 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Щелочноземельные металлы
Кальций широко распространен в земной коре, его кларк равен 2 мол.%, стронций и барий - более редкие элементы (кларк Sr - 0,01; Ba - 6×10-3 мол.%). Основные минералы: CaCO3 - кальцит, CaCO3×MgCO3 - доломит, CaSO4×2H2O - гипс, CaF2 - флюорит, Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) - апатиты, SrCO3 - стронцианит, BaCO3 - витерит, BaSO4 - барит. Кальций входит в состав костной ткани и зубной эмали животных и человека. Катионы кальция играют важную роль в механизме сокращения мышц.
Серебристо-белые металлы, быстро корродирующие на воздухе. Кальций твердый, барий и стронций мягкие, как свинец. В промышленности их получают электролизом расплавов хлоридов. Барий получают также восстановлением его оксида алюминием:
t
3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3
Кальций применяют в химической промышленности для получения некоторых металлов в качестве восстановителя. Фосфаты кальция используют как фосфорные удобрения: Ca3(PO4)2 - фосфоритная мука; CaHPO4×2H2O - преципитат; Ca(H2PO4)2×H2O - двойной суперфосфат; Ca(H2PO4)2×H2O + 2CaSO4 – суперфосфат. Хлорид кальция применяется в медицине.
Карбонат кальция (мел, известняк), оксид и гидроксид кальция (негашеная и гашеная известь), а также гипс (CaSO4·2H2O) и алебастр (2CaSO4·H2O) применяются как строительные материалы. Природные соединения кальция широко применяются в производстве вяжущих материалов, к которым относятся цементы, гипсовые материалы, известь.
По химическому составу цемент представляет собой силикаты и алюмосиликаты кальция. Силикатные цементы получают обжигом при 1400 – 1600 ºС смеси известняка и глины. Тонко измельченный цементный клинкер, замешанный с водой, постепенно твердеет за счет образования высокомолекулярных силикатов и алюминатов кальция.
Гипсовые материалы – это прежде всего жженый гипс или алебастр 2CaSO4·H2O. Его получают обжигом гипса при 150 – 180 ºС. При замешивании алебастра с водой происходит присоединение воды, сопровождающееся кристаллизацией и затвердеванием всей массы.
В качестве вяжущего материала также используют смесь гашеной извести с песком и водой (известковый раствор). Известковый раствор затвердевает за счет перехода Са(ОН)2 в кристаллический СаСО3 при поглощении углекислого газа из воздуха. Одновременно образуются силикаты кальция.
Применение бария очень сильно ограничено высокой токсичностью его растворимых соединений. Из нерастворимых соединений бария наиболее широко применяется BaSO4 как рентгеноконтрастное вещество.Металлический стронций используют в качестве добавок к некоторым сплавам. Соединения стронция используют в пиротехнике, в медицине при лечении некоторых кожных заболеваний. Изотоп 90Sr - один из самых опасных продуктов деления урана, он замещает кальций в костях, облучая организм изнутри (период полураспада около 30 лет).
Химические свойства. Щелочноземельные металлы химически очень активны, при комнатной температуре реагируют с кислородом и галогенами, при нагревании - с водородом, серой, азотом и фосфором, углеродом и кремнием. Энергично взаимодействуют даже с холодной водой. В ряду кальций, стронций, барий активность металлов увеличивается.
Поиск по сайту: