Тантал, взаимодействие с азотом

Ванадий, ниобий и тантал взаимодействуют с кислородом,галогенами, азотом, водородом, углеродом и другими веществами — оксидами, кислотами и т. д. Однако химическая активность этих металлов проявляется только при высоких температурах, когда разрушается защитная пленка, делающая нх пассивными при обычных условиях. Особенно прочная пленка образуется иа поверхности тантала, который по химической стойкости не уступает платине. [c.276]

Взаимодействие тантала с азотом и воздухом. [c.267]

Таблица 46 Взаимодействие ниобия и тантала с азотом

При температурах выше 300° С тантал и все его известные сплавы взаимодействуют с водородом, азотом и кислородом. В чистом тантале водород растворяется и пр температуре выше 350° С [7], но при еще более высоких температурах начинается выделение водорода, а при 800° С его остается в металле очень мало [8, 9]. Охрупчивающее действие водорода используется для получения порошка, применяемого при производстве танталовых электрических конденсаторов. Азот также вызывает охрупчивание тантала. Взаимодействие с азотом происходит при температурах выше 400° С [7], но иногда окисная пленка может препятствовать этой реакции до достижения более высоких температур. Наряду с другими фазами на поверхности тантала при этом возникают нитриды. Дальнейшее повышение температуры вызывает их разложение, и при 2100° С освобождается весь азот [10]. [c.206]

Химическая активность переходных элементов ниже активности непереходных (5, -р-) элементов. Их металлы на воздухе покрыты защитными пленками оксида наиболее плотные защитные пленки у ниобия и тантала, рыхлые (малопрочные) — у цинка, марганца и железа. Все переходные металлы взаимодействуют с галогенами, кислородом, серой, азотом, при сплавлении — с кремнием, бором, углеродом. [c.497]

Химическая активность резко понижается от ванадия к ниобию, затем к танталу (по физическим и химическим свойства тантал обнаруживает сходство с платиной). Все три металла при высоких температурах взаимодействуют с кислородом, галогенами, серой, азотом и другими металлоидами, в том числе поглощают водород с образованием соединений, по составу близких к формуле МН. [c.520]

При обыкновенных условиях эти металлы пассивны, так как покрываются устойчивой защитной оксидной пленкой. Особенно химически устойчив тантал. При высокой температуре взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, углеродом, водородом, двуокисью углерода и парами воды. [c.333]

Подобно алюминию, галлий обладает амфотерными свойствами. Минеральные кислоты медленно растворяют его на холоду и быстро при нагревании. Растворяется и в щелочах, образуя галлаты. Легко взаимодействует с галогенами при незначительном нагревании, при более сильном — с серой. С водородом и азотом непосредственно не соединяется. При нагревании в атмосфере аммиака выше 900° образует нитрид галлия. При высокой температуре разъедает материалы сильнее, чем любой другой расплавленный металл. Кварц устойчив по отношению к чистому галлию вплоть до 1150°, но окисленный галлий начинает разъедать кварц при гораздо более низкой температуре. Алунд устойчив против действия галлия до 1000°, графит — до 800°, стекло пирекс — до 500°. Из металлов наиболее стоек бериллий (до 1000°), вольфрам (до 300°), тантал (до 450°), молибден и ниобий (до 400°). Большинство же металлов, в том числе медь, железо, платина, никель, легко взаимодействуют при нагревании с галлием [6]. [c.226]

Лантаноиды используют в производстве чугуна и высококачественных сталей. Введение этих элементов в чугун в виде ферроцерия (сплав церия с железом) или сплава различных лантаноидов повышает прочность чугуна. Небольшие добавки лантаноидов к стали очищают ее от серы, азота и других примесей, так как лантаноиды, являясь химически активными металлами, взаимодействуют с примесями. При этом повышаются прочность, жаропрочность и коррозионная устойчивость сталей. Такие стали пригодны для изготовления деталей сверхзвуковых самолетов, оболочек искусственных спутников Земли. С помощью лантаноидов получают также жаропрочные сплавы легких металлов — магния и алюминия. Благодаря сплавам лантаноидов проводят металлотермическое восстановление многих металлов (титана, ванадия, циркония, ниобия, тантала и др.), используя в этом процессе большое сродство лантаноидов к кислороду. [c.446]

Применение в печах в качестве нагревателей трубок или свернутых полосок из вольфрама, тантала или иридия позволяет достичь очень высоких температур. Вследствие возможности взаимодействия вольфрама с кислородом. а тантала с кислородом и азотом, а также для обеспечения лучшей теплоизоляции такие печи применяют в условиях вакуума (реже в атмосфере инертного газа — гелия, аргона). На рис. 16 показана конструкция [c.59]

При обычных условиях ванадий, ниобий и тантал очень устойчивы на воздухе и в воде. Однако при нагревании взаимодействуют с кислородом, галогенами, серой, азотом, углем, бором и др. Например [c.238]

Ванадий, ниобий и тантал проявляют пониженную химическую активность. Они очень устойчивы к действию химических реагентов, устойчивы на воздухе и в воде в обычных условиях. При нагревании они легко вступают во взаимодействие с галогенами, кислородом, азотом, углеродом и др. На ванадий действуют фтороводородная, азотная кислота, царская водка и расплавленные щелочи на ниобий и тантал — расплавленные щелочи и смесь фтороводородной и азотной кислот. Ванадий, ниобий и тантал и их сплавы — важнейшие материалы для современной техники. В области хирургии используют аппараты, инструменты, пластинки и нити из тантала. [c.198]

В гл. 3 описан ряд координационных соединений пентагалогенидов ниобия и тантала с азотистыми основаниями (лиганды), в которых также можно допустить наличие связей металл—азот. Во многих случаях, чаще для ниобиевых, чем для танталовых соединений, взаимодействие с азотистыми основаниями сопровождается восстановлением металла до четырехвалентного состояния. [c.156]

ТЕРМОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НИОБИЯ И ТАНТАЛА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ ВБЛИЗИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ) [c.79]

Хлорирование нитридов и карбидов. Нитриды бора, хрома, молибдена, ниобия, тантала, титана, ванадия, циркония и гафния взаимодействуют с хлором при 800 °С. Выделяющийся элементный азот собирают над раствором гидроксида калия и измеряют его объем [5.1791, 5.1792]. Некоторые карбиды (Ti , Si и W ) также разлагаются хлором, однако, углерод частично теряется и определение металла по потере массы пробы вследствие отгонки летучих хлоридов не представляется возможным [5.1793]. Опыты показали, что при нагревании 3 ч при 200 °С нитриды алюминия, бора и кремния не взаимодействуют с хлором, нитриды титана, циркония и хрома взаимодействуют лишь частично, а нитриды ванадия, ниобия и тантала разлагаются в значительной степени. При 300 °С, а также при нагревании в атмосфере хлора в течение 3 ч, нитриды алюминия, бора и кремния не разлагаются, а другие нитриды (TiN, ZrN, NbN, TaN, VN, rN) разлагаются на 90— 100 % [5.1794]. [c.260]

Нагревание в атмосфере водорода использовали для определения нитридного азота (переводом его в аммиак) и серы (переводом ее в сероводород). Нитриды железа и марганца количественно взаимодействуют с водородом при 800 и 500 С соответственно, нитриды алюминия, бора, хрома, кремния, натрия, тантала, титана и ванадия или не взаимодействуют совсем или взаимодействуют в незначительной степени. Различия в реакционной способности можно использовать для идентификации так называемого летучего и нелетучего азота в сталях летучий азот включает свободный азот и азот, связанный с железом и марганцем. По одному методу пробы нитрида железа и марганца нагревают в токе водорода при 500—750 °С [6,16—6,18]. Другой метод дает возможность определить нитрид кремния в стали стружку смешивают с гидроксидом и карбонатом натрия и нагревают до "950 С [c.278]

При пагревании металлический тантал взаимодействует с фтором, хлором, кислородом, бромом, серой, селеном, тел.турОхМ, азотом, углеродом, с различными органическими реагентами, например. с бензолом, нафталином п др. [c.201]

Металлический кальций применяют в металлургии, используя метод кальцийтермии для получения чистых бериллия, ванадия, циркония, ниобия, тантала и других тугоплавких металлов, а также вводя его в сплавы меди, никеля и специальные стали для связывания примесей серы, фосфора, углерода. Его применяют также для очистки благородных газов от кислорода и азота, с которыми кальций энергично взаимодействует. Кальций и барий используют как вещества (геттеры), служащие для поглощения газов и создания глубокого вакуума в электронных приборах. [c.401]

Все галогены окисляют (при нагревании) ниобий и тантал до пента-галидов ЭГа, но для ванадия известен только пентафторид УРб. Водород связывается этими металлами непрерывно (нестехиометрически), причем получаются твердые растворы гидридов с металлами. С азотом (при 1000° С) ванадий, ниобий и тантал образуют нитриды переменного состава (3N, ЭгЫ и др.). С углеродом они взаимодействуют в расплавленном состоянии получающиеся карбиды также имеют переменный состав (ЭзС, ЭС ит. п.). Кроме того, металлы УВ-подгруппы (особенно в порошкообразном состоянии) взаимодействуют с серой, фосфором, бором и кремнием. [c.413]

Ниобий и тантал ири нагревании могут образовывать-иентагалогениды SHals со всеми галогенами, а ванадий— только VFs. С хлором он образует УСЬ, УС з н УСЦ. Эти металлы связывают водород (выделяется теплота) и удерживают его в значительном количестве даже при повышенной температуре. При 1000° С н выше в-атмосфере азота образуют нитриды ЭгМ и 3N, а с углеродом в расплавленном состоянии — карбиды ЭС и ЭгС. Прн взаимодействии с СО и СОг также образуют карбиды. Обычно карбиды и нитриды являются фазами переменного состава. При нагревании, особенно порошкообразных металлов, они реагиру]от с серой и фосфором,, кремнием и бором. [c.415]

Для ЭПС, работающих в инертных средах и под вакуумом, используют нагревательные элементы из тугоплавких металлов вольфрама, молибдена, тантала и шюбия. Для работы в окислительных атмосферах эти нагреватели непригодны, т. к. они начинают окисляться кислородом воздуха уже при 200-300 °С, а парами воды- при 250-500 С. Углекислый газ окисляет эти металлы при температуре выше 1000-1200 °С. Нафеватели из Nb и Та не работают в среде водорода, тогда как W и Мо с водородом не взаимодействуют. Тантал активно поиющает азот. [c.605]

Ниобий и тантал могут быть получены восстановлением их сульфидов порошком алюминия. Разделение продуктов реакции достигается испарением AI2S3 при температуре, большей, чем 1Й50° С. В результате процессов горения могут быть получены также бориды, карбиды и нитриды тяжелых тугоплавких металлов (Zr, Nb, Та и др.). Это может быть осуществлено при непосредственном взаимодействии металлов с бором, углеродо(М или жидким азотом, протекающем в форме горения [160]. [c.285]

Е. И. Крылов и А. М. Ананьина [108] изучили взаимодействие пятихлористого тантала с реактивом Гриньяра в атмосфере водорода и в атмосфере азота. В зависимости от условий гидрирования они получили препараты с содержанием водорода, соответствующие формулам ТаН, ТаНг и ТаНз. Опытами, проведенными в атмосфере азота с последующим гидрированием, им удалось подтвердить ранее высказанную А. А. Баландиным и другими [99] точку зрения на механизм реакции получения подобных соединений сначала образуется металл в мелкодисперсном состоянии, затем он подвергается гидрированию. Одним из доказательств такого хода реакции является парамагнетизм первоначально образовавшегося в атмосфере азота золя тантала и превращение его далее в диамагнитный гидрид. [c.108]

Li l. С сухим кислородом К. г. не реагирует до 400°, но при поджигании спокойно сгорает. С азотом К. г. взаимодействует при 500°, образуя нитрид кальция. К. г. — сильный восстановитель он восстанавливает окислы до ь<еталлов, сульфаты до сульфидов и т. д. Получают К. г. взаимодействием металлич. кальция (в виде стружек) с водородом при 500—700° и давлении, близком к атмосферному. Применяют при получении чистых металлов (титан, цирконий, ниобий, тантал) из их окислов, для удаления следов влаги из органич. жидкостей (трансформаторное масло, эфиры), для высушивапия газов, а также [c.189]

Ванадий, ниобий и тантал проявляют пониженную химическую активность (очень устойчивы к действию химических реагентов), устойчивы на воздухе и в воде в обычных условиях и взаимодействуют при нагревании с галогенами, кислородом, серой, азотом, углеродом и др. На ванадий действуют HF, HNO3, царская водка, расплавленные щелочи, на ниобий и тантал — расплавленные щелочи и смеси HF с HNO3. [c.139]

Нитриды металлов. Соединения металлов с азотом образуются или действием азота или в результате действия аммиака. Литий, магний, бор и алюминий, взаимодействуя с кислородо1м, соединяютсл с азотом воздуха одновременно. При нагревание с азотом с ним непосредственно соединяются литий, кальций, стронции, барий, магний, бор, алюминий, редкие земли, кремний, титан, цирконий, церий, торий, ванадий, ниобии, тантал, хром, уран и. марганец. При нагревании в аммиаке образуются нитриды калия, меди, бария, магния, цинка, кадмия, бора, алюминия, титана, хрома, тория, молибдена, марганца, железа, кобальта и никеля. Для ряда металлов известны и более сложные условия образования нитридов. Так, соединения кремния с азотом образуются при нагревании кремнезема с углеродом в атмосфере азота соединения магния и алюминия с азотом — поп нагревании смесей металлических окислов с магнием или алюминием в атмосфере азота образуются нитриды и при нагревании в атмосфере азота некоторых карбидов, гидридов и т. п. [c.377]

Тантал легко поддается холодной деформации, но деформации в горячем состоянии следует избегать, так как при нагреве металл взаимодействует с такими газами, как кислород, азот и двуокись углерода, в результате чего охрунчивается. Можно применять обработку резанием, но для получения при этом хорошего качества поверхности необходимо принимать особые меры. Высокая прочность, хорошая обрабатываемость и отличная коррозионная стойкость тантала позволяют изготовлять детали с очень тонкими стенками. Толщина обычно используемого в химическом оборудовании материала составляет 0,33 мм. Перечисленные свойства в сочетании со способностью поверхности тантала ускорять процессы образования пузырьков пара при нагревании жидкостей, а также формирования капель при конденсации паров делают этот металл идеальным конструкционным материалом для теплообменного оборудования, работающего в сильных кислотах. [c.203]

Наиболее легко избежать этих трудностей можно или при использовании тех же материалов, из которых изготовлен образец, или даже в некоторых случаях материал контейнера использовать как образец. Клюе использовал небольшие капсулы для определения влияния кислорода на совместимость ниобия и тантала с жидким натрием [227] и калием [228]. Для испытаний системы Nb—К образцы из ниобия размером 2,5X1,4X0,1 см помещали в ниобие-вую капсулу, окруженную другой капсулой, сваренной из нержавеющей стали типа 304. Было показано, что увеличение концентрации добавки KsO заметно увеличивает раст воримость ниобия в жидком калий. Ди Стефано [229] изучал взаимодействие нержавеющей стали типа 316 с ниобием (илн Nb—1 Zr) в Na и NaK путем испытания образцов из ниобия (или Nb—1 Zr) на растяжение в этих жидких металлах в контейнере из нержавеющей стали. Углерод и азот из нержавеющей стали перешли в ниобий, образуя карбиды и нитриды на поверхности образца и таким путем увеличив механическую прочность и уменьшив пластичность образцов. Точный контроль температуры является также очень важным условием (если необходимо получить хорошую воспроизводимость результатов), поскольку растворимость является функцией температуры. Например, коррозионная скорость для системы Си—Bi при (500 5)° С может в несколько раз отличаться от скорости при температуре (500 0,5)"С [230]. [c.585]

Если для других аналитических методов коэффициент вариации при определении концентрации падает с ее увеличением в образце, то в методе внутреннего трения наблюдается обратная картина. В системах Таи N1) с кислородом и азотом, в которых растворимость по сравнению с растворимостью углерода и азота в a-Fe велика, было замечено [5, 25], что пик внутреннего трения имеет большую ширину, чем это ожидается для обычного релаксационного процесса. Для малых концентраций примесей внедрения (с 0,1 ат.% примеси для железа и тантала < 0,04 ат. % примеси для ниобия) наблюдаются нормальные сноековские пики, характерные для процесса с одним временем релаксации, высота которых линейно меняется с концентрацией [2, 22, 25, 38]. Для больших концентраций пики уширяются за счет появления дополнительных ников взаимодействия [21, 22, 25, 39]. При этом максимум сдвигается к более высоким температурам, так как энергия активации для пиков взаимодействия больше и они появляются на высокотемпературной стороне основного пика. [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология