Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Блюменталь У. Б. -> "Химия циркония" -> 3

Химия циркония - Блюменталь У. Б.

Блюменталь У. Б. Химия циркония. Под редакцией Комиссаровой Л. Н. и Спицына В.И. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. — 345 c.
Скачать (прямая ссылка): chemie-zr.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 196 >> Следующая

Следует отметить, что получение циркония всегда проводилось при температуре красного каления или выше; в этих температурных условиях он химически чрезвычайно активен и жадно поглощает из окружающей атмосферы углерод, кислород и азот. Относительно небольшие количества этих элементов оказывают сильное влияние на твердость и пластичность циркония. Несколько большие количества примесей приводят к образованию фазы с кубической гранецонтрированной ячейкой, значительно отличающейся от чистого циркония по физическим и химическим свойствам. В этом случае кристаллическая структура, физические и химические свойства становятся фактически такими же, как и у карбида циркония, хотя концентрация кислорода, углерода и азота может быть незначительной по сравнению со стехиометрическими количествами. Кроме того, при восстановлении соединений циркония некоторыми металлами, например алюминием, выделяющийся цирконий может взаимодействовать с металлом-восстановителем, образуя интерметаллические соединения. В этом случае продукты восстановления нельзя считать металлическим цирконием. Поэтому образцы циркония, полученные до 1914 г., в большинстве случаев но отвечают современным представлениям о чистом цирконии. Если же ввести дополнительные ограничения содержания примесей и физических свойств гексагонального циркония, то до второго десятилетия двадцатого века, по-видимому, нельзя привести ни одного примера получения действительно металлического циркония.
Так как Берцолнус [10] при восстановлении фтороцирконата калия пользовался не полностью запаянной трубкой, его продукт в самом лучшем случае мог представлять лишь загрязненный цирконий. В 1914 г. Лели и Хамбургер [12] сообщили о приготовлении металлического циркония с чистотой, близкой к 100%, путем нагревания тетрахлорида циркония с металлическим натрием в бомбе. Продукт получался в виде металлических листочков, из которых можно было спрессовать прутки и вытянуть проволоку. После сплавления металл имел блестящую зеркальную поверхность. Если же вместо тетрахлорида циркония борется фтороцирконат калия, получающийся цирконий имеет чистоту 99,3% [13]. Марден и Рич [14] получили достаточно чистый металл (99,76—99,89%) отгонкой алюминия из сплава циркония с алюминием в дуговой печи. Очень чистый крупнокристаллический металлический цирконий был получен Ван Ариелем и Де Буром [15] при термическом разложении паров йодида циркония на вольфрамовой нити.
До 1922 г. было неизвестно, что соединения циркония, находящиеся в литосфере, содержат небольшие количества элемента с атомным номером 72. Свойства этого элемента и циркония настолько близки, что до настоящего времени не найдено качественных различий в их химических свой-
1. Исторические сседеии.ч
11
ствах1). Неизвестный элемент сопутствовал цирконию во всех процессах переработки руд и последующего выделения и вел себя как тяжелый изотоп циркония.
Было опубликовано несколько ошибочных сообщений об открытии в минералах циркония неизвестных элементов. Так, Брейтхаупт [16] сообщил о существовании элемента острания в минерале остраните, продукте разложения циркона. Сванберг [17] утверждал, что в цирконе и эвдиалите он обнаружил присутствие нового окисла Norerde или noria. По данным Сорби [18], ому удалось выделить из цейлонского циркона «джаргонову землю». Черч [19] утверждал, что им спектрографически доказано присутствие в цирконии нового элемента нигрия. Согласно Гофману и Прандтлю [20], полученная из эвксенита двуокись циркония наполовину состоит из «эвксеновой земли».
В 1911 г. Урбэн [21] сообщил о спектрографическом открытии элемента 72 в концентрате, который был выделен из раствора, полученного при разделении редкоземельных' элементов и содержащего иттербий. Он назвал элемент кельтием. Однако впоследствии Хевеши и Костер показали, что присутствие элемента 72 одновременно с трехвалентным иттербием не согласуется с основными положениями квантовой теории, по которым валентность этого элемента должна равняться четырем. Кроме того, малая распространенность элемента 72, являющегося, по Урбэну, меньшей составляющей частью иттербиевого концентрата, противоречит общей статистике распространенности элементов, имеющих четные атомные номера.
Хевеши и Костер пришли к выводу, что элемент 72 скорее должен находиться в соединениях циркония, а но в редкоземельных элементах, и предприняли тщательное исследование циркона методом рентгеноспектрального анализа. Ими были найдены две очень отчетливые линии а, и а2, расположенные точно в соответствии с правилом Мозли. Кроме того, были идентифицированы линии 8,, 8.,, В3 и Yi и установлено, что относительная интенсивность линий совпадает с ожидавшейся по теоретическим расчетам. В январе 1923 г. Хевеши и Костер сообщили об открытии элемента 72, названного ими гафнием в чость Гафнпа — старое название Копенгагена — города, в котором Хевеши и Костер проводили свои исследования [22]. Между Урбэном и Хевеши возник спор, закончившийся признанием приоритета Хевеши в открытии элемента 72.
Соединения гафнпя были получены Хевеши и другими исследователями иутем длительной перекристаллизации солеи циркония и гафния, в частности фтороцирконатов — фторогафнатов щелочных элементов. До 1930 г. в Европе удалось выделить лишь около 70 г чистой окиси гафния [23]. В последние годы для разделения циркония и гафния и крупном масштабе используется экстракционный метод, который позволяет получать хорошие результаты, но является дорогим. Металлический цирконий и промышленные изделия из него до сих пор обычно содержат такое же количество гафнпя, которое присутствует в рудах, служивших сырьем для их получения. При использовании в качестве сырья цирконового песка содержание гафния составляет около 2% от веса смешанного металла. В большинство случаев, за исключением применения в атомных реакторах и проведения точных научных исследований, присутствие примеси гафния в цирконии не оказывает существенного влияния ввиду крайней близости свойств этих двух элементов. Все данные о цирконии и его соединениях, приводимые в настоящей книге, относятся к соединениям, содержащим 0,5—2% гаф-
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed