Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Явление взаимодействия расплавленных солей и металлов или, как говорят, растворение металлов в расплавленных солях можно наблюдать непосредственно, если в прозрачную расплавленную соль поместить металл. При расплавлении металла (при определенной температуре) от его поверхности начинают распространяться непрозрачные струи, которые заполняют всю массу солевого расплава. При этом первоначальный вес металла уменьшается.

ПОИСК





Характер взаимодействия расплавленных солей и металлов

из "Физическая химия расплавленных солей"

Явление взаимодействия расплавленных солей и металлов или, как говорят, растворение металлов в расплавленных солях можно наблюдать непосредственно, если в прозрачную расплавленную соль поместить металл. При расплавлении металла (при определенной температуре) от его поверхности начинают распространяться непрозрачные струи, которые заполняют всю массу солевого расплава. При этом первоначальный вес металла уменьшается. [c.245]
Под растворимостью металла в расплавленной соли понимают то количество металла, которое в условиях равновесия при данной температуре и при избытке металла переходит в расплавденную соль в изолированном пространстве [1]. В неизолированном пространстве растворенный металл переносится к поверхности раздела расплав — воздух или расплав — анодные газы и там непрерывно окисляется. Небольшая величина растворимости приводит к большим потерям металла, так как убыль растворенного металла непрерывно пополняется дальнейшим его растворением. Следовательно, потери металлов в расплавленных солях обусловлены растворимостью и последующим окислением растворенного металла. [c.245]
Одним из первых взаимодействие металла и расплавленных солей наблюдал Дэви (1807), а затем Бунзен (1861) [2]. Они установили, что при электролизе расплавленных солей вблизи катода образуется сильно восстановленная окрашенная солевая фаза. Подобные же явления в 1893 г. наблюдал Лоренц, показавший, что выход по току при электролизе уменьшается при образовании подобной окрашенной фазы. [c.245]
ЛОСЬ С повышением температуры. Металлический туман , по мнению Лоренца,— это коллоидный раствор металла в соли. Чтобы подчеркнуть коллоидный характер взаимодействия металла с расплавленной солью, Лоренц назвал подобные системы пирозолями . Однако, исследуя влияние состава солевой фазы на количество растворенного свинца, Лоренц и Эйтель установили, что наименьшая растворимость свинца отвечала составу расплава КС1 2РЬСЬ. [c.246]
Так как понижение растворимости металла от добавок другой соли трудно объяснить коллоидным характером растворения, то приходилось считаться с химическим взаимодействием металла и соли. Поэтому, говоря о потерях металла в солях, Лоренц рассматривал их как совокупность образования металлического тумана, испарения металла и возможного образования субхлоридов, которые находятся в равновесии с расплавом [3]. [c.246]
Следует отметить, что и до настоящего времени взгляды Лоренца на коллоидный характер взаимодействия металла и соли имеют последователей. Так, например, Н. А. Изгарышев и С. В. Горбачев [4] полагают, что металлические туманы являются коллоидными, неустойчивыми продуктами конденсации паров металлов в жидкой среде, которые значительно понижают выход по току. Положительное действие добавок некоторых солей к хлориду свинца на снижение потерь металла авторы объясняют их коагулирующим действием по отношению к металлическому туману . [c.246]
Образованием коллоидных систем объясняют, в частности, взаимодействие титана с хлоридами щелочных металлов [5]. [c.246]
По мнению некоторых исследователей [2], растворимость металлов в расплавленных солях зависит от упругости паров металлов. Это положение, однако, не всегда подтверждается фактами. Так, например, поскольку температура кипения свинца равна 1600°, цинка — 987°, а кадмия — 717°, то в наибольщей степени в соответствующем хлориде должен был бы растворяться кадмий, а в наименьшей — свинец. Однако при 600° растворимость свинца (в хлориде свинца) равна 34 10 % (атомн.), а кадмия (в хлориде кадмия) только 0,8 Ю % (атомн.). То же можно сказать о магнии (температура кипения 1110°), стронции (1140°), барии (1150°) и кальции (1200°), растворимость которых в своем хлориде соответственно составляет 1 20—30 и 16% (атомн.). Из приведенных примеров следует, что степень растворимости металлов в их хлоридах не может быть объяснена различной упругостью паров этих металлов. [c.246]
Преобладающей точкой зрения на характер растворения металла в расплавленных солях является та, согласно которой растворяющийся металл химически взаимодействует с расплавленной солью. [c.246]
Наконец, в общем случае можно полагать, что металл взаимодействует с солями одновременно по обеим указанным выше реакциям. Преобладание того или иного типа реакции зависит от относительного содержания солей в расплаве. [c.247]
Образование субсоединений присуще всем металлам. Однако большинство металлов (особенно первых трех групп периодической системы элементов Менделеева) в обычных условиях (температуры и давления) образуют соединения, валентность металла в которых отвечает номеру группы периодической системы элементов. Только при высоких температурах наблюдается их способность образовывать соединения пониженной валентности подобные соединения образуются вследствие потери металлом не всех валентных электронов, а только электронов, наименее прочно удерживаемых на его внешней орбите. [c.247]
В табл. 55 приведено распределение электронов в атомах некоторых металлов, а также значения потенциалов ионизации первого порядка [7]. [c.247]
Из металлов, указанных в этой таблице, алюминйй имеет наименьший потенциал ионизации, поэтому по сравнению с другими элементами легче отдает Зр-электрон, в то время, как два 35-электрона атома алюминия не принимают участия в образовании соединений пониженной валентности. Энергия образования низковалентных соединений металла значительно меньше энергии образования. Соединений обычной валентности. Поэтому получить низковалентные соединения, подобные А1Р, СаС1, Siб и др., в обычных условиях не представляется возможным. [c.247]
Прочность соединений пониженной валентности возрастает с повышением температуры. С понижением же температуры равновесие Ме -Ь МеХг 2МеХ сдвигается влево и субсоединение распадается на металл и соль обычной валентности. [c.247]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте