Цирконий поглощение водорода

Поглощение водорода такими металлами, как титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, палладий происходит в значительно больших количествах и является пе полностью обратимым процессом. При повышении телшературы растворимость водорода в этих металлах снижается. Теплота растворения водорода рассчитана для металлов этой группы и составляет в кДж/моль [c.249]

Скорость поглощения водорода титаном и цирконием [c.143]

Рис. 25. Изобары поглощения водорода титаном, цирконием и гафнием при давлении водорода 760 мм рт. ст.

Рис. 65. Кинетические кривые поглощения водорода титаном, цирконием, ниобием и танталом.

Титан (также цирконий и гафний) при взаимодействии с водородом вначале дает твёрдые растворы внедрения (до 33 ат. % н). При последующем повышении температуры количество поглощенного водорода возрастает и возникает новая кристаллическая структура с [c.118]

Рис. 69. Температурная зависимость скорости поглощения водорода цирконием, р =5 4-10 —Ю" мм рт. ст. 0 = 0,005—0,01% атомн.

Гидриды циркония очень хрупки и легко поддаются измельчению. Поглощение водорода цирконием наблюдается при комнатной температуре, однако скорость процесса ничтожна. Максимальной величины она достигает в интервале 300—400°. При термической обработке гидридов циркония в вакууме выше 800° водород полностью удаляется. [c.300]

Действие водорода на цветные металлы различно, в зависимости от их способности поглощать водород. Для некоторых металлов, например титана, циркония, ванадия, процесс поглощения водорода экзотермичен, и с повышением температуры растворимость водорода в этих металлах снижается. Для других, таких как никель, железо, медь и пр. поглощение водорода — эндо термический процесс, и с повышением температуры растворимость водорода в этих металлах резко возрастает. [c.31]

Способность к обратимому поглощению водорода при 300— 400° водород удаляется нз циркония прн температуре около 1000°. Это свойство позволяет использовать цирконий в качестве источника водорода для создания защитной газовой среды, например при спекании в порошковой металлургии. [c.240]

Металлы IV группы способны поглошать значительные количества водорода с выделением тепла. При комнатной температуре титан и цирконий способны удерживать до двух атомов водорода на один атом металла. С повышением температуры способность титана абсорбировать водород становится меньше, и выше 1000° поглощение водорода уже подчиняется закону Сивертса. [c.71]

В гексагональных титане и цирконии в твердом состоянии растворяется небольшое количество водорода, и дальнейшее поглощение водорода ведет к образованию гидридных фаз с другой кристаллической решеткой в области, близкой к атомному отношению Ме Н = 1 1—-с кубической центрированной решеткой, и при отношении Ме Н=1 2—с гранецентрированной или тетрагональной решетками. [c.71]

Как уже упоминалось, при повышенных температурах цирко ний поглош,ает газы (водород, кислород и азот), образуя гидриды, окислы и нитриды. Водород вызывает хрупкость, для чего доста точно поглощения 20 мг на 1 кг металла. Этот водород можно удалить, отжигая цирконий в вакууме при 315° С [63]. При нагревании в токе водорода до 500°С возникает несколько гидрид-ных фаз. Имеющиеся на цирконии окисные пленки тормозят процесс поглощения водорода [64]. Гидриды легко образуются уже [c.451]

С введением соединений переходных металлов в реакционную массу существенно изменяется скорость образования диизобутилалюминийгидрида [20]. В присутствии небольших количеств гидрида титана, четыреххлористого титана, циркония и ванадия или пятихлористого ниобия скорость процесса возрастает (табл. 21). Нереакционноспособный алюминий марки АВ-000 в присутствии незначительных количеств гидрида титана реагирует с заметной скоростью. Кроме того, при введении хлоридов переходных металлов можно получать триизобутилалюминий при температуре 70°С и давлении 1,5 МПа. При добавлении в реакционную массу карбонильного железа наблюдалось интенсивное поглощение водорода — изобутилен полностью гидрировался в изобутан, а образование триизобутилалюминия не протекало. [c.160]

Окись хрома СггОз, использовавшаяся в качестве индикатора при длительном окислении образцов при 400°С, была после окисления вся обнаружена на поверхности раздела окисел — газ. Это заставляет предполагать, что реакция взаимодействия протекает на поверхности между окислом и металлом вследствие диффузии ионов кислорода внутрь, как это наблюдается при его окислении в атмосфере воздуха, но поскольку окись хрома в соприкосновении с цирконием неустойчива, требуется известная осторожность, чтобы надежно предотвратить их взаимодействие. В экспериментальных условиях излагаемого псследования двуокись циркония прочно сцеплялась с основой. Под микроскопом удалось обнаружить только однофазный окисел, причем поглощение водорода металлом должно было быть весьма незначительным. Цирконий взаимодействует с водяным паром со скоростью, вдвое превышающей скорость его окисления в атмосфере кислорода [855]. [c.376]

Например, основной метод разделения и очистки элементарных газов (азота и кислорода) состоит в дробной перегонке предварительно сжиженного воздуха и последующего избирательного поглощения примесных газов на специальных поглотителях. В последнее время в целях глубокой очистки газов щироко применяются процессы, основанные на диффузии (струйное фракционирование, диффузия через полупроницаемые мембраны, препаративная газовая хроматография, метод молекулярных сит). Однако до сих пор высшая степень очистки простых газов все же не превышает 99,99 %и лишь в отдельных наиболее благоприятных случаях приближается к пяти девяткам (99,999 %). Общей помехой для получения чистых газов является адсорбция влаги и посторонних газов на стенках емкостей, применяемых в ходе их очистки. Удалить посторонние прилипчивые газы со стенок стеклянной или металлической аппаратуры можно лишь путем длительного отжига в вакууме. Вместе с тем следует учесть также возможность поглощения самих эталонируемых газов конструкционными материалами (азота — титаном, танталом, цирконием и их сплавами водорода — платиной, осмием, иридием кислорода — медью, серебром и другими металлами). Кроме того, многие металлы и сплавы оказываются частично проницаемыми для отдельных газов (в первую очередь это относится к легким газам — водороду и гелию), что приводит к нх просачиванию в сосуды с эталонными газами извне. Таким образом, проблема эталонирования даже простых газов оказывается далеко не легким делом. [c.52]

Титан, цирконий и гафний при взаимодействии с водородом вначале дают твердые растворы внедрения (до 33 ат. % Н). При последующем повышении температуры количество поглощенного водорода возрастает, и возникает новая кристаллическая структура с более или менее упорядоченным расположением атомов водорода. При максимальном содержании водорода состав гидридов отвечает формуле ЭН2 со структурой флюорита. В обычных же условиях узлы кристаллической решетки, соответствующие атомам водорода, замещаются не все, и поэтому состав гидридов колеблется от ЭН до ЭН2. Гидриды Т1, 1т и НГ — хрупкие порошки серого и черного цвета. Как и гидриды элементов подгруппы ванадия, они являются промежуточными между твердыми растворами и солеподобными (ионными) гидридами типа СаНг. [c.467]

Водород растворяется в цирконии в очень больших количествах объем растворенного водорода, отнесенный к атмосферному давлению, может превышать объем самого циркония в 1 ООО и более раз. Поглощение водорода начинается при температуре 300° С при дальнейшем повышении температуры растворимость сначала возрастает, но после 500° С цирконий снова начинает выделять водород. [c.183]

Цирконий (гафний) — водород. Цирконий, как и титан, поглощает значительные количества водорода, сохраняя металлический вид. Поглощение водорода сопровождается образованием твердых растворов внедрения и промежуточных фаз. Количество поглощаемого водорода зависит от температуры, давления, наличия в металле примесей и от других факторов (см. рис. 25, стр. 204). Максимальное количество водорода, которое может быть поглощено цирконием, соответствует гидриду состава 2гН1,э5(2гН2). Поглощение водорода цирконием имеет место даже при комнатной температуре, однако скорость процесса ничтожна. Максимального значения она достигает в интервале температур 300—400°. [c.222]

Цирконий способен поглощать большие количества газов кислорода, азота, водорода и др., причем обратима только реакция поглощения водорода. Его можно почти полностью удалить из циркония вакуумной экстракцией при температурах выше 800° С. [c.304]

Процессы обратимого поглощения водорода цирконий-алюминиевы-ми геттерами в первом приближении описываются законом Сивертса. Равновесное давление водорода над поверхностью геттера Ро, лимитирующее предельно достижимое остаточное давление, пропорционально квадрату концентрации поглощенного газа [c.233]

Отношение гафния к водороду аналогично отношению к нему циркония. В системе НГ — Н установлено образование гидридов НШ1.53 и НШ1,98, являющихся основой фаз переменного состава. Скорость поглощения водорода. гафнием достигает максимального значения при температуре выше 500 [2, 16, 17]. [c.223]

До сих пор рассматривалась скорость коррозии, лимитируемая катодными реакциями. Однако иногда коррозия может контролироваться и анодными реакциями. Обычно это наблюдается на металлах, способных пассивироваться, таких, как хром, алюминий, титан, цирконий, никель, тантал и др. Пассивностью металла называется состояние его повышенной коррозионной устойчивости, вызванное торможением анодного процесса. Согласно термодинамическим расчетам, пассивный металл может подвергаться коррозии, но практически не корродирует из-за того, что анодное растворение его протекает крайне медленно. Например, стандартные потенциалы алюминия (Еар+/а1 = = —1,66В), циркония (Е г +/2г= —1,54 В), титана (Ет =+/т1 = = —1,63В), хрома (Есг"+/сг = — 0,74 В) значительно отрицательнее потенциалов кислородного и водородного электродов, поэтому можно было бы ожидать, что они будут корродировать как с выделением водорода, так и с поглощением кислорода. Однако они отличаются высокой коррозионной стойкостью благодаря склонности к пассивации. Пассивность в основном вы- [c.233]

Для ряда металлов окклюзия водорода сопровождается тепловыделением. Такие металлы называют экзотермическими окклюдерами. Основные из них палладий, ванадий, титан, ниобий, тантал, цирконий, торий, редкоземельные элементы. В этом случае наводороживание с ростом температуры понижается. Для таких металлов как никель, железо, кобальт, медь, алюминий, платина, серебро, олово, магний поглощение водорода сопровождается поглощением тепла и для них с ростом температуры наводороживание растет. Такие металлы — эндотермические окклюдеры. Они менее склонны к образованию гидридов, чем экзотермические окклюдеры. [c.500]

Очень давно известно, что цирконий может поглощать значительные количества водорода и все же по виду оставаться металлом. Винклер [90, 91] первый наблюдал высокую способность циркония к поглощению водорода и предположил, что в процессе поглощения образуются определенные газообразные и твердые гидриды. Образование газообразных гидридов не было подтверждено ни исследованиями Ведекинда 187 , ни исследованиями Шварца и Конрада [73]. Нейман [89] и Ведекинд [86] на основании исследований поглощения цирконием водорода предположили, что образуется твердый гидрид ЪтН . [c.239]

Наивысшей абсорбцией водорода обладают элементы ПШ группы — лантаноиды и актиноиды. Гидридам элементов IVb группы уже не отвечает предельное содержание водорода, казалось бы соответствующее этой группе — МеН4. Даже при повышенных давлениях достигается лишь состав МеНг. Й по свойствам своим эти гидриды, по сравнению с гидридами лантаноидов, значительно более приближаются к металлическим сплавам, что следует хотя бы из возможности построения диаграмм состояния таких систем, как титан — водород и цирконий водород, на основе применения методов термического анализа и изучения микроструктуры. При дальнейшем движении в сторону возрастания номера вертикальных групп периодической системы абсорбция водорода все уменьшается, и для гидридов элементов семейства железа и подгрупп меди и цинка мы переходим в область эндотермической абсорбции водорода, т. е. растворов водорода в металлах, подчиняющихся закону Сивертса, если не считать палладия, значительное поглощение водорода которым уже близко к стехиометрическому и сопровождается выделением тепла. [c.161]

