химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

тного состояния уменьшается, а четырехвалентного возрастает.

Массовое содержание титана в земной коре составляет 0,6 %, что выше содержания меди, свинца или цинка. Цирконий и гафний — рассеянные элементы. Гафний в природе обычно сопутствует цирконию.

Титан, цирконий и гафний являются типичными металлами, напоминающими по внешнему виду сталь. Они тугоплавки, хорошо поддаются механической обработке. Однако присутствие

в этих металлах примесей кислорода, азота, углерода или водорода весьма отрицательно сказывается на их пластичности, ковкости, прочности на разрыв и других механических характеристиках. Основные константы, характеризующие свойства рассматриваемых металлов:

Ti Zr

Плотность, г/см3 .... 4,5 6,5 !

Температура плавления, °С 1668 1852

Температура кипения, °С. . 3500 3600

Ku* 18

2100 5500

Для курчатовня приведены предсказываемые данные.

0,146 0,064

1,6

1,63

2

0,160 0,082

1,6

1,53

3

0,159 0,082

1,53

0,160 0,078

Радиусы атомов циркония и гафния, ,а также радиусы их ионов (Э4+) из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры. Поэтому свойства циркония и гафния очень близки. Разделение Zr и Hf — одна из сложнейших проблем химической технологии.

Титан и его аналоги покрываются на воздухе чрезвычайно прочной защитной пленкой Э02. Поэтому при обычной температуре они коррозионно-устойчивы в атмосферных условиях и химически устойчивы во многих агрессивных средах. Так, коррозионная стойкость титана превышает стойкость нержавеющей стали. В азотной кислоте Ti, Zr и Hf пассивируются. Цирконий и гафний (титан в меньшей степени) устойчивы в растворах щелочей. Концентрированная НС1 растворяет при нагревании только титан (образуется TiCU), цирконий и гафний в соляной кислоте не растворяются. Они растворяются лишь в тех кислотах, с которыми образуют в процессе взаимодействия анионные комплексы**. Например, Zr и Hf можно растворить в плавиковой кислоте или в царской водке:

Zr + 6HF= 2Н2 + H2fZrFB] 3Zr + 4HN03 -f 18HC! = 3HafZrC!6] + 4NO + 8H30

При высоких температурах защитное действие оксидной пленки ослабевает, и металлы проявляют заметную химическую активность. В кислороде титан, цирконий и гафний сгорают, образуя диоксиды Э02. Они энергично соединяются также с галогенами (ЭНаЦ), серой (3S2), азотом и углеродом. В порошкообразном состоянии Ti, Zr и Hf способны поглощать большие количества водорода.

Диоксиды Э02 — тугоплавкие соединения, характеризующиеся повышенной химической стойкостью; они не растворяются ни в воде, ни в разбавленных кислотах и щелочах, только при нагревании они медленно реагируют с плавиковой и концентрированной серной кислотами. Со щелочами диоксиды взаимодействуют лишь при сплавлении

* Для титана Ejf+/j?; для циркония Јzr4+/zr°-** Для титана, циркония и гафния характерна склонность к образованию комплексных соединений, в которых Э4+ имеет чаще всего координационное число, равное шести, [ЭНа16]2~Ti02 + BaO = ВаТЮз

Диоксиды титана ТЮ2 и циркония ZrC>2 широко применяются при изготовлении тугоплавких стекол, эмалей, глазурей, а также жароупорной лабораторной посуды, огнеупорных тиглей. ТЮ2 используется для приготовления белой масляной краски (титановые белила). Титановый пигмент применяется также при производстве белых пластмасс и белых резиновых изделий.

Сплавлением ТЮ2 с ВаСОз получают титанат бария BaTi03. Эта соль имеет очень высокую диэлектрическую проницаемость. Кроме того, кристаллы BaTi03 обладают способностью деформироваться под действием электрического поля. Благодаря этим свойствам титанат бария применяется в электрических конденсаторах высокой емкости и малых размеров, в ультразвуковой аппаратуре, в звукоснимателях, в гидроакустических устройствах.

Нитриды и карбиды титана и его аналогов — соединения переменного состава. Все они — кристаллические вещества, химически инертные, очень твердые, тугоплавкие, хорошо проводят электрический ток. Нитрид циркония — один из самых устойчивых в термодинамическом отношении нитридов. Его состав ZrNi-л;, где х изменяется от 0 до 0,42. Карбиды Ti, Zr и Hf легко образуют сплавы типа твердых растворов с металлами, друг с другом и с карбидами других элементов. Карбиды TiC, ZrC и HfC плавятся при температурах 3140, 3630 и 3890 °С соответственно. Сплавы HfC (20%) с TiC (80%) и HfC (20%) с ТаС (80%) самые тугоплавкие; их температуры плавления 4000 и 4215 °С соответственно. Карбид циркония ввиду его большой твердости применяют в качестве шлифовального материала, а также вместо алмазов при резке стекла.

Способность титана и циркония поглощать водород, а также соединяться при высоких температурах с азотом, серой и кислородом лежит в основе применения этих металлов как присадок при производстве сталей*. Титан и цирконий соединяются с находящимися в расплавленной стали примесями (02, S, N2, Н2) и этим предотвращают выделение последних при затвердевании стали — литье получается однородным и не содержит пустот. Кроме того, цирконий используется в качестве легир

страница 149
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
плазма на прокат
кнопка управления link м05, хром матовый
пройти курсы 1с 8.2 свао метро бабушкинская
печь-барбекю из кирпича цена

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
(08.12.2016)