ferrohrom, soderzhashii malo ugleroda (o prichinah etogo - nizhe, v glave "Hrom v splavah"). Poetomu chast' vysokouglerodistogo ferrohroma podvergayut special'noi obrabotke, chtoby snizit' soderzhanie ugleroda v nem do desyatyh i sotyh dolei procenta.
Iz hromita poluchayut i elementarnyi, metallicheskii hrom. Proizvodstvo tehnicheski chistogo hroma (97...99%) osnovano na metode alyuminotermii, otkrytom eshe v 1865 g. izvestnym russkim himikom N.N.Beketovym. Sushnost' metoda - v vosstanovlenii okislov alyuminiem, reakciya soprovozhdaetsya znachitel'nym vydeleniem tepla.
No predvaritel'no nado poluchit' chistuyu okis' hroma Sr2O3. Dlya etogo tonko izmel'chennyi hromit smeshivayut s sodoi i dobavlyayut k etoi smesi izvestnyak ili okis' zheleza. Vsya massa obzhigaetsya, prichem obrazuetsya hromat natriya:
2Sr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2.
Zatem hromat natriya vyshelachivayut iz obozhzhennoi massy vodoi; shelok fil'truyut, uparivayut i obrabatyvayut kislotoi. V rezul'tate poluchaetsya bihromat natriya Na2Cr2O7. Vosstanavlivaya ego seroi ili uglerodom pri nagrevanii, poluchayut zelenuyu okis' hroma.
Metallicheskii hrom mozhno poluchit', esli chistuyu okis' hroma smeshat' s poroshkom alyuminiya, nagret' etu smes' v tigle do 500...600oC i podzhech' s pomosh'yu perekisi bariya, Alyuminii otnimaet u okisi hroma kislorod. Eta reakciya Sr2O3+2Al Al2O3+2Sr - osnova promyshlennogo (alyuminotermicheskogo) sposoba polucheniya hroma, hotya, konechno, zavodskaya tehnologiya znachitel'no slozhnee. Hrom, poluchennyi alyuminotermicheski, soderzhit alyuminiya i zheleza desyatye doli procenta, a kremniya, ugleroda i sery - sotye doli procenta.
Ispol'zuyut takzhe silikotermicheskii sposob polucheniya tehnicheski chistogo hroma. V etom sluchae hrom iz okisi vosstanavlivaetsya kremniem po reakcii 2Sr2O3+3Si 3SiO2+4Sr.
Eta reakciya proishodit v dugovyh pechah. Dlya svyazyvaniya kremnezema v shihtu dobavlyayut izvestnyak. Chistota silikotermicheskogo hroma primerno takaya zhe, kak i alyuminotermicheskogo, hotya, razumeetsya, soderzhanie v nem kremniya neskol'ko vyshe, a alyuminiya neskol'ko nizhe. Dlya polucheniya hroma pytalis' primenit' i drugie vosstanoviteli - uglerod, vodorod, magnii. Odnako eti sposoby ne poluchili shirokogo rasprostraneniya.
Hrom vysokoi stepeni chistoty (primerno 99,8%) poluchayut elektroliticheski.
Tehnicheski chistyi i elektroliticheskii hrom idet glavnym obrazom na proizvodstvo slozhnyh hromovyh splavov.
Konstanty i svoistva hroma
Atomnaya massa hroma 51,996. V mendeleevskoi tablice on zanimaet mesto v shestoi gruppe. Ego blizhaishie sosedi i analogi - molibden i vol'fram. Harakterno, chto sosedi hroma, tak zhe kak i on sam, shiroko primenyayutsya dlya legirovaniya stalei.
Temperatura plavleniya hroma zavisit ot ego chistoty. Mnogie issledovateli pytalis' ee opredelit' i poluchili znacheniya ot 1513 do 1920oC. Takoi bol'shoi "razbros" ob'yasnyaetsya prezhde vsego kolichestvom i sostavom soderzhashihsya v hrome primesei. Seichas schitayut, chto hrom plavitsya pri temperature okolo 1875oC. Temperatura kipeniya 2199oC. Plotnost' hroma men'she, chem zheleza; ona ravna 7,19.
Po himicheskim svoistvam hrom blizok k molibdenu i vol'framu. Vysshii okisel ego CrO3 - kislotnyi, eto - angidrid hromovoi kisloty N2CrO4. Mineral krokoit, s kotorogo my nachinali znakomstvo s elementom N 24, - sol' etoi kisloty. Krome hromovoi, izvestna dvuhromovaya kislota H2Cr2O7, v himii shiroko primenyayutsya ee soli - bihromaty. Naibolee rasprostranennyi okisel hroma Cr2O3 - amfoteren. A voobshe v raznyh usloviyah hrom mozhet proyavlyat' valentnosti ot 2 do 6. Shiroko ispol'zuyutsya tol'ko soedineniya treh- i shestivalentnogo hroma.
Hrom obladaet vsemi svoistvami metalla - horosho provodit teplo i elektricheskii tok, imeet harakternyi metallicheskii blesk. Glavnaya osobennost' hroma - ego ustoichivost' k deistviyu kislot i kisloroda.
Dlya teh, kto postoyanno imeet delo s hromom, stala pritchei vo yazyceh eshe odna ego osobennost': pri temperature okolo 37oC nekotorye fizicheskie svoistva etogo metalla rezko, skachkoobrazno menyayutsya. Pri etoi temperature - yavno vyrazhennyi maksimum vnutrennego treniya i minimum modulya uprugosti. Pochti takzhe rezko izmenyayutsya elektrosoprotivlenie, koefficient lineinogo rasshireniya, termoelektrodvizhushaya sila.
Ob'yasnit' etu anomaliyu uchenye poka ne mogut.
Izvestny chetyre prirodnyh izotopa hroma. Ih massovye chisla 50, 52, 53 i 54. Dolya samogo rasprostranennogo izotopa 52Cr - okolo 84%
Hrom v splavah
Veroyatno, bylo by protivoestestvennym, esli by rasskaz o primenenii hroma i ego soedinenii nachalsya ne so stali, a s chego-libo inogo. Hrom - odin iz samyh vazhnyh legiruyushih elementov, primenyaemyh v chernoi metallurgii. Dobavka hroma k obychnym stalyam (do 5% Sr) uluchshaet ih fizicheskie svoistva i delaet metall bolee vospriimchivym k termicheskoi obrabotke. Hromom legiruyut pruzhinnye, ressornye, instrumental'nye, shtampovye i sharikopodshipnikovye stali. V nih (krome sharikopodshipnikovyh stalei) hrom prisutstvuet vmeste s margancem, molibdenom, nikelem, vanadiem. A sharikopodshipnikovye stali soderzhat lish' hrom (okolo 1,5%) i uglerod (okolo 1%). Poslednii obrazuet s hromom karbidy isklyuchitel'noi tverdosti: Cr3S. Cr7S3 i Cr23S6. Oni pridayut sharikopodshipnikovoi stali vysokuyu iznosostoikost'.
Esli soderzhanie hroma v stali povysit' do 10% i bolee, stal' stanovitsya bolee stoikoi k okisleniyu i korrozii, no zdes' vstupaet v silu faktor, kotoryi mozhno nazvat' uglerodnym ogranicheniem. Sposobnost' ugleroda svyazyvat' bol'shie kolichestva hroma privodit k obedneniyu stali etim elementom. Poetomu metallurgi okazyvayutsya pered dilemmoi: hochesh' poluchit' korrozionnuyu stoikost' - umen'shai soderzhanie ugleroda i teryai na iznosostoikosti i tverdosti.
Nerzhaveyushaya stal' samoi rasprostranennoi marki soderzhit 18% hroma i 8% nikelya. Soderzhanie ugleroda v nei ochen' neveliko - do 0,1%. Nerzhaveyushie stali horosho protivostoyat korrozii i okisleniyu, sohranyayut prochnost' pri vysokih temperaturah. Iz listov takoi stali sdelana skul'pturnaya gruppa V.I.Muhinoi "Rabochii i kolhoznica", kotoraya ustanovlena v Moskve u Severnogo vhoda na Vystavku dostizhenii narodnogo hozyaistva. Nerzhaveyushie stali shiroko ispol'zuyutsya v himicheskoi i neftyanoi promyshlennosti.
Vysokohromistye stali (soderzhashie 25...30% Cr) obladayut osoboi stoikost'yu k okisleniyu pri vysokoi temperature. Ih primenyayut dlya izgotovleniya detalei nagrevatel'nyh pechei.
Teper' neskol'ko slov o splavah na osnove hroma. Eto splavy, soderzhashie bolee 50% hroma. Oni obladayut ves'ma vysokoi zharoprochnost'yu. Odnako u nih est' ochen' bol'shoi nedostatok, svodyashii na net vse preimushestva: eti splavy ochen' chuvstvitel'ny k poverhnostnym defektam: dostatochno poyavit'sya carapine, mikrotreshine, i izdelie bystro razrushitsya pod nagruzkoi. U bol'shinstva splavov podobnye nedostatki ustranyayutsya termomehanicheskoi obrabotkoi, no splavy na osnove hroma takoi obrabotke ne poddayutsya. Krome togo, oni chereschur hrupki pri komnatnoi temperature, chto takzhe ogranichivaet vozmozhnosti ih primeneniya.
Bolee cenny splavy hroma s nikelem (v nih chasto vvodyatsya kak legiruyushie dobavki i drugie elementy). Samye rasprostranennye splavy etoi gruppy - nihromy soderzhat do 20% hroma (ostal'noe nikel') i primenyayutsya dlya izgotovleniya nagrevatel'nyh elementov. U nihromov - bol'shoe dlya metallov elektrosoprotivlenie, pri propuskanii toka oni sil'no nagrevayutsya.
Dobavka k hromonikelevym splavam molibdena i kobal'ta pozvolyaet poluchit' materialy, obladayushie vysokoi zharoprochnost'yu, sposobnost'yu vynosit' bol'shie nagruzki pri 650...900oC. Iz etih splavov delayut, naprimer, lopatki gazovyh turbin.
Zharoprochnost'yu, obladayut takzhe hromokobal'tovye splavy, soderzhashie 25...30% hroma. Promyshlennost' ispol'zuet hrom i kak material dlya antikorrozionnyh i dekorativnyh pokrytii.
...i v drugih soedineniyah
Glavnaya hromovaya ruda - hromit ispol'zuetsya i v proizvodstve ogneuporov. Magnezitohromitovye kirpichi himicheski passivny i termostoiki, oni vyderzhivayut mnogokratnye rezkie izmeneniya temperatur. Poetomu ih ispol'zuyut v konstrukciyah svodov martenovskih pechei. Stoikost' magnezitohromitovyh svodov v 2...3 raza bol'she, chem dinasovyh**).
[ ** Dinas - kislyi ogneupornyi kirpich, soderzhashii ne men'she 93% kremnezema. Ogneupornost' dinasa 1680...1730oC. V vyshedshem v 1952 g. 14-m tome Bol'shoi Sovetskoi Enciklopedii (2-e izdanie) dinas nazvan nezamenimym materialom dlya svodov martenovskih pechei. Eto utverzhdenie sleduet schitat' ustarevshim, hotya dinas i seichas shiroko primenyaetsya v kachestvo ogneupora.]
Himiki poluchayut iz hromita v osnovnom bihromaty kaliya i natriya K2Cr2O7 i Na2Cr2O7.
Bphromaty i hromovye kvascy KCr(SO4); primenyayutsya dlya dubleniya kozhi. Otsyuda i idet nazvanie "hromovye" sapogi. Kozha. dublennaya hromovymi soedineniyami, obladaet krasivym bleskom, prochna i udobna v ispol'zovanii.
Iz hromata svinca RbCrO4. izgotovlyayut razlichnye krasiteli. Rastvorom bihromata natriya ochishayut i travyat poverhnost' stal'noi provoloki pered cinkovaniem, a takzhe osvetlyayut latun'. Hromit i drugie soedineniya hroma shiroko primenyayutsya v kachestve krasitelei keramicheskoi glazuri i stekla.
Nakonec, iz bihromata natriya poluchayut hromovuyu kislotu, kotoraya ispol'zuetsya v kachestve elektrolita pri hromirovanii metallicheskih detalei.
Chto zhe dal'she?
Hrom i v budushem sohranit svoe znachenie kak legiruyushaya dobavka k stali i kak material dlya metallopokrytii; ne utratyat cennosti i soedineniya hroma, ispol'zuemye v himicheskoi i ogneupornoi promyshlennosti.
Gorazdo slozhnee obstoit delo so splavami na osnove hroma. Bol'shaya hrupkost' i isklyuchitel'naya slozhnost' mehanicheskoi obrabotki poka ne pozvolyayut shiroko primenyat' eti splavy, hotya po zharoprochnosti i iznosostoikosti oni mogut potyagat'sya s lyubymi materialami. V poslednie gody nametilos' novoe napravlenie v proizvodstve hromsoderzhashih splavov - legirovanie ih azotom. Etot obychno vrednyi v metallurgii gaz obrazuet s hromom prochnye soedineniya - nitridy. Azotirovanie hromistyh stalei povyshaet ih iznosostoikost', pozvolyaet umen'shit' soderzhanie deficitnogo nikelya v "nerzhaveikah". Byt' mozhet, etot metod pozvolit preodolet' i "neobrabatyvaemost'" splavov na osnove hroma" Ili zdes' pridut na pomosh' drugie, poka ne izvestnye metody" Tak ili inache, nado dumat', chto v budushem eti splavy zaimut dostoinoe mesto sredi nuzhnyh tehnike materialov.
Tri ili shest'?
Poskol'ku hrom horosho soprotivlyaetsya okisleniyu na vozduhe i deistviyu kislot, ego chasto nanosyat na poverhnost' drugih materialov, chtoby zashitit' ih ot korrozii. Metod naneseniya davno izvesten - eto elektroliticheskoe osazhdenie. Odnako na pervyh porah pri razrabotke processa elektroliticheskogo hromirovaniya voznikli neozhidannye trudnosti.
Izvestno, chto obychnye gal'vanicheskie pokrytiya nanosyat s pomosh'yu elektrolitov, v kotoryh ion nanosimogo elementa imeet polozhitel'nyi zaryad. S hromom tak ne poluchalos': pokrytiya okazyvalis' poristymi, legko otslaivalis'.
Pochti tri chetverti veka rabotali uchenye nad problemoi hromirovaniya i tol'ko v 20-h godah nashego veka nashli, chto elektrolit hromirovannoi vanny dolzhen soderzhat' ne trehvalentnyi hrom, a hromovuyu kislotu, t.e. shestivalentnyi hrom. Pri promyshlennom hromirovanii v vannu dobavlyayut soli sernoi i plavikovoi kislot; svobodnye kislotnye radikaly kataliziruyut process gal'vanicheskogo osazhdeniya hroma.
Uchenye ne prishli poka k edinomu mneniyu o mehanizme osazhdeniya shestivalentnogo hroma na katode gal'vanicheskoi vanny. Est' predpolozhenie, chto shestivalentnyi hrom perehodit snachala v trehvalentnyi, a zatem uzhe vosstanavlivaetsya do metalla. Odnako bol'shinstvo specialistov shoditsya na tom, chto hrom u katoda vosstanavlivaetsya srazu iz shestivalentnogo sostoyaniya. Nekotorye uchenye schitayut, chto v etom processe uchastvuet atomarnyi vodorod, nekotorye - chto shestivalentnyi hrom prosto poluchaet shest' elektronov.
Dekorativnye i tverdye
Hromovye pokrytiya byvayut dvuh vidov: dekorativnye i tverdye. Chashe prihoditsya stalkivat'sya s dekorativnymi: na chasah, dvernyh ruchkah i drugih predmetah. Zdes' sloi hroma nanositsya na podsloi drugogo metalla, chashe vsego nikelya ili medi. Stal' zashishena ot korrozii etim podsloem, a tonkii (0,0002...0,0005mm.) sloi hroma pridaet izdeliyu paradnyi vid.
Tverdye pokrytiya postroeny inache. Hrom nanosyat na stal' znachitel'no bolee tolstym sloem (do 0,1mm), no bez podsloev. Takie pokrytiya povyshayut tverdost' i iznosostoikost' stali, a takzhe umen'shayut koefficient treniya.
Hromirovanie bez elektrolita
Est' i drugoi sposob naneseniya hromovyh pokrytii - diffuzionnyi. Etot process idet ne v gal'vanicheskih vannah, a v pechah.
Stal'nuyu detal' pomeshayut v poroshok hroma i nagrevayut v vosstanovitel'noi atmosfere. Za 4 chasa pri temperature 1300oC na poverhnosti detali obrazuetsya obogashennyi hromom sloi tolshinoi 0,08mm. Tverdost' i korroziinaya stoikost' etogo sloya znachitel'no bol'she, chem tverdost' stali v masse detali. No etot, kazalos' by, prostoi metod prihodilos' neodnokratno sovershenstvovat'. Na poverhnosti stali obrazovyvalis' karbidy hroma, kotorye prepyatstvovali diffuzii hroma v stal'. Krome togo, poroshok hroma pri temperature poryadka tysyachi gradusov spekaetsya. Chtoby etogo ne sluchilos', k nemu primeshivayut poroshok neitral'nogo ogneupora. Popytki zamenit' poroshok hroma smes'yu okisi hroma s uglem ne dali polozhitel'nyh rezul'tatov.
Bolee zhiznennym okazalos' predlozhenie primenyat' v kachestve nositelya hroma ego letuchie galoidnye soli, naprimer CrCl2. Goryachii gaz omyvaet hromiruemoe izdelie, pri etom idet reakciya:
SrSl2+Fe FeSl2+Sr.
Ispol'zovanie letuchih galoidnyh solei pozvolilo snizit' temperaturu hromirovaniya.
Hlorid (ili iodid) hroma poluchayut obychno v samoi ustanovke dlya hromirovaniya, propuskaya pary sootvetstvuyushei galoidovodorodnoi kisloty cherez poroshkoobraznyi hrom ili ferrohrom. Obrazovavshiisya gazoobraznyi hlorid omyvaet hromiruemoe izdelie.
Process dlitsya dolgo - neskol'ko chasov. Nanesennyi takim obrazom sloi gorazdo krepche soedinen s osnovnym materialom, chem nanesennyi gal'vanicheski.
Vse nachalos' s myt'ya posudy...
V lyuboi analiticheskoi laboratorii stoit bol'shaya butyl' s temnoi zhidkost'yu. Eto "hromovaya smes'" - smes' nasyshennogo rastvora bihromata kaliya s koncentrirovannoi sernoi kislotoi. Zachem ona nuzhna?
Na pal'cah cheloveka vsegda est' zhirovye zagryazneniya, kotorye legko perehodyat na steklo. Imenno eti otlozheniya prizvana smyvat' hromovaya smes'. Ona okislyaet zhir i udalyaet ego ostatki. No s etim veshestvom obrashat'sya nado ostorozhno. Neskol'ko kapel' hromovoi smesi, popavshie na kostyum, sposobny prevratit' ego v podobie resheta: v smesi dva veshestva, i oba "razboiniki" - sil'naya kislota i sil'nyi okislitel'.
Hrom i drevesina
Dazhe v nash vek stekla, alyuminiya, betona i plastikov nel'zya ne priznat' drevesinu otlichnym stroitel'nym materialom. Glavnoe ee dostoinstvo v prostote obrabotki, a glavnye nedostatki - v pozharoopasnosti, podverzhennosti razrusheniyu gribkami, bakteriyami, nasekomymi. Drevesinu mozhno sdelat' bolee stoikoi, propitav ee special'nymi rastvorami, v sostav kotoryh obyazatel'no vhodyat hromaty i bihromaty plyus hlorid cinka, sul'fat medi, arsenat natriya i nekotorye drugie veshestva. Propitka vo mnogo raz uvelichivaet stoikost' drevesiny k deistviyu gribkov, nasekomyh, plameni.
Glyadya na risunok
Illyustracii v pechatnyh izdaniyah delayutsya s klishe - metallicheskih plastinok, na kotoryh etot risunok (vernee, ego zerkal'noe otrazhenie) vygravirovan himicheskim sposobom ili vruchnuyu. Do izobreteniya fotografii klishe gravirovali tol'ko vruchnuyu; eto trudoemkaya rabota, trebuyushaya bol'shogo masterstva.
No eshe v 1839 g. proizoshlo otkrytie, kazavsheesya ne imevshim nikakogo otnosheniya k poligrafii. Bylo ustanovleno, chto bumaga, propitannaya bihromatom natriya ili kaliya, posle osvesheniya yarkim svetom stanovitsya vdrug korichnevoi. Zatem vyyasnilos', chto bihromatnye pokrytiya na bumage posle zasvechivaniya ne rastvoryayutsya v vode, a, buduchi smochennymi, priobretayut sinevatyi ottenok. Etim svoistvom vospol'zovalis' poligrafisty. Nuzhnyi risunok fotografirovali na plastinku s kolloidnym pokrytiem, soderzhashim bihromat. Zasvechennye mesta pri promyvke ne rastvoryalis', a nezasvechennye rastvoryalis', i na plastine ostavalsya risunok, s kotorogo mozhno bylo pechatat'.
Seichas v poligrafii ispol'zuyut drugie svetochuvstvitel'nye materialy, primenenie bihromatnyh gelei sokrashaetsya. No ne stoit zabyvat', chto "pervoprohodcam" fotomehanicheskogo metoda v poligrafii pomog hrom.
<< Vanadii | Oglavlenie | Marganec >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva
Publikacii so slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |