Температура кипения ниобия и тантала

Рис. 11. Зависимость скорости коррозии ниобия (I) и тантала (2) и их стационарных потенциалов, соответственно, [1 ] и (2 ) от концентрации кислот — а) серной б) фосфорной в) соляной при температурах кипения растворов

Хлорирование в настоящее время широко используют в технологии редких металлов для перевода рудных концентратов и некоторых промежуточных продуктов технологии в хлориды, удобные для последующего разделения, очистки и получения металлов. Хлорирование является основным методом, используемым в технологии титана. Хлорируется значительная доля рудных концентратов циркония и гафния, тантала и ниобия, редкоземельных элементов и др. Фторирование применяют в-значительно меньшем масштабе, главным образом для получения фторидов редких металлов из окислов или вторичных металлов с целью их металлотермического или электрохимического восстановления. Хлорирование и фторирование широко используют при переработке комплексных руд и различного рода сложных композиций окислов или металлов, так как различие в температуре плавления и температуре кипения хлоридов и фторидов редких металлов позволяет успешно разделять их и осуществлять их тонкую очистку. На основе процессов хлорирования и фторирования созданы короткие, изящные технологические схемы. Благодаря высокой реакционной способности хлора и фтора процессы хлорирования и фторирования практически осуществляются нацело, и степень перевода исходных материалов в хлориды и фториды колеблется между 98 и 100%. Их огромным преимуществом перед другими методами вскрытия и переработки рудных концентратов и других соединений редких металлов является отсутствие сточных вод и сброса в атмосферу. Создание технологических схем без водных и атмосферных сбросов является эффективной мерой по охране природы. [c.65]

Подгруппа ванадия (V, N5, Та). Ванадий, ниобий и тантал имеют только одну устойчивую кристаллическую фазу с ОЦК структурой. Свойства жидких ванадия, ниобия и тантала мало изучены. Приведенные в табл. 17 данные показывают, что эти жидкости по своему строению и свойствам, видимо, во многом подобны простым жидкостям подгруппы титана. При плавлении концентрация электронов проводимости почти не меняется, потому что электропроводность остается почти такой же, как в твердой фазе. Концентрация обобществленных электронов Б жидкой фазе должна быть несколько выше, чем у металлов подгруппы титана, так как атомы имеют пять валентных электронов. Соответственно сказанному ранее, температуры плавления и кипения, а также энтропии испарения металлов подгруппы ванадия больше чем у металлов подгруппы титана. Энтропии плавления имеют величины, обычно наблюдаемые при плавлении кристаллов с ОЦК структурой. [c.192]

Знание физико-химических характеристик хлоридов (температуры плавления, температуры кипения, температуры возгонки, давления паров) позволяет выбрать оптимальные условия их конденсации. Однако одновременное образование в процессе хлорирования нескольких хлоридов ведет к значительному изменению летучести индивидуальных хлоридов. Поэтому физико-химическое изучение систем, образуемых хлоридами ниобия, тантала, циркония, гафния, титана, железа, алюминия и других металлов, методами термического, тензиметрического и химического анализов имеет весьма важное значение. [c.73]

Не говоря о существующих различиях в физических свойствах (температура плавления и кипения, плотность металлов и их пятиокисей), в числе особо важных химических отличий ниобия и тантала необходимо указать прежде всего на более основные свойства соединений тантала по сравнению с соединениями ниобия. Это отличие ведет к практически важной большей способности некоторых соединений ниобия гидролизоваться в сравнении с аналогичными по составу соединениями тантала. На этом основаны наиболее важные способы разделения ниобия и тантала. [c.247]

Аналоги галогенидов ванадия — соли тантала и ниобия — по многим свойствам не отличаются от соединений ванадия. Они, так н е как и соли ванадия, могут образовывать оксигалогениды — производные двух- и трехвалентных металлов. Однако у них наиболее устойчивой формой являются пентагалогениды металлов. Ниже приведены их температуры кипения и плавления [c.75]

Большинство переходных металлов (с переменной валентностью) образует летучие галогениды с температурами кипения ниже 900° С и многие ниже 500° С. К несчастью, галогениды этих металлов очень реакционноспособны по отношению к обычно применяемым органическим жидким фазам. В то же время органические жидкие фазы в большинстве случаев улетучиваются или разлагаются при температурах, значительно превышающих 350° С (гл. VI), и, следовательно, их применение для разделения неорганических соединений ограничено. Кроме того, неорганические галогениды легко гидролизуются, вследствие чего необходимо обеспечить поддержание безводных условий в избранной жидкой фазе. По сообщению Фрейзера [57 ] частичное разделение низко-кипящих тетрахлоридов олова и титана (температуры кипения соответственно 114 и 136° С) может производиться на нереакционноспособном насыщенном углеводороде (к-гексадекане) при 102 С. В более поздней работе Келлер [95 ] исследовал хроматографическое поведение хлорида ниобия (V) и хлорида тантала (V) (температуры кипения соответственно 240,5 и 242° С) на колонке со скваланом при 200° С. Однако в обеих указанных работах температуры колонок были на 40—60° С выше рекомендуемых для примененных в них жидких фаз (гл. VI). Насыщенные углеводороды, по-видимому, можно будет применять только при разделении низко-кипящих неорганических галогенидов. [c.403]

Низкая температура плавления, сравнительно высокая температура кипения и благоприятные значения теплопроводности и захвата тепловых нейтронов позволяют использовать галлий и его сплавы в качестве теплообменной среды в ядерных реакторах. Важнейшим затруднением при таком использовании его является корродирующее действие галлия при повышенных температурах на большинство металлов, за исключением вольфрама, тантала и ниобия. Работы по использованию для этой цели эвтектического сплава галлий — олово —цинк, несмотря на значительно меньшее его корродирующее [c.39]

Рис. 14. Зависимость скорости коррозии ниобия (1, 2 и 3) и тантала (4, 5, 6) от потенциала при температурах кипения растворов кислот

Скорость коррозии ниобия в 25%-ной соляной кислоте при температуре кипения (104° С) не зависит от потенциала и равняется 1,5—2 г/м -час (рис. 14, кривая 5). У тантала в 40%-ной серной и в 25%-ной соляной кислотах в широкой области положительных потенциалов скорость коррозии постоянна и составляет 0,1 г/м -час (кривые 4 -я 6, рис. 14). Кипящая 88%-ная фосфорная кислота не оказывает никакого действия на тантал независимо от величины наложенного потенциала (кривая 5). [c.85]

Обращает внимание большая разность температур кипения пентабромидов ниобия и тантала по сравнению с температурами кипения пентахлоридов тех же элементов [39] [c.267]

Исследование коррозионной стойкости сплавов системы ниобий — тантал проводилось в серной и фосфорной кислотах при температурах кипения растворов. На рис. Ъа и 156 пред- [c.86]

Рис. 15. Зависимость скорости коррозии (а) и стационарных потенциалов (б) сплавов ниобий—тантал от содержания в сплаве тантала при температурах кипения в различных растворах серной кислоты

Для галогенидов четырех исследованных металлов было достигнуто хорошее разделение на сквалане при 200°. Особый интерес представляет разделение ниобия и тантала ввиду большой близости температур кипения их галоидных соединений. Возможно, что разделение НЬ и Та будет еще лучшим при 150°, хотя при меньших температурах только хлорид ниобия проходит через колонку за приемлемый промежуток времени. Олово и титан могут быть легко отделены друг от друга как на окта-декане, так и на сквалане при любой из применявшихся температур. Интересно отметить, что время удерживания хлорида олова(IV), по-видимому, не слишком сильно зависит от природы неподвижной фазы. Это согласуется с отстутствием специфического взаимодействия данного вещества с неподвижной фазой [2]. Более того, значения скрытых теплот испарения, рассчитанные из температурной зависимости удельных объемов удерживания, достаточно близки к значениям теплот, вычисленным из величин давлений паров [7], как это видно из табл. 5. [c.392]

При замене воздуха на благородные газы гелий и аргон условия возбуждения и характер спектров сильно меняются. В атмосфере аргона и гелия температура разряда достигает 10 000—20 000 К-Вследствие этого линии атомов металлов излучаются периферическими участками дуги в центральной высокотемпературной части разряда атомы почти полностью ионизированы. Наиболее низкая температура электродов устанавливается в атмосфере аргона. Это замедляет скорость испарения элементов и усиливает фракционирование. В аргоне за обычное время (3—5 мин) удается полностью испарить лишь наиболее летучие элементы (мышьяк, кадмий, цинк). Элементы с более высокими температурами кипения (Приложение 1), например алюминий и титан, испаряются лишь частично, а ниобий, тантал и цирконий практически не поступают в разряд. [c.77]

Летучие соединения элементов в особо чистом состоянии все шире применяются для получения чистых металлов и полупроводниковых слоев. Наиболее широким классом соединений в этом плане могут быть летучие хлориды элементов 1И—VI групп периодической системы трихлориды бора, алюминия, галлия, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута, тетрахлориды углерода, кремния, германия, олова, титана, циркония, гафния, ванадия и теллура, пентахлориды ниобия, тантала и молибдена, гексахлорид вольфрама, хлористые сера и селен. Эти вещества имеют молекулярную кристаллическую структуру и, как следствие этого, низкие температуры кипения и плавления. Многие из перечисленных хлоридов служат исходными продуктами для получения элементов особой чистоты — бора [1], кремния 12—4], германия [5—7], циркония и гафния [8, 9], мышьяка [10] и др. Особо чистые хлориды имеют также и самостоятельное значение [11, 12] как катализаторы некоторых химических процессов. [c.33]

Температуры плавления и кипения галидов ниобия и тантала [c.95]

Л. А. Нисельсон предложил [391] воспользоваться сравнительно легкой летучестью пентахлоридов тантала и ниобия и разностью в температурах их кипения для разделения их методом ректификации. [c.158]

При всех температурах вплоть до точки кипения давление пара пентахлорида тантала выше, чем у более легкого пентахлорида ниобия. Разница в давлении пара двух твердых пентахлоридов мала, но у жидких пентахлоридов она достаточно велика для того, чтобы их -МОЖНО было разделить фракционной перегонкой [89]. [c.82]

Чтобы провести ректификационное разделение ниобия и танта.чя, удобно выделить эти металлы в виде хлоридов КЬС1 (температура кипения 247,5 °С) и ТаС1,5 (температура кипения 236 С). [c.267]

Абегг. Я хотел бы уточнить данные по температурам кипения пентахлоридов ниобия и тантала, которые упоминаются в докладе. По-видимому, это данные Александера и Файрбра-зера, но они неправильны. [c.394]

Исследование скорости коррозии ниобия, тантала и их сплавов в зависимости от потенциалов проводилось при температурах кипения растворов 75%-ной серной кислоты и 88%-пой фосфорной кислоты, являющихся наиболее агрессивными средами для сплавов ниобий — тантал. Результаты, полученные в широкой области потенциалов, показывают, что у большинства сплавов на кривых имеются две области потенциалов, в которых скорость коррозии увеличивается (рис. 16а и 166). Увеличение скорости коррозии ниобия и сплавов при потенциалах от О до +0,2 в в серной кислоте (рис. 16а, кривые -/—5) и от —0,2 до О в в фосфорной кислоте (рис. 166, кривые 1—6) объясняется разрушением первоначального окисла на их поверхности. В результате дальнейшего смещения потея-циала в положительную сторону ниобий и сплавы пассивируются и в определенной области потенциалов имеют наименьшую скорость коррозии, а затем при более положительных потенциалах скорость коррозии их снова увеличивается в результате растворения образовавшихся солевых пленок, состоящих в серной кислоте из оксисульфатов и в фосфорной из оксифосфато в ниобия. [c.87]

В горячей (100° или при температуре кипения) 10—15 %-ной соляной кислоте более или менее стойкими являются никельмолибденовые сплавы типа хастеллой А и В, а также бронзы алюминиевые [5], чугун кремнемолибденовый [6], кремнистые стали [7]. Тантал совершенно стоек в концентрированной кислоте при температуре 110°, ниобий в этих условиях корродирует со скоростью 0,01 г м -час и приобретает хрупкость [8]. Титан в 5%-ной НС1 при кипении корродирует со скоростью 15,24 мм/год [51. Двухнормальная соляная кислота разрушает инертную пленку TIO2 даже в присутствии кислорода в кислоте [9]. Если ввести в кипящую 10%-ную НС1 ионы меди или хрома в количестве 0,02—0,03 моля, то коррозию титана можно понизить примерно в 100 раз [10]. [c.256]

W b, подвергалась ректификации на колонке высотой 900 мм, диаметром 25 мм, заполненной насадкой из одновитковых спиралей Фенске. Продукт отбирали при флегмовом числе, равном 20. Показано [27, с. 351—358, что пентахлориды ниобия и тантала вполне устойчивы при их температурах кипения и не подвергаются термическому разложению. Получен Nb b с содержанием ТаСЬ 0,1% и железа <0,005%. [c.340]

Ванадий, ниобий и тантал составляют VB группу периодической системы. В невозбужденном состоянии электронные группировки внешних энергетических уровней атомов этих элементов несколько отличаются друг от друга, а именно у атомов ванадия —3d4s , ниобия—4d 5s и тантала —5d 6s . Таким образом, в невозбужденном состоянии электронными аналогами являются только ванадий и тантал. В возбужденном состоянии, когда один из s-электро-нов ванадия и тантала переходит на другой подуровень, и все пять электронов внешних уровней становятся непарными, т. е. валентными, все три элемента являются электронными аналогами. Наличие на внешних электронных уровнях атомов только d- и s-электронов характеризует эти элементы как металлы. По внешнему виду это серые блестящие металлы с высокими температурами плавления и кипения, не изменяющиеся в воздухе. [c.238]

Ниобий—металл, менее ковкий, чем тантал, серо-стального цвета с твердостью чистого железа. Благодаря достаточной ковкости и тягучести он годится для прокатывания в тонкие листы, изготовления проволоки и цельнотянутых труб. В отличие от тантала металлический ниобий при температурах плавления и кипения в вакууме сильно распыляется. Обладает парамагнитными свойствами. При высокой температуре в атмосфере инертного газа ниобий сваривается. Металл, поглотивший некоторое количество газа, делается хрупким. Особенно сильно он поглощает газы в порошкообразном состоянии. Удельная теплоемкость ниобия 0,071 кал1град-г в интервале 20—100° С. [c.305]

Высокотемпературная ректификация иептахлоридов ниобия и тантала протекает в менее жестких условиях по сравнению с подобным процессом для рассмотренных выше веществ (8е, Те, С(1, 2и и др.). Температуры плавления и кипения составляют соответственно для №С1б 204,2 и 248,5 °С, для ТаС1б 216,5 и 234 °С. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология