ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термическое разложение газов из "Экспериментальные методы в неорганической химии" Если при термическом разложении газа образуется только другой газ, то в большинстве случаев нагревание ведут в закрытом сосуде или газ пропускают через нагретую трубку, которую для улучшения теплопередачи наполняют кусочками фарфора или металлическими стружками. Этот способ, применяемый для веществ, которые лишь при кипении переходят в газообразное состояние, называют крекинг-дистилляцией (стр. 477). В большинстве случаев термическое разложение, происходящее при очень высоких температурах, проводят на раскаленной проволоке или при помощи электрического разряда. [c.367] В том случае, если продукт термического разложения или какого-нибудь другого превращения газа претерпевает дальнейшее изменение при данной температуре, его следует по возможности быстрее удалить из горячей зоны. [c.368] При пропускании полностью осушенного ( 1) чистого водорода над вольфрамовой спиралью [43—46], нагретой электрическим током примерно до 2800° К (т. пл. 3380°), после быстрого охлаждения газа достигается концентрация атомов, равная 0,08%. Больший выход (примерно 0,5%) достигается за счет вдувания водорода в вольфрамовую электрическую дугу [43—45] при использовании устройства, приведенного на рис. 156. Электрическую дугу создают между двумя полукруглыми вольфрамовыми электродами нижний электрод просверливают. Ток к электроду подводят через тонкую вольфрамовую шайбу, которая вмонтирована в кварцевое стекло, охлаждаемое водой. [c.369] Получение карбонила железа в виде ваты. [c.369] Карбонил железа. Fe( 0)5 (т. кип. 105°) разлагается уже при легком нагревании в соответствии с уравнением Ре(С0)5 - Fe + 5С0. Полученное таким образом карбонильное железо при соответствующей чистоте исходного вещества свободно от всех посторонних элементов. Неизбежными являются небольшие примеси СиО, которые образуются в результате побочных реакций. Распад начинается на поверхности железа уже при 60° на индифферентной стенке металл начинает выделяться при 140° в свободном газовом пространстве Fe( O)g распадается только выше 180°. В то время как на гладкой стенке металл осаждается в компактной форме в виде зеркала, при разложении в газовом пространстве образуется более или менее тонко распределенный, металл. [c.369] При данных условиях опыта получают препарат, напоминающий вату, 1л которого весит всего лишь 5—10 г. На воздухе препарат поглощает значительное количество кислорода (10—15%) и, при нагревании медленно сгорает с образованием окиси. [c.370] Вата состоит из мельчайших кристалликов размером — 80 A, которые соединяются между собой под влиянием спонтанно индуцируемого магнитного поля, образуя нитевидные агрегаты толщиной примерно 2-10 5 сж и длиной до 10 - см. Коагуляция частичек тумана проис-Карбонил ходит чрезвычайно быстро способность к образованию цепочек исчезает выше точки Кюри (770°). [c.370] Если неразбавленный пар Ре(С0)5 в соответствии с постановкой опыта (рис. 158) пропустить в объемистый сосуд для разложения, нагретый до 200—600°, то образуется порошкообразный карбонил железа. Он состоит из шарообразных частичек диаметром 10 3—ю-4 см и имеет чешуйчатую структуру, Образование этой формы обусловлено незначительным числом центров кристаллизации и большой скоростью их роста. [c.370] РЬ(СНз)4- РЬ-Ь4СНз в качестве газоносителя могут служить очень чистый водород, азот или гелий. Разложение РЬ(СНз)4 производят на раскаленной спирали в кварцевой трубке 6 (рис. 159) длиной примерно 40 jk и гГ 5 мм, снабженной шлифами. Для этого через аппаратуру с большой скоростью при давлении 2 мм рт. ст. пропускают ток чистейшего водорода, насыщенного Pb( Hg)4, при —80° в сосуде 5. Свинец выделяется непосредственно после прохождения нагретой части прибора в виде серого, а в тонких слоях — коричневого зеркала. Вначале после 1—2-минутного нагревания получают хорошо видимое свинцовое зеркало у правого конца трубки, после чего при открытом кране 2 пропускают ток чистого водорода. После того как свинцовое зеркало остынет, снова пропускают водород, насыщенный РЬ(СНз)4, и нагревают трубку примерно на 5 см левее первого зеркала. В результате возникает второе зеркало, а первое зеркало медленно исчезает благодаря образованию радикала СНз продукт реакции РЬ(СНз)4 вымораживается в U-образной трубке 7. В тех же условиях исчезновение зеркал из РЬ, Sb, Bi или Zn можно обнаружить на расстоянии более 30 см. Так как скорость потока газа (12—16 м/сек) известна, исходя из нее, можно легко рассчитать период полураспада свободного радикала, который равен примерно 0,006 сек [54] период полураспада атомарного водорода в тех же условиях приблизительно в 100 раз больше. [c.370] Углерод с сильным блеском выделяется на химически индифферентных, гладких поверхностях (фарфор, кварц, золото) и при охлаждении отделяется от подложки в виде фольги толщиной 0,003—0,02 мм, имеющей зеркальный блеск тонкие слои не отделяются. На неглазурованном фарфоре выделяется тот же вид углерода, но имеющий серый блеск. Химически очень устойчивый блестящий углерод, состоящий из мельчайших плотно прилегающих друг к другу кристаллитов, образуется в температурном интервале 650—1200 , если в газовом пространстве подобраны такие условия, что устраняется термическое разложение углеводородов с образованием сажи. Поэтому пары бензола, которые распадаются с выделением тепла, значительно менее пригодны, чем алифатические углеводороды, распад которых сопровождается поглощением тепла. В этом случае окись углерода может служить в качестве индифферентного газа-носителя для этой цели можно использовать и азот однако нельзя применять водород (светильный газ), так как вследствие его высокой теплопроводности углеводороды разлагаются уже в газовой фазе. Примеси О2, Н2О или СО2 в количестве нескольких процентов действуют благоприятно, так как они отчасти препятствуют выделению частичек сажи, которые очень реакционноспособны. [c.371] Элементарный цирконий осаждается на раскаленной проволоке, а свободный иод при условии, что исходный материал имеется в избытке, при температуре выше 200° вновь взаимодействует с Zr, образуя Zrlj. Поэтому достаточно иметь сравнительно небольшие количества иода, чтобы переносить металл со дна сосуда на раскаленную проволоку. [c.371] Сосуд для разложения, приведенный на рис. 160, лучше всего изготовлять из стекла пирекс, что позволяет непосредственно впаивать в него токоподводящие вольфрамовые стержни в случае необходимости можно испо овать никелевые стержни. Толщина токоподводящих стержней Щ1Жна быть такой, чтобы их поперечное сечение было примерно на 50% больше сечения получаемого циркониевого стержня. Между подводящими ток стержнями натягивают вольфрамовую нить толщиной 40 ц, которая в процессе опыта распределяется в металле за счет диффузии. Трудность заключается в том, что переходные места, т. е. концы тонких нитей, укрепленных непосредственно на толстых токоподводящих стрежнях, остаются холодными и поэтому не растут. Во избежание этого следует вставлять тонкие промежуточные стержни между токоподводящими стержнями и вольфрамовой нитью. [c.371] Для получения чистого циркония около 200 г сырого металлического циркония (о способах получения см. стр. 575) помещают на дно сосуда/, в котором ведут разложение, и примерно 12 г сухого и о д а вводят в патрубок 2. Затем весь сосуд, за исключением патрубка 2, нагревают в высоком вакууме до 5о0°, чтобы полностью обезгазить сырой металл, стенки сосуда и электроды, и приблизительно после 2 час нагревания запаивают стеклянную трубку 3. После этого температуру понижают примерно до 250° и осторожно нагревают патрубок 2 так, чтобы иод медленно сублимировался и соединялся с сырым металлом. [c.371] Сосуд для разложения, используемый в опытах по выращиванию кристаллов. [c.371] Вернуться к основной статье