Н.С. Николаев, С.Н. Суворова, Е.И. Гурович, И. Пека, Е.К. Корчеманя - Аналитическая химия Фтора (1110094)
Текст из файла
АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНЛ ДЕН1!НА ННСТНТГТ ГЕОКНТЧНН П ЛНАДНТНЧЕСКОП КНННН н В.Н ВЕРНАДСКОГО Оври«: «!НЛ,7ПТНЧЕОКЛ77 Ки!!НТ7 Э.7ЕИТЕНТОВ» АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ФТОРА Гт'. С. Николаев, С. Н. Суворова, Е. и. т" у р о в и ч, и. П е к а, Е. К Ко р ч е м и а я Т!371АТЕЛЪСТВО «Т!АУКА» Мо«к в а 1970 УЛК 546.16: 5431545 Главный редактор академик А. П.
Виноградов ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ Редактор тол~а «Аналитическая химия фтора» академикИ В. Танина«в 260-1970(1) Серия: «Л и а л и т и ч е с к а я х и гн и я э л е лг е и т о в» Редакционная коллегия: И. П. Ллимарил, А. И. Бусев, Л. П. Вииогридов, А П, Ермаков, Ю. Л. Золотов, Л. В Карякин, Л. И. Палей, С. Б. Саввин, И. В. Тананавв, М П. Волынец (ученый секретарь) Адрес редколлегии: Москва, В-334, Воробьевское шоссе, 47а Ордена Ленина Институт геохимии и аналитической химии им В.
И. Вернадского Академии на1к СССР Институт геохимии'и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР осуществляет издание серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия— «Аналитическая химия элементо⻠— составит около пятидесяти томов. Потребность в подобного рода издании давно назрела. Вместе с тем у нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом, возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов»,— которое осугцествляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов.
В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала. В монографиях содержатся общие сведения о свойствах элементов и их соединений. Затем рассматриваются химические реакции, являющиеся основанием для аналитических методов. Методы как физические, так и физико-химические и химические излагаются применительно для количественного определения данного химического элемента, начиная с анализов сырья, далее — типичных полупродуктов производства и, наконец, конечной продукции - металлов или сплавов, окисей, солей и других соединений и материалов. Кагс правило, приводятся принципы определения и, где это необходимо, дается точное описание всего процесса определения.
Необходимое внимание уделяется быстрым методам анализа. Самостоятельное место занимает изложение методов определения так называемых элементов-примесей в чистых материалах. Обращается внимание на точность и чувствительность методов в связи с общей тенденцией повышения чувствительности ме- тодов определения следов элемен|ов-примесей. Монографии содержат обширную библиографию, доведенную до последних лет; они рассчитаны на шпоокий кр~г химиков, в первую очередь, химиков-аналитиков исследовательских институтов н заводских лабораторий различных отраслей хозяйства, а также на химиков-преподавателей и студентов химических высших учебных заведений. К составлению монографий привлечены наши крупнейшие специалисты, имеющие опыт работ в области аналитической химии того или иного химического элемента.
Отдельные тома серии аналитической химии элементов будут выходить самостоятельно, по мере их подготовки. Вышли в свет монографии, посвященные торию. галлию, урану, рутению, молибдену калию, бору, цирконню ч гафпшо, кобальту, плутонию, бериллию, никелю, редкоземельным элементам и игтрию, технецию, прометию, астатину н францию, ниобню и танталу, протактинию, галлию и фтору. Готовятся к печати монографии по аналитической химии алюминия, иептуния, селена и теллура.
Мы обращаемся с просьбой ко всем читателям присылать свои замечания и отзывы о монографиях. ПРЕДИСЛОВИЕ За последние трн десятилетия значительно расширились раооты по исследованию и производству фтора и фтористого водорода. Интерес к данным веществам обусловлен главным образом использованием их в атомной промышленности, в металлургии легких и редких элементов, а также в ракетной технике; кроме того, фтор играет существенную роль в физиологии человека. Несмотря на значительное число экспериментальных исследований по аналитическим методам определения фтора и его производных, в литературе отсутствуют обобщающие работы, посвященные его аналитической химии.
Цель настоящей монографии заключается в обобщении материала в области аналитической химии фтора и фтористого водорода. В монографии дан критический обзор методов определения фтора и фтористого водорода, опубликованных в литературе до Г968 г, включительно. Монография состоит из девяти глав: в первых двух главах приведена общая характеристика фтора как элемента и описаны основные химические и химико-аналитические свойства, а также наиболее важные специфические реакции.
Далее следуют главы, касающиеся определения фтора в промышленных объектах, биологических средах, а также в водах открытых водоемов, в воздушной среде производств и атмосферном воздухе. Авторы выражают искреннюю признательность доктору химических наук П. Я. Яковлеву и доктору химических наук П. Н. Палею за ценные указания, Справка по геохимии фтора составлена по данным академиков В. И.
Вернадского и А. П. Виноградова; при составлении ее большую помощь оказала доктор геолого-минералогических наук О. В. Шишкина. Авторы полагают, что монография окажется полезной для широкого круга химиков. аналитиков и инженеров, работающих в области химии фтора. Авторы ВВЕДЕНИЕ Значение фтора определяется его положением в периодической системе как наиболее электроотрицательного элемента.
Исторически химия фторидов алюминия и натрия послужила основой для металлургии алюминия, а позже и атомная промышленность стала использовать достижения химии и технологии фтористых соединений урана. Кроме того, фториды играют большую роль в химии и технологии редких элементов. Особое значение приобретают фторорганические соединения, связанные с процессами фторирования ~266, 299, 4651 Минералы, содержащие фтор, и синтетические фториды находили применение уже в ХИШ в., что отразилось на развитии соответствующих разделов химии, в результате чего химия фтора очень рано выделялась в качестве самостоятельного направления. Так, шведский химик Шееле [7ЗЦ исследовал реакцию между серной кислотой и плавиковым шпатом, причем объяснял образование осадка в отогнанной плавниковой кислоте * выделением кремнекислоты.
Последняя, по его мнению, попадала из стекла или фарфора, обычно применявшихся для изготовления реторт. Шесле рассматривал плавнковую кислоту как летучую кислоту, находящуюся в плавиковом шнате в связанном состоянии. Позднее Виглеб ~866) называл эту кислоту «плавиково-шпатовой».
Он разлагал плавиковый шпат кислотами в металлических ретортах, что давало возможность получать более чистую плавиковую кислоту. Для объяснения присутствия кремнекислоты в плавниовой кислоте он учитывал потери веса стеклянной реторты и количество кремнекислоты в плавиковой кислоте, что отвечало количественному определению фтора по потере веса стекла. Этот метод в дальнейшем совершенствовался и в настоящее время применяется в аналитической химии. Гельферих 1449~ применил его для анализа фторорганических соединений.
* В иоследуюшем изложении — фтористоводороднан виолета. Пристли [682) называет фторичм. етый водород «Р!пог асЫ а)г», подчеркивая таким образом его газообразный характер и предопределяя будущее название элемента, входящего во фтористый водород. Лавуазье [564) принимал плавиковую : бр[ — кислоту за соединение радикала «Р!погшт» с кислородом, поскольку эта кислота рассматривалась « з~ как аналог соляной «асЫшп пшг!ай 1! спш».
В начале Х1Х в. Дэви [391) высказал предположение, что соляная кислота состоит только нз водорода (гд и хлора, Ампер [280), по аналогии сгдртуо с соляной кислотой, рассматривал я~,г» плавиковую кислоту как соединение Рис. 1. Публикации ло фтору водорода с неизвестным галогеном. Дэви предложил название для соле«аиии ис хиххитичесха«химии образующего элемента «ф р» («РЫог»), что значит по-гречески «разрушать». Ампер же в своих ра. ботах называл его «Р!пог)пе» (от древнего названия плавикового шпата «Р!иогезе», упоминаемого Базилиусом Валентиниусом в конце ХЧ в.). Берцелиус [324) в 1824 г.
писал: «Теперь плавиковая кислота должна рассматриваться как галоидоводородная кислота», Он закрепил за фтором химический символ Р или Р1, После работ Берцелиуса криолит, как малорастворимая соль, стал применяться в качестве аналитического осадка для определения фтора и алюминия, что использовано Тананаевым [233) во «фторометрнн». Берцелиус [325) определял фтор весовым методом в виде СаРр, имеющего низкую растворимость. Ему также принадлежит синтез фторидхлорида свинца РЬС1Р, который используется в качестве весовой формы при анализах.
Фреми [438) показал, что многие фториды разлагаются водяным паром, что и послужило идеей пирогидролитического метода определения фтора. Исследования жидкого фтористого водорода проводил Гор [464) В 1886 г. Муассан [625) получил свободный фтор путем электролиза фтористого водорода с добавкой фторидов щелочных элементов в платиновом электролизере. В связи с развитием алюминиевой промышленности криолит, а также фториды алюминия и натрия приобретают в первой половине ХХ в. значение стратегического сырья, Далее фтор становится предметом специальных исследований, связанных с использованием тетра- и гексафторнда урана в атомной промышленности. В народном хозяйстве фтор в основном потребляется в виде фтористого водорода (фторпстоводородная кислота, жидкий фтористряй водород).
Производство фтористого водорода в США с 1961 по 1965 с возросло с 94 000 до 200000 т. Предполагается, что производство фтора в промышленности США в 1975 г. потребует 1,25 млн, т плавикового шпата [363). К числу потребителей фтористого водорода высокой чистоты относятся предприятия атомной промышленности [364) и особенно промышленности фторорганических материалов. Свободный фтор и некоторые его соединения рассматриваются как окислители в ракетных системах ЖРД, работающих на жидком топливе [750). На рис. 1 приводится диаграмма роста научно-технической информации по неорганическим соединениям фтора и его аналитической химии.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
