Ниобий (nb) және тантал (ta)

1. Тарихи мағлұматтар
2.Физикалық және химиялық қасиеттері
Пайдаланған әдебиеттер
XVII ғасырда Солтүстік Америкада қара түсті слюданың алтын сызықтары бар минералы ашылған. Оны Англияға жібереді, бұл минерал Британ музейінде 150 жыл жатты. 1801 жылы химик Хатчет осы минералды зерттеуге кірісіп, құрамынан темірді немесе қышқылды оксидтің қасиеті бар белгісіз затты тапты. Бұл жаңа элементті колумби, ал минералды колумбит (минералды тапқан жер – Колумбия – Америка) деп аталады.
1802 жылы швед зеттеушісі Экеберг кейбір скандинав және фин минералдарында тағы жаңа зат тапты, оны тантал деп атады. Бұл атау грек философиясындағы – Тантал белгісіне қойылған, себебі жаңа элемент қышқылдарға тұрақтылығын көрсетеді. Тантал қасиеттері колумбидің қасиеттеріне өте жақын болып шықты, сондықтан көп ғалымдар колумбий мен тантал бір элемент деп санап жүрді.
1. Бірімжанов Б.Т., Нұрахметов Н.Н. Жалпы химия, Алматы, Ана тілі 1992ж
2. АханбаевК. Химия негіздері, Алматы, Ана тілі, 1987ж
3. Утелбаева А,Утелбаев.Б Химия, 1 том, Алматы 1996ж.
4. Утелбаева А,Уталбаев Б. Химия, 5 том Алматы2006ж.
5. Утелбаева А,Утелбаев Б. Химия, 6 том, Алматы2006ж.
6. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия, Алматы, 2003ж
        
        Жоспар:
1. Тарихи мағлұматтар
2. Физикалық және химиялық қасиеттері
Ниобий (Nb) және ... ... ... Солтүстік Америкада қара түсті слюданың алтын сызықтары бар минералы ашылған. Оны Англияға жібереді, бұл минерал Британ музейінде 150 жыл ... 1801 жылы ... ... осы ... зерттеуге кірісіп, құрамынан темірді немесе қышқылды оксидтің қасиеті бар ... ... ... Бұл жаңа элементті колумби, ал минералды колумбит ... ... жер - ... - ... деп аталады.
1802 жылы швед зеттеушісі Экеберг кейбір скандинав және фин ... тағы жаңа зат ... оны ... деп ... Бұл атау грек ... - ... белгісіне қойылған, себебі жаңа элемент қышқылдарға тұрақтылығын көрсетеді. Тантал қасиеттері колумбидің ... өте ... ... ... ... көп ғалымдар колумбий мен тантал бір элемент деп ... ... пен ... ... және колумбийдің қоспасын ашты, бірінші-сінде - колумбийдің, екіншісінде - ... ... ... ... жылы Розе бір минералда екі элементті -- тантал мен колумбийді тапты, оны ниобий деп атады (Ниобея -- ... ... жылы ... ... және ... қасиеттерін зерттегенде металдарды бір-бірінен фторидті әдіспен бөлді. Таза ... ... рет тек қана 1903 ... ал таза ниобий -- бүдан да кейінірек алынған.
Тантал мен ... ... ... ... ... бесінші тобына кіреді. Бірақ ниобий, әсіресе тантал ванадиймен салыстырғанда өте ауыр тотықсызданады. Сондықтан тәжірибеде бес валентті қосылыстармен жұмыс істеледі. Атомдарының ... ... ... -- 2, 8, 18, 12, 1; ... -- 2, 8, 18, 32, 11, 2.
1 ... ... ... сипаттамалары:
Сипаттамалар
Ниобий
Тантал
Реттік номірі
41
73
Атомдык, салмағы
92.91
Тығыздығы,
-
16,6
Атомының радиусы, А°
1,46
1,46
Бес валентгі ионның радиусы, А°
0,69
0,69
Электр кедергісі, ом
15.22 10 5 (0"С)
13,5-10'6 (20°С)
К,айнау температурасы, °С
4822
5292
Балку ... ... мен ... химиялық қасиеттері өте ұқсас, олар табиғатта бірге кездеседі, сондықтан оларды ... бөлу өте ... ... ... ... және ... ... платинаға ұқсас. Металдардың физика-механикалық қасиеттері өте жоғары, бірақ бұл қасиет-тер металдардың тазалығына байланысты.
Металдардың ең ... ... - ... тұрақтылығы жоғары, олар концентрлі азот және патша қышқылдарында ерімейді.Тантал өте тұрақты. Бұл қасиеттер 2 кестеде ... мен ... әр ... ... ... ... көрініп тұр.
2 кесте. Ниобий мен танталдың қышқылдардағы коррозиясы
Ертінділер
Ниобий
Тантал
Тем-пера-тура, ... ... ... жылдам-дығы, мг/дм2 күн
Темпе-ратура, 0С
Тәжі-рибе ұзақ-тығы, күн
Корро- зия ... ... ... ... ... ... қоспасы"
100
42
46,4
19-26
135
0,0
Қымыздық қышқылының қаныққан ерітіндісі
21
82
3,3
96
90
0,1
85%-ті фосфор қышқылы
100
31
19,3
145
90
0,05
21
82
0,07
Кестеден қыздырғанда күкірт қышқылы ниобийді толық, ал танталды аздап ерітетінін көруге болады. Екі металл азотжәне ... ... ... ... ... фтор ... ... жай әсер етеді, ал танталға әсер етпейді. Тапталдың қышқылдарға жоғары тұрақтылығы кон-центрлі азот-, бром-, тұз қышқылдарын, сүйытылған бромды ... ыдыс ... ... ... ... ... ... әсері бар, ал танталға әсері жоқ. Ниобий мен тантал ... ... ... ... ... және танталаттар түзеді. Кез келген тұздардың бал-қымалары меи органикалық қосылыстары ниобий мен ... әсәр ... мен ... ... ... ... газдарды -- сутекті (1 сурет), оттекті (9 сурет), азотты және т.б. сіңіруі. Бұл екі металл ... ... NbН, Та2Н, ТаН. ... мен ... оттекті 0,8%-ке дейін ерітеді:
100
241300552450090
182880106680º
00º
Nb
80
32829597155
00
70
99060114300060
50
85090106680º
00º
40
Тa
30
20
313690-7620º
00º
10
6350078105º
00º
0
33972530480º
00º
10922030480º
00º
200 400 600 800 1000 1200 ... ... ... - ... мен ... ... ерігіштігінің
температурадан тәуелділігі
Ниобий мен тантал көп металдармен құймалар береді, көбінесе олардың бағалы қасиеттері бар, сондықтан тәжіри беде маңызы зор.
2 суретте ... ... ... оның ... ... тәуелділігі көрсетілген.
144399011430080
60
40 ...
60
40 ... ... ... 11,52 ... ... - Металдағы оттек мөлшерінен оның электр қарсылығының тәуелділігі
Оттекпен қосылыстары
Ниобий мен тантал қышқылды қасиеттері бар ... ... ... ... ... қышқылдардың тұздары түрінде кездеседі, сондықтан ұзақ уақыт бойы оларды -- "жер қышқылдары" немесе "ащы жерлер" деп атап ... (V) мен ... (V) ... Nb2О5 және Tа2O5- ақ ... ұсақ ... ... суда ерімейді, баяу балқиды. Ұнтақ ниобий металы 400°С температурада оттекте жанып оксид түзеді:
4Nb +5O22НЬ2O5.
Nb2O51150°С температуралы вакуумда диссоциацияланады:
Nb2O52NЬO2 +(1/2) O2
Тантал ... ... ... ... ... алынады (ниобийге ұқсас).
Ниобий мен танталдың оксидтері суда ерімейді, бірақ ең соңғы жұмыстарда ... суда аз ... да ... көрсетілген: Nb2O5 -тің суда ерігіштігі -- 1793 мг/мл, ал Та2O5 - 162 мг/л (3 сурет).
129540-542290
2200 ... 2000 1900 1800 1700 900 800 700 600 500 400 300 200 100 ... ... 2000 1900 1800 1700 900 800 700 600 500 400 300 200 100 ... 2 4 6 8 ... 2 4 6 8 ... ... н
3 ... - Ниобий мен тантал оксидтерінің қышқылдарда ерігіштігі:
1 - ... ... тұз ...
2 - ... оксидінің тұз қышқылында; 3
3 - ниобий оксидінін күкірт қышқылында;
4 - ... ... ... ... Nb2O5 ... ... ... 1200-1300°С температурада тотықсыздандырғанда ниобийдің томенгі оксидтері алынады: Nb3O5, Nb2O3, Nb2O, NbO2, ... (IV) ... ... Nb2O4 қара-көк түсті зат, ауада тұрақты, 850°С температурада қыздырғанда тотығып, ниобий ... Nb2O5 ... ... ... ... ... жоқ. Танталдың төменгі оксидтері тұрақсыз, қыздырғанда оңай тотығады.
Ниобий мен танталдың оксидтері конңентрациясы әр түрлі тұз және күкірт қышқылдарында ... ... ... ... температурасына байланысты.
Мысалы, 400°С температурада тұз қышқылында күйдіргенде Nb2O5 жақсы ериді, ал Та2O5 -- 800°С ... ... - ... ... ... тұз ... әрекеттескенде -- хлороксидтер, формуласы МеОС13, ал күкірт қышқылында ион МеО3+ түзеді:
Nb2O5 + 6НС1 --> ... + ... + ЗН2SO4 --> ... + ... мен ... (V) және танталдың (V) оксидтерін сілтілермен балқытқанда ниобий және тантал қышқылдарының тұздары түзіледі. Тұздар -- ... және ... деп ... Олар ... ерітіндісінде оңай гидролизденеді. Тұздардың ерітінділерін көп сұйытқанда немесе қышқыл-датқанда тұнбаға гидратты оксидтер түседі, оның құрамындағы су молекуласының мөлшері айнымалы. ... ... ... -- ... (Ме -- ниобий немесе тантал).
4533903759835
00
474345954405
00
5057140-118110
00
3 кесте. Сілті металда ниобат пен метатангалаттардың ерігіштігі және ерігіштік ... ... ... ... ... ·10-9
CaNbO3
24
7,55·10-9
CsTaO3
11,2
9,49 ·10-9
Nb2O5 сілті металдардың сульфаттарымен, натрий және калий хроматымен және бурамен әрекеттескенде метаниобаттар ... ... ... әрекеттескенде құрамы метан немесе ортаноибатқа сәйкес емес басқа қосылыс түзеді. Nb2O5-ты сілті және сілті жер ... ... ... ол 1000-1200°С температурада мета-немесе ортониобаттар түзу арқылы балқымаға ауысады. Басқа металдардың (кальций, барий және ... ... ... ... жайында қазір мәліметтер жоқ.
Ниобий тұздары, титан, темір және ... жер ... ... бар ерітіндіден аммиакпен тұндырғанда, кептіріп қыздырғаннан кейін құрамы Ме(NbОз)n формуласына сәйкес тұнбалар ... Бұл ... ... ... жасалған.
1100°С температурада сирек жер элементтердің оксидтерін Nb2O5-пен кварц тостағында қыздыру арқылы церийдің, празеодимнің және неодимнің ортониобаттары алынған. Бұл өнімдердің ... ... ... Рентгенографиялық зерттеулермен бұл тұздардың табиги ортонибат- тармен изоморфты екені анықталды. ... ... ... және ... ... ... күрделі Pb7 Nb12 O37 ·23H2O, Pb8Ta12O38·33H2O формуласына сәйкес ниобий және тантал қышқылдарының қорғасын тұздары алынған.
Nb2O5-SO3-H2O жүйесін зерттегенде анықталған ... ... ... яғни ... және оның қос сульфаттары жайында NH4NbO(SO4)2, (NH4)6Nb2O (SO4)7 және (NH4)3Nb(SO4)4 жайында мәліметтер белгілі. Бұл тұздар оңай ... және ... өте аз ... балқымаларда ғана тұрақты. Осы автор мұндай тұздарды тантал үшін де алған.
Ниобаттарға сонымен қатар ниобий бронзалары (вольфрам ... ... деп ... қосылыстарды жатқызуға болады. Бронзаның бірнеше түрлерін Р.П.Озеров алған, олар түсі стронций мөлшерінен қарадан ... ... ... ... әр түрлі стронций бронзалары - Sr0,585NbO3 тен Sr0,82NbO2,96. Е.И.Крsшов бойынша ниобий бронзаларын волфрам бронзалары сияқты nМеО·mNbO2·рNb2O5 жалпы ... ... ... ... температурада термиялық диссоциациямен алынған өнімдерді де ниобий бронзаларына жатқызуға болады. Бұл өнімдердің құрамы жалпы формулаға МеNbO3-x ... және ... 0,1 -ге ... ... ... ... ниобаты мен танталаттарының қатты ерітінділері алынған және қыздырғанда бұл жүйелердегі фазааралық ауысулар зерттелген. Бұл жұмыстар ниобат пен танталаттардың сегнетоэлектрлік ... ... ... Мысалы, кадмий және стронций ниобаттарының, соның ішінде олардыңпирониобаттарының Sr2Ta2O7, Cd2Nb2O7 сегнетоэлектрик екені белгілі. Бұл қосылыстардың және осыларға ... ... ... құрылымдарын коп ғалымдар зерттеген, мысалы И.Г.Исмаилзаде кадмий пиротанталатының сегнетоэлектрлік қасиеттерінің жоктығын анықтаған.
Пероксидті қосылыстары
Сілтілі ниобаттар мен танталаттардың ерітінділеріне сутек пероксидін қосқанда ... ... сары ... пероксид қосылыстары -- перниобат K3NbO8, Na3NbO8 немесе ... K3TaO8, Na3TaO8 ... Бос ... бұл ... спирт қосып бөлуге болады. Осылардың ерітінділеріне күкірт қышқылына қосқанда бос надкышқылдар -надниобий HnbO4 және надтантал HTaO4 қышқылдары түзіледі:
NaNbO3+ 2Н2O2+ 2NаОН ... 8Н+ --> HNbO4+ ... ... ... ... аналитикалық химияда ниобийді фотометрлік әдіспен аныктағанда пайдаланады.
Комплексті ... мен ... әр ... ... ... түзедіді, әсіресе, органикалық қышқылдармен. Мысалы, рН 4 пен 6-ның арасында Nb (V) аммоний салицилатпен қара-қоңыр кристаллдық ... ... ... рН ... жоғарылатқанда түсі қызғылт түске ауысады. Аммиакты ерітіндіде қызғылт сары-қызыл ... ... ... ... ... ... [NbOSO4]Sа1 түзіледі, (Sа1 -- салицил қышқылының анионы). Мұндай түсті комплекс тантал сульфосалицил қышқылымен де береді, бұл комплекс оксалат ... ... ... оксалатпен комплексінің дұрыс формуласы [NbO2C2O4]- немесе [Nb(OH) 4С2O4]-. А.Н.Невзоров ниобийдің оксалатпен комплексті қосылысын бос түрінде бөліп, оның ... ... ал ... константасының мәні 1,8·10-4 тең деп тапты. Танталдың оксалатпен комплексті ... ... ... ... ... ... гетерополиқышқылдардың сыртқы сферасына кіреді, мысалы фосфор молибден немесе силикомолибден қышқылдарға. Осы ... ... ... немесе фосфорды ниобийдің қатысында фотометрлік әдіспен анықтауға болады. ... ... осы ... пайдаланып, ниобийді танталдың қатысында анықтауға болады, себебі тантал ... ... ... ... ниобийді анықтау үшін оның роданидті комплексті қосылыстарын (құрамы Н[NbО(CNS)4]) және ниобийдің әр түрлі комплексті қосылыстарын пайдаланады.
Галогендермен қосылыстары
Ниобий мен ... ... ... NbСІ5 және ТаС15 ... NbС15 -- сары ... ... зат, ... температурасы 203,4°С, қайнау температурасы -- 247°С. ТаС15 -- кристаллды зат, ... ... ... қайнау температурасы 236,5°С. Таза ТаС15 -- ақ ... ... ТаС15 -- сары ... ... NbС15 ... СС14 ... хлорлы күкіртте, сонымен қатар спиртте, эфирде ериді, бірақ олардың қатысында ... ... ... ... (V) және ... (V) ... қосьшыстары сумен ыдырап, тұнбаға ниобий немесе тантал қышқылдар түрінде түседі.
Ниобий оксидінен Nb2O5 ниобий пентахлоридін хлор қосып алғанда, ... ... ... ... ... -- ... кристалды зат, 322°С температурада айдалады. Жоғары температурада NbОСІз ажыратылып, Nb2O5 және NbС15 түзіледі. Танталға сәйкес оксихлорид алынған жоқ. ... ... ... ... ... қышқылы түзіледі. Ниобий мен танталдың пентахлоридтері әр түрлі ком- ... ... ... ... ... және ... ... тотықсызданып NbС13 және ТаС13 түзіледі. Жоғары температурада ниобий металы иодпен әрекеттесіп ... ... ... ... құрамы -- Nbl5, Nbl4, Nbl3,2. Оларды қыздырғанда иод бөлінеді, ... ... ... иодиді айдалады, 700°С темпeратурада диспропорциялану реакциясы өтіп металл бөлінеді.
Ниобий мен иод ұнтақ түрінде қатынасы Nb:І=1,5 болганда, вакуумда NbClз түзеді, бұл ... 600°С ... ... ... суда ... сілті ерітінділерінде гидролизденеді, осы жағдайда сутек бөлініп, ерітінді қаракөк немесе жасыл түске боялады, бұл түс үш ... ... ... температурада алюминий немесе кремний иодидтері және ниобий мен танталдың хлоридтері арасындағы реакция арқылы ниобий мен танталдың ... ... ... ... ТаІ5 - ... жалтыраған зат, 496°С температурада балқи-ды, 543°С температурада қайнайды, жоғары температурада ыдырап иод пен ... ... ... Иодид оңай гидролизденеді.
Ниобийдің томенгі иодидтері алынған: NbI4, NbI3, NbI2:
2Nb + 5І22NbI5;
2NbI5 2NbI4 + І2;
NbI5 NbI3 + ... + Н2 2NbI2 + ... мен ... фторидтері де белгілі NbҒ5, ТаҒ5, бұл түссіз кристалды заттар. Тәжірибеде маңызды әр түрлі фторид комплексті қосылыстар: К2[МеҒ7], К[МеҒ6] (Ме- ... ... ... танталға белгілі комплекс К3[ТаҒ8]. Ниобийдің қос оксифторидтері де белгілі. Комплексті ... ... әр ... Мысалы, ниобийдің қос оксифториді К2NbOF5 суда жақсы ериді, ал танталдың қос ... ... қиын ... Осы ... ... металдарды бір- бірінен бөлуге болады.
Көміртекпен қосылыстары
Ниобий мен тантал құрамы әр ... ... ... Nb4C, Nb2С, Та2С, NbС, ТаС. Олардың арасында ең маңыздысы ... - NbС, ТаС. Бұл ... ... өте ... (NbС -- микроқаттылығы 2055 кг/мм2, ТаС-1200-1547 кг/мм2), балқу температуралары да ... ... ... ... NbС-7,6г/см3, ТаС- 14,85г/см[3]).
Монокарбидтер әр түрлі әдіспен алынады: балқытылған металды көмір-текпен тікелей әрекеттестіру немесе 1600-1700°С температурада ... ... ... ... т.б. ... кристалдары 1100-1400°С температураға дейін ауада тұрақты, қышқылдарда қиын ериді. Ниобий монокарбидіне күкірт пен фтор қышқылдарының әсері бар. Монокарбидтер ... ... ... жоғары температуралық қондырғыларда пайдаланылады.
Азотпен, бормен, кремниймен қосылыстары
Ниобий мен ... ... ... ... ... азот пен ... ... қыздырғанда түзіледі. Температураға және қыздыру уақытына байланысты азоттың әр ... ... ... ... ... ... ... қатар ниобий мен танталдың оксидтерін азот құйылысында ... ... ... ... ... ... екі ... белгілі - Nb2N, NbN. Соңғысы әр түрлі қышқылдарға тұрақты, соның ішінде патша ... да; ... ... ... ыдырап аммиак бөлінеді. Ең маңыздысы 15,6°К температурада жоғары өткіз-гіштік күйге айналуы. Қасиеттеріне ... NbN ... ... ... ниобий сияқты екі нитрид түзеді -- Ta2N және ТaN.
Ниобий мен тантал бормен бірқатар қосылыстар түзеді, ... ... ең ... -- NbB2 және ТаВ2, ... ... өте жоғары -- 3050-3100°С, қышқылдарға ... ... ... ... оңай тотығады, қыздырғанда азот және фторид қышқылдардың ... және ... ... ... ... ... қосқанда оңай ыдырайды.
Ниобий кремниймен үш силицидтер түзеді -- Nb4Si, Nb5Si3, NbSi2. ... ... ... -- ... ... және жоғары балқу температуралары: Nb4Si 2580°С температурада балқиды, Nb5Si3 -- 2400-2480°С, NbSi2 -- ... ... ... оңай ... ... ... және қасиеттері ниобийге ұқсас.
Электрохимиялық қасиеттері
Ниобий ванадийдің аналогі болса да, төменгі валенттілік күйі оған ... ... ал ... ... тек қана бес ... ... ... Тотығу-тотықсыздану жұптардың нормальды потенциалдары келесідей: Nb2O5/Nb[3+] =-0,1В, Nb[3+]=-1,1В, Та2O5/Та=-0,81В.
Ниобийді төрт ... ... ... ... ... ... немесе мырыш амальгамасымен тотықсыздандырып алуға болады. Металдық ниобийді балқымсын электролиздеу арқылы ... ... ... ... бірнеше рет зерттелген, бірақ қазірге дейін тәжірибеде қолданбайды. Тұз қышқылды ерітінділерде бес валентті ниобий төрт валентті күйге дейін ... ... 0,455 В ... тотықсызданады. Төртвалентті ниобий ақырын бес-және үшвалентті күйге дейін диспропорцияланады.
Бес валентті ниобий 70%-ті күкірт қышқылының фонында потенциалы-ның шамасы -- 1,05В ... ... ... ... ... ... Фон ... пирофосфорқышқылды пайдаланғанда ниобийді полярографиялық әдіспен титанның қатысында анықтауға ... мен ... ... мен ... ... ниобаттар мен танталаттар түрінде күрделі минераддардың құрамына кіреді. Металдардың қасиеті бірдей және атомдық пен иондық радиустары жақын болғандықтан, олар ... ... ... ... және кең ... ... танталит пен колумбит -- болса -- тапталит, ниобий көп болса -- ... ... ... минералда кездеседі Ті02, WO3, ZnO2, SnO2т.б.
Танталит пен колумбит -- ауыр, қараминералдар, сыртқы ... ... ... және ... ... (колумбит) бай кен орны Австралияда, Бразилияда, АҚШ-та, Нигерияда ... ... ... 50-70% Та2O5, ... (АҚШ) - ... бар. ... (Африка) колумбиттерде 45-55% Nb2O5
Басқа минералдар - пирохлор NaCaNb2Ғ және микролит NaCaTa2O6Ғ. Олардың құрамында: 63% - 0% Nb2O5, 0- 77% Та2O5, 2-13,5% ТіO2, 0-5% ТҺO2, 0-11,4% UO2, 0-15,5% UO3, 0-5,7% ZrO2, ... ... ... ... 2- 13,3%, ... ... ... элементтері 0-5,1%, 0-4,0% SnO2, 0-0,3% WO3. Сонымен қатар минералдардың құрамына сілті және сілтіжер металдардың оксидтері ... бір түрі ... ... ... оның ... ... тобының сирекжер элементтерінің мөлшері көбірек, химиялық құрамы, % келесідей:
Ce2O3
8,15
CaO
15,88
Na2O
2,89
Nb2O5
56,43
Fe2O3
9,73
Пирохлор цирканға және ... ... ... - ... оның ... ... ... және лопарит - комплексті шикізаттар, ниобиді және сирек жер элементтерді алу үшін қолданылады.
Тантал мен ниобий ... ... ... ішінде: перовскит Ca(Ti, Nb)O3, құрамында 23% Nb2O5 (дизаналит деп аталады); ильменорутил (Ti, Fe, Nb, Ta)O2, құрамында 42,66% Nb2O5, ... мен ... ... ... ... сілтілермен балқыту арқылы ыдыратады. Қышқылдарды пайдаланганда ниобий мен ... ... ... ... Күйдіргіш калиймен балқытқан соң су қосқанда, ниобий мен тантал ерітіндіде ниобаттар мен танталаттар түрінде қалады, сосын гидролиз ... ... ... ... немесе натрий гидроксидін қосып ерітіндіден бөліп шығарады. Күйдіргішнатрмен балқытқанда ниобий мен тантал ниобат және танталат түрінде қалады.
Технологияда ең ... ... ... мен ... ... ... мен ... оксидтер қоспасын айыру үшін Калий фторидімен комплексті қосылыстарының ерігіштік айырмашылығын пайдаланады, элементтерді бір-бірінен бөлуге болады. Ниобий мен танталдың комплексті фторидтерінің - K2NaF7 және ... ... ... бар. Олар ... ... 1 %-ті фтор ... ... К2ТаҒ7 ерігіштігі азайып тұнбаға түседі.
Фтортанталаттың жөнс фторниобаттың ерігішгігі калий фториді катысыңца азаяды, бірақ бірдсй емес (4 ... ... %
4 ... - ... және К2NbOF7 1%-ті НҒ ... eрігіштіктeрінің КҒ мөлшерінен тәуелділігі
К2ТаҒ7 және К2ТаҒ7-нің 1%-ті НҒ-лы ерітіндісінде ... ... ... ... ... 1%-ті фтор қышқылы ерітіндісінде К2ТаҒ7-нің ерігіштігі калий фторидінің ... 1-ден 5%-ке ... ... оның ... 40 есе ... ал ... ерігіштік тeк қана 2,5 есе езгереді. Элемeнттерді бөлгендегі оптимальды жағдай: фтор қышқылының мөлшері-2% маңында, калий фториді-5%.
19234158191500
НҒ концентрациясы, моль/л
5 сурет - ... мен ... ... ... ... ... қышқылының концентрациясынан тәуелділігі
Ниобий ментанталды кейбір өңдеу сызба-нұсқасында ниобийдің төрт валентті күйгедейін тотықсыздануын пайдаланады: концентратты ... ... ... ... ... ... қышқылымен және аммоний сульфатымен қыздырады, сосын күкірт қышқылын және мырыш үнтағын қосады. Осы жағдайда ниобий тотықсызданып, ерітінді көк ... ... ... ... ... ниобий гидролизденбейді, ал танталгидролизденеді. Осы жағдайды пайдаланып, ниобийді ... ... ... ... және ... ... ... әдісімен хлор қосып өңдейді.
Осы әдісті лопаритті өңдегенде пайдаланады, 650-700°С температурада хлорды газ ... ... ... танталдың, титанның және темірдің оңай үшатын хлоридтері бөлінеді. Титанның хлориді жеңілдеу үшатын болғандықтан бірінші бөлінеді, ал қалған ниобий, тантал, ... ... ... ... ... мен ... ... түрінде бөледі. Хлормен тағы басқа концентраттарды өңдейді: пирохлорды, танталдың концентраттарын, ... ... мен ... бөлу үшін ион ... ... ... ... уақьпта экстракция әдісі коп пай-даланылады. Бұл әдісте екі ... ... ... ... ... ... бөледі. Экстрагент ретінде трибутилфосфатты (4-сурет), метилизобутилкетонды, циклогексанонды пайдаланады.
Ниобий және тантал металдарын алу
Ниобий және тантал ... ... алу ... бірақ оған қарамай, оксидтерді кальций, магний, алюминий металдарымен және кальций немесе ... ... ... және ... тотықсыз-дандыру арқылы зерттеушілер көп жылдар бойы алуға тырысты. Осы әдіспен таза металдар алынбайды, сондықтан алынған металдарды ... ... ... әдіс ... (хлорид, фторид, иодид) тотықсыздандыру әдісі. Ниобий металын алу үшін ... ... ... ... ... 900°С температурада ниобийдің оксифторидтерін тотықсыздандырады. Осы әдіспен ниобий ұнтақ түрінде алынады, тазалығы 98,9-99,2%. ... осы ... ... ... таза металдарды алу үшін хлоридтердің және иодиттердің терми-ялық диссоциация ... ... ... (NbI5, ТаІ5) ... ... ... дейін қыздырған вольфрам сымына қонады.
Ниобий мен танталды алу үшін басқа тотықсыздандыру әдістер келтірілғен - алюминотермиялық және силикотермиялық, ... олар аз ... ... балқытылған тұздардың электролизі арқылы алуға болады. Тантал құрамы Та2O5+К2ТаҒ7 балқытылған электролитте бөлінеді, металдың тазалығы 99,9%. ... ... ... ... ... ... ... хлоридтердің электролизі пайдаланылмайды, себебі ниобий хлоридтері ұшқыш, бірақ осы әдісті ниобийді рафинирлегенде ... ... ... ... ... еруі металды "электрожылтырату" үшін пайдаланылады.
Аналитикалық сипаттамасы
Ниобий мен ... ... ... ең ... ... реакция. Танин ниобиймен қызғылт түсті комплекс түзеді, тантал -- сары түсті (жоғары концентрацияда -- ... ... ... қатар басқа органикалық реагенттер тұнба түсіргіш ретінде -- пирогаллол, ... галл ... ... Танталдың сапасын ерітіндінің көк түске боялуы арқылы анықтауға болады, бұл тұз родамин С (тетрачтилродамин) қосқанда ... ... Бұл ... ... титан кедергі жасамайды, бірақ темір, сынап, сурьма, алтын, мыс, ... және ... ... ... мен ... ... мөлшерін анықтау үшін ,гравиметрлік немесе колориметрлік (фотометрлік, ... ... ... ... әдіс -- ... ... Таннинмен түзілетін түнбалардың әр түрлі ерігіштігін пайдаланып, осы әдістің ... ... ... ... болады. Осы әдіспен кендерде ниобий мен танталды анықтауға болады.
Ниобий мен танталды анықтау үшін гидролиз әдісін пайдаланады. Бұл ... ... мен ... ... ... оларды гидроксидтер түрінде тұнбага түсіреді. Ниобий мен танталды фениларсон қышқылы С6Н5АsO(OН)2 көмегімен ... ... ... әдіс ең ... деп ... ... ... басқа тұнба түсіргіш реагенттер пайдаланылады -- купферрон, пирогаллол, селенді қышқыл.
Ниобий мен ... аз ... ... ... ... ... Бұл әдіс сары түсті комплексті қосылыстың Н[NbО(CNS)4] түзілуіне негізделген. Ниобийге (V) калий роданидін және сутек пероксидін қосқанда комплекс түзіледі, ол ... ... ... осы жағдайдатүссіз комплекс береді.
Фотометрлік әдісте сонымен қатар ... ... ... ортада) пайдаланады, ниобий мен тантал хинализаринмен қызыл түсті комплекс түзеді.
Өтежоғары ... ие ... ... ... диметилфлуорон, метилвиолет, бутилродамин С және родамин 6-Ж.
Ниобий мен танталды бөлу үшін ион алмасу және хроматографиялык, әдістер пайдаланады.
ІІолярографиялық әдістер тек қана ... ... ... платина жәнс сынап электродтарында тотықсызданбайды. Ниобийді полярографиялық әдіспен фосфор қышқылды фон ... ... ... болады.
Ниобийді танталдың қатысында осциллополярографиялык, әдіспен анықтауга болады.
Ниобий мен ... аз ... ... ... ... болады: спектральды, рентгеноспектральды.
Ниобий мен танталдың аналитикалық химиясы туралы келесі моно-графиялардан қарастыруға ... мен ... ... ... ... тұрақты, химиялық тұрақты және нейтрондарды басып алу қасиеті жоғары болғандықтан, атомдық энергетикада конструкциялық материал ретіндепайдаланылады. Сонымен қатар ... ... ... реактивті самолеттерде, газдық турбиналарда т.б. пайдаланылады.
Тантал қышқылдарға өте тұрақты болғандықтан, өнеркәсіпте және ... ... ... ... ... ... істелген электродтар алтын мен күмісті алғанда пайдаланады. Танталдан істелген пластинкалар, таяқшалар, сымдар хирургияда, сонымен қатар электрондық шамдарда пайдаланылады.
Ниобий мен ... ... ... ... ... ... ... Тантал электровакуумдық приборлардағы анодтарды, катод-тарды, торларды істеу үшін пайдаланылады.
Тантал ерекше оптикалық шыныларда ... ... ... ... ... ... ... қасиет көрсетеді, сондықтан термопарда пайдаланады.
Ниобий мен тантал қатты карбидтер беретіндіктен, аса ... ... ... ... қатар ниобий мен тантал басқа да өндірістерде пайдаланылады.
Пайдаланылған әдебиеттер:
* Бірімжанов Б.Т., ... Н.Н. ... ... ... Ана тілі 1992ж
* АханбаевК. Химия негіздері, Алматы, Ана тілі, 1987ж
* Утелбаева А ,Утелбаев.Б ... 1 том, ... ... ... ... Б. Химия, 5 том Алматы 2006ж.
* Утелбаева А,Утелбаев Б. Химия, 6 том, Алматы 2006ж.
* Шоқыбаев Ж. ... және ... ... ... 2003ж

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 15 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 600 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Алтай3 бет
Жер заңнамасы5 бет
Өндірістің салаларын бейнелеу10 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь