химический каталог




Синтез минералов. Том 1

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

тоянной температуре (813 К) проводили в условиях пониженной концентрации углерода в расплаве солей щелочных металлов. Экспериментальные данные, приведены в табл. 38, указывают на замедление скорости реакции углерода с расплавом во времени.

Немаловажное влияние на кинетику окисления графита в расплаве солей оказывают не только условия режима сплавления, но и соотношения исходных реагентов, фракционный состав шихты и продукта спекания и другие факторы.

Способность едкой щелочи взаимодействовать с углеродом используется в решении некоторых практических задач. Так, одна из них предполагает применение едкой щелочи или соды для получения металлического натрия при прокаливании с углем: Na2C03 + 2C+1009,8 кДж = ЗСО + 2Ыа. В этой связи использование щелочи в реакционном составе шихты для одновременного окисления металлов и графита вполне обоснованно. Гидроксид калия реагирует не только с продуктами окисления металлов, растворяет карбиды металлов, но и участвует частично в сопутствующих реакциях: КОН + 02 = 2К202 + 2Н20 и др.

Перекисные соединения частично образуются при прохождении активного кислорода, полученного после разложения KN03, через расплав гидроксида, и обнаруживаются в ИК-спектрах поглощения. Не исключено, что на ранних стадиях процесса в интервале температур 600—620 К едкая щелочь усиливает адсорбцию графитом активных кислородных комплексов. Этот температурный период реакции харктеризуется закипанием реакционной среды до 660—690 К. В этом случае имеет преимущественное тет. к

чение следующей реакции: 2Сг + 2КОН + 202 = К2С03 + С02-г-Н20.

Повышение температуры расплава выше 690 К приводит к резкому увеличению скорости окисления графита. Это по существу процесс хемосорбции, сопровождающийся выделением большого количества тепла в виде теплового потока. Проведенные калориметрические измерения интегральной мольной теплоты хемосорбции графита указали величину 293 кДж/моль. При этих условиях становится возможным непосредственное окисление угле-482 рода

870 820 770 720 670

азотнокислым калием

схеме: 4KN03+5C = 2K2COs+ + C02 + 2N2.

Активный характер течения этого процесса возможен главным образом при избытке KN03 и недостатке КОН. Поэтому при подборе соотношения KN03: КОН принимали во внимание условия, исключающие выброс реакционного состава из рабочего тигля. Одновременно нужно учитывать, что подобное течение реакции может носить лишь локальный характер, так как в области температур 720—770 К исходный KN03 претерпевает значительные изменения, связанные с его разложением (сопровождающиеся образованием нитрита калия и кислорода) при более низких температурах.

Попытка значительно увеличить содержание гидроксида калия в расплаве уменьшает долю окислителя, что приводит к неполному окислению графита и увеличивает количество остаточного углерода в выделенных алмазах. Немаловажную роль в процессе окисления графита оказывает катион щелочи. Так, эксперименты, проведенные с гидроксидом натрия NaOH, показали, что окисление графита заканчивается при —870 К и при 810—830 К, если использовать гидроксид калия КОН. Полученная зависимость (рис. 177) наглядно иллюстрирует различие в действии катиона щелочи в процессе окисления графита. При использовании NaOH в реакционном составе процесс затормаживается на всем протяжении режима обработки. При выдержке режима при 813 К степень очистки алмазов от остаточного графита превышает аналогичный показатель для среды с КОН в пять раз. Для достижения значения по массовому содержанию остаточного углерода в алмазах 0,18 %, к массе спека NaOH-содержащий состав должен быть нагрет еще на 370 К. Это приводит к увеличению энергетических затрат на 30 % по сравнению с затратами при использовании КОН-содержащего состава. Помимо этого достижение цели осложняется возможным ухудшением качества выделенных кристаллов, связанным с повышением температуры режима более 870 К.

Наблюдаемое явление находит свое объяснение, исходя из различной каталитической активности ионов калия и натрия при окислении графита подобно тому, как это наблюдалось в случае окисления алмаза. Каталитическое действие расплава щелочи при окислении графита, по-видимому, также связано с участием ионов калия и натрия в образовании промежуточных комплексов алко483 голятного типа (=С—О-—К) между ионами и поверхностными гидроксильными группами, локализующими ненасыщенные валентности поверхностных атомов графита, как это имело место в случае окисления алмаза.

Образование каталитического комплекса с ионами калия приводит, по-видимому, к более благоприятному ослаблению связей в графите, и процесс идет с большей скоростью, чем в присутствии ионов натрия. Кроме указанных причин, ограничивающих применение гидроксида натрия, нужно учитывать его повышенную гигроскопичность и летучесть, ухудшающие условия труда и санитарно-гигиеническую обстановку.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архипов Р. Т., Варфоломеева Т. Д., .Попова С. В. К вопросу о возникновении зародышей и механизм действия металлических катализаторов в процессе синтеза и

страница 210
< 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
детская баскетбольная форма в тюмени купить
домашний кинотеатр в интерьере
барные стулья распродажа купить в москве дешево
таможенный декларант быстрое обучение екатеринбург

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)