Vypracovala: Mgr. Ivana Loduhová
Viaceré kovy sa vyrábajú z ich oxidov. Tieto oxidy sa nachádzajú v prírode ako minerály napr.
Fe2O3 – hematit
Al2O3 . H2O – bauxit
Niektoré kovy sa nachádzajú v prírode ako sulfidy, napr.
HgS – rumelka
PbS – galenit
Galenit
Rumelka
Sulfidy sa najprv spracúvajú na oxidy naor:
2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2
A z oxidov sa potom kovy získavajú redukciou, napr. uhlíkom
2PbO + C → 2 Pb + CO2
Železo je najznámejší kov, ktorý bol pre človeka veľmi užitočný už v pradávnych dobách. Celé historické obdobie je pomenované podľa neho ako doba železná. Po kyslíku, kremíku a hliníku je najrozšírenejší m prvkom v zemskej kôre, kde sa vyskytuje predovšetkým viazaný v zlúčeninách. Predpokladá sa, že železo spolu s niklom tvoria jadro Zeme.
Železo je biogénny prvok. Je stálou zložkou všetkých orgánov a buniek. V ľudskom tele je v červenom krvnom farbive hemoglobíne ako železnatý katión Fe2+. Hemoglobín sprostredkováva prenos kyslíka krvou z pľúc do tkanív. V tele dospelého človeka sa nachádza 3 až 6 g železa.
Medzi potraviny s najväčším obsahom železa patria: mäso, pečeň, žĺtok, strukoviny, orechy, kakao, mak, zelenina, obilniny, čokoláda, ríbezle, strukoviny, orechy, kakao, mak, zelenina.
Šťavy bohaté na vitamín C, cukry, a živočíšne bielkoviny, zlepšujú jeho vstrebávanie z potravy. Naopak, využiteľnosť železa znižuje mlieko, káva, čaj, a vláknina.
Technické železo sa vyrába zo železnej rudy, koksu a vápenca vo vysokej peci, ktorá sa plní týmito surovinami automaticky a nepretržite. Železné rudy obsahujú najmä tieto minerály: hematit Fe2O3, limonit Fe2O3.nH2O, magnetit Fe3O4 a siderit FeCO3.
Spaľovaním koksu sa v dolnej časti vysokej pece dosahuje teplota až 2000 °C. Vzniknuté železo je najskôr tekuté. Pri vyšších teplotách sa obohacuje uhlíkom, čím sa znižuje jeho teplota topenia. Z prímesí a vápenca vzniká kvapalná troska, ktorá cháni kvapalné železo na jeho povrchu pred reakciou so vzdušným kyslíkom. Troska
a roztavené železo sa z vysokej pece vypúšťajú osobitne, približne každé dve hodiny. Hutníci hovoria o odpichu železa a trosky. Vysoká pec pracuje nepretržite niekoľko rokov.
Surové železo – liatina, obsahuje rozličné prímesi : uhlík, kremík, fosfor, mangán a ďalšie prvky. Má veľkú pevnosť a proti vzduchu je stále. Je však krehké a nie je kujné. Za surového železa sa odlievajú napr. potrubia, výhrevné telesá kotly.
V technickej praxi sa väčšinou nepoužívajú čisté kovy, ale ich zliatiny. Tie majú zvyčajne lepšie vlastnosti ako kovy, z ktorých sú pripravené. Aj zliatiny sa triedia, najčastejšie podľa ich zloženia, t.j. podľa prevládajúceho kovu.
Rozlišujeme zliatiny:
-
medi, napr. mosadz a rôzne bronzy,
-
hliníka, napr. rôzne spájky
-
olova, napr. rôzne spájky
Najdôležitejšia zliatina je oceľ. Premena surového železa na oceľ je vlastne zmenšenie obsahu niektorých nežiaducich prvkov, napr. uhlíka, fosforu a pridanie takých prvkov, ktoré zlepšujú vlastnosti ocele (nikel, volfrám, vanád ). Podľa zloženia taveniny sa potom vyrába tvrdá oceľ a iné. Prudkým ochladením taveniny (kalením) sa získa tvrdá, pružná, ale horšie ohýbateľná oceľ. Pomalým ochladením sa získa menej tvrdá, menej pružná, ale lepšie ohýbateľná oceľ. Na Slovensku sa železo a oceľ vyrábajú vo Východoslovenských železiarňach v Košiciach. Železnú rudu, ako základnú surovinu dovážame.
Pri teplotnom spracovaní rúd sa do ovzdušia dostávajú jedy As, Pb, Hg.
Zopakuj si:
-
Charakterizuj železo ako biogénny prvok.
-
V akých potravinách sa nachádza železo?
-
Uveď príklady použitia železa.
-
Ako sa vyrábajú kovy?
Použitá literatúra:
Adamkovič E. a kol.: Chémia pre 9. ročník ZŠ, Bratislava: SPN, 2006, 195s.
http://firing.wz.cz/zelezo/MartinskaPec.jpg