химический каталог




Цирконий. Химические и физические методы анализа

Автор С.В.Елинсон, К.И.Петров

^3%. Средняя арифметическая ошибка определений равна +10/о.

53

Как видно из изложенного, радиохимический вариант метода позволяет определять гафний в цирконии по сравнительно долго-живущим радиоизотопам гафния, но требует большой затраты времени. Спектрометрический вариант метода позволяет резко сократить длительность анализа, однако может быть использован лишь в Лабораториях, расположенных непосредственно вблизи реактора.

12"

Глава X ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЗОВ В ЦИРКОНИИ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОРОДА, АЗОТА И ВОДОРОДА В ЦИРКОНИИ МЕТОДОМ ВАКУУМНОЙ ЭКСТРАКЦИИ

Наиболее универсальным методом определения газов в металлах является метод вакуумной экстракции, получивший наибольшее распространение в последние годы. Метод позволяет проводить одновременное определение содержания в металлах кислорода, азота и водорода, находящихся в растворенном и связанном состояниях. В этом заключается одно из главных преимуществ данного метода перед другими методами определения газов в металлах.

Метод предусматривает расплавление анализируемого образца в условиях высокого вакуума (порядка 1 ? Ю-5—1 • 10~4 мм рт.ст.) и избытка углерода, сбор выделяющихся при этом газов и их анализ.

Химические реакции, происходящие при осуществлении вакуумной экстракции газов из тугоплавких металлов (молибдена, титана, циркония, урана), подробно рассмотрены в работе Слоу-мена, Гарвея и Кубашевского [359]. При рассмотрении механизма этих реакций авторы исходили из предположения, что кислород и азот при высоких температурах находятся в металле в виде соответствующих окислов и нитридов. Как указывалось в гл.1, малые примеси кислорода и азота в цирконии находятся при нормальной температуре в виде твердых растворов. Однако, как следует из исследования системы цирконий — кислород [15], при температуре плавления циркония кислород будет существовать лишь в виде Zr02. Очевидно, то же самое имеет место и для азота. Поэтому предположение о существовании кислорода и азота в цирконии в условиях вакуумной экстракции в виде окислов и нитридов может считаться правильным. 180

Поскольку метод вакуумной экстракции в приложении его к определению кислорода и азота в цирконии дает удовлетворительные результаты лишь при использовании ванны из постороннего металла (железа,, платины), считается, что в расплаве наряду с цирконием всегда присутствует, избыток железа.

Для объяснения количественного выделения кислорода из циркония могут быть постулированы следующие реакции:

1) двуокись циркония реагирует с углеродом, образуя окись

углерода

< ZrO, >~-> + (СО)

или

(Zr} + (CO); (1)

2) двуокись циркония реагирует с углеродом и расплавленным железом, образуя окись углерода и раствор циркония

в железе:

-f -s-[Zrb + (CO); (2)

3) двуокись циркония реагирует с углеродом, образуя окись

углерода и карбид циркония:

-^ + (CO). (3)

Возможны и другие, более сложные механизмы, например такие, как одновременное протекание реакций (2) и (3).

Беря за основу известный факт, что восстановление окиси алюминия углеродом идет при 1600°, и исходя из значений свободных энергий образования двуокиси циркония, окиси углерода и карбида циркония, Слоумен, Гарней и Кубашевский [359] теоретически определили для каждой реакции температуры, при которых двуокись циркония ведет себя подобно окиси алюминия при 1600°. Оказалось, что для реакции (3) рассчитанная температура (700°) оказалась существенно ниже температуры, найденной экспериментально (1625°), в то время как для реакций (1) и (2) температуры 1640 и 1670° оказались близкими к экспериментально найденной величине. С другой стороны, мало вероятно, чтобы реакция (1) была верна, поэтому можно сделать вывод, что выделение кислорода в условиях вакуумной плавки циркония контролируется реакцией (2), т. е. происходит реакция восстановления двуокиси циркония углеродом и растворение циркония в железе. Этот же механизм выделения кислорода из циркония признают Стенли, Хоэн и Винер [360].

ждения пропускают воду. Внутренний диаметр цилиндра 60, наружный 85, высота 450 мм. Сверху и снизу цилиндр оканчивается двумя шлифами: верхний шлиф предназначен для соединения печи с вакуумной установкой, нижний — для загрузки тигля внутрь печи. Графитовый тигель (dB = 15 мм, d„ = 22 мм, h = 38 jn.ii) устанавливают в разборную кварцевую чашку с пришлифованной крышкой, которая служит экраном и предохраняет стенки печки от распыляющихся в вакууме графита и металла. Над тиглем устанавливают графитовую воронку. Между кварцевой чашкой и тиглем для термоизоляции тигля засыпают мелкий графитовый порошок. Кварцевая чашка укрепляется на молибденовой проволоке (диаметр 2 мм), впаянной в пробку нижнего шлифа печи.

Вакуумная печь снабжена загрузочным устройством, которое позволяет вводить образец в графитовый тигель печи без нарушения в ней вакуума. Различные типы загрузочных устройств описаны в руководствах по вакуумной технике. При проведении серийных анализов удобно пользоваться простым устройством, которое представляет собой гор

страница 82
< 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
как перекинуть деньги со смартса на билайн
11239-10-2
cbcntv ja ' lfey d hjccbb
сетка для ограждения строительных площадок

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
(25.06.2017)