1. Залізна руда (Fe2o3) – червоний залізняк, гематит;

2. Кокс (с);

3. Флюси (СаСо3).

Одержують чавун у доменних печах.

У доменну піч зверху закидають шарами : шар коксу і шар руди з флюсами(Fe₂O₃ + CaCO₃) і т.д. Знизу в домну вдувають повітря збагачене киснем. Згоряє кокс: С + О₂ = СО₂ + QкДж і при цьому температура підвищується до 1800⁰С. Нагрітий СО₂ стикається із шарами коксу і утворюється чадний газ: СО₂ + С = 2СО. ∙ – чадний газ відновлює залізо із руди(поступово): Fe⁺³₂O₃ → Fe⁺³₂O₃ ∙ Fe⁺²O → Fe⁺²O → Fe⁰

Fe⁺³₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂

У руді є багато природних домішок(пісок), щоб їх вивести із чавуну використовують флюси: СаСО₃ = СаО + СО₂↑

СаО + SiO₂ = CaSiO₃ , при цьому утворюються легкоплавкі силікати, які збираються над чавуном у вигляді шлаку.

Виробництво сталі

Сировиною для виробництва сталі є:

1. Рідкий чавун;

2. металобрухт;

3. флюси (СаСО₃);

4. розкислювачі (Mn).

Одержують сталь у кисневих конверторах.

У конвертор заливають рідкий чавун і засипають металобрухт і через трубу пропускають кисень, при цьому відбувається окиснення всіх складників чавуну(найбільше заліза):

2Fe + O₂ = 2FeO + QкДж

С + О₂ = СО₂↑ + QкДж

Si + O₂ = SiO₂ + QкДж

4P + 5O₂ = 2P₂O₅ + QкДж

S + O₂ = SO₂↑ + QкДж

При цьому температура підвищується за рахунок тепла екзотермічних реакцій

до 1800⁰С . SiO₂ P₂O₅ забирають флюсами і утворюються шлаки(силікати і фосфати).

СаСО₃ = СаО + СО₂↑

СаО + SiO₂ = CaSiO₃

3СаО + Р₂О₅ = Са₃(РО₄)₂

Щоб вивести FeO із сталі використовують розкислювач (Мn).

FeO + Mn = MnO + Fe

Реакції, що відбуваються під час виробництва чавуну:

С + О₂ = СО₂ + QкДж - окиснення

СО₂ + С = 2СО - окиснення

Fe⁺³₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ - відновлення.

Реакції, що відбуваються під час виробництва сталі:

С + О₂ = СО₂ + QкДж - окиснення

2Fe + O₂ = 2 FeO + QкДж - окиснення

і т. д.

FeO + Mn = MnO + Fe - відновлення

Корозія металів

Корозія металів – це руйнування металів під дією навколишнього середовища.

Корозія металів поділяється на:

хімічна корозія – це руйнування металів під дією речовин навколишнього середовища: О₂, Н₂О_, СО₂, SO₂ …

4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃

Сірий колір бурий колір(іржа)

2Cu + O₂ = 2CuO

Червоний колір чорний колір

CuO + CO₂ = CuCO₃

Чорний колір голубий колір

електрохімічна корозія – це корозія, що відбувається на стику двох металів різної активності в присутності води і руйнується більш активний метал.

Наприклад: Н₂О Н₂О

Zn || Fe Ni || Fe

Zn⁰ – 2e = Zn²⁺ || || Fe⁰ – 2e = Fe²⁺

Руйнується цинк - Руйнується залізо більш

більш активний метал активний метал

Методи запобігання корозії:

1. захист фарбою, лаком, смолою, жиром;

2. гальваностегія – покриття основного металу більш активним методом електролізу.

• оцинкування;

• нікелювання;

• хромування;

• лудіння або лудження(покриття оловом –Sn)