Fosforning kislorod bilan hosil qilgan birikmalari

Islom Karimov nomidagi TDTU Olmaliq filiali “Kimyoviy texnologiyalar ” fakulteti “ Metallurgiya ” kafedrasi “Temirni rudadan bevosita olish ” fanidan
MUSTAQIL ISH

Mavzu: Fosfor oksidlarining tiklanish termodinamikasi

Reja:
1. Fosfor oksidlari haqida ma`lumot
2. Fosfor oksidlarining xossalari
3. Fosfor oksidlarining tiklanishi
4.Xulosa
5.Foydalanilgan adabiyotlar


Fosfor oksidlari - fosforning kislorod bilan hosil qilgan birikmalari. Fosfor oksidlari dan fosfor oksid yoki fosfit angidrid P₂O₃, fosfor oksid yoki fosfat angidrid P₂O va fosfor oksid (PO₂) muhim ahamiyatga ega. Ularning molekulalari dimer holda, yaʼni P₄O₆, P₄O₁₀ va P₂O₄ (fosfor qoʻsh oksid) shaklida mavjud.
Fosfor oksid, P₂O, — rangsiz modda. Suyuqlanish temperaturasi 23,8°, qaynash temperaturasi 173,7°, zichligi 2,135 g/sm³. Suv, uglerod sulfid va benzolda yaxshi eriydi. Sovuq suvda eriganda fosfit kislota H₃PO₃, issiq suvda esa erkin fosfor, fosfin, fosfat kislota va boshqa birikmalar hosil qiladi. Havoda astasekin fosfat angidridgacha oksidlanadi. 210°da PO₂ va qizil fosforga parchalanadi. Fosfit angidrid fosforga cheklangan miqdorda havo taʼsir ettirish yoʻli bilan olinadi. Organik sintezda koʻplab ishlatiladi.
Suv taʼsirida fosfat kislotaaarta aylanadi. Sanoatda fosfat angidrid fosforni kislorodi koʻp havoda kuydirish yoʻli bilan hosil qilinadi. Fosfat angidrid gazlardagi namni, suyuqliklardagi suvni yutuvchi vosita, kimyoviy sintezlarda kondensatsiyalovchi modda sifatida qoʻllanadi. P₂O₅ shilliqpardalarga taʼsir etadi, yoʻtaltiradi, boʻgʻadi, terini kuydiradi, shu sababli u bilan ishlaganda xavfeizlik texnikasiga rioya qilish lozim. Fosforning oksidlari va barcha kislorodli birikmalari azotning xuddi shunday birikmalariga qaraganda ancha mustahkamroqdir, bunga sabab azotga nisbatan fosforda metallmaslik xossalarining susayganligidir. Fosfor (III) oksid P₄0₆ — mo‘msimon kristall massa, 22,5 °C da suyuqlanadi. Fosforni kislorod yetishmaydigan sharoitda yondirish yoii bilan olinadi. Kuchli qaytaruvchi. Juda zaharli.
F о sf о г (V) oksid P₄O[0 — oq gigroskopik kukun. Fosforni m oi havo yoki kislorodda yondirish orqali olinadi. U suv bilan juda shiddatli birikadi, shuningdek, boshqa birikmalardan ham suvni tortib oladi. Gazlar va suyuqliklami qurituvchi sifatida ishlatiladi. R 2 O 3 - fosfor (III) oksidi
Oddiy haroratda - sopol bilan oq kumsimon massa. Juda oson bug'lanadi, yoqimsiz hidga ega, juda zaharli. P₄O₆ dimerlar shaklida mavjud.Qabul qilish usuli P₂O₃ fosforning sekin oksidlanishi yoki uning kislorod etishmasligida yonishi paytida hosil bo'ladi:
4P + 3O ₂ = 2P ₂O ₃
Kimyoviy xossalari
P₂O₃ - kislotali oksid
Kislotali oksid sifatida, suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, fosfor kislotasini hosil qiladi:
P₂O ₃ + 2H ₂ O = 2H₃PO₃
Ammo issiq suvda eritilganda, P₂O₃ nomutanosibligining juda kuchli reaktsiyasi sodir bo'ladi:
2P₂O₃ + 6N₂O = PN₃ + 2H₃PO₄
P₂O₃ ning ishqorlar bilan o'zaro ta'siri fosfor kislotasi tuzlarining hosil bo'lishiga olib keladi:
P₂O ₃ + 4NaOH = 2Na₂HPO ₃ +N₂ O

