Галогенки: Галогеновые лампочки накаливания | Галогенные лампы

Автор: Brille Дата: 04.09.2020 Просмотров: 373 Комментарии 0

Производители светодиодов предлагают ввести метрику, связывающую излучение светодиода с естественным..

Подробнее

Автор: Brille Дата: 10.08.2020 Просмотров: 444 Комментарии 0

Результаты исследований говорят о том, что люди видят белый свет LED по-разному. Это важно учитывать..

Подробнее

Автор: Brille Дата: 16.07.2020 Просмотров: 6128 Комментарии 0

Лампочки для жилых, офисных, торговых и промышленных помещений выбирают, руководствуясь множеством к..

Подробнее

Комментарии

Галогеновые лампы (57 фото): галогенные лампочки для люстры и потолочных светильников, сравнение со светодиодными и выбор

Высокие цены на электричество приводят к тому, что люди пытаются сэкономить денежные средства на подобном ресурсе, приобретая разнообразные энергосберегающие лампочки и приборы. Выбирая лампу для домашнего использования, необходимо обращать внимание не только на ее экономичность, но и на длительный срок использования, а также другие критерии и характеристики.

Галогеновые лампы для дома пользуются большой популярностью у потребителей, так как они отличаются продолжительным сроком службы, прекрасно освещают помещение, а также представлены в разнообразных формах и размерах.

Что это такое?

Галогеновые лампы схожи с привычными лампами накаливания. Для изготовления тела накаливания применяется проволока из вольфрама, которая скручивается в спираль. Сама же лампочка представляет собой стеклянную колбу, в середину которой помещено тело накаливания и закачан специальный газ. В качестве подобного газа используются пары брома или йода.

Они не допускают, чтобы испаряющийся в процессе нагревания вольфрам оседал на стенки лампочки. Благодаря применению таких газов, увеличивается срок службы галогеновой лампы по сравнению с другими осветительными приборами. Сама колба производится из особого материала – кварца, он с легкостью переносит высокие перепады температуры. Благодаря жаропрочности кварцевой колбы, ее габариты могут быть очень маленькими по сравнению с другими лампочками.

Благодаря добавлению брома или йода, получилось почти полностью убрать такой процесс, как затемнение колбы, который со временем влиял на качество потока света, делая его более слабым и тусклым.

Принцип действия и свойства

Несмотря на схожесть галогеновых и обычных лампочек накаливания, принцип действия у них значительно отличается. Во время использования лампочки галогена, когда нить накаливания сильно нагревается – высвобождаются летучие соединения вольфрама. Благодаря заполненному брому или йоду, который вступает в реакцию с атомами вольфрама, последние элементы не способны осесть на стенках колбы.

Подобный процесс имеет и обратную реакцию: когда такие соединения находятся поблизости от нити накаливания, они начинают распадаться на составные части. Получается, что атомы вольфрама, высвободившиеся из распавшегося соединения, возвращаются на нагретую вольфрамовую спираль либо оседают поблизости от нее. Возвращенные атомы вольфрама продлевают срок службы не только нити накаливания, но и самой лампочки.

Галогеновые лампы обладают очень хорошей цветовой температурой, исходящий от них спектр цвета передает более теплые тона, чем другие осветительные приборы.

К отличительным особенностям подобных лампочек относят:

• Возможность создания разнообразных вариантов освещения в комнатах – от пучка света, который будет узко направлен в одну сторону, до создания рассеянного светового потока, который будет отличаться большой шириной, и уберет малейшие намеки на тень.
• Световой поток не потускнеет по прошествии определенного времени, даже если подобная лампочка будет оставаться постоянно включенной.
• Освещение получается более ярким, хотя мощность может быть одинаковой. Например, обычная лампа накаливания в 60 Ватт по мощности будет сравнима с галогенной лампой в 40 Ватт.
• Небольшие размеры позволяют использовать ее в качестве точечного освещения на подвесных потолках, создавая даже оригинальные композиции по освещению.
• Энергосберегающий эффект создается за счет высокой яркости и улучшенной цветопередачи.

К неоспоримому преимуществу также можно отнести длительный срок эксплуатации. Чтобы выбранный прибор прослужил вам как можно дольше, необходимо правильно выбрать вид лампочки, соотнеся ее характеристики с вашими потребностями.

Классификация и технические характеристики

Несмотря на то что галогенные лампы немного уступают по эффективности люминесцентным, они пользуются широкой популярностью, так как не требуют специальных доработок. Они используются с диммером и выключателем с подсветкой как для создания освещения в квартирах, так и для освещения нежилых помещений. Используя специальные линзы, «галогенки» устанавливаются многими водителями также в автомобильные фары.

В зависимости от конструкционных особенностей и способов использования, галогенные лампы делятся на несколько видов.

Линейная лампа

Это самый старый вид подобных изделий. Она выполняется в виде небольшой по размерам трубы, изготовленной из кварца. Обладает двумя выводами, которые находятся с обеих сторон. Нить накаливания удерживается благодаря присутствию специальных креплений. Цоколи (R7s) также размещаются с двух сторон этой лампы. Ко всему прочему, она отличается довольно скромными размерами. Подобное изделие характеризуется высокой мощностью, которую оно потребляет, поэтому его не следует использовать в качестве бытового осветительного прибора.

Лампы устанавливаются в основном для прожекторного освещения.

Встречаются также современные вариации линейной лампы галогена – лампа, заливающая свет. Она характеризуется высокой ударопрочностью. Такие модификации могут применяться в бытовых целях в качестве источника внутреннего или наружного освещения. Обратите внимание, что большинство моделей линейных лампочек должно быть расположено в горизонтальных плоскостях, чтобы конденсаторы не выходили наружу. Даже маленький угол наклона может привести к поломке данного прибора, значительно уменьшив срок эксплуатации.

С внешней колбой

Это устройство работает от сетевого напряжения. Его внешний вид очень похож на привычную лампу накаливания. Целью их производства и была замена обычных лампочек накаливания. Им не потребуются особые светильники или определенный способ подключения. Лампочки с внешней колбой можно подключить непосредственно к бытовой электрической сети, без применения трансформатора. Характеризуются такие изделия обычным стандартизированным цоколем E27 и E14.

Если брать во внимание, что период службы вольфрамовых ламп зависит от величины напряжения, а также насколько оно стабильно подается, тогда во время установки нового освещения лучше подключать галогеновые изделия через специализированное устройство – блок для защиты галогенных лампочек. Подобный регулятор позволит создать плавный пуск, выступая в качестве фильтра, он сохранит осветительный прибор от нестабильной работы напряжения.

Внешняя колба по размерам и форме может соответствовать привычной лампочке накаливания. В середине же будет располагаться линейная или малюсенькая галогеновая лампочка. Внешняя оболочка используется, чтобы защитить кварцевую колбочку от лишних прикосновений, а также загрязнения.

Встречаются некоторые варианты подобных изделий, у которых будут отличаться внешние колбы. Они могут быть:

• молочного цвета;
• изготовленными из прозрачного стекла;
• матированными или тонированными;
• созданными из стекла, которое впитывает практически в полной мере ультрафиолетовые лучи.

Так как внутренняя колба отличается крохотными размерами, это способствует тому, что внешняя оболочка также может обладать миниатюрными параметрами. Поэтому такие капсульные лампы могут применяться в крошечных светильниках, поддерживая при этом достаточную освещенность. Они также могут выпускаться в виде шестигранников или свечей, чтобы заменить обычные лампочки в декоративных светильниках.

С отражателем света

Это один из наиболее популярных видов галогенных лампочек, востребованность которых постоянно увеличивается, так как они используются в качестве точечных светильников, а также для формирования освещения в целом в комнате. Благодаря точной передаче света, подобные изделия не оказывают пагубного влияния на глаза и не утомляют их. Такое рефлекторное освещение используется в детских комнатах, чтобы ребенок мог подолгу рисовать, читать и заниматься любимыми делами, не напрягая зрение лишний раз.

Рефлекторная галогенная лампа состоит из маленькой колбочки, находящейся в центральной части специального отражающего элемента – рефлектора. Благодаря такому устройству, осуществляется перераспределение и фокусирование потока света, который вырабатывается лампой, в пространство. Рефлекторы производятся из разнообразных материалов, но самыми популярными являются алюминиевые отражатели, так как они позволяют отводить тепло вперед, оберегая тем самым окружающую поверхность от перегрева.

Такая низковольтная капсульная лампочка может с легкостью применяться в светильниках открытого типа. Лампы с отражателем света могут стать настоящим украшением потолка, формируя подобие звездного неба или другие оптические иллюзии, в зависимости от вашего воображения и выбранного стиля для обустройства помещения.

Инфракрасные

Относятся к экономичному варианту галогенных лампочек, так как они отражают инфракрасное излучение. В подобном изделии колба обладает особым покрытием, которое не допускает пропускание инфракрасных лучей, а позволяет отражать их назад, возвращая их и пары галогена обратно на нить накаливания. В связи с этим увеличивается мощность такого источника света.

Как подключить и заменить?

Перед покупкой попросите проверить галогеновую лампочку. Подобная проверка убережет вас от ненужных действий, например, если после монтажа или замены подобного изделия, свет не появится, то вы будете знать, что проблема не в самой лампе, а в проводке или неправильном подключении.

Во время установки и замены лампочек следуйте нехитрым правилам:

• Не дотрагивайтесь до лампочек голыми руками. На руках присутствует кожный жир, и даже малейшая его капелька на подобном устройстве способна очень сильно снизить полезный срок службы.
• Установку и замену таких изделий лучше осуществлять в хлопчатобумажных перчатках. Некоторые производители добавляют такие перчатки в комплект к светильнику либо лампе. Если этих перчаток не оказалось под рукой, возьмите сухую чистую тряпочку.
• Если вы дотронулись до лампочки рукой, обязательно обезжирьте ее. Для это стоит протереть изделие спиртом. Дождитесь, пока она полностью высохнет, на это потребуется определенное время (приблизительно полчаса). Если не дождаться высыхания и начать замену галогенных лампочек, во время нагревания остатки спирта могут вспыхнуть.
• Позаботьтесь о приобретении трансформатора, к которому можно подключить диммер. Эти комплектующие будут предохранять галогенные лампы от излишних перепадов напряжения и уберегут приборы от короткого замыкания.

• Располагайте трансформатор не ближе, чем в 30 сантиметрах от лампочек, чтобы предотвратить перегревание приборов.
• Установка специального устройства с плавным пуском также поможет продлить жизнь подобным изделиям. В дополнение ко всему прочему, у вас получится красивое и приятное для глаз нарастание яркости освещения.
• Осуществляя переделку или замену перегоревшей лампочки, не старайтесь сразу же дотронуться до нее, она будет очень горячей и может обжечь вас.
• Если вы осуществляете монтаж галогенной лампочки в подвесной потолок, тогда позаботьтесь о создании отличной вентиляции. Так как во время работы подобные лампочки выделяют большое количество тепла и при отсутствии вентиляции они будут быстрее портиться и перегорать.

После замены галогеновой лампочки, ее необходимо утилизировать. Подобные изделия безопасны, содержание галогенов в них ничтожно мало, поэтому их можно выбрасывать в мусорное ведро с другими бытовыми отходами.

Не стоит только бросать подобные изделия в контейнеры для утилизации стекла, так как структура их стекла отличается от того, из которого изготавливаются бутылки.

Где используются?

Галогенные лампы нашли широкое применение как для обустройства освещения внутри помещения, так и за его пределами:

• Если подобное изделие отличается большими габаритами, тогда оно используется в качестве прожекторов для освещения улиц или территории загородного дома.
• Точечные светильники могут прекрасно влиться в любой интерьер, независимо от того, в каком стиле он выполнен. Подобное точечное освещение способно подчеркнуть или разграничить отдельные зоны или переходы пространства. С этой целью используются капсульные модели или модели с отражателем.
• Подобные лампочки можно установить на натяжных потолках, встроить в алюминиевые или гипсокартонные конструкции, все зависит от дизайнерских идей и задумок.
• Потолочные светильники способны имитировать звездное небо, создавая романтическое настроение или настраивая на положительный лад. Используя диммеры, можно регулировать освещение, создавая интимную атмосферу в спальне.

• В качестве замены привычных ламп накаливания галогенные модели могут устанавливаться в люстры и другие потолочные светильники.
• Благодаря тому, что освещение, создаваемое галогенными лампочками не оказывает негативного влияния на зрение и не утомляет глаза, их очень часто устанавливают в торшеры или прикроватные светильники. Направленный луч света позволит читать занимательную книжку или журнал, лежа в постели или удобно устроившись в любимом мягком кресле.
• Не меньшей популярностью галогенные лампочки пользуются у автомобилистов, так как они позволяют прекрасно освещать дорогу в ночное время суток или в условиях недостаточной видимости.

Сравнение со светодиодными: плюсы и минусы

Несмотря на большую популярность галогенных лампочек, некоторые потребители предпочитают вместо галогенового светильника остановить свой выбор на светодиодных аналогах. Задаваясь вопросом, какие лучше для дома использовать лампочки, попытаемся сравнить два изделия по ключевым характеристикам:

• Если проанализировать потребление электроэнергии, то галогеновые лампочки потребляют ее больше, чем диодные. Но по сравнению с обычными лампочками накаливания, лампы-галогены являются более экономичным и выгодным вариантом.
• Обе модели отличаются большой передачей света, разница заключается в том, что светодиодная подсветка способна излучать свет, который отличается по цветовой температуре. То есть, например, белый свет диодных лампочек может быть различным, варьируясь от теплого до холодного оттенков.
• Самыми яркими видами лампочек считаются светодиоды, при меньшем потреблении электрической энергии они производят большую мощность. К недостаткам галогенных ламп также можно отнести их нагрев во время работы, диодные лампы нагреваются в меньшей степени.

• Существуют различия в продолжительности срока службы подобных изделий. Галогены светят и перегорают после 2.5 тысяч часов непрерывной работы, у светодиодных моделей этот показатель выше и составляет 100 тысяч часов непрерывного освещения.
• Несмотря на все вышеперечисленные характеристики, галогенные лампочки обладают существенным преимуществом по сравнению с диодными аналогами – это их стоимость. Не каждый сможет выделить из семейного бюджета существенную сумму на приобретение одной лампочки, не говоря уже о том, если нужно заменить точечные светильники по всей квартире или дому. Получится огромная и внушительная сумма. В отличие от диодных, галогены может позволить себе каждый, не нанеся серьезный ущерб семейному бюджету.
• К недостаткам диодных ламп относят также невозможность создания равномерного распределения потока света. Они характеризуются в целом направленным потоком, который в некоторых случаях может вызвать «пятнистость».

Как правильно выбрать?

Приобретая галогеновые лампы, обязательно обращайте внимание на цоколь и габариты самой лампочки. Очень важно, чтобы подобный элемент располагался как можно дальше от тех частей светильника, которые могут расплавиться под воздействием повышенного тепла, исходящего от лампы. Иначе светильник может испортиться или стать причиной возгорания.

Если предполагается размещение галогенных лампочек в помещении, где наблюдается высокая влажность, например, использование ее для бани или освещения в ванной комнате, тогда стоит отдать предпочтение низковольтным вариантам.

В зависимости от личных предпочтений, вы можете сделать выбор в пользу холодного белого света галогенных ламп либо в пользу теплого желтого освещения.

Помните, что для рабочего кабинета или офиса, где постоянно напрягается зрение во время работы за компьютером или разного рода документацией, лучше остановить свой выбор на белом свете, который будет максимально соответствовать дневному освещению. Для домашней обстановки более предпочтительным является мягкий желтый свет, так как глаза в таком освещении не так сильно напрягаются.

Можно использовать оригинальные варианты ламп для создания неординарного точечного освещения в подвесных или натяжных потолках. Если планируется создание освещения для выставочных стендов, витрин в магазинах, а также неординарных подсветок, рекомендуется использовать цветные галогенные лампы, например, красные, оранжевые или голубые.

Также при выборе галогенных ламп можно ориентироваться на отзывы клиентов, которые уже успели воспользоваться определенным продуктом.

Примеры и варианты

К наиболее популярным вариантам галогенных ламп относится продукция:

• Osram – лампы используются для установки в автомобильные фары, подсветки торговых площадей, создания внутреннего и внешнего освещения в помещениях и на улице.
• Фирмы MTF – компания выпускает изделия, которые применяются для создания освещения в автомобилях.
• Японского производителя Koito – компания предлагает широкий ассортимент и модельный ряд. Их изделия устанавливаются как для создания освещения в помещении, так и для наружного применения.
• Отечественной торговой марки «Оптима» – лампы отличаются не только высоким качеством, но и приемлемой ценой. Поэтому такое изделие может позволить себе каждый, независимо от уровня своего дохода.

Сравнение светодиодных и галогенных ламп для дома смотрите в следующем видео.

Галогенные лампы и их особенности

Галогенная лампа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или иода). Буферный газ повышает срок службы лампы до 2000-4000 часов и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К.

Из всех современных источников света галогенные лампы обладают наиболее качественной цветопередачей. Кроме того, галогенные лампы отличаются большой яркостью и направленным излучением. Их, конечно, только условно можно назвать энергосберегающими, тем не менее, по сравнению с лампами накаливания они имеют в несколько раз большую световую отдачу и удвоенный срок службы.

Существует очень много различных галогенных ламп. В этой статье мы познакомимся с их основными видами  и особенностями.

Все галогенные лампы условно делят на две больших группы: лампы низкого напряжения (низковольтные) – до 24 В и лампы сетевого напряжение – 220 В. Кроме этого, галогенные лампы различаются по конструкции и назначению.

Основные виды галогенных ламп:

1. Линейные галогенные лампы

Это самый старый тип галогенных ламп, которые были созданы еще в 60-х годах прошлого века. Лампы представляют собой кварцевую трубку с выводами с обеих сторон. Нить накала поддерживается в лампе с помощью специальных кронштейнов из проволоки.

Лампы при своих небольших размерах имеют очень приличную мощность – 1 – 20 кВт. В помещениях такие лампы не используются из-за очень высокой яркости и большой потребляемой мощности. Основная их область применения – прожекторное освещение. Существуют современные линейные галогенные лампы заливающего света, которые используют не только в наружном, но и во внутреннем освещении. Эти лампы отличаются повышенной ударопрочностью.

Линейная галогенная лампа

Лампы выпускаются стандартной длины. Наиболее популярны галогенные линейные лампы длиной 78 и 118 мм. Большинство линейных галогенных ламп требуют обязательного горизонтального размещения в пространстве. Современные линейные галогенные лампы выпускаются двухцокольными с цоколем R7s (размещен с двух сторон лампы).

2. Галогенные лампы с внешней колбой

Это галогенные лампы сетевого напряжения. Они предназначены для прямой замены ламп накаливания. Лампы с внешней стеклянной колбой выпускаются со стандартными цоколями Е14 и Е27 (цоколь Эдисона). Для таких ламп не требуются специальные светильники.

Внутри стеклянной колбы находится миниатюрная или линейная галогенная лампа на напряжения 220 В. Внешняя колба таких ламп защищает внутреннюю кварцевую колбу галогенной лампы от загрязнений и случайных прикосновений. По форме и размерам она похожа на колбу обычных ламп накаливания.

Галогенная лампа с внешней колбой

Галогенные лампы такого типа бывают разной формы и с разными видами колб — прозрачными, молочными и матированными. Существуют лампы со стеклом, которое поглощает ультрафиолетовое излучение. По сравнению с обычными лампами накаливания галогенные лампы сетевого напряжения дают свет с более высокой цветовой температурой (2900 — 3000 К) и обладают более качественной цветопередачей.

Большинство галогенных ламп такого типа имеют более компактное исполнение по сравнению с лампами накаливания, благодаря чему их можно использовать в небольших миниатюрных светильниках. Выпускаются декоративные галогенные лампы сетевого напряжения (свечеобразные, шестигранные), которые можно применять вместо декоративных ламп накаливания.

Галогенная лампа с внешней колбой OSRAM

Галогенные лампы с внешней стеклянной колбой подключаются к питающей сети без трансформатора. Так как срок службы галогенных ламп очень сильно зависит от параметров питающего напряжения, то галогенные лампы сетевого напряжения очень желательно подключать через специальное устройство – блок защиты галогенных ламп. Этот блок защиты обеспечивает плавный запуск галогенных ламп без броска тока в момент пуска и защищают лампы при отклонении напряжения.

3. Галогенные лампы с отражателем (галогенные лампы направленного света).

Такие лампы выпускаются в стандартных типоразмерах – MR8, MR11 и MR16. Самый популярный типоразмер галогенных ламп – MR16 (диаметр колбы 50 мм). Галогенные лампы с отражателями характеризуются различными углами излучения.

Лампа состоит из миниатюрной колбы со специальным отражателем (рефлектором). Отражатели перераспределяют световой поток лампы в пространстве. Сама галогенная лампа расположена по центру отражателя. Существует много разновидностей отражателей. Наиболее распространены галогенные лампы с алюминиевыми отражателями.

Так как галогенные лампы являются современной разновидностью ламп накаливания, то при работе они выделяют большое количество тепла. Лампы с алюминиевыми отражателями направляют тепло вперед. Для случаев, когда это недопустимо, существуют галогенные лампы с  интерференционными отражателями (специальное полупрозрачное покрытие), у которых тепло отводится назад.

Галогенная лампа с алюминиевым отражателем

Выпускаются галогенные лампы с покрытием, которое отражает ИК-излучение (IRC-галогенные лампы). Лампы последнего типа считаются наиболее экономичными, так как колба такой лампы с помощью специального покрытия не пропускает инфракрасное излучение тела накала, а отражает его назад на спираль. В результате этого температура спирали увеличивается. При этом уменьшаются потери тепла, уменьшается потребление электроэнергии и в два раза по сравнению с обычными галогенными лампами увеличивается срок службы.

IRC-галогенная лампа

Существуют галогенные лампы без защитного стекла, с защитным прозрачным стеклом, стеклянным колпачком и лампы с защитным цветным стеклом. Лампы без защитного стекла и стеклянного колпачка должны использоваться в закрытых светильниках. Стекло большинства современных галогенных ламп не пропускает ультрафиолетовое излучение.

Галогенные лампы с отражателем лампы обычно используют при организации точечного направленного освещения. Обычно их встраивают в подвесные и натяжные потолки, причем правильно рассчитав количество ламп, их можно применять не только в целях подсветки, но и для организации общего освещения.

Цоколи галогенных ламп с отражателями имеют двухштырьковые разъемы: GY4, GZ4, GU4, GX5,3, GU5,3, GY6,35 – для низковольтных галогенных ламп (на 6, 12 или 24 В). Цифра после букв означает расстояние между штырьками в миллиметрах.

Такие лампы обеспечивают высокую электробезопасность. Они должны подключаются через специальный электронный или электромагнитный трансформатор. Электронные трансформаторы для галогенных ламп используются намного чаще.

Галогенные лампы сетевого напряжения типоразмера MR16 выпускаются с двухштырьковыми цоколями — G9 и G10. Это сделано для того, что бы их нельзя было случайно перепутать с низковольтными галогенными лампами.

4. Капсульные (пальчиковые) галогенные лампы

Такие лампы имеют очень миниатюрные размеры и представляют собой небольшую капсулу с выводами. Они выпускаются с поперечными и продольными телами накала. Такие лампы могут использоваться в открытых светильниках без защитных стекол. В основном они применяются для встроенных в мебель и в потолок светильников, для декоративной подсветки. Существуют модели светильников общего освещения с капсульными галогенными лампами.

Капсульная галогенная лампа

Возможные виды цоколей для капсульных ламп: G4, G5,3, GY6,35. Капсульные галогенные лампы сетевого напряжения обычно имеют цоколь G9 (расстояние между штырьками 9 мм). Они используются для декоративной подсветки, и иногда в светильниках для общего освещения.

Капсульные IRC-галогенные лампы OSRAM

В этой статье описаны только основные виды галогенных ламп. Безусловно, производители источников света не стоят на месте и каждый год совершенствуют выпускаемые галогенные лампы, а также создают их новые разновидности, что и подтверждается постоянным обновлением их ассортимента в каталогах. 

Ранее ЭлектроВести писали, что Верховная Рада приняла во втором чтении и в целом законопроект № 2098 о внесении изменений в переходные положения закона «О рынке электроэнергии» относительно поставок электроэнергии для обеспечения функционирования совместного имущества многоквартирных жилых домов.

По материалам: electrik.info.

Химия галогенов

Химия Галогены

Галогены

В группе VIIA, предпоследний столбец, шесть элементов. таблицы Менделеева. Как и ожидалось, у этих элементов есть определенные общие свойства. Все они образуют двухатомные молекулы (H ₂ , F ₂ , Cl ₂ , Br ₂ , I ₂ и На ₂ ), например, и все они образуют отрицательно заряженные ионы (H ^— , F ^— , Cl ^— , Br ^— , I ^— и At ^— ).

Когда обсуждается химия этих элементов, водород отделены от других, а астатин игнорируется, потому что он радиоактивный. (Наиболее стабильные изотопы астата имеют период полураспада менее минуты. В результате наибольший образцов соединений астата, изученных на сегодняшний день, было меньше, чем 50 нг.) Обсуждения химии элементов в Группе Поэтому VIIA сосредотачивается на четырех элементах: фтор, хлор, бром и йод.Эти элементы называются галогенами . (от греческого hals , «соль» и gennan , «формировать или генерировать»), потому что они буквально солеобразователи.

Ни один из галогенов не встречается в природе в их элементарной форме. форма. Они неизменно встречаются в виде солей галогенида . ионы (F ^— , Cl ^— , Br ^— , I ^— ). Ионы фтора содержатся в минералах, таких как флюорит (CaF ₂ ). и криолит (Na ₃ AlF ₆ ).Ионы хлорида содержится в каменной соли (NaCl) океанов, которая составляет примерно 2% Cl ^— иона по весу, а в озерах с высоким содержанием соли, например как Великое Соленое озеро в штате Юта, которое содержит 9% ионов Cl ^— на масса. И бромид, и иодид-ионы обнаруживаются при низких концентрации в океанах, а также в скважинах с рассолом в Луизиана, Калифорния и Мичиган.

Галогены в их элементальная форма

Фтор (F ₂ ), высокотоксичный бесцветный газ, является самый реактивный элемент, известный настолько реактивный, что асбест, вода, и кремний загорелся в его присутствии.Это так реактивно он даже образует соединения с Kr, Xe и Rn, элементами, которые были когда-то считалось инертным. Фтор — такой мощный окислитель. агент, что он может уговорить другие элементы на необычно высокий степени окисления, как в AgF ₂ , PtF ₆ и IF ₇ .

Фтор настолько реактивен, что трудно найти тара, в которой его можно хранить. F ₂ атакует оба стекло и кварц, например, и вызывает взрыв большинства металлов в пламя.Фтор обрабатывается в оборудовании, изготовленном из определенных материалов. сплавы меди и никеля. Он все еще вступает в реакцию с этими сплавами, но он образует на поверхности слой фторида, который защищает металл от дальнейшей реакции.

Фтор используется в производстве тефлона или поли (тетрафторэтилен), (C ₂ F ₄ ) _n , который используется для всего: от подкладок для кастрюль и сковородок до прокладок инертные к химическим реакциям. Большое количество фтора также потребляются каждый год для производства фреонов (например, CCl ₂ F ₂ ) используется в холодильниках.

Хлор (Cl ₂ ) — высокотоксичный газ с бледным желто-зеленый цвет. Хлор — очень сильный окислитель, который используется в коммерческих целях как отбеливающий агент и как дезинфицирующее средство. Он достаточно силен, чтобы окислять красители, дающие древесная масса, например, желтого или коричневого цвета, тем самым отбеливающий этот цвет и достаточно сильный, чтобы уничтожить бактерии и тем самым действовать как бактерицид. Большое количество хлора используется каждый год для производства растворителей, таких как четыреххлористый углерод (CCl ₄ ), хлороформ (CHCl ₃ ), дихлорэтилен (C ₂ H ₂ Cl ₂ ), и трихлорэтилен (C ₂ HCl ₃ ).

Бром (Br ₂ ) — жидкость красновато-оранжевого цвета с неприятный запах удушья. Название элемента, по сути, идет от греческого слова bromos , «зловоние». Бром используется для приготовления антипиренов, средств пожаротушения, седативные средства, антидетонационные средства для бензина и инсектициды.

Йод — твердое вещество интенсивного цвета с почти металлическим блеск. Это твердое вещество относительно летучее и возгоняется, когда нагревается до образования фиолетового газа.Йод использовался для много лет как дезинфицирующее средство в «настойке йода». Соединения йода используются в качестве катализаторов, лекарств и красителей. Серебряный йодид (AgI) играет важную роль в фотографическом процессе и в попытках вызвать дождь, засевая облака. Йодид также добавлен в соль для защиты от зоба, дефицита йода заболевание, характеризующееся отеком щитовидной железы.

Некоторые химические и физические свойства галогенов приведены в таблице ниже.Наблюдается регулярное увеличение многие свойства галогенов, когда мы спускаемся вниз по столбец от фтора до йода, включая температуру плавления, температура кипения, интенсивность окраски галогена, радиус соответствующего галогенид-иона и плотности элемента. С другой стороны, наблюдается закономерное снижение первых энергия ионизации при спуске по столбцу. В результате там регулярное снижение окислительной способности галогенов от фтора до йода.

Эта тенденция отражается увеличением восстановительной силы соответствующих галогенидов.

Некоторые свойства F ₂ , Класс ₂ , Br ₂ , и я ₂

Методы Получение галогенов из их галогенидов

Галогены могут быть получены реакцией раствора галогенида ион с любым веществом, которое является более сильным окислителем.Йод, например, можно получить путем реакции иодид-иона с либо бром, либо хлор.

Бром впервые был получен А.Ж. Балард в 1826 г. бромид-ионы с раствором Cl ₂ , растворенного в воды.

Для приготовления Cl ₂ нам понадобится особо прочный окислитель, такой как диоксид марганца (MnO ₂ ).

Синтез фтора ускользнул от усилий химиков для почти 100 лет.Частично проблема заключалась в том, чтобы найти окислитель. агент, достаточно сильный, чтобы окислить ион F ^— до F ₂ . Задача получения фтора была еще более затруднена из-за того, что необычайная токсичность как F ₂ , так и водорода фторид (HF) использовался для его изготовления.

Наилучший способ получения сильного восстановителя — это пропустить электрический ток через соль металла. Натрий, для Например, может быть получен электролиз расплавленного натрия хлористый.

Теоретически тот же процесс можно использовать для получения сильных окислители, такие как F ₂ .

Однако попытки получить фтор электролизом были изначально неудачный. Хэмфри Дэви, приготовивший калий, натрий, барий, стронций, кальций и магний путем электролиза неоднократно пытались получить F ₂ электролизом флюорита (CaF ₂ ), и ему удалось только погубить его здоровье. Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар, которые впервые приготовили элементарный бор, также пробовали приготовили фтор и пострадали от очень болезненного воздействия фтороводород.Джордж и Томас Нокс были сильно отравлены во время их попыток получить фтор, и Полин Луйе и Джером Никлз умер от отравления фтором.

Наконец, в 1886 году Анри Муассан успешно изолировал F ₂ газ от электролиза смешанной соли KF и HF и отметил что кристаллы кремния вспыхивают при смешивании с этим газ. Электролиз KHF ₂ все еще используется для приготовления фтор сегодня, как показано на рисунке ниже.

Обычное окисление Номера галогенов

Фтор — наиболее электроотрицательный элемент в периодической фазе. стол.В результате он имеет степень окисления -1 во всех соединения. Поскольку хлора, брома и йода меньше электроотрицательный, можно приготовить соединения, в которых эти элементы имеют степени окисления +1, +3, +5 и +7, так как показано в таблице ниже.

Общее число окисления галогенов

Общие тенденции в Галогенная химия

В химии галогенов есть несколько закономерностей.

1. Ни двойные, ни тройные связи не нужны для объяснения химия галогенов.

2. Химический состав фтора упрощен тем, что он самый электроотрицательный элемент в периодической таблице и тот факт, что в его валентной оболочке нет d орбиталей, поэтому он не может расширить свою валентную оболочку.

3. Хлор, бром и йод имеют валентную оболочку d орбитали и могут расширять свои валентные оболочки, чтобы удерживать до 14 валентных электронов.

4. В химическом составе галогенов преобладают окислительно-восстановительные реакции.

Галогениды водорода (HX)

Галогениды водорода представляют собой соединения, содержащие водород присоединен к одному из галогенов (HF, HCl, HBr и HI). Все эти соединения представляют собой бесцветные газы, растворимые в воды. До 512 мл газообразного HCl может раствориться в одном мл вода при температуре 0 ^o C и давлении 1 атм, например.Каждый из галогениды водорода ионизируются, по крайней мере, в некоторой степени, когда он растворяется в воде.

Некоторые галогениды водорода могут быть получены непосредственно из элементы.Смеси H ₂ и Cl ₂ , для Например, реагируйте взрывным насилием при наличии света с образованием HCl.

Поскольку химики обычно больше интересуются водными растворов этих соединений, чем чистые газы, эти соединения обычно синтезируются в воде.Водные растворы галогениды водорода часто называют минеральными кислотами , потому что это буквально кислоты, полученные из минералов. Соляной кислоту получают реакцией поваренной соли с серной кислотой, для Например, плавиковую кислоту получают из флюорита и серная кислота.

Эти кислоты очищают с использованием легкость, с которой газ HF и HCl выкипает из этих растворов.При нагревании одного из этих растворов выделяется газ. собираются, а затем повторно растворяются в воде, чтобы получить относительно чистый образцы минеральной кислоты.

Интергалоген Соединения

Межгалогенные соединения образуются в результате реакций между разные галогены. Все возможные межгалогенные соединения Тип XY известны. Бром реагирует с хлором, так как Например, чтобы получить BrCl, который является газом при комнатной температуре.

Межгалогенные соединения общей формулы XY ₃ , XY ₅ , и даже XY ₇ являются образуется при реакции пар галогенов. Хлор реагирует с фтор, например, с образованием трифторида хлора.

Эти соединения легче всего образовывать, когда Y фтор. Йод — единственный галоген, образующий XY ₇ межгалогенное соединение, причем только с фтором.

ClF ₃ и BrF ₅ чрезвычайно реактивны соединения. ClF ₃ настолько реактивен, что древесина, асбест, и даже вода самопроизвольно загорается в его присутствии. Эти соединения являются отличными фторирующими агентами, которые имеют тенденцию вступать в реакцию друг с другом с образованием положительных ионов, таких как ClF ₂ ⁺ и BrF ₄ ⁺ и отрицательные ионы, такие как IF ₂ ^— и БрФ ₆ ^— .

Нейтральные оксиды Галогены

При определенных условиях можно изолировать нейтраль оксиды галогенов, такие как Cl ₂ O, Cl ₂ O ₃ , ClO ₂ , Cl ₂ O ₄ , Cl ₂ O ₆ , и Cl ₂ O ₇ .Cl ₂ O ₇ , для Например, может быть получена дегидратация хлорной кислоты, HClO ₄ . Эти оксиды являются заведомо нестабильными соединениями, которые взрываются при подвергнуты термическому или физическому удару. Некоторые так нестабильные, они детонируют при нагревании до температуры выше -40 ^o С.

Оксикислоты Галогены и их соли

Хлор реагирует с ионом OH ^— с образованием хлорида ионы и ионы гипохлорита (OCl ^— ).

Это реакция диспропорционирования, при которой половина атомы хлора окисляются до ионов гипохлорита, а другие половина восстанавливается до ионов хлора.

Когда раствор горячий, эта реакция дает смесь хлорид и хлорат (ClO ₃ ^— ) ионы.

В тщательно контролируемых условиях возможно преобразовать смесь ионов хлората и гипохлорита в раствор, содержащий хлорит (ClO ₂ ^— ) ион.

Последний представитель этого класса соединений, перхлорат. ион (ClO ₄ ^— ), производится электролизом растворы хлорат-иона.

В названиях оксианионов галогенов используются окончания — ite и — ate для обозначения низкой и высокой степени окисления и префиксы hypo — и per — для обозначения очень низкие и очень высокие степени окисления, как показано на Таблица ниже. Каждый из этих ионов может быть преобразован в оксикислоту, который назван заменой — ite , заканчивающейся на — ous и — съел , заканчивая — ic .

Оксианионы и оксикислоты хлора

галогенов — Таблица Менделеева | ChemTalk

Что такое галогены

Галогены, также известные как семейство галогенов, представляют собой группу реактивных элементов в группе 17 периодической таблицы, справа от халькогенов и слева от благородных газов.Фтор и хлор — это «детище галогенов». Это неметаллы, состоящие из двухатомных молекул.

Галоген означает «солеобразующий». Они производят соли, потому что, когда они реагируют с металлами (часто бурно), они производят ионные соединения, известные как соли. В 1811 году Джон Швайггер хотел назвать элемент хлор «галогеном», но ему это не удалось. В 1826 году шведский химик Йонс Берцелиус ввел термин галоген для обозначения всей группы элементов. Греческое слово «хал», означающее соль, также встречается в названии минерала галита, также известного как хлорид натрия.

Свойства галогенов

Галогены обладают высокой реакционной способностью и высокой токсичностью. Вдыхание паров любого из галогенов очень опасно, и они имеют характерный неприятный запах (хотя автор находит легкий запах брома странно интересным).

Фтор является наиболее химически активным из всех элементов и может храниться только в металлах, которые образуют пассивирующие слои фторидной соли. Эти уникальные свойства обусловлены наличием 7 электронов в их валентной оболочке.Из-за их реакционной способности они почти никогда не встречаются в природе в их элементарной форме.

При движении вниз по столбцу атомный радиус галогенов увеличивается, поскольку они добавляют дополнительные электронные оболочки. В элементарном состоянии они образуют двухатомные молекулы, соединенные неполярными ковалентными связями. Связь фтор-фтор самая слабая.

Точки кипения также увеличиваются из-за увеличения сил Ван-дер-Ваальса. Итак, фтор — это газ, а йод — твердое вещество. Это единственная группа в периодической таблице, которая имеет элементы в твердой, жидкой и газовой фазах при комнатной температуре.Все галогены имеют высокую электроотрицательность, но она уменьшается по мере движения вниз по столбцу. Фактически, фтор имеет самую высокую электроотрицательность из всех элементов.

Энергия ионизации также уменьшается при движении вниз, что облегчает образование более высоких степеней окисления. Первая энергия ионизации фтора настолько высока, что он не проявляет никаких положительных степеней окисления.

Все галогены имеют интересный цвет, который может меняться в зависимости от среды или того, в чем он растворен, см. Подробное объяснение здесь.

Список всех галогенов

Семейство галогенов включает фтор, хлор, бром, йод, астат и теннессин, элемент 117 — элемент, который был обнаружен совсем недавно. В этой статье мы сосредоточимся только на первых четырех галогенах.

Химия галогенов

Галогены бурно реагируют с щелочными металлами, щелочноземельными металлами и алюминием, особенно при большой площади поверхности металла. Они также образуют такие анионы, как ионы гипохлорита, хлората, перхлората и бромата, которые являются очень сильными окислителями.Фтор обычно встречается в минералах, таких как флюорит, CaF ₂ . Галогены также образуют множество различных межгалогенных соединений, например IF ₇ , фторид йода (VII).

Почему они такие реактивные?

Галогены настолько реактивны, потому что они имеют 7 валентных электронов и очень близки к полной оболочке из 8 электронов. Галогены оторвут электрон от другого атома, чтобы достичь очень стабильного состояния 8 электронов на своей внешней оболочке.

Интересный факт о галогенах

• Многие фториды редкоземельных элементов нерастворимы в воде
• Студенты узнают, что хлорид серебра (I) нерастворим, но большинство людей не знают, что хлорид меди (I) также нерастворим в воде
• Бромид и ионы бромата — ключевые ионы в знаменитой и красивой колебательной реакции, известной как реакция Белоусова-Жаботинского
• Иодат-ионы играют ключевую роль во многих «часовых» реакциях, используемых для химических демонстраций
• Астатин — самый редкий элемент, который встречается естественно в земной коре.Образец чистого астата никогда не собирался. Все изотопы радиоактивны и короткоживущие.
• Хотя фтористоводородная кислота, HF, является слабой кислотой, она является одной из самых опасных кислот. Он не только повреждает тело снаружи, но и может всасываться через кожу, проникая глубоко в ткани, вызывая серьезные системные травмы.
• Газообразный хлор убил тысячи солдат во время Первой мировой войны в 1915 году, когда использовался в качестве химического оружия. Хорошо, это не очень забавный факт.
• Йод возгоняется прямо из твердого вещества в газ. Он также перейдет в жидкое состояние при 114 ° C, если его осторожно нагреть в не слишком «открытом» сосуде.
• Ион гипохлорита, ClO ^— , является активным ингредиентом отбеливателя.

Дополнительная литература

Щелочные металлы
Щелочноземельные металлы
Переходные металлы

6.12: Галогены — Химия LibreTexts

Вы наверняка уже видели галогенные лампы раньше. Возможно, в вашем доме даже есть галогенные лампы.Если вы это сделаете, вы, возможно, заметили, что они сильно нагреваются и излучают много света для своего размера. Галогенная лампа отличается от обычной лампы накаливания, поскольку в ней содержится небольшое количество галогена внутри лампы. Газ химически соединяется с металлом в нити накала, что продлевает срок ее службы. Благодаря этому лампа нагревается и излучает больше света, чем обычная лампа накаливания, но при этом не перегорает. Что такое галогеновый газ и какие элементы являются галогенами? В этом разделе будут рассмотрены галогены.

Встречайте галогены

Галогены — это высокореактивные неметаллические элементы 17-й группы периодической таблицы. Как вы можете видеть в периодической таблице, показанной на рисунке ниже, галогены включают элементы фтор \ (\ left (\ ce {F} \ right) \), хлор \ (\ left (\ ce {Cl} \ right) \), бром \ (\ left (\ ce {Cl} \ right) \), йод \ (\ left (\ ce {I} \ right) \) и астатин \ (\ left (\ ce {At} \ Правильно)\). Все они относительно обычны на Земле, за исключением астата. Астатин радиоактивен и быстро распадается на другие, более стабильные элементы.В результате это один из наименее распространенных элементов на Земле.