Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Ого указывало ка та, что шМо непрерывна образуется >тря спонтанном ядерном распаде ззз() (ср. стр. 644). Следовательно, тсхнспяп, очевидна, имеется в эрпроде, несмотря на то что да спх пор он непосредственно еще пе обнаружен (ср. также стр. ЮЗ). СВОЙСТВА И ПОВЕДЕНИЕ ТЕХПЕЦИЯ Первоначально хкмпчсское поведение техкецнп изучали па ннчтожно малых колпчестзак этого члемепта радпохпмпческпмп методами (см. гл. 1ВВ За погледэео время в ощутимых колнчеп>вах стал доступен изотоп ззТс, так как он является одкпм нз продуктов распала урана в атомных реакторах, а также вследствие ега слабой радиоактивности,(период полураспада, по лепным Фрида и сатр. (Рг1еб, 1051), сосгазллет 2,12.10з лет).
В внде Т»звт ега асажда>ст сероводородом нз водного раствора, подкпслеппого соляной кислотой. Черный осадок сульз>ндэ растворяют в аммиачном растворе перекнсн водорода н полученное соедкпэкпе, технетат аммопяя )чН>ТсОО По хпмпчегкпм свойствам технецпй очопь сходен с раннем. Сходство с ревнем у пего гораздо больше„чезт с марганцем, подобпо тому как молибден более близок к вольфраму, чеы к храму, а рутений — к осмпю, чем к железу. Сул>4>яды техпецня п репки, напрпмср, в отлпчпс от сульфпда марганца нерасгворпмы в разбавленной соляной кислоте. 1)рн нагрЕваппп н токо кислорода технецпй, а также ренпй переходят в семпопись, в то время как соотвстствуюп(пй окпсел марганца непосредственно пз элементов не образуется. Раздсленпо технецпя п ровня осуществляют пропусканном хлористого водорода н раствор пх окпслов в 80%-ной сорной кислоте прп температуре 200'.
Репнй отгопяется в виде хлорвда, а тохнецкй остается н растворе. Во многих реакциях технецнй подобен сосодпему по периодической система молибдену. Это обстоятельство нспользуют прп работе с ничтожно малыми количествами тохнецня, в этом случае в качестве посптеля мспользуют соответствующие саеднневпя молибдена. прокалиеают в токе водорода при температуре 600». Бойд (Воуб) с сотр. приготовил та~ты способом около 0,6 г спектрально чистого ляэалзичесзеее юезяезия, Величины атомного веса, устаповлснпыо химическим путем и масс-спентрографкчески (1пбйгаш, 1947), праятнчеопи совпзлп (93,91), Крпстачлизуется технеплй, по данным Мука (Мооиеу, 1947), в решетке с гексаговальяой плотневшей упаковкой (е 2,735, » 4,368 4.) п изоморфон Во, Вп и Оз; орелтг 11,50, атоьшмй радиус 1,36 А.
Технецяй — металл серебресто-серого цвета. Ой нерастворнм пи в соляной кислого, ни в щелочном растворе перекиси водорода, по легко растворяется в азотной кислоте и э царской водке. Пря пзгрезавяи в токе кислорода сгорает с образованнем светло- желтой лотучей семиоклся ТсзОт, Она гигроскопична (т. пл. 119,5'); при растворении в воде образует техпецяевую (епертехнецяеаую») кислоту (соответствующую техпецию(»П)) НТсОю которую при уяариванни раствора можно выделить в энде темпо- красных, продолговатых кристаллов. НТсОь — сильная одноосвовная нислота. Ве темно-красные концептрированные водные растворы прн разбавления быстро обесцвечиваются; 1 21 раствор уже совершенно бесцветный. Пертехиетат аммония (текиетат(УН) амманля) ХН»ТсО» беспаетеп и в чистом состояяки иегпгроскопвчен.
(О светопоглощсяии растворов техпотата(т)1) в ультрафиолете см. В о у 6 О. В, и. М1(агЬ., 1. Агп. С) ет. Бос,, 74, 556 (1952); гб). аной В п 1 (з, М е 1 и й е, 1. Йа СЬет. Эос,, 74, 235.) Металлический тсхнеций можно легко выдешить пз кислого раствора алектролятпческн. Нормальный потенциал, соответствующий обраэовавкю иона ТсО' иа металла по реакции: Тс + 4НзО = ТсО» + 8Н' + 7» составляет + 0,41 в (Ваяя, Б1егйпег, 1945). Эта величина лежит между потенциалами образования ионов МпО' н ВеО;, по блял~е к последнему. Свободная энергия образования ТсО», вычпслейпая пз нормального потенциала равна 160 клал/е-иея ТсО'.
Мй, Хп, Ре, Х1, Эп, РЬ и Ся вытесняют тохяецяй пз растворов, содер»лаптях поп Тсд', в ваде металле; хлоркд олова(11) п соаяная кислота восстанавливают нои ТсО» до положительного попа, соответствующего болео ииэкпы степеням окисления технецня. Роджерс (Побега, 1949) показал, что из щелочного раствора электролитически техпеций в принципе моя<но отделить как от репин, так и от молибдена, При нагревании тсхнеция (а такжо рения) в токе сухого хлора оп улетучивается в ваде хлорнда. Ввиду того что из отходов атомных реакторов можно наладить непрерывное провзводсгао технепяя, именно его лаяболее долгожвзущего изотопа "Тс, яе нсютагчена возможность его технического првь(епевяя в будущем. Техпецпй относится к числу наиболее эффективрых поглотитэлей ьюдлепяых нейтронов.