P₂O₃ - juda kuchli qaytaruvchi

1. Havodagi kislorod bilan oksidlanish
P₂O₃ + O₂ = P₂O₅
2. Galogenlar bilan oksidlanish:
P₂O ₃ + 2Cl ₂ + 5N ₂O = 4HCl + 2H₃PO ₄
P₂O ₅ - fosfor (V) oksidi
Oddiy haroratda u oq, qorga o'xshash massa, hidsiz, P₄O₁₀ dimerlar shaklida mavjud. Havo bilan aloqa qilganda u siropsimon suyuqlikka (HPO₃) tarqaladi. P₂O₅ eng samarali qurituvchi va suvsizlantiruvchi vositadir. U uchuvchan bo'lmagan moddalar va gazlarni namlash uchun ishlatiladi.
Qabul qilish usuli
Fosforli angidrid fosforni ortiqcha havoda yoqish natijasida hosil bo'ladi:
4P + 5O₂ = 2P₂O₅
Fosfor oksidlarining tiklanishi. Fosfor metallashtirish jarayoniga uning tuzlari ko‘rinishida keladi, fosforli tuzlarning asosiylari quydagilar vivianit Fe₃(P0₄)₃*8H₂0 va apatit Sa₃(P0₄)₂*CaF₂. Fosforning tiklanishi past haroratlarda boshlanadi. Birgina ahamiyatli jihati 900-1000°C da va yuqori haroratlarda (vodorod bilan) va 1000-l200^oC (uglerod oksidi) bilan tiklanadi
2Fe₃(P0₄)₂+16C=3Fe₂P+P+16CO
Са_З(P0₄)2+5C=3Ca0+2P+5CО
Tenglamalardan ko'rinishicha bir vaqtning o'zida temir va fosfor tiklanadi, temir fosforitini xosil qiladi. Fosfor yoki uning fosforitlari temirda aktiv eriydi va butunlay metall tarkibiga o'tadi Boshqa elementlarning tiklanishi.Vanadiyning beshta oksidi mavjud: V₂0₅, V₂0₄, V₂0₃, VO, V₂0. Vanadiyning yuqori oksidlari past haroratlarda gazlar bilan yengil tiklanadi, qattiq uglerod bilan esa faqat yuqori haroratlarda tiklanadi. (1200°C va yuqori). Xrom anologik ravishda Mn va V kabi tiklanadi. Cr ni metalIga o‘tkazish uchun qattiq tiklovchining yuqori sarfi va yuqori harorat talab etiladi. Eritmalar mavjudligida oksidlar tiklanishining asoslari. Eritmalardagi oksidlarning tiklanishi. Temirda erigan FeO oksidining tiklanishi misolida ko'rib chiqamiz. To'g'ridan to'g'ri bo'lmagan tiklanish quydagicha sodir bo'ladi:
[Fe]fe+CO=FeTB+C02
Sistema uch komponentli. Agar eritma to'yirimagan bo'lsa fazalar soni 2 ta (eritma va gaz) erkinlik darajasi esa 3 ga teng bo'ladi. To'yingan eritmalarga eritma bilan muvozanatda turgan oksid faza qo'shiladi va sistema ikki valentli bo'ladi. O'zgarish hajm o'zgarishisiz sodir bo'lganli sababli bosim muvozanatga ta'sir qilmaydi. Binobarin toy'inmagan eritmalarda gazning tarkibi FeO kontsentratsiyasi va harorat orqali amalga oshadi, to'yingan eritmalarda esa faqat harorat orqali. FeO ning kontsentratsiyasi kamayishi bilan C02/C0 nisbatligi kamayadi ya’ni oksidning miqdori qancha kam bo‘lsa, tiklash shun- cha qiyin bo‘ladi. To'g'ridan to‘g‘ri tiklanish quydagicha sodir bo‘ladi
Fe0+C0=Fe+C0₂
FeO+C-Fe+CO
Sistema to‘yinmagan eritmalarda ikkivalentli, doimiy bosimda esa bir erkinlik darajasini oladi. Oksidning kontsentratsiyasi kamayi shi bilan uni tiklash qiyinlashadi.
Fosfor, temir va marganets oksidining birgalikda qaytarilish kinetikasini o‘rganish shuni ko‘rsatdiki, fosfor va temirning qaytarilish jarayonini birinchi tartibli, MnO ni esa ikkinchi tartibli tenglama bilan tasvirlash mumkin. Aniqlanishicha, fosfat-kremniy-temir eritmasidagi elementlarning qaytarilish tezligi nisbati ularning oksidlarining qaytarilishga kimyoviy yaqinligi nisbati bilan aniqlanadi. Bu jarayonlarning faollashuv energiyasi sodir bo'lishning diffuziya rejimini ko'rsatadi. Kinetik tenglamalarning o'zgaruvchan tabiati massa o'tkazuvchanlik koeffitsientining muhitning yopishqoqligiga bog'liqligi va uning gazsimon reaktsiya mahsulotlari bilan konvektiv o'tkazish intensivligi bilan izohlanadi, bu esa o'z navbatida suyuqlik fazasining tarkibiga bog'liq. Cho'yandagi aralashmalarning asosiy manbai temir rudalaridir. Barcha temir javhari materiallari ko'proq yoki kamroq miqdorda kremniy, marganets, oltingugurt va fosforni o'z ichiga oladi. Koniga qarab ruda tarkibida titan, vanadiy (titanomagnetit rudalari), xrom, nikel (xrom-nikel rudalari), mis, kobalt, qoʻrgʻoshin ham boʻlishi mumkin. Rudalardagi barcha metallar odatda oksidlar shaklida bo'ladi. Yuqori o'choq jarayonida oksidlar ko'p yoki kamroq darajada kamayadi va eritish mahsulotlari: quyma temir va cüruf o'rtasida taqsimlanadi. Cho'yandagi aralashmalarning miqdori zaryad materiallari tomonidan kiritilgan ularning miqdori, shuningdek, eritishning harorati va cüruf sharoitlari bilan belgilanadi. Temir rudalarida doimo mavjud bo'lgan va quyma temirning sifati nuqtai nazaridan muhim bo'lgan aralashmalarni yuqori o'choqda kamaytirish shartlarini ko'rib chiqdik..

Xulosa

Xulosa qilib aytganda fosfor bu qora metallurgiyada doimiy metal rudalari tarkibida uchraydigan element hisoblanadi. Bu elementni qora metallar tarkibidan chiqarib yo`borish imkonsiz. To`g`ri chiqarishning iloji bo`lishi mumkin ammo bunda yuqori sifatli tozalanmaydi. Shuning uchun ham metal ajratib olish davomida bu elementning miqdorini biro z bo`lsada ishlab chiqarayotgan mahsuloti bo`yicha tarkibiga binoan muvozanat holatiga keltiriladi. Fosfor oksidlarining tiklanishi. Fosfor metallashtirish jarayoniga uning tuzlari ko‘rinishida keladi, fosforli tuzlarning asosiylari quydagilar vivianit Fe₃(P0₄)₃*8H₂0 va apatit Sa₃(P0₄)₂*CaF₂. Fosforning tiklanishi past haroratlarda boshlanadi. Birgina ahamiyatli jihati 900-1000°C da va yuqori haroratlarda (vodorod bilan) va 1000-l200^oC (uglerod oksidi) bilan tiklanadi

Foydalanilgan adabiyotlar:

1. 1. Corby G. Anderson, Robert C. Dunne, John L. Uhrie Mineral Processing and Extractive Metallurgy Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (February 18, 2014)
2. Sachdeva, R.C. Fundamentals of Engineering Heat and Mass Transfer (SI Units) F1MR Institute of Technology & Management, Delhi 4 th edition, 2014
3. Бигеев A.M., Бигеев B.A. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. Магнитогорск: МГТУ , 2000. 544 с.
4. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа: учебник для вузов - М.: ИКЦ «Академ книга», 2007 - 464 с.
5. Леонтьев Л.И. и др. Сырьевая и топливная база черной металлургии: учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академ книга», 2007-304 с.
6. Явойский В.И., Теория процессов производства стали. М.: Металлургия 2001,124 с.
7. Юсупходжаев А.А., Балгабаева Г.Т.«Прямое получение железа из руд»Т.: ТГТУ., 2004 г. 60 с.