Na2[Al2Si2O8] + Ca2+ = 2Na+ + Ca[Al2Si2O8]
Применение щелочноземельных металлов.
Стронций применяют при выплавке бронз и меди - он связывает серу, фосфор, углерод и повышает текучесть шлака. Таким образом, Sr способствует очистке металла от многочисленных примесей. Кроме того, добавка стронция повышает механические характеристики меди (почти не снижая ее электропроводности), чугуна, стали. Летучие соли стронция применяются в пиротехнике. В электровакуумные трубки стронций вводят, чтобы поглотить остатки кислорода и азота – сделать вакуум более глубоким. Многократно очищенный стронций используют в качестве восстановителя при получении U. Стронций применяют в радиоэлектронике для изготовления фотоэлементов. Также он используется в стекловарении для получения специальных оптических стекол, которые обладают большой химической стойкостью и большим показателем преломления. Соединения стронция входят в состав эмалей, глазурей и керамики. Их широко используют в химической промышленности в качестве наполнителей резины, стабилизаторов пластмасс, а также очистки каустической соды от железа и марганца, в качестве катализаторов в органическом синтезе и при крекинге нефти.
Барий в основном находит применение в связанном состоянии. ВаSO4 хорошо поглощает рентгеновское излучение, поэтому его используют при рентгенодиагностике. Баритовые белила используют в качестве белой краски. ВаСО3 входит в состав смеси для цементации стали. Сплавы Pb-Ba используют в полиграфии, славы Ва-Ni – для изготовления электродов запальных свечей двигателей и в радиолампах. ВаTiO3 один из важнейших сегнетоэлектриков. Алюминат бария используют для изготовления диэлектриков и постоянных магнитов. Барий вводят в антифрикционные сплавы. ВаО2 используется как отбеливатель тканей, служит для получения перекиси водорода и входит в состав запальных смесей, как окислитель. Ва(NO3)2 находит применение в пиротехнике. Окрашенные соли бария являются пигментами: BaCrO4 – желтый, BaMnO4 – зеленый. ВаF2 применяют для изготовления эмалей и оптических стекол. [ВаPt(CN)6] используют для покрытия некоторых фосфоресцирующих экранов.
В последнее время применение радия существенно сократилось т.к. широко используются радиоактивные изотопы. Он сохранил свое назначение как источник радона для радоновых ванн. В небольших количествах в смеси с Ве радий используют для приготовления нейтронных источников, а в смеси с ZnS – при производстве светосоставов. Иногда радий применяют для дефектоскопии литья сварных швов, а также для снятия электростатических зарядов.
В виде чистого металла кальций применяют как восстановитель U, Th, Cr, V, Zr, Cs, Rb, Na, K, Ti и некоторых редкоземельных металлов и их соединений. Его используют также для раскисления сталей, бронз и других сплавов, очистки свинца и олова от висмута и сурьмы. Также используют для удаления серы из нефтепродуктов и обезвоживания органических жидкостей; для очистки аргона от примесей азота и в качества поглотителя газов в электровакуумных приборах. Большое применение в технике получили антификционные материалы системы Pb – Na – Ca. Добавка 0,05% кальция к свинцу резко улучшает механические характеристики последнего. Сплавы Pb – Ca, служат для изготовления оболочек электрических кабелей. Сплав Si – Ca (силикокальций) применяется как раскислитель и дегазатор в производстве качественных сталей. Сплав кальция (до 70%) с цинком применяется для изготовления пенобетона. Широкое применение в стекольной промышленности нашел оксид кальция. Также он применяется для футеровки печей и получения гашеной извести. Гидросульфит кальция применяют в производстве искусственного волокна и для очистки каменноугольного газа. СаOCl2 является хорошим окислителем, и применяется как отбеливатель, а также как дезинфицирующее средство. Перекись кальция используется в приготовлении косметических препаратов и зубной пасты. Ядовитые соединения кальция с мышьяком используют для уничтожения вредителей. Фосфаты кальция применяются как удобрения. Кальций – один из биогенных элементов, необходимых для нормального протекания жизненных процессов. Он присутствует во многих тканях многих животных и растений. Широко его использование в медицине.
Использованная литература:
1. Беляев А.И. История магния. М.: Наука, 1974.
2. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии, 1962.
3. Николаев Г.И. Магний служит человеку. М.: Металлургия, 1978.
4. Самсонов Г.В., Перминов В.П. Магниды. Киев: Наукова думка, 1971.
5. Тихонов В.Н. Аналитическая химия магния. М.: Наука, 1973.
6. Дрица Е.М. Свойства элементом. Справочник. М.: Металлургия, 1985.
7. Дж. Державин, Дж. Баддери. Бериллий. Издат. иностранной литературы, М.1962.
8. Коган Б.И. Редкие металлы. М.: Наука, 1979.
9. Бусев А.И. Определения, понятия, термины в химии. М.: Просвещение, 1981.
10. Никольский Б.П. Справочник химика. Т-2. М.: Химия, 1964.
11. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1967.
12. Я.А. Угай. Неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1989.
13. Петрянов-Соколов И.В., Черненко М.Б., Станцо В.В. Популярная библиотека химических элементов. М.: Наука, 1972.
14. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. М.: Мир, 1971.
15. Ресурсы Internet.
Экспериментальная часть. Хромат бария.
К нагретому до 80 оС раствору 5 г К2Сr2О7 в 30 мл воды добавил порциями (по 0,5 г) 2,5 г Na2CO3 до слабощелочной реакции на фенолфталеин. Раствор профильтровал, нагрел до 80 оС, подкислил 0,4 мл 90%-ной уксусной кислоты и затем влил в него горячий фильтрованный раствор 10 г ВаCl2.2H2O в 30 мл воды. Выпал желтый осадок хромата бария:
К2Сr2О7 + 2ВаCl2 + 2CH3COONa + Н2О = 2ВаCrO4¯ + 2KCl + 2NaCl + 2CH3COOH
К пробе отстоявшейся смеси добавил раствор ВаCl2; осадка не образовалось, следовательно, осаждение прошло полностью. Смесь нагревал в течение 15 мин. Затем раствор слил, а осадок отсосал на воронке Бюхнера и промыл горячей водой несколько раз. К последней промывной воде добавил раствор АgNO3 и помутнения не наблюдал, следовательно, промывная вода и, разумеется, осадок ВаCrO4 не содержали Сl–. Осадок просушил и растер.
Теоретический выход хромата бария составляет: m(ВаCrO4) =2n(K2Cr2O7).M(BaCrO4) = m(K2Cr2O7).2M(BaCrO4)\M(К2Сr2O7) = 5.2(137,3+52+64)\(78+104+112) = 2533\294 = 8,61 г.
Практический выход ВаCrO4 составил: m(ВаCrO4) =
Препарат должен соответствовать реактиву квалификации ч.д.а.
Хромат бария представляет собой желтый мелкокристаллический порошок, пл. 4,498 г\см3. В воде почти не растворим (0,00034 г на 100 г воды при 16 оС, ПР = 1,2.10-10 при 18 оС).
Использованная литература:
1. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974.
2. Ключников Н.Г. Неорганический синтез. М.: Просвещение, 1971.