Легкость связывания водорода металлами Illb и IVb групп используется для создания геттеров в технике высокого вакуума [11, 14] избирательное поглощение водорода, например, в случае палладия и серебра по Паалю [552, 669, 670], может применяться в газовом анализе. Применение небольших присадок циркония и редкоземельных металлов к металлическим расплавам дает эффективное удаление из них водорода и способствует получению плотного и беспо-ристого литья не только для сплавов на алюминиевой, магниевой и медной основах, но и для железных сплавов — [c.185]

При поглощении водорода титан и цирконий образуют псевдогидриды, твердые растворы внедрения и ряд производных фаз. Если поверхность металла не окис лена, этот процесс протекает уже при комнатной температуре. [c.131]

Прокаленные в вакууме титан и цирконий активно взаимодействуют с водородом уже при комнатной температуре [Л. 65, 72, 74 и 177— 179]. В условиях, далеких от равновесия, поглощение водорода при давлениях от 1 до 10- мм рт. ст. протекает по пе рвому порядку. Экспериментальные кинетические кривые (рис. 65) отвечают обычному выражению [c.142]

Поглощение водорода цирконием начинается при нагреве выще 300° и сопровождается потерей металлом ковкости. Выдержка насыщенного водородом металла ири температуре выше 1500° в вакууме способствует удалению растворенного в нем газа и воостанавливает ковкость металла. [c.260]

Поглощение водорода цирконием начинается при, низких давлениях и темяврату-ре 300—400 Ч2 и сопровождается большим выделением тепла. В системе цирконий-водород пол>таены 4 фазы-, а-фаза, содержащая до 6% (ат.) водорода при температуре 547°С -фаза, устойчивая при высоких температурах б-фаза с узкой областью гомогенности [60— 2% (ат.) И], и 6-фаза, соде(рж.ащая водород до состава, соответствующего ХтН . С увеличением содержания водорода увеличиваются твердость и хрупкость, уменьшается магнитная вооприи жчивость [c.176]

Цирконий практически не подвержен действию воды при обычных температурах. Однако при повышенных температурах отмечен переход пластичного циркония под влиянием длительного воздействия горячей воды в хрупкое состояние, что, по-видимому, надо связывать с постепенным растворением в металле образующихся из воды водорода и кислорода. Цирконий очень легко и в больших количествах растворяет водород, в этом отношении его можно сравнить только с палладием Максимальное поглощение водорода соответствует образованию гидрида циркония 2гНг Поглощение цирконием водорода сильно возрастает с повышением температуры [c.571]

Особенно широко в последние годы исследуют сорбенты, содержащие соли легкогидролизующихся элементов с многоосновными кислотами фосфорнокислые соли 2г, Т1, 8п, и (VI), 8Ь(У), соли полифосфорных кислот. Из сорбентов подобного типа наиболее исследован фосфат циркония, сорбция на котором происходит в результате обмена водорода группы Р—ОН. Ценно свойство сорбента поглощать цезий из кислых растворов. Избирательность поглощения цезия позволяет сорбировать его из растворов, содержащих значительные количества Ма, А1, Ре. Десорбция осуществляется при 50—90° С растворами МН4МОз, NH4 1 или ННОз- Другие щелочные металлы десорбируются значительно легче цезия, что используют для их разделения. Селективность фосфатциркониевого сорбента по отношению к цезию увеличивается при введении в его состав 20% фосфоро-вольфрамата или фосфоромолибдата аммония. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология