Математика | ||||
Химия гафния -И.А.Шека Москва 1972 стр.455 | ||||
В книге освещены химия, технология и металлургия гафния — от извлечения из руд до получения высокочистых соединений и металла и использования их в различных областях новой техники. Подробно описаны физико-химические свойства и механические характеристики гафния и его соединений, приведены термодинамические обоснования процессов получения, изложены химические и физические методы определения.
Монография, являющаяся первой в мировой литературе сводкой по химии гафния, предназначена для инженерно-технических и научных работников, занятых в области химии и металлургии редких металлов, а также для аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей. ПРЕДИСЛОВИЕ Гафний открыт сравнительно недавно, всего лишь 50 лет тому, т. е. на 134 года позже, чем ближайший и более распространенный его аналог — цирконий, с которым он ассоциируется в природе. Объясняется это тем, что ионные и атомные радиусы обоих элементов мало отличаются друг от друга, внешние электронные оболочки их атомов построены одинаково, поэтому химические свойства и кристал-лохимические характеристики их соединений очень близки. После открытия гафния его специфические ценные свойства длительное время не были известны, вследствие чего металлический гафний и его соединения не находили практического применения (до 1930 г. в Европе было получено лишь около 70 г. двуокиси гафния). Усиленное внимание к химии циркония и гафния в послевоенные годы было вызвано тем, что для изготовления ядерных реакторов потребовался в значительных количествах чистый, свободный от гафния цирконий, слабо поглощающий тепловые нейтроны, и металлический гафний, хорошо поглощающий тепловые нейтроны и оказавшийся очень полезным для регулировки реакций ядерных превращений. После этого открытия в течение пяти — семи лет были разработаны эффективные методы обогащения циркона, его вскрытия, разделения циркония и гафния, получения соединений и металлов высокой чистоты и уже в 1952 г. только в США получено 2,7 m металлического губчатого гафния. В последующие годы его производство значительно увеличилось в США, ФРГ, Японии, СССР и других странах. В Советском Союзе в послевоенные годы выполнены большие геологические поисковые работы, исследования по геохимии месторождений цирконово-гафние-вых руд и разработаны способы получения концентратов циркона. Усилиями химиков и технологов в сжатые сроки была разработана технология концентрирования, разделения и получения в чистом виде металлического гафния, его двуокиси, фторидных, азотнокислых, сернокислых, хлоридных и других соединений и уже в 1952—1953 гг. было налажено промышленное производство двуокиси циркония и металла, очищенного от гафния, и получены первые опытные партии двуокиси гафния и циркония (Укргиредмет, Гиредмет). Металлический гафний и его соединения стали вполне доступными для современной техники и лабораторной практики- препаратами. По химии, металлургии и аналитическому определению гафния ежегодно публикуется много статей, однако обобщающих работ мало, за исключением монографии С. В. Елинсона и К. И. Петрова «Аналитическая химия циркония ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ......................... 3 Глава I. Гафний в природе, его открытие и применение ....... 5 К истории открытия гафния.............. 5 Гафний в природе ................. 7 Области применения гафния и его соединений...... 10 Литература...................... 16 Глава II. Методы получения гафния............... 20 Методы извлечения гафния из руд............ 20 Сплавление циркона с содой или натриевой щелочью . . 20 Спекание циркона с известью или мелом....... 23 Взаимодействие циркона с кремнефтористым калием . . 25 Методы хлорирования ............... 26 Методы сульфатизации ............... 29 Методы разделения гафния и циркония......... 29 Методы дробной кристаллизации..........г 30 Методы дробного осаждения............. 32 Сублимационные и дистилляционные методы разделения 39 Взаимодействие тетрахлоридов циркония и гафния с кислородом .....................; 43 Разделение, основанное на восстановлении тетрахлоридов циркония и гафния и на диспропорционировании низших хлоридов при нагревании............ 45 Термическое разложение соединений......... 47 Электролитические методы разделения......... 48 Экстракционные методы разделения ......... 49 Методы ионного обмена ... *........... 61 Адсорбционное разделение ............. 66 Эффективность методов разделения циркония и гафния . . 67 Литература...................... 69 Глава III. Методы получения металлического гафния ........ 78 Металлотермическое восстановление .......... 79 Получение гафния из галогенидов низшей валентности . . 80 Другие способы получения металлического гафния .... 81 Промышленные способы получения гафния....... 81 Рафинирование гафния иодидным методом ....... 84 Очистка гафния от примесей методом электронно-лучевой плавки........................ 89 Электролитические методы получения гафния...... 91 Литература.........:............ 95 Глава IV. Свойства металлического гафния ............ 98 Физические свойства................. 98 Физико-механические свойства гафния......... 105 Полировка гафния ................. 109 Коррозионные свойства гафния............ 111 Электрохимические свойства гафния.......... 118 Литература...................... 126 Глава V. Соединения гафния с кислородом............. 129 Низшие окислы гафния ................ 129 Двуокись гафния ................... 129 Взаимодействие двуокиси гафния с окислами других металлов ......................... 133 Взаимодействие с окислами щелочных металлов .... 134 Двуокись гафния и окислы металлов II группы периодической системы элементов .............. 138 Двуокись гафния и окислы металлов III группы .... 143 Двуокись гафния и окислы элементов IV группы .... 149 Взаимодействие двуокиси гафния с окислами элементов VI группы ..................... 151 Тройные окисные системы.............. 152 Действие восстановителей на двуокись гафния..... 154 Гидроокись гафния .................. 154 Перекисные соединения ................. 156 Литература...................... 156 Глава VI. Соединения гафния с галогенами............. 