Номер 2, страница 149 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 32. Железо, никель, платина. Глава VI. Металлы - номер 2, страница 149.

Условие.

2. Почему применение чистого железа ограничено?

Решение.

Решение 2.

Применение чистого железа в технике и промышленности сильно ограничено по нескольким основным причинам, связанным с его физическими, химическими и экономическими характеристиками. Вместо чистого железа гораздо шире используются его сплавы, в первую очередь сталь и чугун, которые обладают значительно лучшими эксплуатационными свойствами.

Ключевые причины ограниченного использования чистого железа:

1. Низкие механические свойства. Чистое железо — это относительно мягкий, пластичный и не очень прочный металл. Оно имеет низкую твёрдость и предел прочности. Для большинства конструкционных применений, где требуется высокая прочность, жесткость и износостойкость (например, в строительстве, машиностроении), чистое железо не подходит. Легирование железа углеродом (для получения стали и чугуна) и другими элементами (хромом, никелем, марганцем) позволяет многократно улучшить его механические характеристики.

2. Низкая коррозионная стойкость. Чистое железо очень легко и быстро подвергается коррозии (ржавеет) при контакте с кислородом воздуха и влагой. На его поверхности образуется рыхлый слой оксидов и гидроксидов (ржавчина), который не защищает металл от дальнейшего разрушения. Сплавы железа, например нержавеющая сталь (содержащая хром), обладают значительно более высокой стойкостью к коррозии.

3. Высокая стоимость получения. Получение железа высокой степени чистоты (так называемого армко-железа или карбонильного железа) является сложным и дорогостоящим технологическим процессом. Удаление примесей требует специальных методов, таких как электролитическое рафинирование или химическое осаждение. В то же время производство стали и чугуна является массовым и гораздо более дешёвым процессом. С экономической точки зрения использовать дорогое чистое железо там, где можно применить дешёвый и более прочный сплав, нецелесообразно.

Несмотря на эти недостатки, у чистого железа есть и свои узкоспециализированные области применения. Благодаря своим уникальным магнитным свойствам (высокая магнитная проницаемость и малая коэрцитивная сила), оно используется для изготовления сердечников трансформаторов, электромагнитов, реле и других электротехнических устройств, где важна способность легко намагничиваться и размагничиваться. Однако это нишевые применения, и в общем объёме потребления железа и его сплавов доля чистого металла очень мала.

Ответ: Применение чистого железа ограничено из-за его низкой прочности и твёрдости, высокой подверженности коррозии (ржавлению) и значительной стоимости получения в чистом виде по сравнению с его сплавами (сталью и чугуном), которые обладают гораздо лучшими эксплуатационными характеристиками и более экономичны в производстве.