Амальгамы это растворы металлов

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Амальгамы

Амальгамы (ср.-лат. amalgama — сплав, через араб., от греч. Malagma — мягкая подкладка), сплав металлов с ртутью. В зависимости от соотношения компонентов, природы металла и температуры представляют собой гомогенные системы (жидкие или твердые растворы, твердые интерметаллиды) или гетерогенные. Например, для Ga-Hg в интервале 28-204 °С существуют две несмешивающиеся жидкие фазы — раствор Ga в Hg и раствор Hg в Ga. Растворимость (ат. %) металлов в ртути при 25°С составляет: In-70,3, Tl-43,7, Cd-10,1, Zn-6,4, Pb-1,9, Bi-1,6, Sn-1,2, Ga-3,6 Mg-3,0, Au-0,13, Ag-0,078, Al-1,5•10 -2 , Mn-3,7•10 -3 , Cu-7,4•10 -3 , Ni-1,5•10 -5 , Ti-2,1•10 -5 , Zr-2,3•10 -6 , Co-1,1•10 -7 , Fe-1,0•10 -7 , Pt-3,1•10 -7 . Эвтектика Hg-Tl (8,55 ат. % Tl) с т.пл. -59°С — наиболее легкоплавкий металлический сплав. При нанесении ртути на поверхность заметно растворимых в ней металлов и платины образуется смачивающая пленка жидкой амальгамы; этот процесс называют амальгамированием.

Твердые интерметаллиды (иногда называются меркуридами) образуются в большинстве изученных систем металл-ртуть. Так, с Mg ртуть образует MgHg2, MgHg, Mg5Hg3, Mg2Hg, Mg5Hg2, Mg3Hg. Tемператуpa плавления меркуридов выше, чем у ртути, а иногда даже выше, чем у второго компонента. Например, для LiHg она составляет 596°С. Не образуют меркуридов, например, Zn, Al, Ga, Pb, Bi, Sb.

При нагревании амальгамы ртуть испаряется. Из амальгамы металлов с высокой температурой кипения ртуть можно удалить нагреванием практически полностью. Так как растворенный металл в жидкой амальгама измельчается до атомного состояния и на поверхности сплава не образуется плотная оксидная пленка металла, большинство амальгама химически очень активно. Так, алюминий в амальгама, в отличие от компактного металла, быстро реагирует с О2 воздуха при комнатной температуре.

Амальгамы низкоплавких металлов (Ga, In, Tl, Sn, Cd и др.) легко образуются при их нагревании с ртутью. Щелочные металлы взаимодействуют с Hg со значительным выделением тепла, поэтому при получении амальгама их добавляют к ртути небольшими порциями. Золото, на поверхности которого отсутствует оксидная пленка, при соприкосновении с ртутью мгновенно образует амальгаму, которую можно удалить действием HNO3.

Образованию амальгамы большинства металлов препятствует оксидная пленка на их поверхности. Поэтому для приготовления амальгамы часто используют электрохимическое выделение металла на ртутном катоде, снятие защитной пленки с помощью различных реагентов, реакции вытеснения металлами ртути из растворов ее солей и другие. Так, амальгама алюминия образуется при действии обработанного соляной кислотой Аl на раствор Hg(NO3)2. Приготовление амальгам (кроме амальгам благородных металлов) целесообразно проводить в инертной атмосфере или под слоем защитной жидкости, так как растворенные в ртути металлы легко окисляются О2 воздуха.

При действии амальгамы натрия на концентрированные растворы солей аммония и при электролизе этих растворов с ртутным катодом образуется амальгама аммония, в которой нейтральная частица NH О 4 ведет себя как атом металла. При комнатной температуре эта амальгама быстро разлагается с выделением NH3 и Н2.

Амальгамы — промежуточные продукты при извлечении Au и других благородных металлов из руд и концентратов. Методами амальгамной металлургии выделяют и подвергают глубокой очистке в электролизерах с ртутным катодом Ga, In, Tl, Pb, Zn, Sb, РЗЭ и др. элементы, извлекают из продуктов переработки полиметаллических руд Cd, Cu, Ag и др., получают порошкообразные металлы и сплав., в том числе сплавы компонентов с высокими температурами плавления (Ti-Zr, W-Zr и др.) и ссильно различающимися температурами плавления и кипения (Cd-Pd, Cd-Ti и др.). Амальгама натрия используют при получении NaOH высокой чистоты. Амальгама щелочных металлов Zn-восстановители в органическом синтезе. Амальгаму используют в различных приборах (нормальные элементы Вестона, электроды в полярографах и др.).

Лит.: Козин Л. Ф., Физико-химические основы амальгамной металлургии, Алма-Ата, 1964; его же, Амальгамная металлургия, К., 1970; его же, Амальгамная пирометаллургия, амальгама-амальгама, 1973; Козловский М. Т., Зебрева А. И., Гладышев В. П., Амальгамы и их применение, М, 1971. С.И. Дракин.

Источник

Амальгама

Амальгама (ср.-век.лат. amalgama — «сплав») — жидкие или твёрдые сплавы ртути с другими металлами. Также амальгама может быть раствором ведущих себя аналогично металлам ионных комплексов (например, амальгама аммония).

Содержание

Получение

Амальгамы получают взаимодействием металла с ртутью (при смачивании ртутью поверхности металла) при обычных температурах или подогреве, электролитическим выделением металла или катионного комплекса на ртутном катоде или другими способами. Многие металлы образуют со ртутью устойчивые соединения (меркуриды).

Свойства

В зависимости от природы металла, состава и температуры, амальгамы могут быть гомогенными (жидкие и твёрдые растворы), твёрдыми интерметаллидами либо гетерогенными, в частности, галлий и ртуть образуют две несмешивающиеся фазы — раствор галлия в ртути и раствор ртути в галлии. Большая часть металлов с ртутью образует твёрдые интерметаллиды (меркуриды), исключения: цинк, алюминий, галлий, свинец, висмут, сурьма.

Второй компонент амальгамы в сплаве находится в мелкодисперсном состоянии без оксидной плёнки и поэтому проявляет высокую химическую активность

При нагревании амальгам происходит отгонка ртути. Железо не образует амальгамы, поэтому ртуть можно перевозить в стальных сосудах.

Применение

Амальгаму используют при золочении металлических изделий, в производстве зеркал, а также в люминесцентных лампах, в том числе компактных люминесцентных лампах и индукционных лампах. Амальгамы щелочных металлов и цинка в химии применяют как восстановители. Амальгаму используют при электролитическом получении редких металлов, извлечении некоторых металлов из руд (см. Амальгамация). Амальгаму применяют при холодной сварке в микроэлектронике. Во многих странах амальгама серебра всё ещё применяется в стоматологии в качестве материала зубных пломб.

Юникод

В Юникоде есть алхимический символ амальгамы.

Источник

Амальгама

Определение амальгамы, получение и применение, функции амальгамы

Информация об амальгаме, получение и применение амальгамы, состав и функции сплава

Содержание

Содержание

Амальгама в стоматологии

— функции компонентов амальгамного сплава

— помещение для работы

Определение

Амальгамы — сплавы металлов с ртутью.

Амальгамы — промежуточные продукты при извлечении желтый металл и других благородных металлов из руд и концентратов.

Амальгама — жидкие или твёрдые сплавы ртути с другими металлами. Также амальгама может быть раствором ведущих себя аналогично металлам ионных комплексов (например, аммония).

Амальгама — профессиональное название одного из пломбировочных материалов, в свойствах которого используется способность ртути растворять некоторые металлы.

Амальгамой называется сплав одного или более металлов с ртутью.

Амальгамы — так называются соединения (сплавы) ртути с другими металлами; отсюда — амальгамировать, соединять со ртутью, покрывать (с поверхности) металлические предметы ртутью.

Амальгама является смесью ртути и других металлов. При комнатной температуре, ртуть является жидкостью и легко вступает в реакцию с такими металлами, как серебро, олово и медь, в процессе чего образуются твердые материалы.

Свойства

В зависимости от соотношения компонентов, природы металла и температуры представляют собой гомогенные системы (жидкие или твердые растворы, твердые интерметаллиды) или гетерогенные.

Например, для Ga-Hg в интервале 28-204 °С существуют две несмешивающиеся жидкие фазы — раствор Ga в Hg и раствор Hg в Ga.

Растворимость (ат. %) металлов в ртути при 250 С составляет: In-70,3, Tl-43,7, Cd-10,1, Zn-6,4, Pb-1,9, Bi-1,6, Sn-1,2, Ga-3,6 Mg-3,0, Au-0,13, Ag-0,078, Al-1,5*10-2, Mn-3,7*10-3, Cu-7,4*10-3, Ni-1,5*10-5, Ti-2,1*10-5, Zr-2,3*10-6, Co-1,1*10-7, Fe-1,0*10-7, Pt-3,1*10-7.

Эвтектика Hg-Tl (8,55 ат. % Tl) с температурой плавления -59°С — наиболее легкоплавкий металлический сплав. При нанесении ртути на поверхность заметно растворимых в ней металлов и платины образуется смачивающая пленка жидкой амальгама; этот процесс называется амальгамированием.

Твердые интерметаллиды (иногда называются меркуридами) образуются в большинстве изученных систем металл — ртуть.

Так, с Mg ртуть образует MgHg2, MgHg, Mg5Hg3, Mg2Hg, Mg5Hg2, Mg3Hg. Tемператуpa плавления меркуридов выше, чем у ртути, а иногда даже выше, чем у второго компонента. Например, для LiHg она составляет 596 °С. Не образуют меркуридов, например, Zn, Al, Ga, Pb, Bi, Sb.

При нагревании амальгама ртуть испаряется. Из амальгамов металлов с высокой температурой кипения ртуть можно удалить нагреванием практически полностью. Т.к. растворенный металл в жидкой амальгаме измельчается до атомного состояния и на поверхности сплава не образуется плотная оксидная пленка металла, большинство амальгамов химически очень активно. Так, алюминий в амальгаме, в отличие от компактного металла, быстро реагирует с О2 воздуха при комнатной температуре.

Амальгамы низкоплавких металлов (Ga, In, Tl, Sn, Cd и др.) легко образуются при их нагревании с ртутью. Щелочные металлы взаимодействуют с Hg со значительным выделением тепла, поэтому при получении амальгамов их добавляют к ртути небольшими порциями. Золото, на поверхности которого отсутствует оксидная пленка, при соприкосновении с ртутью мгновенно образует амальгаму, которую можно удалить действием HNO3.

При нагревании амальгам купрума, серебра, золота и др. отгоняется ртуть. Железо не образует амальгамы, поэтому ртуть можно перевозить в стальных сосудах.

Получение

Амальгама (Amalgams) — это

Образованию амальгамов большинства металлов препятствует оксидная пленка на их поверхности. Поэтому для приготовления амальгама часто используют электрохимическое выделение металла на ртутном катоде, снятие защитной пленки с помощью различных реагентов, реакции вытеснения металлами ртути из растворов ее солей и др.

Так, амальгам алюминия образуется при действии обработанного соляной кислотой А1 на раствор Hg(NO3)2.

Источник

амальгама

Амальгамы ( древнегреческая μαλακός malakos «мягкий» с альфа — privativum , то есть «не-размягчения»; в соответствии с другим этимологии арабский аль malagma «смягчающее мазь», или ал-магам от греческого málagma ) является сплав по ртути в химии . Амальгама в более широком смысле также часто представляет собой необратимую смесь других веществ, обычно сплав нескольких металлов. В переносном смысле амальгама — это также смесь различных терминов, идей, культур или традиций.

Поскольку многие металлы растворимы в ртути, существует очень много амальгам. Некоторые металлы, такие как железо , не образуют амальгамы. Амальгамы с высоким содержанием ртути часто бывают жидкими, как сама ртуть, при комнатной температуре ; если содержание ртути ниже, они твердые.

В классической алхимии слияние («коагуляция») ртути с другими металлами часто сравнивают с физическим союзом. Алхимической лексемой является средневековая латинская амальгама, используемая с 13 века.

Оглавление

Натуральные амальгамы

Некоторые природные амальгамы известны и признаны Международной минералогической ассоциацией как самостоятельные минералы :

Технические амальгамы и их использование

Стоматологическая амальгама

В стоматологии сплав ртути с другими металлами, такими как серебро, медь, индий, олово и цинк, широко используется в качестве материала для пломбирования зубов. Связь с серьезными проблемами со здоровьем доказать не удалось. Воздействие ртути минимально.

Амальгама натрия

Технически важным восстановителем в органической и неорганической химии, а также амальгамой, производимой в больших количествах, является амальгама натрия , которая является промежуточным продуктом в варианте хлорщелочного электролиза . Он разлагается водой с образованием каустической соды , водорода и ртути , которые повторно используются для электролиза в контуре .

Амальгама аммония

Так как щелочные металлы образуют амальгамы, например , во время электролиза растворов ионов щелочных металлов с ртутными электродами, попытки также были сделаны , чтобы произвести в аммонии или аммиак амальгаму (ион аммония часто ведет себя так же , как ионы щелочных металлов); Однако амальгама аммония разлагается на ртуть, аммиак и водород .

Золотая амальгама

Иногда ртуть все еще используется в кустарной добыче золота . Соответствующее золотосодержащее сырье перемешивают или замешивают (сливают) с жидкой ртутью. При этом образуется изначально жидкая амальгама с золотом, которая присутствует в виде мелких хлопьев или гранул в измельченной породе, обожженных рудных концентратах или в рыхлых отложениях мыльных отложений , которые можно легко отделить от более легких компонентов благодаря более высокой плотности. Чтобы получить из нее чистое золото, амальгаму нагревают, в результате чего ртуть испаряется; этот процесс еще называют курением. Образуются пары ртути, которые чрезвычайно опасны для здоровья.

Золотые амальгамы также используются в химическом золочении, известном как огневое золочение . Золотая амальгама наносится или окрашивается на металлический предмет, и ртуть испаряется под действием тепла.

Алюминиевая амальгама

Алюминиевая амальгама используется в качестве восстановителя.

Амальгама таллия

Амальгама таллия имеет более низкую температуру плавления -58 ° C, чем чистая ртуть (-38,83 ° C), и поэтому, несмотря на ее высокую токсичность, используется в качестве жидкости для термометров для низкотемпературных термометров .

Амальгама цинка

Амальгама цинка используется в качестве восстановителя в органической синтетической химии, особенно при восстановлении Клемменсена для восстановления альдегидов или кетонов в кислых растворах. В неорганической или аналитической химии амальгама цинка использовалась и используется в качестве относительно сильного восстановителя, например Б. для восстановления солей уранила или солей титанила, а также для производства амальгам менее неблагородных металлов из их солей, например Б. из амальгамы меди, никеля или кобальта. В отличие от чистого цинка или других цинковых сплавов, амальгама цинка не выделяет водород; кроме того, амальгаму цинка можно сделать без оксидов обработкой кислотой. В прошлом амальгама цинка также использовалась для латуни . Для того , чтобы защитить цинковые электроды в гальванических элементах от коррозии с развитием водорода, они также были объединены.

Другой

Амальгама олова служила отражающим покрытием на зеркалах до середины XIX века .

Амальгаму можно использовать вместо технически необходимой жидкой ртути в энергосберегающих лампах . При использовании амальгамы световой поток остается почти постоянным в более широком диапазоне температур. Это преимущество особенно эффективно при использовании в закрытых светильниках, шаровых корпусах и на открытом воздухе. Недостатком является низкий начальный световой поток сразу после включения, поскольку ртуть испаряется из амальгамы только при более высоких температурах.

Список амальгамообразующих элементов

Элементы перечислены здесь в соответствии с группами (основными и второстепенными) и порядковыми номерами.

нет бывшего амальгамы
неясно подозреваемого бывшего амальгамы бывшего

ЧАС Привет
Ли Быть Б. С. N О Ф. Нет
N / A Mg Al Si П. С. Cl Ar
K Приблизительно Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge В виде Se Br Kr
Руб. Sr Y Zr Nb Пн Tc RU Rh Pd Ag CD В Sn Sb Te Я. Xe
CS Ба Ла * Hf Та W. повторно Операционные системы Ir Pt Au Эд Tl Pb Би По В Марг
Пт. Ра Ac ** Rf Db Sg Бюстгальтер Hs Mt Ds Rg Cn
* Ce Pr Nd Вечера См Евросоюз Б-г Tb Dy Хо Он Тм Yb Лу
** Чт Па U Np Пух На См Bk Cf Это FM Мкр Нет Lr

Образец амальгамы

В отличие от металлической ртути и амальгамы, соли ртути очень токсичны из-за их растворимости в воде. Его обнаруживают по так называемому образцу амальгамы: раствор азотной кислоты помещается на медный лист — серебристое пятно амальгамы, которое невозможно стереть, остается:

ЧАС грамм 2 + + С. ты ⟶ ЧАС грамм + С. ты 2 + <\ displaystyle \ mathrm + Cu \ longrightarrow Hg + Cu ^ <2+>>> Окислительно-восстановительная реакция : катионы ртути окисляют медь до ионов меди и ртути.

Ртуть образует сплав с медным листом, медную амальгаму. Соли серебра образуют аналогичные пятна; однако образовавшееся серебро можно стереть. Таким образом, в конечном итоге соли серебра можно отличить от солей ртути.

Процесс амальгамы

В хлорно-щелочном электролизе для крупномасштабного производства хлора , каустической соды и газообразного водорода ртуть используется в качестве катода в процессе амальгамы , так что натрий, образующийся из соленой воды при восстановлении, откладывается в виде амальгамы. Затем амальгама натрия перемещается в разложитель амальгамы, где она реагирует с водой с образованием бессолевого гидроксида натрия, газообразного водорода и ртути. Этот процесс электролиза имеет то преимущество , что она снабжает гидроксид натрия (каустической соды) , свободного от хлорида натрия, но она является экологически сомнительна , как ртуть остатки должны быть удалены из продуктов (после очистки, детоксикации, например с активированным углем).

Источник

Читайте также:  Обезжиривание поверхности металла это
Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector