倪凱群

現(xiàn)在使用的元素周期表（以下簡(jiǎn)稱為表）是由一百多年前俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫編制，近百年來(lái)經(jīng)許多化學(xué)工作者們逐步修改、充實(shí)、完善發(fā)展而成的。它是我們研究、學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)重要工具。其實(shí)，表中蘊(yùn)含著許多奧妙和規(guī)律，發(fā)現(xiàn)和掌握其中的一些規(guī)律，不僅可加深對(duì)它的認(rèn)識(shí)，還可以解決許多化學(xué)中的問題。下面就粗淺地談?wù)劚碇械囊恍┮?guī)律及應(yīng)用。

一、“三角”規(guī)律

對(duì)2～21號(hào)元素，若aA、bB、cC為表中三

角相鄰的三種元素，A、B同周期，B、C同主族，且a+b+c=m（m≤53）。

則m±83=b若余1，則a=b+1

若缺1，則a=b-1

若整除，則無(wú)解

例1若X、Y、Z為表中相鄰的三種元素，X、

這種最強(qiáng)有力的

氧化還原手段才行。對(duì)這些金屬通常是電解其熔融鹽來(lái)制取的，如：

2NaCl（熔融）通電2Na+Cl2↑

電解法可得到較純的金屬，但要消耗大量的電能，因而成本較高。

4.氧化法

使用氧化劑制取金屬單質(zhì)的方法稱為氧化法。如金銀的提取，目前仍用一種氧化法——氰化法。

二、金屬的精煉

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需要越來(lái)越多的高純金屬材料。從礦石提煉出的粗金屬，其純度往往達(dá)不到要求，必須進(jìn)一步提煉，這就是金屬的精煉。

常用的金屬精煉的方法有：電解精煉、氣相精煉和區(qū)域熔煉。

1.電解精煉

電解精煉是廣泛應(yīng)用的一種金屬精煉方法，電解時(shí)將不純的金屬做成電解槽的陽(yáng)極，薄片純金屬做成陰極，通過電解在陰極上得到純金屬。精煉金、銀、銅、錫、鉛、鋅等有色金屬一般都采用此法。

2.氣相精煉

氣相精煉是利用金屬單質(zhì)或化合物的沸點(diǎn)與所含雜質(zhì)的沸點(diǎn)不同的特點(diǎn)，通過加熱控制溫度使之分離的精煉方法。如粗錫的精煉就是通過控制溫度在錫的沸點(diǎn)以下與雜質(zhì)的“沸點(diǎn)”以上這一溫度區(qū)間，使雜質(zhì)揮發(fā)出去的方法使錫的純度得到提高的。鎂、汞、鋅、錫等均可用直接蒸餾法提純。有時(shí)不宜用直接蒸餾法提純的金屬，可使之在低溫下先生成而在高溫下又易于分解的揮發(fā)性的化合物，再用氣相法精煉。

羰化法是提純金屬的一種較新的方法。鐵、鎳等許多過渡金屬能與CO生成易揮發(fā)并且易分解的羰基化合物，用高壓羰化法得到高純度的金屬：

Ni（含雜質(zhì)）+4CO高壓Ni（CO）4↑

Ni（CO）4513K～593KNi（99.998%純）+4CO↑

碘化物熱分解法可用于提純少量鋯、鉿、鈹、鈦和鎢等：

Ti（不純）+2I2323K～523KTiI4↑

TiI41673K鎢絲Ti（純）+2I2

3.區(qū)域熔煉

圖1如圖1所示，將要提純的物質(zhì)放進(jìn)一個(gè)裝有移動(dòng)式加熱線圈的套管內(nèi)，強(qiáng)熱熔化一段小區(qū)域的物質(zhì)，形成熔融帶。將線圈沿管路緩慢移動(dòng)，熔融帶便隨著它前進(jìn)。由于混合物的熔點(diǎn)總比純物質(zhì)的低，因此雜質(zhì)便慢慢匯集在熔融帶，隨線圈的移動(dòng)雜質(zhì)被趕到管子末端，即可除去。經(jīng)過多次區(qū)域熔煉，可得到雜質(zhì)含量低于10-2的超純金屬。

（收稿日期：2014-12-11）