Билет 27: Материалы на основе щелочных металлов и их соединений

Вследствие малого радиуса иона и высокой поляризуемости аккумуляторы содержащие литий обладают отличными характеристиками: высокой энергетической ёмкостью, низким самозарядом, в таких аккумуляторах практически отсутствует эффект памяти. Поэтому сейчас в качестве катода в таких аккумуляторах используют кобальтат лития или фосфат железа-лития. Также в литий-полимерных аккумуляторах в зависимости от вида полимера используются различные литий-проводящие электролиты, например: перхлорат лития или борофторид лития. Различные сплавы щелочных металлов (эвтектика Na-K) между собой имеют низкие температуры плавления, поэтому используются в охлаждающих контурах АЭС, пероксиды, надпероксиды и субоксиды щелочных металлов используются для регенерации кислорода на подводных лодках и изолирующих противогазах, Na и K является важными биологически активными элементами, натриевые лампы используются для уличного освещения, из изотопа лития-6 производили тритий для производства термоядерной бомбы, некоторые соединения цезия используются в фотоэлементах, а нитрат калия используется для удобрения почв.

Билет 28: Применение материалов на основе бериллия и его соединений

1. Легирование сплавов: изготовление рессор, амортизаторов ит.д., деталей, для которых необходима высокая устойчивость к коррозии и большая прочность.

2. Бериллизация: покрытие деталей бериллием (соединением с железом и углеродом) для жаростойкости и устойчивости к морской воде и азотной кислоте.

3. Рентгенотехника: слабо поглощает излучение, изготовление трубок.

4. Ядерная энергетика: замедлитель нейтронов, вследствие малого сечения захвата нейтронов и большого сечения их рассеяния.

5. Аэрокосмическая техника: внешнее покрытие для тепловой защиты капсулы.

6. Оксид бериллия самый теплопроводный огнеупорный материал, можно использовать в качестве термостойкого химически инертного материала.

Билет 29: Применение материалов на основе магния и его соединений

1. Легирование сплавов: повышение лёгкости материала, придание ему антикоррозионной стойкости.

2. Восстановитель в производстве различных металлов: V, Cr, Ti, Zr.

3. Изготовление зажигательных бомб, осветительных и сигнальных ракет.

4. Необходимый элемент в хлорофилле, сульфат магния - при приёме перорально - слабительное, при приёме внутривенно - понижает давление.

5. В органической химии - реактивы Гриньяра.

6. Магнезиальный цемент (оксохлорид магния): бактерициден, масло и солестоек, пожаробезопасен, паропроницаем.

Билет 30: Применение материалов на основе щелочноземельных металлов и их соединений

1) Применение кальция:

а) Гипс СаSO₄ · 2Н₂О, алебастр CaSО₄ · 0,5H₂O.

б) СaCl₂: осушитель; эвтектика 58,8% CaCl₂ · 6Н₂О + 41,2% H₂O (- 55°C) – применяется в антифризах; в медицине; добавка к бетону (ускоряет затвердивание)

в) Восстановитель при получении Th, V, Zr, Be, Nb, U, Ta.

г) Геттер (вещество, служащее для поглощения газов и создания глубокого вакуума в электронных приборах) в вакуумной радиоаппаратуре (Sr, Ba тоже).

д) Кальций-48: синтез трансурановых элементов (0.18%, 200 000 USD/г)

2) Применение стронция:

а) Пиротехника (в основном, нитрат)

б) Стронциевые глазури (система Sr – Са – Zn) для хозяйственного фаянса

в) Стронций-90 (период полураспада 27.7 года, чистый бета-излучатель)

г) Оксид стронция (до килограмма SrO на каждый цветной телевизор, вводится в состав стекол, эффективно задерживающих рентгеновское излучение кинескопов).

3) Применение бария:

а) BaSO₄ (медицина в рентгеноскопии, дорогие сорта бумаги)

б) Пиротехника (зеленое пламя)

в) BaTiO₃ - сегнетоэлектрик (любой диэлектрик, помещенный в электрическое поле, поляризуется: положительные заряды скапливаются па одном конце, а отрицательные – на другом. Сегнетоэлектрики поляризуются сами по себе, без воздействия внешнего поля. Способность к такой поляризации сохраняется только при определенной температуре. Поляризованные сегнетоэлектрики отличаются большей диэлектрической проницаемостью)