химический каталог




Курс общей химии

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

ующего компонента некоторых нержавеющих и жаропрочных сталей.

* Титан применяется в виде сплава с железом — ферротитана.

Титан и цирконий имеют большое значение для металлургии. Главные свойства титана и его сплавов, способствующие все более широкому их применению, — высокая жаростойкость и жаропрочность (способность сохранять механические свойства при повышенных температурах). Благодаря этому Ti и его сплавы используются в самолето- и ракетостроении. Титан почти вдвое тяжелее алюминия, но зато в три раза прочнее его. Это позволяет применять титан в машиностроении. Детали из титана и его сплавов в двигателях внутреннего сгорания снижают массу этих двигателей примерно на 30%. Присадка титана придает стали

твердость и пластичность, а присадка циркония — твердость и вязкость. К важнейшим сплавам циркония относятся циркалло-ны — сплавы на основе Zr, содержащие небольшие количества Sn, Fe, Сг и Ni. Цирконий добавляют к меди, что значительно повышает ее прочность, не снижая электрической проводимости. Качество алюминиевых сплавов также значительно повышается при добавлении к ним циркония.

Цирконий в отличие от гафния почти не захватывает медленные (тепловые) нейтроны. Это его свойство в сочетании с высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью при повышенных температурах делает чистый, свободный от гафния цирконий одним из главных конструкционных материалов в ядерной энергетике. При очистке природных соединений циркония от примесей Hf (~2%) последний накапливается, что заставляет в настоящее время искать возможности его использования в технике. Гафний обладает повышенной способностью поглощать тепловые нейтроны.

Элементы подгруппы ванадия. Ванадий V и его электронные аналоги— ниобий Nb, тантал Та и недавно синтезированный 105-й элемент н и л ь с б о р и й *Ns являются элементами побочной подгруппы пятой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой ...(п— \ )d3ns2, где п — номер внешнего слоя, совпадающий с номером периода.

При возбуждении атома внешние электроны распариваются, поэтому ванадий и его аналоги могут проявлять валентность, равную двум. Для этих элементов возможны также трех- и четырехвалентные состояния, но более характерным является пятивалентное состояние, отвечающее максимальному числу неспаренных электроно(в на валентных энергетических подуровнях:

ns' up

+ + *

] Ш ЕШ

В ряду V—Nb—Та устойчивость соединений с низшей валентностью элемента падает, а с высшей возрастает.

Соединения ванадия широко распространены в природе, но они очень рассеяны и не образуют каких-либо значительных скоплений; массовое содержание ванадия в земной коре составляет примерно 1,5*10_а%. Ниобий и тантал почти всегда встречаются совместно; атомное содержание их в природе невелико (соответственно 2 * 10~4 и 2-10_5%).

V 6,1 1919

3400

Та 16,6 3000 5600

Nb 8,57 2460 5400

Ванадий, ниобий и тантал — металлы серого цвета. Чистые металлы ковки; примеси кислорода, водорода, азота и т. п. сильно ухудшают их пластичность и увеличивают хрупкость. Некоторые константы, характеризующие физико-химические свойства ванадия, ниобия и тантала:

Плотность, г/см . . . Температура плавления, Температура кипения, °С

Относительная электрическая проводимость (Hg =1) 4 5 6

Радиус атома, им 0,134 0,146 0,146

Радиус иона Э5+, нм 0,059 0,066 0,066

Энергия ионизации Э — Э+, эВ 6,71 6,88 7,88

Радиусы атомов ниобия и тантала, а также радиусы их ионов (Э5+) очень близки из-за лантаноидного сжатия. Это объясняет большое сходство их физико-химических свойств. В свободном состоянии ванадий, ниобий и тантал весьма стойки к химическим воздействиям и обладают высокими температурами плавления. Эти металлы вместе с хромом, молибденом, вольфрамом, рением, а также рутением, родием, осмием и иридием (см. ниже) относятся к тугоплавким металлам. Тугоплавкими условно считают те металлы, температура плавления которых выше, чем хрома (1890°С). Тугоплавкие металлы и их сплавы играют большую роль в современной технике.

Стойкость всех трех металлов подгруппы ванадия к химическим воздействиям проявляется прежде всего в том, что они не изменяются во многих агрессивных средах. Ванадий растворяется в плавиковой кислоте и в кислотах, являющихся сильными окислителями (конц. H2SO4, HN03, царская водка), например

3V + 5HN03 = 3HV03 + 5NO + Н20

Ниобий и тантал взаимодействуют только с плавиковой кислотой в присутствии окислителей. Растворы щелочей на V, 1Mb, Та почти не действуют, но в расплавах NaOH и КОН в присутствии Ог они растворяются:

4V+ 502 + I2KOH- 4Ka(V04] + 6Н20

Порошкообразные V, 1Mb и Та адсорбируют значительные количества водорода, кислорода и азота, образуя твердые растворы внедрения. Неметаллы при этом переходят в атомарное состояние и их электроны участвуют в образовании металлических связей в кристаллической решетке. При нагревании растворимость неметаллов возрастает, а характер связей между атомами металл — неметалл меняется. Из

страница 150
< 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
tc 230e91
бухгалтерский шкаф шм-6к
http://www.kinash.ru/etrade/goods/4209/city/Irkutsk.html
металлические заборы и ограждения

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
(23.08.2017)