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稀土元素又称稀土金属,为第ⅢB族中的钪,钇和镧系元素的总称.镧(La),铈(Ce),镨(Pr),钕(Nd),钷(Pm),钐(Sm),铕(Eu),钆(Gd),铽(Tb),镝(Dy),钬(Ho),铒(Er),铥(Tm),镱(Yb),镥(Lu)以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素--钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth),简称稀土(RE).其中钷是人工放射性元素,其余的常以微量共同存在于独居石和钪钇等矿石中.稀土元素都是具有银白色光泽的金属,质软.它们的化学性质很活泼,也很相似,化合价一般是+3价;能与热水作用产生氢(钪除外),并易溶于稀酸;能形成稳定的配合物,也能形成微溶于水的草酸盐,氟化物,碳酸盐,磷酸盐和氢氧化物等.大多数稀土金属呈现顺磁性,钆在0℃时比铁具更强的铁磁性,铽,镝,钬,铒等在低温下也呈现铁磁性.镧,铈的低熔点和钐,铕,镱的高蒸气压表现出稀......
7.7.1.1 金属钒的性质 钒(V)是银白色金属,原子序数为23,相对原子质量为50.94,在元素周期表中属ⅤB族,体心立方晶体,常见化合价为+2,+3,+4和+5.钒属稀有高熔点金属,熔点为(1700±20)℃,沸点达3000~3400℃,具有银白色金属光泽,20℃时密度为6.1g/cm3,是一种较轻的金属,在一定温度下具有弹性和延展性,属不良导体.由于钒N层上有2个价电子,M层...颜色特征,5价钒化合物常呈褐色或红色,4价,3价和2价钒化物分别呈蓝,绿和紫色.自然界中常见的钒化合物有五氧化二钒(V2O5),三氧化二钒(V2O3),偏钒酸铵(NH4VO3)和三氯化钒(VCl3).钒化合物的水溶性均较差,其中氯化钒和氯氧钒的沸点较低.钒也能与有机化合物发生反应,生成通常并不稳定的有机金属化合物. 7.7.1.2 高纯钒的用途 高纯钒是指纯度在3N~6N之间的金属钒......
铁(Fe),原子序数26,相对原子质量为55.847,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,属于过渡金属的一种.铁是一种光亮的银白色金属,密度为7.86g/cm3,熔点为1535℃,沸点为2750℃,常见化合价为+2和+3,质硬且有好的延展性和导热性,也能导电.纯铁既能磁化,又可去磁,且都很迅速.铁是地球上分布最广的金属之一,约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧,硅和铝. 铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面.常温时,铁在干燥的空气里不易与氧,硫,氯等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应.铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,炽热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4.铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气.在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁"钝化",故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸.铁是变价元素,常见价态为+2和+3.铁与硫......
7.8.1.1 金属铌的性质 铌(Nb),原子序数41,相对原子质量为93,属周期系ⅤB族.铌是灰白色金属,熔点为2468℃,沸点为4742℃,密度为8.57g/cm3.铌的氧化态为-1,+2,+3,+4和+5,其中以+5价化合物最稳定.金属铌在许多矿物酸及其水溶液中都具有良好的化学稳定性.在常温或100~150℃的温度下,任何浓度的盐酸,硫酸,硝酸,磷酸和有机酸等均不能侵蚀铌.在王水中,由于能够生成保护性氧化物薄膜,因此也具有抗腐蚀性能.铌对某些液态金属的抗腐蚀性能也比较好.但是,铌可以溶解于氢氟酸溶液中,在热的氢氟酸和硝酸混合液中溶解尤为激烈. 铌金属的重要性质之一是能吸收氢,氧,氮及其他气体,并形成相应的固溶体和化合物.微量的这些元素杂质对金属铌的力学性能和电性能都有很大的影响. 铌在常温下是稳定的,加热到200~300℃以上开始氧化,高于500℃时,金属铌迅速氧化......
纳米科技与新能源, 生态环保, 信息通讯, 生物医学等一起, 被列为新世纪人类社会可持续发展的主导科技领域之一.贵金属纳米材料, 由于在化学反应活性, 光, 电, 磁, 力等方面, 具有很多特殊性质, 已成功应用于工业催化, 微电子技术及生物医学等领域.制备纳米材料, 即粒子尺寸<100 nm的贵金属超细微粒, 晶体, 胶体, 纤维, 薄膜和复合材料, 是纳米科技的基础.研究其性能特点, 结构, 元器件制备及应用, 已成为多学科交叉融合的一个学科分支.自20世纪90年代至今, 研究十分活跃, 应用不断开拓[34-37]. 制备纳米材料有物理法和化学法.物理法主要是等离子体法, 即在氢气气氛中利用高温(3000~10000℃)等离子弧, 将金属汽化并冷凝分离为微细粒子.化学法是用纯贵金属配合物溶液, 在表面活性剂, 保护剂, 分散剂存在下, 用还原法(包括使用各种还原剂或脉冲电场)使......
锰(Mn)的原子序数是25,相对原子质量为55,是一种灰白色,硬脆,有光泽的金属,锰广泛存在于自然界中,土壤中含锰为0.25%.锰在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层.它也易在升温时氧化,氧化时形成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO,而外层是Mn3O4.在高于800℃的温度下氧化时,MnO的厚度逐渐增加,而Mn3O4层的厚度减少.在800℃以下出现第三种氧化层Mn2O3,在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的.锰能分解水,易溶于稀酸,并有氢气放出,生成二价锰离子.其他物理性质见表8-5. 表 8-5 金属锰的物理性质 作为重要的工业原料,锰及锰制品在冶金,化工,电子材料,轻工乃至农牧业领域的用途日趋广泛,已成为社会经济发展不可缺少的战略资源.在钢铁工业中,锰是居于铁之后第二位的重要的金属元素,几乎90%以上的锰消耗于钢铁工业.在炼铁过程中加入锰可以......
金属铬一般用铝热法或硅高温法还原三氧化二铬制得.铝热法制得的产品中含Al量达3.7%,含Fe量为0.41%;硅高温法含Si量为0.71%,含Fe量为0.79%,其产品纯度仅可满足一般合金及合金钢要求.某些特殊要求合金,对金属铬的纯度提出更高要求,如用于锻造时,对含硫要求十分严格.采用碘化铬在真空条件下与适当的热沉积表面接触的热解法(范阿克尔-德博尔法)可得到纯度达4N的高纯铬,这是目前能得到的最纯生产铬的方法.但由于生产工艺和成本太高,这种方法只适于极少量生产,不能满足大规模加工制造的需要.高纯铬也可用氢气高温还原三氧化二铬及硝酸铬热分解法制造,但均无实际工业意义.用电解法制得的高纯铬,不会混入铝,硅等杂质,且含硫量仅为铝热法产品的1/10左右,可满足多种军工要求. 图8-12 电解法制备金属铬的工艺流程 电解铬有六价铬和三价铬两种工艺,后者具有耗电少,效率高,污染轻等......
锌白铜,牌号BZn1520,技术条件列于表1-13-5. 表1-13-5 BZn1520技术条件 ......
7.6.1.1 钼的基本性质 钼(Mo)的原子序数为42,相对原子质量是95.94,属ⅥB族,常见化合价为+2,+4和+6,稳定价为+6.钼是银白色有光泽的金属,粉末状的钼为黑色,熔点为2610℃,沸点为5560℃,密度为10.2g/cm3.钼具有高强度,高硬度,力学性能优异的特点,而且在高温下仍能保持高强度和高硬度.室温下钼在空气中很稳定,当温度升至600℃时,迅速与氧反应,生成较易挥发的三氧化钼.800℃时钼与碳发生反应,生成碳化钼.室温下钼即与氟作用,与氯,溴,碘的反应温度分别为200℃,450℃和800℃.高温下,钼还与磷,硫,硒,碲,硅反应.钼能与钛,锆,钨,铼等金属形成合金. 钼不溶于盐酸,氢氟酸和稀硫酸,与硝酸接触后,很快被钝化.钼能缓慢溶解在王水及氢氟酸和硝酸的混合酸中.钼在常温下不与碱作用,但在加热时能被碱腐蚀.钼的氧化态为-2,+1,+2,+3,+4......
7.2.1.1 铟的性质 铟(In)属于稀散金属,位于周期表ⅢA族,原子序数为49,相对原子质量为114.82,在地壳中含量与银相似,为1×10-5%;价数有+1和+3.铟呈银白色,有强金属光泽,可塑性很大,延展性好,可以压延成极薄的铟片,莫氏硬度为1.2.化学性质和铁相近,常温时不为空气所氧化,加热超过其熔点则迅速和氧,硫化合,无毒性.铟可溶于各种浓度的盐酸,硫酸和硝酸等无机酸,致密的铟在沸水及某些碱液中不被腐蚀.铟和溴在常温时即发生化合,加热时则可以与碘发生化合.铟可以与多种金属生成合金.应用形式为小锭或棒,丸,条,板,粒和单晶.纯度分工业级和高纯度级(不纯物少于10×10-4%).表7-1为金属铟的主要物理性质. 图7-4 铟的用途 表 7-1 金属铟的主要物理性质 7.2.1.2 铟的用途 铟是一种多用途金属,是制造半导体......