Цирконий примеси гафния

В земной коре цирконию всегда сопутствует гафний. В циркониевых рудах, например, его содержание обычно составляет от 0,5 до 2,0%. Химический аналог циркония (в менделеевской таблице гафний стоит непосредственно под цирконием) захватывает тепловые нейтроны в 500 раз интенсивнее циркония. Вести цепную реакцию в аппарате, сделанном из гафния, равносильно попытке разжечь костер водой. Этого, естественно, никто не делает, хотя гафний нашел применение в атомной технике — для изготовления регулирующих стержней. Но и незначительные примеси гафния сильно сказываются на ходе реакции. Например, 1,5%-ная примесь гафния в 20 раз повышает сечение захвата циркония. [c.198]

Технический цирконий, применяемый преимущественно в качестве коррозионностойкого материала в химической промышленности [45], содержит до 2,5 % гафния, который трудно поддается отделению из-за сходства химических свойств циркония и гафния. Эта примесь не оказывает заметного влияния на коррозионные свойства циркония. Чистый металл с малым содержанием гафния (< 0,02 %) обладает малым Охватом тепловых нейтронов, что делает его особенно пригодным мя использования в ядерной энергетике. [c.379]

Получение металлов высокой чистоты. В связи с развитием новых отраслей техники потребовались металлы, обладающие очень высокой чистотой. Например, для надежной работы ядерного реактора необходимо, чтобы в расщепляющихся материалах такие опасные примеси, как бор, кадмий и другие, содержались в количествах, не превышающих миллионных долей процента. Чистый цирконий — один из лучших конструкционных материалов для атомных реакторов — становится совершенно непригодным для этой цели, если в нем содержится даже незначительная примесь гафния. В используемом в качестве полупроводника германии допускается содержание не более одного атома фосфора, мышьяка или сурьмы на десять миллионов атомов металла. В жаропрочных сплавах, широко применяемых, например, в ракетостроении, совершенно недопустима даже ничтожная примесь свинца или серы. [c.335]

Важное значение имеет для современной ядерной техники различное отношение циркония и гафния к захвату тепловых нейтронов цирконий обладает очень малым поперечным сечением захвата нейтронов — всего 0,18 барн, тогда как поперечное сечение захвата нейтронов гафния составляет 120 барн. Малейшая примесь гафния к цирконию существенно влияет на это свойство циркония, повышая величину поперечного сечения. [c.173]

Для разделения циркония и гафния рекомендуется также жидкий анионообменник — три-н-октиламин [118]. При экстракции из водной фазы хлоридов циркония и гафния в присутствии 8-н HG1 раствором анионообменника в циклогексане коэффициенты распределения циркония и гафния равны 1,65 и 0,074 соответственно. Примесь азотной кислоты улучшает разделение. [c.380]

Например, чистый цирконий является одним из лучших конструкционных материалов для атомных котлов небольшая примесь гафния делает цирконий непригодным. Свойства полупроводников, в частности германия и кремния, проявляются в том случае, если они очищены от примесей других элементов. На каждые 10 миллиардов атомов германия допускается не более 1 атома примесей, а кремний должен быть еще более чистым. [c.15]

Описанным методом были проанализированы многие образцы тугоплавких металлов, содержащих примесь молибдена (см. таблицу). Метод позволяет определять от 10 до 2- 10 % Мо в титане, цирконии, гафнии, ниобии и тантале до 3 10 % — в ванадии и до 1 10 % — в вольфраме. [c.153]

Несмотря на распространенность, собственные минералы гафния до сих пор не обнаружены. Он является постоянным спутником циркония и во всех минералах последнего выступает как изоморфная примесь, что объясняется близостью их атомных (1,442 А для Hf и 1,452 A для Zr) и ионных радиусов (0,75 А для Hf + и 0,74 А для Zr +) [18, 19]. В большинстве циркониевых минералов содержание гафния колеблется от 1—2 до 6—7%, иногда оно значительно меньше и составляет 0,1—0,2%, а в некоторых разновидностях циркона повышается до 17—24%. [c.7]

Примесь двуокиси гафния в цирконе в процессе карбидизации также превращается в карбид гафния [33, 63, 681. При 2000— 2400° С между НЮа и углеродом протекает реакция [c.28]

Особо чистые металлы играют огромную роль в развитии современной науки и техники. Так, атомная энергетика потребляет большое количество металлов и других материалов высокой степени чистоты. Кроме урана и тория, являющихся основными видами ядерного горючего, широкое применение в атомной энергетике находят литий, бериллий, цирконий, ниобий, тантал, натрий, алюминий, кадмий, платина, висмут. В уране, поступающем в атомные реакторы, примесь бора не должна превышать стотысячных долей процента. Цирконий, идущий на оболочки урановых стержней, подвергается сложной очистке от примеси гафния. Создание термоядерной энергетики потребует новых материалов — высокочистых металлов содержание отдельных примесей в таких материалах должно быть на уровне 10 —10 1 %. [c.82]

IV группы 5-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 40, ат. м. 91,22. Открыт Ц. в 1789,г. М, Клапротом. В состав природного Ц. входят пять стабильных изотопов, известны 14 радиоактивных изотопов. В природе распространепы главным образом минералы циркон ZrSi04 и бадде-леит ZrOa. Все природные минералы Ц. имеют примесь гафния. Ц.— металл серебристо-белого цвета с характерным блеском, т. пл. 1852° С. Химически чистый металл исключительно ковок и пластичен. В соединениях проявляет степень окисления -f-4. Ц, очень устойчив против коррозии в химически агрессивных средах. Ц., очищенный от гафния, находит применение как конструкционный материал в ядерной энергетике, электровакуумной технике (как геттер), в металлургии как легирующий металл, в химическом машиностроении. Из диоксида Ц. и циркона изготовляют огнеупорные материалы, керамику, эмали и особые сорта стекла. [c.285]

Другая важная проблема — разработка методов обнаружения и определения микроколичеств элементов. Физические и химические свойства материалов часто зависят от присутствия именно микрокомпонен-тов. Титан и хром долгое время считали хрупкими металлами, которые нельзя ковать и прокатывать, однако недавно было установлено, что эти металлы в очищенном состоянии пластичны и что их хрупкость обусловлена незначительными примесями посторонних элементов. Германий является одним из основных материалов для изготовления полупроводниковых приборов в радиотехнической промышленности, однако он утрачивает свои полупроводниковые свойства, если на десять миллионов атомов германия приходится более одного атома фосфора, мышьяка или сурьмы. Самая незначительная примесь гафния в металлическом цирконии делает последний непригодным для использования в атомной промышленности. Ничтожные примеси титана, ванадия, висмута и некоторых других металлов в сталях значительно изменяют их механические и электрические свойства. Почти все элементы периодической системы входят в очень небольших количествах в состав тканей растений и живых организмов, причем каждый элемент играет впол- [c.16]

В качестве изоморфных примесей в природном цирконе могут присутствовать небольшие количества самых разнообразных элементов (U, Th, 2TR, Nb, Са, Mg, Мп, Fe, Ti, Р, Al, Se, Na и др.). Циркон представляет определенный структурный тип, к которому принадлежат силикаты торит ThSi04 и коффинит USi04. Из TR наиболее часто встречаются в цирконах иттербий, лантан, лютеций, иттрий, реже — тулий, эрбий, гольмий, диспрозий, гадолиний. Содержание TR колеблется от сотых долей процента до нескольких процентов. Гафний, постоянно присутствующий во всех цирконах как изоморфная примесь, чрезвычайно близок к цирконию по своим кристаллохимическим свойствам. Однако существует определенный предел в относительном содержании Hf в цирконе (отношение Zr/Hf<20), выше которого происходит расщепление кристаллов. У цирконов, содержащих гафний, повышается показатель преломления и увеличивается плотность. [c.237]

А120з, 5%СОг. 12% нерастворимого достатка бериллий в алюминии примесь гафния, в цирконии. [c.118]

Получение. Основным источником промышленного получения Ц. является минерал циркон. Циркониевые руды обогащаются гравитационными методами с очисткой концентратов магнитной или электростатической сепарацией. Соединения Ц. разлагают посредством щелочного вскрытия, хлорирования или сплавления с гексафторосиликатом калия. Полученные дихлоридоксид, сульфат Ц. и гексафтороцирконат калия далее подвергают кристаллизации или гидролитическому осаждению, затем прокаливают до получения оксида Ц. Поскольку соединения Ц., полученные из рудного сырья, всегда содержат примесь гафния, Ц. отделяют от этой примеси фракционной кристаллизацией гексафтороцирконата калия, ионообменными и другими метода- [c.446]

Он широко распространен в природе в виде различных минералов. Из них наиболее важны циркон и бадделеит. Во всех природных соединениях Ц. содержится примесь гафния. Ц. существует в двух аллотропических модификациях до т-ры 862 С — низкотемпературная — альфа-цирконий с гексагональной плотно>т13кованной кристаллической [c.732]

Определение циркония й гафния абсорбционным рентгеноспект ральным методом, как правило, выполняется в растворах. Приме цительно к цирконию абсорбционный метод описал Дан [425, 426] [c.192]

Вероятность поглощения нейтронов (в физике эта величина называется поперечным сечением захвата) измеряется в барпах. Для чистого циркония эта величина равна 0,18 барна, а для чистого гафния — 120 барн. Примесь 2% гафния повышает сечение захвата циркония в 20 раз, и именно поэтому цирконий, предназначенный для реакторов, должен содержать не более 0,01 % гафния. В природных же соединениях циркония содержание гафния обычно больше 0,5%. Разделение этих элементов стало необходимым хотя бы ради циркония... [c.123]

Минералов, в которых обнаружен иттрий, известно больше сотни. Он есть в полевых шпатах и слюдах, минералах железа, кальция и марганца, в цериевых, урановых и ториевых рудах. Но даже если примесь иттрия сравнительно велика — 1—5% (напомним, что медная руда, содержащая 3% Си, считается очень богатой), извлечь чистый иттрий чрезвычайно трудно. Мешает сходство, прежде всего сходство с другими редкими землями, и более отдаленное — с кальцием, цирконием и гафнием, ураном и торием, другими крунноатомными элементами (радиус ионов 0,8—1,2 А). [c.184]

При обычных условиях элементы подгруппы титана устойчивы по отношению к воздуху и воде при высоких температурах они химически активны и соединяются с галогенами, кислородом, серой, азотом и углеродом, образуя с последними соединения типа ЭЫ и ЭС. На способности титана и циркония соединяться с азотом и кислородом с образованием нитридов и окислов основано их приме-нй1ие в виде сплавов с железом (ферротитан и ферроцирконий) при выплавке стали. В расплавленную сталь вводится ферротитан или ферроцирконий, чаще первый. Титан и цирконий соединяются с азотом и кислородом в стали и в виде нитридов и окислов уходят в шлак. Тем самым предотвращается образование в отливках стали пузырей и литье получается однородным. При взаимодействии с кислородом титан образует ряд окислов, например Т120з и ТЮа, а цирконий и гафний — 2Юг и НЮг. [c.443]

Э раздельном колориметрическом определении циркония и гафния при их совместном присутствии с помощью 2,4-дисульфобензаурин-3,3 -дикарбоновой кислотой см. В. И. Кузнецов, А. А. Н е м о д р у к, Тезисы докладов на совещании по спектрофотометрическим и колориметрическим методам. Изд. АН СССР, 1955, стр. 46. Прим. ред. [c.580]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология