химический каталог




Синтез минералов. Том 1

Автор B.Е.Хаджи, Л.И.Цинобер, Л.М.Штеренлихт и др.

60, 890 и 1070 см-1. Например, для Мп02(Мп04-) наблюдаются полосы 410, 520, 820, 840, 890 см-1. Обнаружение ионов МпОг подтверждает протекание окислительно-восстановительного процесса, связанного с окислением марганца до Мп+4, Мп+5, Мп+6 или Мп+7. К числу окисных соединений металлов можно отнести продукты типа шпинели, например никель-марганцевая шпинель Ni[Mn02] или [Мп, Fe, Cr(Co)]304. Образование их и осаждение на алмазных частицах во многом защищает их от окисления.

Среди других групп на спектрах поглощения наблюдаются полосы, характерные для перекисей щелочных металлов: К—О—О—К. Полосы валентных колебаний 880, 1300, 1430 см-1 свидетельствуют о возможном присутствии иона —О—О— (перекисной цепочки).

Исходя из полученных результатов, можно достаточно достоверно интерпретировать образование различных продуктов превращения металлов-катализаторов. Среди них преимущественное положение занимают нитраты, карбонаты, манганаты, комплексные соединения, содержащие связанный аммиак, перекисные цепочки, гидроксильные группы и др. Вместе с тем полученные данные позволяют представить основные превращения, происходящие при термохимическом окислении металлов: марганца, никеля, железа и др., которые, в свою очередь, могут явиться основой для расчета материальных затрат, связанных с практическим осуществлением процесса.

Химические превращения металлов

Основываясь на результатах изучения продуктов превращения в расплаве солей щелочных металлов, представим преобразования по каждому из металлов Мп, Ni, Fe.

Превращения марганца. В основном состоянии 55Мп имеет структуру внешних электронных слоев 3d54ss, 4Окисление марганца предполагает перевод его в состояние максимальной валентности в щелочной среде. Первоначально дадим предварительную оценку поведения марганца в различных средах. Суммарному переходу марганца по схеме: Мп+7 + 7е = Мп° отвечают следующие окислительно-восстановительные потенциалы

в кислой и щелочной средах: кислая 1-0,76 В, щелочная —

—0,21 В.

Из этих данных видно, что окисление до высших валентностей у Мп осуществляется легче в щелочной, чем в кислой среде. Наиболее типичные валентные переходы для марганца характеризуются приводимыми ниже значениями потенциалов (в В). 468

Степень окисления О +2 +4 +7

Кислая среда —1,19 +1,23 — +1,69

Щелочная среда -И,55 —0,05 — +0,59

Сравнение валентных переходов Мп в кислой и щелочной среде свидетельствует в пользу щелочной среды. Находясь в продукте синтеза в мелкораздробленном состоянии, марганец при нагревании в щелочном расплаве в присутствии окислителя быстро окисляется по схеме

МП НагревТ^О К - МП (ОН),;

6Мп (ОН)2 + Oj = 2Mn3Ot+ 6НаО.

/ \ МпО+МпА

Этот период характеризуется интенсивным кипением расплава и окрашиванием его в бледно-голубой цвет, обусловленный вероятным образованием Мп3+. Иногда в качестве побочной реакции 'может протекать непосредственное взаимодействие с нитратно-щелочной смесью:

4Mn°+ 3KN03 + 5КОН + 2Н20= 4K2MnO„ + 3NH3.

По мере дальнейшего нагревания плава при температуре 520— 720 К происходит термическое разложение манганата калия по уравнению

ЗКгМп01Т=К2КаМпО, + Мп+Ю, + О,В этот период плав интенсивно голубее. Можно считать, что синий расплав Мп02 в КОН содержит смесь МП+3 и Мп+5. Одновременно снова происходит реакция синтеза Мп+6:

2Мп0а+4К0Н4-02 = 2К2Мп04 + 2Н2О или MnOs + 2КОН + 2KNO, = K2Mn04 + 2KNOa + Os.

Таким образом, в расплаве одновременно присутствует несколько валентных форм марганца, имеющих тенденцию к достижению максимальной валентности в этих условиях +5 и +6. Соединения марганца в высших степенях окисления проявляют окислительные свойства. Образование этих соединений в расплаве играет особую роль при окислении графита при более высоких температурах (670—870 К) и предотвращает образование окиси углерода, являясь селективным катализатором для перевода окиси углерода в двуокись.

По окончании процесса сплавленная масса растворяется водой, при этом манганаты самопроизвольно распадаются по схеме

гКгМп+Ю! + 2Н20 = Мп+402 + 2КМп+'04 + 4КОН.

469

Образование перманганата обнаруживается по характерному фиолетовому окрашиванию и по анализу раствора. При температуре раствора выше 370 К КМп04 распадается в растворе:

2КМп+'04 = КгМп+«01 + Мп+*Ог + 4КОН.

Превращения никеля. В основном состоянии атомы никеля имеют следующее строение внешних электронных оболочек 3d24s2. Суммарному переходу никеля по схеме Ni+2 + 2e = Ni° отвечают окислительно-восстановительные потенциалы в кислой и щелочной средах: кислая — 0,23 В, щелочная — 0,72 В. Эти данные свидетельствуют о том, что окисление в щелочной среде предпочтительно.

В отличие от марганца никель при нормальных условиях является металлом средней химической активности. Однако, находясь в исходном продукте в раздробленном состоянии, при нагреве плава нитратно-щелочной смеси его взаимодействие протекает с образованием окисной поверхностной пл

страница 205
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 1" (5.19Mb)


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

 

 

Реклама
вэп-дизайнер курсы москва
сеть медицинских центров в москве
мастер причесок обучение
курсы в москве по прическам и укладкам

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
(02.12.2016)