Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2011 в 16:38, курсовая работа
Йодид свинца (II) – порошкообразное вещество желтого цвета, получаемое, главным образом, реакцией галогенида с солями, достаточно изучено в наше время. В промышленности чистый галогенид свинца получают взаимодействием Pb с парами I2 при высоком вакууме. Йодид свинца имеет и практическое применение. Относительно малую растворимость PbI2 в воде на холоду используют для отделения большей части основы для последующего радиометрического или спектрального определения примесей в Pb высокой чистоты.
Целью данной работы является синтез выбранного вещества, йодида свинца (II) и идентификация вещества одним из известных методов.
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1. Общая характеристика
1.1 Краткие исторические сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Важнейшие минералы свинца, его получение и применение . . . . 3
1.3 Содержание свинца в природных объектах и его миграция в
биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.4 Токсичность свинца и его соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
1.5 Элементный свинец . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6 Неорганические соединения свинца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2. Йодоводород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3. Йодид свинца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
4. Экспериментальная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 18
Список используемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1. Общая характеристика
1.1 Краткие исторические сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Важнейшие минералы свинца, его получение и применение . . . . 3
1.3 Содержание свинца в природных объектах и его миграция в
биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.4
Токсичность свинца и его
1.5 Элементный свинец . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6
Неорганические соединения
2. Йодоводород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3. Йодид свинца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
4. Экспериментальная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 18
Список используемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Йодид свинца (II) – порошкообразное вещество желтого цвета, получаемое, главным образом, реакцией галогенида с солями, достаточно изучено в наше время. В промышленности чистый галогенид свинца получают взаимодействием Pb с парами I2 при высоком вакууме. Йодид свинца имеет и практическое применение. Относительно малую растворимость PbI2 в воде на холоду используют для отделения большей части основы для последующего радиометрического или спектрального определения примесей в Pb высокой чистоты.
Целью данной работы является синтез выбранного вещества, йодида свинца (II) и идентификация вещества одним из известных методов.
1.
Общая характеристика
1.1 Краткие исторические сведения
Свинец относится к тем немногим элементам, имена первооткрывателей которых затерялись в глубине веков. Свинец является одним из семи металлов древности. Установлено, что его знали древние египтяне, а также, очень вероятно, и израильтяне. В древности свинец не всегда отличали от олова. Во время пунических войн в Испании существовали уже многочисленные свинцовые шахты, которые были заложены греками и финикийцами и разрабатывались позднее римлянами.[5] Благодаря доступности залежей сернистых руд, легкости их восстановления и своей высокой пластичности свинец играл важную роль в жизни древних народов, применявших его сначала для изготовления предметов культа и быта, а затем табличек для письма, печатей, водопроводных труб. Одни историки относят первое знакомство человека со свинцом к III—II, другие - к VII тысячелетию до н.э.
Упоминание о свинце встречается у Плиния, который называл его plumbum nigrum. Вплоть до XVII в. его порой не отличали от олова, известного в средние века под названием plumbum album. В чешском языке слово "olovo" закрепилось за свинцом окончательно.[4]
Свинец является составной частью более 200 минералов, но только три из них (галенит, англезит и церуссит) находятся в природе в виде промышленных залежей свинцовых руд. Самым важным является галенит PbS (86,6% Pb). Под действием веществ, растворенных в природных водах, и при выветривании он переходит в англезит PbS04 (68,3% Pb), который в результате двойного обмена с карбонатами кальция и магния образует церуссит РЬСОз (77,5% Pb).
Второстепенное значение имеют плюмбоярозит PbFe6(S04)4(OH)12 (18,3% Pb), крокоит PbCr04 (64,1% Pb), пироморфит Pb5(P04)3Cl (76,4% Pb), миметезит Pb5(AsO4)зС1(69,6%Pb), ванадинит РЬ5(V04)3C1(73,1% Pb) и вульфенит РЬМо04 (56,4% Pb).
Свинцу в его минералах сопутствуют Ag, As, Bi, Cd, Cu, Fe, Sn, Те, Tl, V и Zn. Многие из этих элементов в том или ином количестве следуют за свинцом на всех стадиях технологического процесса его получения, а висмут даже концентрируется.
По объему промышленного производства свинец занимает четвертое место в группе цветных металлов, уступая только алюминию, меди и цинку. По данным одной из работ, во всем мире выплавляется около 4 млн. т свинца.
Для получения свинца наибольшее практическое значение имеют полиметаллические сульфидные и смешанные руды, так как чисто свинцовые руды встречаются редко. В результате флотации сульфидных руд получают концентраты, содержащие 40-60% Pb, 3-14% Zn, 4-15% Fe, 3-6% Si02, 0,3-2,0% СаО, 0,2-15% A1203 и 15-24% S. Как правило, переработку концентратов начинают со спекающего обжига (агломерации) с целью перевода сульфидов в легковосстанавливаемые оксиды.
Агломерат после дробления и грохочения поступает в шахтную печь, в которой в результате восстановительной плавки в присутствии кокса и флюсов получают черновой свинец, штейн, шпейзу, шлак и газы, являющиеся объектами анализа на свинцовом производстве.
Технологический процесс получения свинца по схеме агломерирующий обжиг — шахтная плавка дает свыше 97% свинца в Советском Союзе.
Черновой свинец, полученный шахтным способом, содержит следующие примеси:
Элемент
Сu Sb
As Bi
S Sn
Содержание в 1-5 0,5-2 0,2-2 0,05-0,2 0,3 0,1-0,2
свинце, %
а также механическую примесь шлакообразующих компонентов плавки. Очистка свинца в нашей стране производится главным образом пирометаллургическим способом, который сводится к последовательному удалению Сu, Те, сумм Sn, As и Sb, Au и Ag, а затем Zn, Bi, Ca и Mg. В результате пирометаллургического рафинирования, помимо свинца, получаются ценные побочные продукты: золотосеребряный сплав, элементные висмут и теллур, штейн или черновая медь, антимонат натрия и арсенат кальция Рафинированный свинец марок СЗ, С2, и С0 согласно государственному стандарту должен содержать соответственно не менее 99,9; 99,95; 99,985 и 99,992% Pb. В лучшем из них свинце (С0) допускается содержание не более 4 • 10-3% Bi, 2 • 10"3% Mg + Ca + Na, 10~3% Fe и Zn, 5 • 10~4% As, Си, Sb и Sn, 3 • 10~4% Ag. В небольших количествах специально готовят свинец особой чистоты марок С00 (99,9985% Pb), C000 (99,9996% Pb) и C0000 (99,9999% Pb). Первый из них готовят путем многократного повторения пирометаллургического процесса при тщательном аналитическом контроле, а свинец двух последних марок получают методом амальгамно-заградительного электролиза. Электролитическим рафинированием в среде сульфаминовой кислоты с анодом из свинца марки С0 получен металл С00000, содержащий 99,99999% Pb и следующие примеси в %): Fe - 10"5; Си и Bi <5 • 10~6; Ag, Al, Cd, In» Щ> Sb, Sn, Tl, Zn и As < 2 • 10~6. Высокая эффективность очистки свинца достигается также методом зонной плавки. Сводку литературы о получении чистого свинца можно найти в справочном издании.
Высокая плотность, мягкость, легкая обрабатываемость, сравнительно малая проводимость, коррозионная устойчивость и способность реагировать с органическими веществами придают свинцу особую практическую ценность. Он применяется в целях радиационной защиты, в качестве конструкционного материала в химической промышленности, для изготовления защитных покрытий электрических кабелей и электродов аккумуляторов. Большие количества свинца идут на изготовление разнообразных сплавов: с висмутом (теплоноситель в ядерной технологии), с оловом и небольшими добавками золота и меди (припои для изготовления печатных схем), с сурьмой, оловом и другими металлами (припои и сплавы типографского и антифрикционного назначения). Способность к образованию интерметаллических соединений используют для получения теллурида свинца, из которого готовят детекторы ИК-лучей и преобразователи тепловой энергии излучения в электрическую. Большая доля свинца идет на синтез металлоорганических соединений.
Самым
крупнотоннажным продуктом
Исключительное
разнообразие и важность упомянутых областей
применения свинца стимулировали разработку
многочисленных методов количественного
анализа различных объектов.[5]
1.3
Содержание свинца в природных объектах
и его
миграция в биосфере
Земная кора содержит 1,6 .10~3% мае. РЬ. Космическая распространенность этого элемента, согласно данным различных авторов, варьирует от-0,47 до 2,9 атомов на 106 атомов кремния. Для Солнечной системы соответствующая величина составляет 1,3 атома на 106 атомов кремния . J
В высокой концентрации свинец содержится во мгогих минералах и рудах, в микро- и ультрамикроколичествах - практически во всех объектах окружающего мира.
Содержание свинца в атмосфере зависит от места и времени отбора проб, а также от условий погоды. В среднем в воздухе промышленных городов содержится 2,5-4,5 мкг Pb/м3, в воздухе сел - 0,5 мкг/м3. Между тем в воздухе промышленной зоны Тбилиси найдено свинца от 0,09 до 0,27 мкг/м3, а в удаленных районах - от 0,002 до 0,03 мкг/м3. Прочие объекты содержат свинца (% мас.); дождевая вода - (6— 29) • 10"7, воды открытых источников СССР - 2- 10"8-9 • 10"6, морские воды - 1,3 • 10~7, воды открытого океана на поверхности - 1,4 • 10"9, на глубине 0,5 и 2 км - соответственно 1,2 • 10"9 и 2- 10"10, почвенные воды БССР - (1,2 4-4,3) • 10"7, почвенные воды АрмССР - 5 • 10"6 , почвенные воды Донбасса - (4-96) • 10"7, почвы - от 10~4 до 5 • 10"1, уличная пыль Чикаго -(5,8 -г 76) ■ 10~2 , граниты, черный сланец, базальты - (1 -г 30), осадочные глинистые минералы - 2 • 10~3 , вулканические породы Тихоокеанского пояса - (0,9 тЗ) • 10"4, фосфориты - от 5 • 10"4 до 3 • Ю-2, нефть - (0,4 ч- 1), метеориты - от 1,4 • 10~4 до 5,15 •10~2, базальты Луны - (0,13 -г 13) •10"4, растения: среднее содержание — 1 • 10~4, в районах свинцовых оруднений - (1 -1О) •10"4, зола :лишайников - 1СГ1, хвойных деревьев - 5 • 10"3, лиственных деревьев и кустарников - до 3*10"3. Общее содержание свинца (в т): в атмосфере — 1,8 • 104, в почвах — 4,8 • 109, в осадочных отложениях — 48 • Ю12, в водах океанов - 2,7 • 107, в водах рек и озер - 6,1 • 104, в подпочвенных водах — 8,2 • 104, в организмах воды и суши: живущих 8,4 • 104, отмерших - 4,6 • 106.
Приведенные данные о распространенности свинца в природе представляют интерес во многих отношениях.
Во-первых, они указывают на удивительно широкий диапазон концентраций свинца даже в однотипных объектах. При этом аномально высокие концентрации свинца иногда вытекают из объективно сложившихся природных условий (почвенные воды или растения в условиях свинцовых оруднений) или специфических особенностей организмов (избирательное поглощение свинца из почвы лишайниками), но чаще они обусловлены деятельностью человека, т.е. имеют антропогенные корни (почвы, уличная пыль, атмосфера районов с интенсивны движением автотранспорта