ПОЛУЧАВАНЕ И УПОТРЕБА НА 

ТЕЖКИТЕ МЕТАЛИ

ЖЕЛЯЗО

ЖЕЛЯЗО

 – 

 – Fe

Fe

Местонахождение в природата

Железото е един от най-разпространените в земната кора елементи (5%). От металите 
то отстъпва само на алуминия.

В природата основно се среща във вид на 

оксиди

 (окиси).

Понякога се среща и самородно желязо, най-често като сплав с никел, което вероятно 
има метеоритен произход. Счита се, че 

земното ядро

също се състои от 

желязо и

  никел

.

Добив

Тъй   като   чистото   желязо   няма   практическо   значение   в  

промишлени   условия

    се 

получават желязовъглеродните сплави 

чугун

 и 

стомана

. 

В промишлеността желязото се получава от

 желязна руда

, най-често 

хематит (Fe

2

O

3

)

 и 

магнетит (Fe

3

O

4

)

. Използват се предимно оксидни руди, кокс (като гориво) и други 

вещества – добавки за отстраняване на скалните примеси.

Първи етап на производство

 — в доменна пещ се подават рудата и въглеводороди, за 

да се получи 

чугун

.

Втори   етап

  —   в   мартенова   пещ   се   премахва   излишният   въглерод   и   се   получава 

стомана

.

В доменната пещ протичат следните процеси:

При горенето на кокса в долния край на пещта се образува въглероден диоксид

С + О

2

 → CO

2

 + Q

Въглеродният диоксид при движението си нагоре в пещта среща нажежен кокс и се 
редуцира до въглероден оксид

CO

2

 + С → 2CO – Q

Въглеродният оксид редуцира постепенно желязната руда до желязо

Fe

2

O

3

 + 3CO → 2Fe + 3CO

2

Част от рудата се редуцира от кокса

Fe

2

O

3

 + 3C → 2Fe + 3CO 

Стопеното желязо разтваря около 5% въглерод и други примеси и се получава чугун. 
Различават се: 

сив чугун 

(когато въглеродът в сплавта е във вид на графит) и 

бял чугун 

(когато въглеродът е свързан като циментит  Fe

3

C). При намаляване на въглеродното 

съдържание и на примесите от чугуна се получава стомана.

Химически чисто желязо

 се получава с помощта на 

електролиза 

от разтвори на

 негови 

соли

.

Приложение

     Желязото е най-употребяваният метал. 95% от световния добив на метали е желязо.

•

Желязото е основен компонент на  

стоманата

  и  

чугуна

  — едни от най-важните 

конструкционни   материали

.   Желязото   се   използва   основно   за   строителни 

конструкции и в машиностроенето. 

•

Оксидите на желязото са важен елемент в производствата на устройства за запис 
на данни: касети, дискети, твърди дискове. 

•

Сулфатите на желязото в смес с меден сулфат се използват за борба с вредителите 
в селското стопанство.

ЦИНК

ЦИНК

 - 

 - Zn 

Zn 

Получаване 

Цинкът   се   получава   от   неговите  

сулфидни   руди

  при   металургична   преработка.   След 

обогатяване  чрез  

флотация

  сфалерита  се  пържи,  при   което  се  получава  

цинков  окис 

(ZnO), съдържащ и 

кадмий

:

2ZnS + 3O

2

 → 2ZnO + 2SO

2

     По-нататък 

ZnO

 може да се обработи по два начина:

•

пирометалургия

 - редуциране с 

въглища

  (  кокс

 ) 

ZnO + C → Zn + CO 

Редукцията се извършва при висока температура и цинкът се отделя във вид на 

па̀ри

. 

При   охлаждането   може   да   стане   окисляване   на   цинка   вследствие  

равновесието

, 

което се установява при тези условия 

Zn + CO

2

 ↔ ZnO + CO

За да се избегне това, охлаждането на цинковите пари става чрез впръскване на 
стопено  

олово

. Стопилките от двата метала не се смесват и при тези условия се 

получава   цинк   с   чистота   около   99%.   Пречистването   му   става   чрез 

вакуумдестилация

. 

•

хидрометалургия

  - цинковия оксид се разтваря в разредена  

сярна киселина

  и се 

подлага на 

електролиза

. 

Електролитът   е  

цинков   сулфат

,  

анодите

  са   оловни,   а  

катодите

  –   алуминиеви. 

Оловните   аноди   не   се   разрушават   при   електролизата,   а   отделеният   върху 
алуминиевите   катоди   цинк   лесно   се   отделя   механически   от   тях.   Поради 
значителният си парен натиск цинкът лесно се пречиства чрез 

дестилация

. Така се 

получава метал с чистота 99,99%. 

Кадмият често съпътства цинка в неговите руди. Двата метала могат да се разделят при 
дестилация, тъй като температурата на кипене на кадмия е по-ниска от тази на цинка. При 
хидрометалургичното получаване на цинка примесите от кадмий и мед попадат в разтвора 
като  

сулфати

.   При   прибавянето   към   този   разтвор   на   цинков   прах   цинкът   редуцира 

кадмиевите и медните соли и се отделя т.нар. 

медно-кадмиев кек

. При обработването му