Қорғасын және оның қосылыстарын зерттеу

Химия және химиялық технология факультеті

Жалпы және бейорганикалық химия кафедрасы

5В011200-Химия мамандығы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Тақырыбы: «Қорғасын және оның қосылыстарын зерттеу»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы, 2013

 

 

	КІРІСПЕ
I	ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1	Қорғасын жайлы  тарихи  мәліметтер
1.2	Қорғасынның алыну  жолдары
1.3	Қорғасынның физикалық  қасиеттері
1.4	Қорғасын және оның маңызды  қосылыстарының химиялық қасиеттері
1.5	Қорғасынның қолданылуы
1.6	Қорғасынның маңызды қосылыстарының қолданылуы
1.7	Қорғасынды тазарту әдістері
	Әдістемелік нұсқау
II	ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
	ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМДІ ТАЛҚЫЛАУ
	ҚОРЫТЫНДЫ
	ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

Өзектілігі:

    Өндірісте қорғасын және оның қосындыларын кейбір құймаларды (типографиялық, баббитті, латунь), аккумуляторлар, химимялық аппараттар, иондаушы сәулелерден қорғайтын заттар, хрусталь өндірістерінде, бояу түрінде (қорғасынды ағартулар) және т.б. Қорғасынды уланулар ең бастысы өндірістік жағдайларда болады. Кейде тұрмыстық жағдайларда ішінен қорғасынмен қапталған, ұзақ уақыт бойы керамикалық ыдыста сақталған тамақ өнімдерін қолданған жағдайларда  уланулар болады.

     Қорғасын және оның органикалық емес қосындылары  агрегаттық жағдайымен қатынас сипатына байланысты, тыныс жолдары немесе асқазан ішек  жолдары және тері жабындылары арқылы  енеді. Өндіріс орындарында бұл заттар  адам ағзасына шаң, аэрозол және бу түрінде енеді. Қорғасын және оның туындылары асқазан және ішек жолдарына тұрмыстық уланулар кезінде, сирек жеке бас гигиенасын сақтамайтын — өндірісте: қорғасынмен байланыста болғаннан кейін ауызды шайқау, қолды жуу, цех орындарында тамақ ішудің салдарынан түседі.

  Тыныс жолдары арқылы  адам ағзасына түскен қорғасын  және оның қосындылары  қанға өтеді. Қорғасын және оның қосындылары асқазан ішек жолдары арқылы түскен кезде бірнеше өзгерістерге ұшырайды. Асқазанда олар  тұз қышқылымен әсерлесіп , қорғасын хлоридін түзеді. Ащы  ішекте сілтілі ортамен май қышқылының әсерінен май қышқылды қорғасынды түзеді, олар өттің әсерінен эмульсияға айналады. Қорғасынның ұсақ бөлшектері ішектің шырышты қабатына еніп, қақпа венасының капиллярлары арқылы және ішектің лимфа жолдары арқылы  жалпы қан айналымға түседі. Бауырға енген қорғасын, оның жасушаларымен  жұтылып, ақырындап  өтпен бөлінеді.

   Қанда қорғасын  жоғары дисперсті  қорғасынның альбуминанты және фосфатты коллоидты түрінде болады, олар қан сары суымен эритроциттердің күкіртті қосындысы бар белоктары және органикалық емес фосфаттардың әсерлесуінің нәтижесінде пайда болады. Қорғасын кумулятивті әсері бар ул        арға жатады. Ағзаға түскеннен кейін ол көптеген мүшелерде қорғасынның ерімейтін үш негізгі фосфаты түрінде  жиналады. Қорғасынның үлкен бөлігі сүйектің траубекуласында жиналады, ол  сүйек тіндеріндегі  кальции тұздарының ығыстыру  қабілетімен түсіндіріледі. Сонымен қатар қорғасын бұлшықетте, бауырда, бүйректе жиналады. Аз мөлшерде көкбауырда, мида, миокардта, лимфа түйіндерінде жиналады.

Мақсаты: Қорғасын және оның маңызды қосылыстарының химиялық және физикалық қасиеттерін зерделеу.

Міндеттері:

    1) Қорғасынның  қышқылдарға әсерін анықтау;

    2) Қорғасынның  (II) және (IV) оттекті қосылыстарын алу, олардың қасиеттерін анықтау;

    3) Қорғасынның  тұздары және олардың қасиеттерін  анықтау.

Күтілетін нәтиже

    1) Қорғасынның қышқылдарға әсерін анықтадық.

    2) Қорғасынның  (II) және (IV) оттекті қосылыстарын алу, олардың қасиеттерін анықтадық.

    3) Қорғасынның  тұздары және олардың қасиеттерін  анықтадық.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. ӘДЕБИ ШОЛУ

1.1 Қорғасын жайлы тарихи мәліметтер

      Адам өмірінде қорғасынның маңызды мыстан және оның қорытпаларының темірден кем саналады.Бұған себеп қорғасынның ауада тотығып, өзінің жылтырақ қасиетін тез жоғалтуы. Қорғасынның өзінің мықтылығының, қаттылығының төмендігінен әртүрлі бұйымдар жасауға және жұмыс құралдарын(балта, соқа т.б.)  жасауға болмады.Осыған қарамастан қорғасын өзінің басқа қасиеттерінің арқасында түсті металдар арасында ерекше орын алады.

    Қорғасын белгілі  болған жеті металдың біріне  жатады. XVI ғасырға дейін алхимиктер жеті металды ғана біліп, олардың аттарын сол кезде белгілі болған жеті планеталардың аттарымен атаған. Мысалы: Алтын - Күн, күміс - Ай, мыс - Венера, темір - Марс, қорғасын - Сатурн, сынап - Меркурий, қалайы - Юпитер.Алхимиктердің металдарға планеталардың аттарын беруі сондай ақ күшті орын алған.Металл түрінде сурьма табылғанда оған көпке дейін ат қойылмаған, оны металл ретінде санамаған, бұған себеп, сол кезде жоғарыда аталған планеталардан басқа жаңа планета ашылмаған еді.

   Ерте заманда Ресейде  қорғасынды қалайы деп атаған, бірақ қалайы қорғасыннан көп  кейін белгілі болған, оның үстіне  қалайыдан жасалған қарандаш  қорғаныннан жасалған қарандаштай  қағазға белгі қалдырмайды.Қорғасынды  қалайымен теңеу жалғыз Ресейде  ғана болмаған, мысалы ескі Римде  қорғасынды Нигрум-қорғасын (күңгірт қорғасын),қалайыны кандиум - қорғасын деген. Қорғасын деген сөздің қалай шыққандығы турасында мәліметтер шамалы. Ескі орыс тілінде қорғасын деген сөзге ұқсастау сөздер кездесе береді (свинь, свинъцъ).

  Біздің ғасырдан 5-7 мың жыл бұрын Египет тұрғындары қорғасынға бай рудаларды қорытып қорғасын алуды білген. Британия музейіндегі қорғасыннан жасалған мүсін бұдан 5 мың жыл бұрын жасалған болып шықты.Испанияда (Рио - тинго) осы күнге дейін кездесетін шлак үйінділеріне 4-5 мың жыл болған.Ассура (Вавилонда) қаласының орнын қазғанда археологтар салмағы 400 килограмм қорғасын бөлшігін тауып, оны біздің ғасырдан 1300 жыл бұрын пайда болғанын анықтаған.Римдіктер біздің ғасырдан 300 жыл бұрын қорғасын рудасын Галлида, Британияда және Германияда тауып игерген. Көне гректер Кипр, Родос, Эвлей деген аралдарда қорғасын өндірісін ұйымдастырып әжептеуір жөнге қойған.[ 1; 3]

     Кейбір ертедегі  Рим халқы пайдаланған кен қоймалары одан бұрын Финикия, Карфаген халықтарына мәлім болған. Ал біздің эрамыздың VII-X ғасырларында Рейн аймағындағы жаңадан ашылған кен орындары одан бұрын Ертедегі  Рим пайдаланған орындар екен.

      Россия  территориясында қорғасынды және басқа түсті металдарды қорытып шығара бастағалы көптеген ғасырлар өткен. Бұған Қыйыр Шығыстан; Уралдан, Алтай мен Түркістаннан табылған ескі кен қазбалары мен шлак үйінділері күә. Сол заманның мүмкіншілігімен салыстырғанда руда қорыту жұмысының кең өріс алғаны байқалады. Металды ажыратып алу өнеріне әбден жетілген чудь деп аталатын халық деген мәлімет бар. Бұл халық Сибирьдің оңтүстік өңірі мен Қазақстан  территориясында көптеген қазбалары мен шлак үйінділерін қалдырған.

    Роcсияда түсті металдарды  және қорғасынды шығару шамамен алғанда XVI ғасырдан басталады. XVIII ғасырға дейін қорғасын кішігірім, ұсақ заводтарда ғана шығарылған; және де ол заводтардың қорғасын  рудасын қорытқандағы мақсаты - күміс алу болғанда қорғасын жол - жөнекей өндіріліп отырған.

    Қорғасын қорытып  шығаратын бірінші завод 1705 жылы Забайкальеде Нерчинск қаласында құрылған. XIX ғасырдың орта кезінен бастап Алтай тауының қорғасынға бай кен орындары пайдаланыла бастады (Лениногорск, Зыряновск тағы басқалар). Мұнда құрылған кішігірім бес заводта күміс пен қорғасын шығарылып отырған. XVIII ғасырдың аяқ шенінде Нерчинск пен Алтай аймақтарында барлығы 28,7 тонна күміс, 1 330 тонна қорғасын өндіріліпті. Забайкалье аймағының кейбір заводтары өткен ғасырдың аяғына дейін жұмыс істеген. Алтай аймағы қазір ССРО ның қорғасын өндірісінің ең ірі орталығының бірі болып есептеледі. Ертеректе бұл аймақтардың қорғасын кендері тек күміс ажыратып алу үшін пайдаланылған. Кейбір кендерде күмістің үлесі 3 процентке жуық болған.

    1795 жылы Польша үшінші рет бөлінгеннен кейін қорғасын, мырыш кен орындарына бай аймақ – Силезия Россияға қараған. 1801 жылы Грузияның Россияға қосылумен байланысты Алаверда мен Шамлуги қорғасын күміс заводтары кеңейтілді.

    Қыйыр Шығыста 1909 жылы Тетюхе деген кен орыны қазыла бастады; бұо кеннің рудасын қорытатын Сихотэ – Али заводы құрылды.

    XIX ғасырдың бірінші жартысында қорғасынның жылдық өнімі 600-1000 т, күмістің жылдық өнімі 19-22 т болған. Бай кендерді мардымсыз әдістермен, ешбір жоспарсыз пайдалану көп ұзамай күмісі мол кендердің шұғыл азайып кетуіне әкеліп соқты. Осының нәтижесінде XIX ғасырдың екінші жартысында қорғасын қорыту бірте- бірте нашарлай берді.

    XX ғасырдың басында қорғасын кені орындары концессияға беріле бастады.

    Шетелдік жеке адамдарға қорғасын өндіріс орындарын салуға право беріледі. Мысалы Тетюхе кен орындары – немістерге (1902 ж), Алтай кен орындары –ағылшындарға (1905 ж), Садон кен орындары – бельгиялықтарға (1914 ж) беріледі. Тежеусіз қожа болып алған шетелдіктер бұл кен орындарын жыртқыштық әдістермен пайдаланады.[2;5-6]

    Қазақстанда жоғарыда айтылған чудь халқынан қалған көптеген кен қазбалары мен шлак үйінділері бар. Чудь халқының кенді көптен пайдаланған, олардың кен қорытқан жерлеріндегі қалдықтар күні осы күнге дейін кен іздеген барлаушылар үшін ең сенімді белгінің бірі болып табылады. Енді осы қазақ елінде қорғасын өндірісінің пайда болып даму тарихына қысқаша тоқталып, олардың жұмыстарының қалай өркендегені жайлы баяндамақпыз.

    Лениногор кен орнын 1784 жылы тау кен инженері Ф.Риддер ашты. Табылған қорғасын рудасының құрамында алтын, күмісі бар бай руда 1850 жылы Лондонда көрмеде көрсетіледі. Бірақта, Ресей патшасы түсті металлугияның өсуіне, өркендеуіне көңіл бөлмей, бай кен орындарын шет мемлекет миллионерлеріне қанауға берді. Осымен байланысты 1914 жылы Л.Удквардтың қарамағына көшті. Бұл алпауыт өзінің көптұрмайтынын сезіп, техника қолданбай, жердің бетінде жатқан бай рудаларды қолмен қаздырып алып, жұмысшы шаруалардың күшін аямай қолданып, кен орындарын игеруге тырысты.

    Удкварт бүлдіріп кеткен қорғасын заводын қалпына келтіріп, Риддер жұмысшылары кен орнының және заводтың қайта құру жұмысын шет мемлекеттердің көмегінсіз атқарып шықты. 1927 жылы Риддер заводы іске қосылып, бірінші Қазақстан қорғасынын бере бастады. 1929 жылы котельді түйіршіктеуден жұмысы артық, жаңадан ленталы машинада түйіршіктеу әдісі игерілді. Осы жыл екінші қимасы тік бұрышты шахталы пеш жұмысқа қосылды. 1928 жылы рафинация цехы салынып қара қорғасын мыстан, бағалы металлдардан және сурьмадан тазартылатын болды. Проект бойынша жобаланған өнімге завод 1935 жылы жетті.

     1936 – 1940 жылдары заводтың өнім шығаратын қуаты екі есеге артылды.  1936 жылы үшінші шахтаны түйіршіктеу машинасы іске қосылды, қара қорғасынды рафинация цехына жеткізу механикаланды, рафинацияға мышьяктан тазарту тазарту үшін сілтілі рафинация игерілді. 1950 жылы өндіріске енгізілген принципті техникалық шешімдердің арқасында заводтың өнім шығару қуаты күрт өсті.

    1950-1960 жылдар заводта шахталы пештердің жұмысын жақсарту бағытында күрделі жұмыстар жүргізілді. Пештің көлемі жылжымалы тұндырғыштардың сыйымдықтары үлкейтілді, кальций көп шлакта балқыту жүргізілетін болды. 1963 жылы Қазақ – ғылым Академиясының кен байыту және металлургия институтының жүргізілген жұмысының нәтижесінде заводта шликерлерді өңдеуге технология жасалып элетропеш салынды. 1967 жылы жоғарыдағы  институттың ұсынысы бойынша шахталы пештен алынған шаңдарлы өңдейтің электротермиялық әдіс өндіріске енгізілді.

     Қазіргі жағдайда Лениногор қаласында қорғасын ғана емес, мырышта басқа металдар да алынатын болып, қорғасын заводы полиметалдық комбинаттың құрамына кірді. Комбинатта көпшілік процестер механикаланып, жұмысшылардың еңбектері жеңілдетілді. Бұл комбинатта егеменді елііміз көптеген түсті, сирек кездесетін металдарды сапалы түрде өндіріп жатыр.

      1934-1941 жылдар аралығында заводта технологиялық процестерді күміссіздендіруді, электролизді, қорғасынды сілтілі жұмсартуды қадағалап, зерттеп жақсарту жұмыстары жүргізілді. 1939 жылы бұл заводта қорғасын өндіру бірнеше рет көбейтілді. Завод өкімет тапсырмасын мерзімінен бұрын орындап, металдың шығымын арттырып, жоғары тазалықта қорғасын алған соң, республика, кәсіпорындар арасында 1939 жылы Ленин орденіне ие болды.

     Отан соғысы уақытында Лениногор және Шымкент Қорғасын заводтары фашисттерді тездетіп жеңіп шығу үшін фронтты жеткілікті түрде қорғасынмен қамтамасыз етіп тұрды, фашисттерге жұмсалған он оқтың тоғызы Қазақстан  Қорғасынынан дайындалды.

     Соғыстан кейінгі бесжылдықтарда республикамызда Қорғасын өндірісі жылдам өсіп, халық шаруашылығының күрделі саласына айналды, өнім шығару ұдайы өсіп металдың сапасы жақсартылды. 1946 жылдан 1955 жылдар аралығында Шымкент қорғасын заводы пешке шихтаны жеткізуді жақсартты, қорытатын шахталы пештер, рафинациялық котелдер қайтадан құрылып, қосымша агломерациялап түйіршіктеу машиналарды қондырылды. 1956-1959 жылыдары жекеленген процестер механикаланып, автоматикаланып шикізатты комплексті түрде игеру жолға қойылды. Заводты қайта құру мәселесі осы күнге дейін қолға алынып жоспарлы түрде іске асырылып келеді. Қазіргі уақытта Шымкент Қорғасын заводында шығарылатын товарлы өнімдерге жататындар – қорғасын, висмут, мыс, мырыш, индий, талий, талий, рений тағы басқалар. Шикізатты комплексті түрде игеру бұл заводта 90% - ке жетті.