Элементы химические получение в чистом виде

Наиболее крупный после химии раздел каждой главы — технология получения соединений редких и рассеянных элементов из рудных концентратов или отходов и полупродуктов цветной и черной металлургии. Авторы стремились осветить физико-химические основы процессов разложения исходного сырья и перевода редких элементов в раствор обработкой растворами кислот и щелочей, спеканием со щелочами, обжигом с солевыми реагентами, действием газообразного хлора и т. д. Изучение физико-химических основ этих процессов имеет большое значение для дальнейшего совершенствования технологии. Не менее важное значение в технологии имеют процессы разделения элементов и получения их соединений в чистом виде. Поэтому в книге рассматриваются процессы разделения осаждение, кристаллизация, ионный обмен, экстракция, возгонка, конденсация и др. [c.4]

Сплавы. Металлы в чистом виде применяют на практике гораздо реже их сплавов. Это связано с тем, что сплавы часто обладают более высокими техническими качествами, чем чистые металлы. Так, латунь (сплав меди и цинка) значительно тверже меди и цинка отдельно взятых. Сплавы, как правило, плавятся при более низких температурах, чем образующие их металлы. Так, температуры плавления натрия и калия соответственно равны 97,5 и 62,3 °С. Сплав же, состоящий из 56% (масс.) Na и 44% (масс.) К, плавится при 19 °С, Удельные электрические сопротивления сплавов и образующих их металлов также значительно отличаются. Например, удельное сопротивление никеля равно 7-10 , хрома—15-10- , а их сплава — нихрома [80% (масс.) Ni + 20% (масс.) Сг] —110-10- Ом-ем. В настоящее время в технике применяют большое число различных сплавов, обладающих заранее заданными свойствами, причем для их получения используют более 40 химических элементов в самых разнообразных сочетаниях и ко личественных соотношениях, [c.397]

Природа не приготовила для людей ни простых, ни сложных веществ в особо чистом состоянии. Хотя ряд веществ, таких, как алмаз, кварц, самородное золото и т. д., и встречается в природе на первый взгляд в чистом виде, но и эти вещества содержат разнообразные примеси — одних больше, других меньше. Если мы, например, имеем дело с серой самородной, то уже визуально заметно, что она загрязнена примесями в ней кроме атомов серы, составляющих основную массу вещества, находятся атомы селена, мышьяка, железа, углерода и других элементов. Любое простое или сложное вещество —это смесь многих веществ, и задача получения индивидуального вещества состоит в выделении из этой смеси основного вещества. При получении того или иного вещества с помощью химической реакции примеси, содержащиеся в реагентах, частично переходят в продукты реакции. Кроме того, при этом всегда образуются побочные соединения, загрязняющие получаемое вещество. Таким образом, получение простых и сложных веществ в высокочистом состоянии заключается в глубокой их очистке и освобождении от примесей. Отличие от обычного разделения здесь состоит в том, что при получении вещества высокой чистоты глубина разделения должна быть значительно большей, а материал стенок аппаратуры не должен в сколько-нибудь заметной степени загрязнять очищаемое вещество. [c.9]

Основные научные работы посвящены неорганическим соединениям платиновых металлов. Установил состав остатков платиновой руды после ее растворения и предложил методы разделения и получения в чистом виде платиновых металлов. Открыл (1844) рутений, изучил его свойства и определил атомную массу Впервые обратил внимание на аналогию между триадами рутений — родий — палладий и осмий — иридий — платина, что имело существенное значение для систематики химических элементов [c.240]

При переработке поллуцита, литиевых и калиевых минералов, радиоактивных отходов и других сырьевых источников получают рубидиево-цезиевые, цезиево-рубидиевые и рубидиево-калиевые концентраты в виде квасцов, хлоридов, сульфатов, карбонатов и других солей. Такие концентраты содержат примеси К, На, Mg. Са, 81, А1, Ре, Сг, Т1 и других элементов. Из них калий наиболее близок по химическим свойствам к рубидию и цезию, поэтому их разделение (особенно пары калий — рубидий) — самая трудная проблема в технологии получения чистых солей рубидия и цезия. В связи с этим в дальнейшем будут в основном рассмотрены методы, связанные с решением упомянутой проблемы, а также возможность удаления других примесей. [c.138]

Изучение свойств химических элементов всегда значительно отставало от их открытия, что было вызвано в основном сложностью получения простых веществ в достаточно чистом виде, а также необходимостью разработки специальных методик исследования, соответствующих приборов и инструментов. Этим, в частности, обусловлено наличие в научной литературе множества полученных на объектах различной степени чистоты данных о физических и химических свойствах элементов, часто существенно отличающихся и даже противоречащих друг другу. [c.6]

Судя по литературным данным, впервые чистое химическое соединение плутония было выделено в 1942 г. Каннингемом и Вернером [816, 817, С81]. Это был первый случай выделения в чистом виде весомого количества (около 20 хг) искусственно полученного элемента. [c.181]

Характеристика элемента. Полоний обладает особыми качествами, обусловленными его радиоактивностью. Он образуется в результате превращений урана, радия и является их дочерним элементом. Наибольший интерес представляет изотоп °Ро, который легко может быть получен в чистом виде и имеет значительный период полураспада (Г д = 138 дня). У полония отсутствуют продукты распада, а радиоактивность его, хотя и интенсивная, состоит только из а-излучения. Полоний — более благородный металл, чем серебро, поэтому он может быть вытеснен серебром из раствора. По химическому поведению Ро напоминает В1 и Те. Аналогия между полонием, теллуром и висмутом была установлена еще в 1903 г. [c.351]

Получение. Переработка самородной платины и содержащих платиновые металлы шламов состоит из многих химических операций. Это обусловлено близостью свойств платиновых металлов и потому трудностью их разделения. Поскольку каждый из платиновых металлов имеет свои области применения, необходимо выделение элементов в возможно более чистом виде использование сплава, содержащего все платиновые металлы, нецелесообразно. [c.573]

Не менее важное значение в технологии имеют процессы разделения элементов и получения их соединений в чистом виде. Поэтому в книге рассматриваются процессы осаждения, кристаллизации, ионного обмена, экстракции, возгонки и конденсации, а также кристаллофизические методы очистки и некоторые другие. В отдельных главах дается краткая физико-химическая характеристика процессов разделения и очистки. [c.6]

Элементарный германий химически довольно сильно отличается от металлов, со всеми галогенами германий взаимодействует с образованием тетрагалидов ковалентной природы. На воздухе при обычной температуре германий вполне устойчив, с кислородом реагирует лишь выше 700°С. Германий легко взаимодействует с серой, но с азотом непосредственно не соединяется. Вода и разбавленные кислоты при обычной температуре не действуют на германий. Концентрированные азотная и серная кислоты окисляют германий, сами восстанавливаясь при этом до диоксидов азота и серы. Германий не взаимодействует с растворами чистых щелочей, но легко реагирует с щелочными растворами пероксида водорода. Получение германия в чистейшем виде имеет крайне важное значение, но представляет большие трудности, так как германий является очень редким и сильно рассеянным элементом. Содержание его в земной коре составляет 7- 10 7о- [c.161]

Титан обладает весьма ценными свойствами, делающими его металлом самой современной техники — высокой прочностью, небольшой плотностью, высокой коррозионной стойкостью. Титан является очень распространенным элементом. Обычная пахотная земля содержит 0,5% титана [33]. Титановые руды не дороги. Все это указывает на потенциальную возможность широкого использования титана. Однако из-за высокой химической активности титана в мелкораздробленном состоянии и стойкости его природных соединений обычные процессы восстановления руды не позволяют получить титан в чистом виде. Для получения элементарного титана применяются такие сильные восстановители как натрий и магний. Современные методы получения элементарного титана основаны на выделении его либо под действием натрия и магния из его хлорида, либо путем термического разложения его иодистых солей. Каждому из применяемых методов присущи недостатки, связанные либо с необходимостью работы при высоких температурах и давлениях с такими активными агентами, как натрий и магний, либо с дорогостоящей и трудоемкой операцией получения иодида титана в больших [c.168]

Распределительная хроматография в начале своего развития довольно щироко применялась в анализе органических веществ, как очень тонкий и эффективный метод. Было произведено разделение близких по свойствам органических кислот, дубильных веществ, аминокислот, пенициллинов и т. д. Подтверждением универсальности метода распределительной хроматографии является полная пригодность и исключительная эффективность этого метода при разделении неорганических веществ с очень близкими химическими свойствами. Например, для разделения редкоземельных элементов, которые имеют незначительные различия в свойствах, требуется провести не мене 40 ООО операций (для выделения их в чистом виде). До появления многоступенчатого метода анализа лишь несколько редкоземельных элементов были получены в чистом виде с содержанием 95%- В настоящее время разработаны надежные методы идентификации редкоземельных элементов хроматографией на бумаге и получение их в чистом виде на колонках. [c.105]

Например, до появления распределительной хроматографии для разделения и выделения в чистом виде редкоземельных элементов требовалось провести не менее 40 000 операций и лишь немногие редкоземельные элементы были получены в чистом виде. В настоящее время разработаны надежные методы идентификации редкоземельных элементов хроматографией на бумаге и получения их в чистом виде на колонках. Подобное разделение с использованием тончайших приемов хроматографического анализа было осуществлено для циркония и гафния, названных двойниками по сходству химических свойств. [c.61]

Редкоземельные элементы (р.з.э.) находят все большее применение в промышленности. Однако потребление р.з.э. незначительно по сравнению с их природными запасами. Ограниченное применение р.з.э. связано с трудностями их получения в чистом виде металлы имеют близкие физико-химические свойства, высокую реакционную способность. [c.110]

Открытие каждого из трансурановых элементов подробно описано в хронологическом порядке в последую щих разделах. Надо еще раз подчеркнуть, что существует различие между открытием того или иного элемента (означающим первое ядерное и химическое доказательство существования атомов нового элемента) и выделением элемента, т. е. первым получением весовых количеств в чистом виде. [c.16]

Физико-химические и методические основы адсорбционно-комплексообразовательного хроматографического метода были освещены в ряде работ [16—23]. Были показаны также возможности применения этого метода в различных областях науки и промышленности, как, например, глубокая очистка содей металлов, разделение солей металлов на группы или выделение одного из компонентов смеси, концентрирование растворов солей металлов, качественный анализ смесей ионов, исследование процессов комплексообразования, попутное извлечение редких и рассеянных элементов при комплексном использовании рудного сырья, разделение близких по свойствам элементов, разделение органических веществ и осуществление некоторых химических реакций в органической химии [16—53]. Но наибольшие успехи применения этого метода были достигнуты при глубокой очистке веществ и получении их в спектрально чистом виде. [c.102]

По той же причине описание методов извлечения элементов из руд и. получение в чистом виде предлагается отнести в самый конец монографий (главы пятая и шестая). Технологические методы — вскрытие руд, отделение посторонних примесей, выделение определенных химических соединений в чистом виде — всегда основаны на свойствах элемента и его соединений и часто имитируют различные методы количественного анализа. [c.135]

Получение чисто металлических покрытий, по-видимому, является сложной задачей, если иметь в виду высокую химическую активность /-элементов в металлическом состоянии. Тем не менее известен ряд патентов и статей, согласно которым такие покрытия были получены. По данным американского патента [221], пленки металлического церия образуются при терморазложении паров его ацетилацетоната. Для проведения процесса пары ацетилацетоната церия подают в эвакуированную камеру потоком инертного газа (при давлении около 100 Па), тщательно очищенного от примесей СОг, Ог и НгО. Церий осаждается на подложке, нагретой примерно до 770 К. [c.184]

Абсорбция (от лат. absorptio — поглощение) — поглощение (растворение) веществ жидкостями или твердыми телами. В отличие от адсорбции поглощение веществ происходит во всем объеме поглотителя. А. связана с растворением веществ в поглотителе или с химическим взаимодействием (хемосорбция). А. используется в промышленности для разделения газовых смесей, очистки газов, получения различных продуктов (серной кислоты посредством А. SO3. соляной кислоты — А. газообразного НС1), разделения смесей веществ, в радиохимии и аналитической химии для разделения смесей элементов, выделения в чистом виде радиоактивных элементов. [c.4]

Актуальность отмеченной выше проблемы проверки м(1де лей структур очень часто связана с вопросом правильной интерпретации сведений о фазовых диаграммах. Одним из распространенных вариантов взаимодействия между компо нентами является образование фаз со структурой, не известной ни для одлого из компонентов системы, но существующей у соединений близкого химического состава с другими элементами. Долгое время образование таких фаз опис1лва лось в терминах стабилизации не существующих в чистом виде модификаций, высокотемпературных фаз и т.д. Подобную интерпретацию обычно можно рассматривать как первый шаг к решению проблемы. Более детальное изучение вопроса обычно позволяет выяснить особенности таких стабилизированных фаз. Рентгенография является одним из возможных методов, применяемых для-изучения стабилизированных фаз, причем для получения правильных результатов требуется не только анализ дифракционной картив1ы до стадии определения параметров элементарной ячейки (а иногда субъячейки), но и проверка возможных моделей структуры. В качестве примера можно привести систему СаО - 1/ l2 О У оксида гадолиния в сопредельном интервале температур существует моноклинная модификация со структурой В - S ГП2 Oj. В системе с оксидом кальция монок линная фаза существует вплоть до комнатной температуры. Детальное изучение строения этих фаз показало, что они имеют общую [c.201]

Следует заметить, что для образования связей и проявления степени окисления +3 необходимо участие спаренных электронов, занимающих -орбиталь в атомах этих элементов. Пара электронов 5 устойчива и принимает участие в образовании химических связей лишь у элементов, образующих прочные связи например, у алюминия валентность +3 является преобладающей. Устойчивость одновалентных состояний растет в подгруппе по мере снижения прочности связей, и у таллия известны многочисленные соединения, в которых он одновалентен. Напротив, бор в соединениях всегда трехвалентен образование ковалентных связей в общем случае может доставить энергию, необходимую для того, чтобы перевести электроны атома бора в реакционноспособное возбужденное состояние, отвечающее 5р -гибридизации. Ионизационный потенциал (первый) бора настолько высок (8,29 эВ), что образование одной связи с одновалентным катионом бора не может компенсировать затраты энергии на отрыв электрона. Направление осей гибридных облаков этого типа характеризуется углами 120°, причем все три оси лежат в одной плоскости. Поэтому молекула соединения бора типа ВС1з имеет плоскую структуру. Бор в гидридах формально ведет себя как четырехвалентный элемент. Боран ВНз в свободном состоянии неизвестен и обнаружен только как неустойчивый промежуточный продукт. Но диборан ВгНв исследован детально. Этот гидрид был использован для получения и ряда других боранов. Диборан получают в чистом виде из борогидрида натрия и три-фторида бора [c.157]

Основные научные работы посвящены изучению мышьяка и его соединений. В 1733 опубликовал обзор, в котором рассматривалось большое количество соединений мышьяка, их состав, растворимость в различных средах. Обнаружил металлическую природу серого мышьяка. Показал, что белый мышьяк является оксидом этого элемента. В диссертации О полуметаллах (1735) рассмотрел методы получения в чистом виде ряда элементов (ртути, висмута, сурьмы, мышьяка, цинка), в том числе впервые — кобальта, установив, что это индивидуальный химический элемент. Описал (1741—1743) методы производства серной, азотной и соляной кислот, определил (1746) разницу между ноташем и содой. Доказал (1751), что хрупкость железа при повышенных температурах связана с присутствием в нем серы. Установил, что содержание углерода в стали выше, чем в чугуне. [324] [c.76]

Измерение абсолютных значений изотопных отношений было осуществлено Ниром 11506] для аргона. Метод Нира применим к любому элементу, изотопы которого могут быть легко отделены один от другого и получены в чистом виде. Для получения отношения истинной распространенности к измеренной в своем масс-спектрометре Нир использовал образец, приготовленный из чистых Аг и Аг. Применяя электростатическую развертку спектра, он нашел, что дискриминации приводят к завышению истинного значения Аг/ Аг на0,63%. Нир использовал этот поправочный коэффициент, вызванный дискриминацией по массам, в своем приборе для получения величин относительной распространенности изотопов углерода, азота, кислорода и калия. Далее измерения были распространены на неон, криптон, рубидий, ксенон и ртуть [1507]. Лишь в случае аргона, когда проводилось прямое сравнение с эталоном, можно было с уверенностью исключить систематическую ошибку. Однако и для других исследуемых образцов принято, что систематические ошибки меньше ошибок, полученных ранее, и что величины распространенностей изотопов, определенные для этих образцов, позволят использовать их как вторичные эталоны. Интересно отметить, что для некоторых элементов, таких, как серебро, хлор и бром, которые состоят из двух изотопов со сравнимой распространенностью, абсолютные значения изотопных отношений точнее вычисляются на основании химических атомных весов и физически определенных масс изотопов, чем прямым измерением на масс-спектрометре. Для таких элементов химический атомный вес и атомный вес изотопа используются для проверки абсолютной точности измерений распространенности. Самый легкий элемент — водород — может быть использован для изучения дискриминации по массам благодаря большой величине отношения масс На и HD. Водород и дейтерий легко доступны задача получения истинных отношений H2/HD решается при анализе искусственных смесей известного состава и сравнением результатов измерения подобных образцов с измерениями смесей неизвестного состава. Это было сделано для образцов, содержащих 0,003—0,830 мол.% дейтерия [808], при использовании ионных источников без вспомогательного магнита. Результаты анализа определенного образца могут колебаться до 3% при изменении условий работы источника при наличии магнита источника изменение изотопных отношений достигало 25%. При использовании магнита источника значение отношения HD/Hg было всегда завышенным наблюдалась тенденция к еще большему увеличению этого отношения с увеличением количества анализируемого образца. Подобные эффекты не отмечались в отсутствие поля магнита источника. В этих условиях для смесей, содержащих около 0,1% дейтерия, была установлена абсолютная точность измерения 3%. [c.78]

При собирании пучков положительных ионов имеет место отложение нейтральных частиц на коллекторе. Разделение и получение изотопов различных элементов методом масс-спектрометрии служит для получения чистых образцов изотопов для проведения такого разделения был сконструирован специальный прибор [1143, 1517], названный калутроном . К 1955 г. все элементы, имеющие стабильные изотопы, разделяли на калутроне исключение составили осмий и некоторые редкоземельные элементы с высоким атомным весом и инертные газы. По применению калутрона в специальных областях ядерной физики было опубликовано много работ [1090]. Основная проблема состоит в необходимости использования громоздкого оборудования для получения достаточно высокой дисперсии масс, особого ионного источника для получения интенсивных ионных пучков и специальной техники их отбора. На применяемых коллекторах [1516] имеются пазы их число и расстояния между ними выбираются в соответствии с типами ионных пучков разделяемых элементов каждый паз электрически изолирован от средних, что позволяет контролировать поступающий на данный коллектор ионный ток. При попадании сфокусированного ионного пучка на коллектор может выделяться энергия в несколько киловатт в связи с эффектами эрозии и нагрева могут иметь место значительные потери разделенного материала по сравнению с первоначально образовавшимся пучком. Для некоторых элементов лимитирующим фактором получения изотопов является не интенсивность ионного тока, достигаемая в ионном источнике, а невозможность их задерживания на коллекторе. Легколетучие элементы могут собираться на веществах, с которыми они вступают в химическое соединение. Для кислорода, например, может использоваться медный коллектор. Инертные газы в небольших количествах собираются на алюминиевой или серебряной фольге, в которую они проникают в виде атомов [789, 1883]. Особые трудности возникают в случае тяжелых элементов [1659] из-за относительно малого различия в массах их изотопов, что обусловливает необходимость применения коллекторов с тонкими стенками. [c.211]

Элемент № 64, гадолиний, открыт в 1880 году. Первооткрыватель этого элемента—швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк (1817—1894) — долгое время работал во Франции. Общие научные интересы — редкие земли и спектральный анализ — сблизили его с Лекоком де Буабодраном. Именно Лекок де Буабодран, с согласия Мариньяка, назвал гадолиниевой открытую им новую землю. А через два года после смерти Мариньяка был впервые получен в относительно чистом виде элементарный гадолиний. Между прочим, это был первый случай в истории науки, когда химический элемент назвали в память об ученом — Юхане Гадолине, одном из первых исследователей редких земель. Лишь через 64 года появится второй элемент-памятник — кюрий, а затем эйнштейний, фермий, менделевий... [c.102]

Ныне внимание химиков направляется на развитие исследований по изысканию вешеств, обладающих физиологической активностью, и установлению их действия на организм, на химические и физико-химичсские процессы в организме, на выявление новых химических источников тока, отыскание способов прямого преобразования химической энергии в электрическую. Во всех этих направлениях сделаны первые успешные шаги. Перед современной химией стоят такие грандиозные задачи, как синтез белка и искусственной пищи, получение редких элементов в чистом виде, наконец, полное решение проблемы управления химическими реакциями. [c.115]

Давая объяснения в газете Хемикер цейтунг от 3 августа 1911 года, Хан указывал, что получение мезотория в чистом виде нельзя осуществить, потому что радий и мезоторий обладают одинаковыми химическими свойствами, однако весьма заметно отличаются своими радиоактивными константами. Поэтому пришлось принять, что они — разные элементы. Однако по химическим свойствам они абсолютно сходны, как если бы являлись одним и тем же элементом. Как объяснить такой факт [c.67]

Ввиду высокой химической активности мышьяка получение его в чистом виде сопряжено со значительными трудностями очищенный мышьяк часто содержит следы элементов VI группы (например, серы 10 %) и обычно значительные количества AS2O3. Для очистки металлического мышьяка используют различные варианты возгонки и направленной кристаллизации. Для оценки эффективности очистки используется метод определения подвижности и концентрации носителей в кристаллах арсенида индия, изготовленных в стандартных условиях из различных партий очищенного мышьяка. Наиболее удовлетворительные результаты достигаются, по-видимому, методом направленной кристаллизации (в толстостенных кварцевых ампулах, выдерживающих давление 50—100 ат при 850—900°С). [c.465]

Развитие таких новых отраслей промышленности, как атомная энергетика, производство полупроводников и некоторые другие, требует получения редких элементов высокой чистоты. Рассеянные в природе в чрезвычайно малых количествах, эти элементы до последнего времени в чистом виде почти не получа.пись. Некоторые из них к тому же образуют пары с чрезвычайно близкими химическими свойствами (цирконий — гафний, ниобий — тантал, молибден — рений и др.). Только высокая разделительная способность ионообменного метода позволяет выделить в чистом виде такие близкие по свойствам элементы. [c.181]