химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

разделения зависит от относительного распределения РЗЭ между ртутной фазой и раствором электролита. Существенную роль играет комплексообразование в водной фазе. Образование [LnCit2]3- затрудняет электролиз. Вследствие меньшей прочности комплексов у РЗЭ с меньшими атомными номерами они в Hg-фазу переходят легче, «легкие» РЗЭ концентрируются в Hg-фазе, «тяжелые» — в растворе. Степень разделения для наиболее «трудной» пары Рг — Nd равна трем при использовании 0,5 М раствора. При разделении РЗЭ разной валентности, в частности Tu34" и Yb24", степень разделения достигает 1000.

Высказано предположение о возможной конкуренции электролитического восстановления с таким широко распространенным методом, как ионный обмен, благодаря ряду преимуществ, в частности большей производительности. Недостаток метода — низкий выход по току и высокий расход электроэнергии [82].

При восстановлении смеси хлоридов или фторидов РЗЭ кальцием образуются те редкоземельные металлы, которые не проявляют валентности 2. Соединения Sm, Eu и Yb восстанавливаются только до Ме2+ и в виде галогенидов вместе с галогенидом кальция переходят в шлак:

2LnX3 + ЗСа = ЗСаХа -f 2Ln 2МеХ3 + Са = СаХ2 + 2МеХ2

(Ln — трехвалентные РЗЭ; Me — Sm, Eu, Yb).

Процесс ведут в атмосфере аргона при 600—800° и заканчивают выше 1200° для агломерации получающихся металлов. Металл легко отделяется от шлака, а самарий и европий могут быть разделены избирательным окислением. Метод дает возможность работать с большими количествами веществ и считается перспективным [77].

Предложен «сухой метод» восстановления Sm, Eu, Yb. В его основе лежит восстановление Ln203 до LnO и частично до металла при высокой температуре в вакууме углеродом (25—30% от исходной смеси) [84]. Благодаря более высокой упругости паров образующихся SmO, EuO, YbO и самих металлов по сравнению с остальными РЗЭ (о чем можно судить по величине ДН испарения, табл. 29), происходит возгонка окислов, иногда с примесью тех же металлов [84].

Таблица 29

Теплота испарения редкоземельных металлов [83]

Элемент АНиспккал/моль Элемент ккал/моль Элемент ккал/моль

La 96 Ей 42 Ег 67

Се 95 Gd 72 Tu 59

Рг 79 Tb 70 Yb 38

Nd 69 Dy 67 Lu 99

Sm 46 Но 67 Y 93

Разделение методом ионообменной хроматографии. Ионообменная хроматография основана на сорбции разделяемых ионов смолой с последующим дифференциальным вытеснением индивидуальных ионов вымывающим раствором-десорбентом. Ионообменной хроматографией были получены чистейшие препараты РЗЭ. В настоящее время этот метод является промышленным. Им получают значительные количества солей всех без исключения РЗЭ высокой степени чистоты.

При пропускании раствора смеси солей РЗЭ через колонку, наполненную катионитом, происходят сорбция ионов РЗЭ и некоторое их разделение в соответствии с различной способностью к сорбции, уменьшающейся с возрастанием атомного номера элемента. Однако в связи с необычайной близостью свойств значительного разделения при сорбции не происходит. Успешное разделение достигается лишь в процессе десорбции, когда в качестве десорбентов используют комплек-сообразователи, дающие с ионами РЗЭ комплексы различной прочности. Как правило, прочность комплексных соединений в ряду РЗЭ

Время, часы

Рис. 30. Кривые вымывания РЗЭ;

а — 0,5 М раствором лимонкой кислоты (рН 3,04); б — раствором ЭЦТА

(рН 3,62)

растет с увеличением порядкового номера элемента. Увеличение прочности комплексов в ряду La — Lu в сочетании с уменьшением способности к сорбции на катионитной смоле в том же направлении приводит к разделению в процессе ионообменной хроматографии; коэффициент разделения зависит от константы устойчивости комплексных ионов [85]. Успешно разделить РЗЭ можно при а ;> 1,2. Разделение РЗЭ производят, пропуская раствор смеси солей через ионообменную колонку с таким расчетом, чтобы ионы поглощались катионитом только в определенной верхней части колонки. После этого проводят десорбцию комплексообразоватёлем (элюантом). При движении раствора в процессе десорбции с ио

страница 66
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
stiga в тюмени купить
подарки для малышей
CHR-0791GV
купить кухонные аксессуары в интернет магазине

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)