161 Фториды гафния ................... 161 Тетрафторид гафния ................ 161 Оксофториды гафния ................ 164 Фторгафнаты аммония, щелочных металлов и таллия . 166 Фторгафнаты двухвалентных металлов........ 174 Взаимодействие тетрафторида гафния с фторидами металлов в расплавах .................. 174 Тройные системы .................. 177 Хлориды гафния ................... 179 Тетрахлорид гафния ................ 179 Физические свойства тетрахлорида гафния ...... 182 Химические свойства тетрахлорида гафния ...... 187 Соединения тетрахлорида гафния с органическими лиган- дами, содержащими азот, фосфор и мышьяк ..... 193 Взаимодействие тетрахлорида гафния с хлоридами некоторых металлов................... 196 Оксихлорид гафния ................. 200 Хлороксигафнаты щелочных металлов......... 202 Соединения гафния с бромом.............. 203 Соединения гафния с иодом .............. 207 Галогениды гафния низшей валентности ........ 210 Литература...................... 213 Глава VII. Простые и комплексные соли гафния.......... 220 Сульфаты гафния.................. 220 Селениты гафния ................... 225 Нитраты гафния ................... 225 Фосфаты гафния.................... 229 Вольфраматы гафния ................. 231 Перхлораты гафния.................. 232 Перренаты гафния .................. 233. Иодаты гафния .................... 234 Тиоцианаты гафния.................. 235 Ферроцианиды гафния................. 236 Литература...................... 237 Глава VIII. Органические соединения гафния ............ 239 Соединения гафния с моно- и дикарбоновыми алифатическими кислотами..................... 239 Соединения гафния с ароматическими кислогами..... 245 Алкоголяты гафния.................. 251 453 252 253 255 258 260 Соединения гафния с ароматическими N-нитрозогидроксил- аминами ....................... Соединения гафния с р-дикетонами ........... Циклопентадиенильные соединения гафния ....... Другие соединения .................. Литература ..................... Глава IX. Состояние ионов гафния в водных растворах минеральных кислот.........................262 Гидролиз и полимеризация соединений гафния в водных растворах...................' . . . . 262 Комплексообразование гафния в растворах .......273 Фторидные комплексы................273 Хлоридные комплексы ...............277 Нитратные комплексы................280 - Сульфатные комплексы ...............282 Перекисные комплексы ...............283 Тиоцианатные комплексы..............284 Гетерополикомплексы гафния.............286 Ацетатные комплексы................287 Щавелевокислые комплексы.............287 Соединения гафния с оксикислотами..........288 Р-Дикетонаты гафния ................291 Комплексонаты гафния ...............295 Окрашенные соединения...............300 Другие соединения................. 306 Смешанные комплексы.....'..........307 Литература .....................314 Глава X. Двойные системы гафния с различными элементами .... 319 Системы гафния с неметаллами ............320 Система гафний — водород..............320 Система гафний — бор ...............322 Система гаоний — углерод .............326 Система гаоний — кремний .............332 Система гаоний — азот............... 333 Система гас ший — фосфор............. 336 Система гаоний — мышьяк............ . 337 Система гафний — кислород.............338 Сульфиды, селениды и теллуриды гафния.......339 Металлические системы................ 343 Система гафний — медь ..............343 Система гаоний —бериллий.............344 Система гафний — магний .............344 Система га( >ний — алюминий ............344 Система гафний — титан .'.............345 Система гафний — цирконий ............345 Система гаоний—торий ..............346 Система гафний — германий.............346 Система га( ший — олово ..............347 Система гаоний — ванадий .............347 Система гаоний — ниобий............. . 347 Система гафний — тантал ..............348 Система гафний — хром.............. 349 Система гас ший — молибден ............349 Система гафний — вольфрам.............350 Система гас >ний — уран...............351 Система гаоний — марганец.............351 Система Гас ший — рений ..............352 Система гафний — железо .............353 Система гас ший — кобальт ......,......354 Система гафний — никель .............355 i54 Системы гафний — металлы платиновой группы .... 355 Тройные системы ................... 355 Система гафний — бор — углерод........... 356 Система гафний — индий — углерод ........ 356 Система гафний — свинец — углерод......... 356 Системы гафний — металлы IV и V групп периодической системы — углерод ................. 356 Системы гафний — металлы подгруппы хрома — углерод 358 Система гафний — рений — углерод ......... 359 Система гафний — углерод — водород ........ 360 Система гафний — кремний — бериллий ....... 360 Четверные системы гафний — свинец — вольфрам (молибден) — кислород.................... 360 Литература...................... 361 Глава XI. Химические методы определения гафния ......... 366 Методы осаждения и гравиметрического определения гафния 366 Методы соосаждения ................. 374 Комбинированные методы ............... 375 Концентрирование гафния методами экстракции .... 377 Определение гафния с применением ионообменной хроматографии ........................ 381 Титриметрические методы ............... 387 Спектрофотометрические методы ............ 393 Каталитические методы ................ 402 Полярографические методы .............. 403 Другие физико-химические методы определения гафния . . 404 Определение примесей в гафнии ............ 406 Литература...................... 407 Глава XII. Физические методы определения гафния......... 415 Спектральные методы ................. 415 Определение гафния в минеральном сырье...... 416 Определение гафния в цирконии........... 420 Определение примесей в гафнии........... 428 Рентгеноспектральные методы ............. 434 Рентгенофлуоресцентное определение гафния ...... 438 Определение гафния методом изотопного разбавления . . . 441 Определение гафния нейтронно-активационным методом . 443 Определение гафния по отражению р-излучения .... 446 Литература...................... 447 Цена: 300руб. |
||||