химический каталог




Цирконий. Химические и физические методы анализа

Автор С.В.Елинсон, К.И.Петров

С. В. ЕЛИНСОН и К. И. ПЕТРОВ

ЦИРКОНИЙ

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ИЗДАТЕЛЬСТВО ГЛАВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

Москва 1960

Глава I ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦИРКОНИИ

Цирконий был открыт в 1789 г. Клапротом, а в свободном виде получен впервые в 1824 г. Берцелиусом при восстановлении фторо-цирконата калия натрием. Цирконий получил название по минералу циркону. Название последнего происходит от арабского слова «заркую, что означает золотистый.

Содержание циркония в земной коре настолько велико, что его нельзя причислить к редким металлам: оно достигает 2,8- 10~г 96 по весу, что превышает содержание цинка, свинца, меди и некоторых других обычных металлов. По распространенности в земной коре цирконий занимает 11-е место среди химических элементов. Однако скопления минералов циркония встречаются довольно редко. Наиболее распространенные минералы циркония могут быть разделены на три группы:

1) бадделеит — двуокись циркония различных модификаций;

2) циркон — соединение двуокиси циркония с кремнеземом (ZrSi04); .

3) сложные цирконосиликаты — эвдиалиты, ловениты, эвко-литы и другие, содержащие титан, ниобий, тантал и прочие элементы.

Кроме того, цирконий в качестве незначительной примеси входит в состав очень многих минералов: титанатов, ниобатов, танталониобатов, редкоземельных силикатов и др. Известно около 30 циркониевых минералов, существенной составной частью которых является цирконий. Промышленное значение в настоящее время имеют только бадделеит и циркон. Эвдиалит и другие минералы не используются из-за низкого содержания в них двуокиси циркония и большого содержания элементов, затрудняющих технологический процесс выделения ZrOj (титан, ниобий, железо).

I* 3

Циркон образует тетрагональные кристаллы плотностью 4,6—4,8 и твердостью 7,5 по шкале Мооса. Содержание цирконии в этом минерале колеблется в пределах 61—67% (теоретическое содержание циркония в нормальном силикате 67,2"о). Циркон присутствует во многих изверженных породах, базальтах и доле-ритах, а также в гранитах. Бадделеит представляет собой природную форму двуокиси циркония. Кристаллы плотностью 5,4—6,02 и твердостью 6,5 по шкале Мооса содержат от 80 до 90 96 двуокиси циркония. Встречаются две модификации бадделеита: элювиальная галькг, содержащая до 90—93?» окиси циркония, и циркит с 73—85% Zr02, Богатые месторождения циркония находятся в Австралии, Бразилии, Африке, Малайе и на Цейлоне. Мировая добыча циркониевых руд достигла в 1950 г. 40 000 т [1 ].

I. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЯ

Цирконий — химический элемент IV группы периодической системы элементов Д, И. Менделеева. Его порядковый номер 40, атомный вес 91,22—91,24 [1, 2]. Природный цирконий представляет смесь пяти устойчивых изотопов: Zr80 (51,46%), Zr" (11,23%), Zr92 (17,11%), Zr" (17,40%), Zr" (2,80%). Известны изотопы циркония с массовыми числами 86, 87, 88, 89, 93, 95, 97. Из большого числа радиоактивных изотопов циркония наибольшего внимания заслуживают Zr" и Zr95 (периоды полураспада соответственно 3,34 и 65 дней), которые удобно использовать в качестве радиоактивных индикаторов.

Наиболее ценным ядерным свойством циркония является его малое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов (гг = = 0,18 барна) \ оно намного меньше, чем у других металлов, таких, как железо (а = 2,53 барна), никель (о~ = 4,60 барна) или медь (от = 3,69 барна).

Цирконий — переходный элемент с конфигурацией внешних валентных электронов 4d 5sa. Такое строение электронной оболочки обусловливает наиболее устойчивую валентность циркония +4. Соединения двух- и трехвалентного циркония малоустойчивы и являются сильными восстановителями. Цирконий — близкий аналог титана и отличается от него более ярко выраженными основными свойствами своих соединений.

вых нейтронов взяты из справочного издания [!5],

Металлический цирконий серебристо-белого цвета, в компактном состоянии похож на сталь. Его плотность 6,49 13]. Температура плавления высокочистого циркония 1845° [3]. Для металлического циркония известны две аллотропные модификации: а-модификация, имеющая гексагональное строение и устойчивая при температурах ниже 863" [1], и (5-модификация, имеющая решетку пространственно центрированного куба и устойчивая при температуре выше 863°.

Чистый цирконий по механическим свойствам подобен меди и легко поддается механической обработке: прокатке, штамповке и т. д.

Коррозионная стойкость циркония очень высока. Вода, соляная, азотная и разбавленная серная кислоты практически не действуют на цирконий даже прн нагревании. Но цирконий легко взаимодействует с плавиковой кислотой, царской водкой и расплавленными щелочами. При высоких температурах цирконий соединяется с кислородом, азотом, водородом, галогенами, серой и углеродом.

На свойства циркония существенное влияние оказывают содержащиеся в нем примеси [41.

Величина поперечного сечения захвата тепловых нейтронов в значительной мере зависит от содержания в цирконии примесей, обладающ

страница 1
< 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

Скачать книгу "Цирконий. Химические и физические методы анализа" (1.72Mb)


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

 

 

Реклама
гидроскутеры смарт умка
секундомеры в пензе
как сделать кованую урну
тур руки вверх

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
(27.03.2017)