Билет 35. Магний. Свойства. Применение. Получение

Магний - очень легкий (плотность 1,74 г/см³) металл серебристо-белого цвета, температура плавления 650 °С. Магний - сравнительно мягкий, пластичный и ковкий металл. При обычных условиях поверхность магния защищена прочной пленкой оксида магния MgO, поэтому он слабо реагирует с водой при комнатной температуре, с кипящей водой реагирует с выделением водорода. С разбавленными кислотами магний интенсивно реагирует при комнатной температуре, устойчив к фтористоводородной кислоты, не действуют на магний щелочи.

Виды в промышленности: магнезит MgCО₃, доломит CaCО₃·MgCО₃, бишофит MgCl₂·6H₂О, карналлит KCl·MgCl₂·6H₂О.

Магний относительно легко воспламеняется и горит ярко ослепительно белым пламенем, выделяя значительное количество тепла, поэтому смеси порошка магния с окислителями используют в пиротехнике для изготовления осветительных и зажигательных составов. Из-за высокой реакционной способности чистый магний применяется в металлотермии для получения титана, некоторых тугоплавких металлов, например циркония, ванадия и др., для раскисления ряда сплавов, в синтезе магнийорганических соединений. Основная область применения металлического магния - это производство на его основе различных легких сплавов, а также для легирования сплавов алюминия и некоторых других.

Магний в промышленных условиях получают электролизом расплава хлорида магния, к которому для снижения температуры плавления электролита и улучшения его свойств добавляют хлориды калия и натрия. Для получения расплава в настоящее время используют обезвоженный карналлит или бишофит, а также MgCl₂, полученный хлорированием MgO.

Процесс электролиза заключается в разложении расплава на металлический магний и на газообразный хлор при температуре около 700 °С. Электролиз проводят в плотно закрытых ваннах с графитовыми анодами и стальными катодами, которые располагаются вертикально и параллельно друг другу. На катоде образуется металлический магний (Mg²⁺ + 2е →Mg), который всплывает на поверхность электролита, его периодически вакуумным ковшом извлекают из ванны. Выделяющийся на аноде хлор (2Сl^- - 2е → С1₂) отводится по хлоропроводам для дальнейшего использования. Магний от хлора в ванне отделяют огнеупорной перегородкой. Образующийся при электролизе шлам накапливается на дне ванны, его также периодически извлекают.

Схема электролизера для получения магния: 1 - шамотная перегородка; 2 - катоды - стальные пластины; 3 - графитовый анод.

Извлекаемый магниевый сырец содержит до 0,1 % примесей. Для очистки от неметаллических примесей магний переплавляют с флюсами. Глубокую очистку осуществляют перегонкой в вакууме, зонной плавкой или электролитическим рафинированием. В результате получают магний частотой 99,999 %.

Получают также магний термическими способами, сущность которых заключается в восстановлении магния из оксида либо кремнием (силикотермический способ), либо углеродом (карботермический способ), либо карбидом кальция СаС₂ (карбидотермический способ).

1. Материалы из древесины, классификация, свойства.

Древесиной называют освобожденную от коры часть ствола дерева, имеющую слоисто-волокнистое строение. Древесина обладает рядом ценных свойств:

небольшой плотностью, высокой прочностью, малой теплопроводностью, гибкостью и упругостью, высоким коэффициентом конструктивного качества.

Однако при использовании древесины в строительстве необходимо учитывать такие недостатки: неоднородность свойств по объему и направлению (анизотропию), гигроскопичность, которая приводит к изменению размеров, короблению и растрескиванию, загнивание во влажных условиях, сгораемость.

Энергопотребление при производстве строительных материалов

Материал: Энергопотребление (кВт·ч/ тонна)