В связи с этим следует, очевидно, принимать в расчет его использование для экрапирования ядерных реакторов (см. стр. 647). Количества техпеция, получаемого в настоящее врсмл, исчисляются несколькими граммами. Содержание технецпя в продуктах распада урана в атомных реакторах состаеляег около 6,2 вес, % . Вглодствпе чре»оьшяйяо большой уадяозпткзпостп атпх продуктов весьма трудно сразу же переработать пх на техяецип, Однако спустя некоторое врешц когда пшучюпь почите.~око уменьшается, уже пе представляет пнкакого труда отдезпть техпгций от остаоьпых продуктов распада. В небольших количествах (несколькях ыпллпграммоэ) его проще всего получать в ядерном реакторе пбви бомбардировке описи молибдена пейтронамя: жМо + гз е»Мо+ у; еэМо » е"Тс, От окиси молибдена его легко можно отогнать возговкой в ввдв окиси ТсзОг, ПОЛУЧЕНПВ И СВОЙСТВА РВНИЯ Получение.
В кастоящее время для тохнического получения ренпп используют некоторые доменные отходы маясфельдерских медных сланцев, ксторыо сравнительно богаты пм. О~ходы, содержал(пе в среднем 0,005% Ве, окнсллют и азгсм выщела пгваюг. Пря атом решгй в виде ионов ВеО; переходит в раствор выесте с большим количеством сульфатов тяжелых металлов.
Основное количество этих сульфатов отделяется прв упарпэаяпя, затем добавляют хлорнд калия, после чего рений осаждается а ваде перрсяата калия КВеО». Его снова растворжот, прибавляют калиевую щелочь, для того чтобы освободиться от соосаждеяиых тяжелых металлов, и путем повторной кристаллизации получагот полностью очищенный продукт. Такйм способом теперь ежегодво проязводят ло я»нее 250 ке лоррената калки ялл 160 кг роняя. Ыеталлвческвй реяпй в виде серого поропжа образуется прп прокалнваипи перрената калия в токе водорода, Для удаления едкого кали перренат проъпязают горячей водой в затем еще раз прокалпвают в токе водорода.
Если вместо иеррената калил вэнть перрекат аммония, то получают сразу чистый ренкй в ввде блестящего металлического зеркала. Монокрясталлическую проволоку из рения получают методом паращивапия ван Ариеля п де Бура, Ссдьмоп группо периодической сисюсми Свойства. Ракий — металл, похожий па платппу. Совершенно чистый компактный репий довольно мягок и очепь гибок. Напротив, штабпки, получеипые спеканием пли плавлением серого металлического порошка— продукта восстановления в токо водорода, — умеренно ковкие и очонь твердые (твердость по шкале Мааса равна 8). Плавится репкй при температуре 3180". Кристаллизуется в гекоагопальпой плотнейшей упаковке (ср,.
т. 1, стр. 279, рис. 57), а = 2,78, с = 4,ч7 А; атомный радиус 1,38 А. Удельньььь вес компактного ракия 21,03, удельное сопротивлекио 0,20 10 о озь.си (при 20с), Па воздухе при обычной температуре оя довольно устойчив. Компакткый реппй окпсляется на воздухе только прп температуре выше 1000'. Порошкообразный, напротив, уже при слабом калепии в токо кислорода постепенно образует летучую окись ВезОю Во влаькпом воздухе оп постепеяпо окислнется уже при обычной температуре, продукт окисления — репиевая кислота Р(ВеОь. С водородом реыий пэ реагирует.
Пе известим да сих ыар я соединения с азасаи, С фосфором ая образует насколько саадыыаььий, НезР, Нер, НеРз и Наро. С иьыпьякам палучеыа соединение, ырпблизитапьыо соответствующее, фачамулэ НээЛзь. С кремнием аы реагирует с абразаваикеи Неа!з. С вольфрамом реыии дает скюдиыеныа "чЬьзйаз (ср. табл. 17, стр. 141). С хромом саедппэнпе из образуется, ио получаются широкого дыапаэаыа твердые растворы. Об отнашеивп репип к другим металлам пока еще мала ызвеегыа.
В соляной и плавкковой кпс;!агах рений практически норастворим, пакротив, ок быстро растворяется в ззотпо1! и более медленно в серной кислотах, образуя репиевую кислоту (рень!В(чП) кислота). Прп склавлепии с едкпы кали в присутствия достаточного количества кислорода репий переходит в соль реппевой кислоты (ср. стр. 255), Реыпй является слабым катализаторам в реакциях гидрировэыия 'и осабевно дегидрыразаыия. Для каталитического оаыслеыпя оы иалопригадеы вследствие легкого абразававия летучей сеьшокпси. Прыиеыепые. Реппй аыаэзлся весьма яадхадпщим при иэгатавлаыии ыакоиачпииоз перьев для авторучек; иебальшиэ каличастпа есо придэьат высокую прочность и карразиавыую устойчивость ла атвашаыиьа к лодсыхзющвм черыилэи.
Паииио этого его применяют для кропзвадстза платиновых сплавов, отличающихся механической правыастыа, например для электродов. Па твердости и лрачпасты ыэ растяжеиие ылатяяаревневые сплавы (Бой На) превосходят ыэ только чистую платану, на ы сызпзы влатипы с иридиеи (!Огсз 1г), раыаа ырпмеыявшыеся для элеытрадаа. Применению раппы в качестве материала для тиглей препятствует летучесть ега ыри ыраиаляваыыы яа воздухе иследстппа образования НазОь Это обстоятельства следует иметь в виду также пры вальзазэыыи ппатиыа-ллатыварэныевыыы термаыарзми (см, стр.