KEMIJSKI RJEČNIK

Goldschmidtov postupak    →   Goldschmidt process

Goldschmidtov postupak (termitni postupak) je postupak dobivanja čistih metala redukcijom njihovih oksida aluminijem u prahu. Skoro se svi metalni oksidi mogu reducirati ovom metodom. Glavna iznimka je magnezijev oksid. Termitni postupak razvio je 1893. njemački kemičar Hans Goldschmidt (1861.-1923.).

Goldschmidt je brzo uvidio da se osim dobivanja čistih metala termitni postupak može upotrijebiti i za zavarivanje metala, primjerice željezničkih tračnica. Postupak je poznat kao termitno zavarivanje (aluminotermijsko zavarivanje).

grafit    →   graphite

Grafit je alotrop ugljika. Dobar je vodič topline i elektriciteta. U grafitu atomi su povezani u heksagonalne prstenove koji su složeni u slojevima. Kako ovi slojevi lako klize jedan preko drugog grafit se često koristi kao kruto mazivo. Sintetski grafit dobiva se zagrijavanjem smjese gline (aluminijeva silikata) i koksa u procesu koji je izumio američki kemičar Edward Goodrich Acheson (1856.–1931.). U reakciji nastaje silicijev karbid koji pri 4150 °C gubi silicij ostavljajući čisti grafit.

vodik    →   hydrogen

Vodik je 1766. godine otkrio Sir Henry Cavendish (Engleska). Ime mu je dao Lavoisie od grčkih riječi hydro što znači voda i genes što znači tvoriti. To je plin bez boje i mirisa, netopljiv u vodi. Lako difundira kroz sve materijale. Zapaljiv je i pravi eksplozivne smjese u zraku. Zapaljen na zraku gori svijetlim vrućim plamenom dajući vodenu paru. Na povišenoj temperaturi lako se spaja s kisikom, sumporom i halogenim elementima. Procjenjuje se da 90 % svih atoma, odnosno skoro 3/4 mase svemira, otpada na vodik. Sve zvijezde, pa i Sunce, sastavljene su uglavnom od vodika (w>90 %). Vodik se u prirodi rijetko nalazi u elementarnom stanju, samo u višim slojevima atmosfere ili u vulkanskim plinovima. Uglavnom je vezan u spojevima od kojih su najrašireniji voda (H₂O), amonijak (NH₃) i razni organski spojevi. Čisti vodik se najčešće dobiva elektrolizom vode. Laboratorijski se dobiva reakcijom sulfatne kiseline i elementarnog cinka. Industrijski se dobiva prevođenjem vodene pare preko užarenog koksa. Upotrebljava se za sintezu amonijaka, hidriranje ugljena i ulja, proizvodnju kloridne kiseline i kao redukcijsko sredstvo.

željezo    →   iron

Željezo je poznato od davnih vremena (~2500. godine prije Krista). Simbol elementa dolazi od latinskog naziva za željezo - ferrum. To je sjajni, srebrni, tvrdi i krti metal. Zajedno s kobaltom i niklom čini trijadu željeza. Izložena površina brzo korodira naročito u vlažnom zraku i pri povišenoj temperaturi. Na površini se stvara crveno-smeđi oksid (hrđa). Otapa se u neoksidirajućim kiselinama. U koncentriranoj sulfatnoj i nitratnoj kiselini željezo se pasivira. Feromagnetično je sve do 768 °C. Željezo je najvažniji metal. Proizvodnja mu je veća nego svih ostalih metala zajedno. Glavne rude željeza su magnetit (Fe₃O₄), hematit (Fe₂O₃), limonit (FeOOH) i siderit (FeCO₃). Željezo se dobiva redukcijom oksida željeza koksom u visokim pećima. Kao čisti metal se malo upotrebljava već se legira s drugim metalima u razne vrste čelika, koji su osnova moderne civilizacije.

živo vapno    →   lime

Kalcijev oksid (živo vapno), CaO, industrijski se dobiva isključivo zagrijavanjem vapnenca (CaCO₃) na oko 1 000 °C:

Čisti kalcijev oksid bijeli je prah koji s vodom burno reagira dajući kalcijev hidroksid (gašeno vapno) [Ca(OH)₂].

silicij    →   silicon

Silicij je 1824. godine otkrio Jöns Jacob Berzelius (Švedska). Ime je dobio po latinskom nazivu za kremen - silicis. Amorfni silicij je smeđe-crni prah, a kristalni je plavo-zelen. U kiselinama, osim fluoridne, se ne otapa ali se otapa u lužinama pri čemu se oslobađa vodik. Duže udisanje silikatnog praha može dovesti do kronične bolesti dišnog sustava. Silicij je drugi metal po rasprostranjenosti u Zemljinoj kori. Vezan s kisikom glavni je sastojak stijena i u njima se nalazi u obliku različitih silikata, ili kao čisti SiO₂ - kremen. Kremeni pijesak je osnovna sirovina za proizvodnju stakla. Silicij se u metalurgiji upotrebljava za proizvodnju ferosilicija, a u elektronici za proizvodnju poluvodiča.

tantal    →   tantalum

Tantal je 1802. godine otkrio Anders Ekeberg (Švedska). Ime je dobio po Tantalu iz grčke mitologije zbog velikih teškoća kod njegovog dobivanja i odvajanja od niobija. To je vrlo tvrdi srebrno sivi metal. Čisti metal se može izvući u vrlo fine žice. Na izloženoj površini formira se oksidni film otporan na koroziju. Ne otapa se u kiselinama niti u vodenim otopinama lužina, reagira jedino s fluoridnom kiselinom i rastaljenim alkalijama. Zagrijani metal se zapali na zraku. Spada u rjeđe elemente javlja se zajedno s niobijem u rudama tantalitu, niobitu ili kolumbitu ((Fe, Mn)(Nb, TaO₃)₂). Upotrebljava se za proizvodnju kondenzatora i drugih elektronskih komponenti, specijalnih čelika, za izradu aparata za kemijsku industriju. Otporan je na sve tjelesne tekućine i ne iritira pa se koristi u medicini.

volfram    →   tungsten

Volfram su 1783. godine otkrili braća Fausto i Juan Jose de Elhuyar (Španjolska). Ime je dobio po mineralu volframitu. Nastalo je od njemačkog prijevoda latinskog naziva volframove rude lupi spuma što znači vučja pjena. To je sjajni, vrlo tvrdi, srebrno bijeli metal. Dobiva se u obliku sivog praha. Čisti metal može se pilati, kovati i izvlačiti, ali ako je onečišćen onda je jako krt. Otporan je na djelovanje kisika iz zraka. Kiseline i lužine ga ne otapaju. Otapa se tek u rastaljenim lužinama. U Zemljinoj kori ima ga otprilike sto puta manja od kroma. Glavne rude volframa su volframit ((Fe, Mn)WO₄), šelit (CaWO₄), ferberit (FeWO₄) i huebnerit (MnWO₄). Oko 90 % proizvodnje volframa upotrebljava se u metalurgiji. Čelik legiran s volframom zadržava tvrdoću na visokim temperaturama pa se upotrebljava za izradu brzoreznih alata. Metalni prah izvlači se u fine žice od kojih se proizvode žarne niti u električnim žaruljama.