Fe
1. 10-6
0,01
-8
5. 10
Co
0, 0005
-7
2. 10
Ni
0, 002
(4) Hàm lượng ba nguyên tố trong các mẫu đá ở Mặt Trăng có các hàm
lượng như sau:
Nguyên tố
Fe
Co
Ni
Hàm lượng trung bình (số gam/ 1g mẫu đá)
Apollo - 11
Apollo -12
Luna - 6
0,134
0,132
-5
-5
2,5.10
4,2.10
4,1.10-6
2.10-4
1,171.10-4
(5)• Sắt có bốn đồng vị bền là 54Fe (5,84%); 56Fe (91,68%); 57Fe (2,17%);
58
Fe (0,31%); trong số các đồng vị phóng xạ thì đồng vị 55Fe là bền hơn cả , có
chu kỳ bán hủy là 2,9 năm. Coban có tám đồng vị từ 54Co đến 61Co nhưng chỉ có
59
Co là đồngvị thiên nhiên (100%) , số đồng vị còn lại đều là đồng vị phóng xạ
trong đó bền nhất là 60Co có chu kỳ bán hủy là 5,2 năm, kém bền nhất là 54Co
Với Chu kỳ bán hủy là 0,18 giây.
• Niken có 11 đồng vị từ 56Ni đến 66Ni , trong đó có năm đồng vị thiên
nhiên là 58Ni (67,76%); 60Ni (26,16%); 61Ni (l,25%); 62Ni (3,66%); 64Ni (l,16%).
Trong các đồng vị phóng xạ thì đồng vị 59Ni có chu bán hủy là 7,5. 104 năm bền
nhất, và đồng vị 65Ni kém bền nhất có chu kỳ bán hủy là 0,108 ngày đêm.
11. 4. Điều chế Fe, Co, Ni
(1) • Sắt tinh khiết được điều chế bằng cách dùng H2 tinh khiết để khử oxit
sắt tinh khiết :
Quá trình khử xảy ra ở khoảng 175 - 270oC; ở nhiệt độ đó, sản phẩm thu
được là loại sắt tự cháy khi tiếp xúc với khơng khí loại sắt này sẽ bị oxi hóa
nhanh và nóng đỏ lên. Để thu được sản phẩm có độ bền cao đối với khơng khí,
q trình khử phải thực hiện ở nhiệt độ cao hơn khoảng 550 - 6500C; ở điều kiện
đó, sắt thu được ở dạng bột mịn khơng cịn có khả năng tự cháy.
Q trình khử xảy ra theo từng giai đoạn, ban đầu tạo ra Fe3O4, sau đó mới
tạo thành Fe:
Nếu nung ở 5730C thì tạo ra oxit FeO:
Nếu quá trình khử xảy ra khi tăng nhiệt độ đến khoảng 700 - 10000C không
thu được dạng bột mịn mà ở dạng sắt rèn tức là ở dạng khối chảy.
• Có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt phân Fe(CO)5 sắt
pentacacbonyl:
• Sắt rất tinh khiết có thể điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch
muối Fe(II) chẳng hạn như FeSO4. FeCl2, với dương cực là tấm Fe - Cr, còn âm
cực là sắt tinh khiết. Quá trình điện phân phụ thuộc vào các yếu tố như pH của
dung dịch , nồng độ của chất điện phân , mật độ dòng của anot và catot.
(2) • Coban tinh khiết được điều chế bằng cách dùng H2 để khử coban(II)
oxit CoO hoặc các oxit khác :
Khi nung đến 1200C quá trình khử đã bắt đầu xảy ra , đến 2500C thu được
(coban tự (hay.
Nếu nung đến khoảng 4000C, sản phẩm thu được ở dạng bột hồn tồn bền
đối với khơng khí khơ.
Sản phẩm thu được phụ thuộc vào nhiệt độ, chẳng hạn ở 4500C thu được
dạng thù hình β - Co (mạng lập phương), ở nhiệt độ thấp hơn 450oC sẽ thu được
dạng α - Co (mạng lục phương).
• Coban tinh khiết có thể điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch
CoSO4 trong nước với dương cực bằng thép không gỉ đã được xử lý bề mặt và
âm cực bằng tấm chì tinh khiết hóa học. Sản phẩm thu được có chứa 99,1% 99,2% coban, tạp chất cịn lại là niken.
(3)• Niken tinh khiết cũng được điều chế bằng các phương pháp như trên.
Khi dùng H2 để khử oxit NiO:
nếu nung ở 270 - 280oC thu được niken tự (hay, còn ở 350 - 400oC hoặc cao hơn
thu được niken bột, hồn tồn bền đối với khơng khí.
• Niken bột cũng được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch
NiSO4 trong nước với dương cực bằng các lá ( Fe - Ni ), còn âm cực bằng Ni; pa
của dung dịch chất điện phân ở khoảng từ 4 - 4,5 .
• (Niken tinh khiết cũng có thể điều chế bằng cách nhiệt phân niken