химический каталог




Цирконий. Химические и физические методы анализа

Автор С.В.Елинсон, К.И.Петров

формулы некоторых комплексных ионов, таких, как IZrO (S04)2]2-'H iZrOClJ2- [28—311. В результате исследований последних лет ученые пришли к выводу, что отличительной особенностью водных растворов циркония является высокая степень гидратиза их соединений, значительное число образующихся различных комплексных ионов и склонность к образованию полимерных соединений. Состояние иона циркония зависит от того, какой из указанных процессов превалирует в данной среде.

1. ГИДРОЛИЗ

Благодаря высокому заряду и малому радиусу (0,74 А) ион циркония обнаруживает заметную тенденцию гндролизоваться в водном растворе. Простые соединения циркония, такие как тетра-галогениды, бурно реагируют с водой с образованием сильно-кислых растворов. Так, например, ZrCl„ при растворении в воде образует соль цирконила ZrOCL-8H20 с освобождением ионов водорода. Раствор этой сати с концентрацией 0,05 М имеет рН = 1.

Фундаментальным исследованием природы ионов, образующихся в растворах циркония, является работа Конника и Мак-Ви [32!. Авторы использовали метод распределения в двухфазной системе вода—бензол, содержащей в качестве комплексообразо-вателя Р-дикетон тенолтрифторацетон (ТТА), и пришли к выводу, что в зависимости от концентрации водородных ионов в водном растворе устанавливается равновесие Zr4 — j- » НгО Zr (ОН)?~" -f12

+ пН+. Согласно их данным, при низких концентрациях циркония в интервале концентрации хлорной кислоты от 2 до 0,2М при 25° цирконий находится в виде ионов Zr** и Zr (ОН)3+, т, е. имеет заряд +4 и +3, а при концентрациях, меньших, чем 0,2/И, состав ионов может отвечать формуле Zr (ОН)*+.

Константа равновесия для реакции Zr ЮН!3 ? — 11.0 ^* ^±Zr (ОН)|++Н+оказалась равной 0.187 [33]. Опыты показали, что при понижении концентрации водородных ионов число гидрок-сильных групп возрастает. Наоборот, высокой кислотности раствора соответствует четырехзарядный ион циркония Zr* + .

В более поздней работе Конника и Рнса [341 есть указание на то, что имеющие важное значение ионы, существующие в 2.VНО 10,, по всей вероятности, являются ионами Zr' ? , не связанными с гидроксилами. Эти результаты были подтверждены Ларсеном с сотрудниками [35, 36], которые, используя метод ионного обмена, показали, что при концентрации от 0,2 до 2 М в растворе в результате гидролиза образуются комплексные соединения циркония и только при концентрации в 2 Ж и более высокой концентрации хлорной кислоты цирконий находится в виде иона Zr*+.

+ Н+; К = 0,6 + 0,05 -г Н+; К = 0,24 ± 0,01 + М . К = 0,09 ± 0,01 ТН; К, = 0,068 ± 0,006.

А. С, Соловкин [37], изучая зависимость экстракции мнкро-количеств циркония (Zr05) три бути лфосфатом от концентрации водородных ионов и нитрат-ионов, рассчитал по экспериментальным данным Конника и Мак-Ви константы для последовательных реакций гидролиза Zr4<~ (при ионной силе раствора, приблизительно равной 2):

Zr(OH)|+ + Н20; Zr (ОН)+ -f НгО;

Zr + H..O~.tZr (ОН)3

:Zr(OH)3'-tZr (ОН),

Указанные работы позволяют сделать вывод, что гидролиз циркониевых соединений оказывает определенное влияние на свойства растворов циркония и наряду с комплексообразова-нием играет значительную роль в аналитической химии этого элемента. В водных растворах солей циркония в результате гидролиза вместе с ионами Zr*+ будут присутствовать цирконил-ионы ZrOJ ? или оксокатионы, цирконат-ионы ZrO|~, а также, в зависимости от природы аниона, различные комплексные соединения. Двухвалентный цпрконил-ион (ZrOs+) входит в состав оксисолей четырехвалентного циркония Zr0Clr8H20, ZrO (NQ,)2-2H20 и др.

Простые катионы Zr4+ и образующиеся в результате гидролиза оксокатионы Zr02+, а также другие ионы взаимодействуют с реагентами с различной степенью легкости и, видимо, образуют

13

Неодинаковые продукты резкдии. Ионы 2т*+ реагируют значительно быстрее остальных ионов и часто дают более яркие окраски, чем оксоионы. Образованием оксоионов ZrO'i- объясняется медленное развитие окраски циркония с ализарином-S и некоторыми другими реагентами. Поэтому в некоторых работах рекомендуется выполнять специальные манипуляции для перевода циркония в ионы Zr' - [38].

В. И. Кузнецов и сотрудники [39] подошли к вопросу установления типов ионов, в виде которых присутствует цирконий в растворе, с аналитической точки зрения, воспользовавшись неодинаковым их отношением к реагентам, дающим с цирконием цветные реакции. По наблюдениям авторов, обработка аммиаком даже на холоду чистых растворов солей Zr*' с последующим растворением образовавшегося осадка соляной кислотой не приводит к образованию растворов, содержащих ионы Zr' . Полученные растворы ведут себя так же, как и растворы оксокатионов циркония и только после подкисления до 2N по НС1 и выше, эти растворы спустя длительное время начинают давать реакции ионов Zr4+. Продолжительное нагревание слабокислых растворов циркония также приводит к исчезновению реакций иона Zr4+. Если же обработке аммиаком подвергаются растворы, содержащие, кроме циркония, и другие элементы, например, алюминий, при введении сол

страница 5
< 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
хранение вещей в москве складовка
курсы для бухгалтеров ооо
Сковорода Protect Steelux Premium 24 см с антипригарным покрытием
баскетбольный мяч размер 3

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
(09.12.2016)