nekrasovI (1114433), страница 229
Текст из файла (страница 229)
Гндрнд циркония представляет интерес для ядерной энергетики (квя замедлнтель наиграв!ов). тсрмнчсскпп разложением обьих гндрпдоь мОгут быть получены тонкие пленки соответствующего металла иа различных материалах, что важно для ряда областей техники 13) При нагревании Т! и Уг способны сорбяровать также кислород (до 30 зт.$), причем ПотчощеиИЕ саПРовожлаетса лишь очень небольшим увеличением обьама Металлов.
В меньших количествах могут сорбироваться пмн и другие газы (Я! и пр.). 14) В металлургии титаном и иярког!печ пользуются в виде сплаиов с железом— ф е р Розита на И фер Р'оц и Р кои на, солержащид 15 — 50ЕЬ Т! илй Ег. Выработка этих сплавов производится обычна путем накаливании природных минералов Т! Или Йг с углем в присутствия яселезнои руды. 16) дббаька к стала уже О,!5) титана прядает еА твердость н эластичность, что дечает такую сталь очень хорошим материалом длн изготовления рельсбь, иигбибмх осей И Кбдгс Н т. д. Ваеценце В сталь ужв О,!5(г Хг силька павыцюет еа тдердость в вязкость, чта бсобенпо 'ценно для ьзготбвлепия броневых плит и щитов. каи т), так я Иг псредао вьадят также в различные сплавы сц и А!. 15) .Как конструкционныи Материал титан имеет очень благоприятное отньшение прочности к массе в сочстаннп с высокой термическод я коррбзноннбп стобкостЬЮ.
Он яспользуется, н частности, прн строительстве самолетов, с(нрконяИ (освобьжденныи бт Примссб гафняя) являетсп оцннм Из эажпеИИгнх КонетрукпиьнпЫХ ьщтерпаппа ПРн гьоруженпи ядерных реакторов. Порошок метйлчнческого цяр!сония применяется иногда и составах для патронных запалов. Этот же пброшок в смеси с пнтрзтбм цприбнип пег!Ользуется для изготовления световых сигналов, дающих прн сгорю!ия много свата почти беа Дыца.
ТИтан иногла примениетсп и Качествв Каталнэатора пРи различима реакциях, протскаюшнх с участием сЬббодиых азота в водорода. Пря Френия титана о стекло на по~леднем отлагается очень тонкая и плотная пленка металла, что может быть использовано в электропромышленности для изготовления высояобмиых собротиаленпи. В обычных условцяк тягай ие смачивался ртутью. поверхность металляческого цнркония гядрофобиа и не смачнвается водой или водными рас(морами, чтп Х.
Четяертая группа периодической системы важно для конденсационных установок Гзфннй находит использование главным обра- зом в электронной техинне (катоды телевизионных трубок и др.) и ядерной энергетике (как погдотнтель нейтронов). Для пайки титана и цнркоиия (в атмосфере аргона) наиболее пригодно чистое серебро 17) Ежегодная мировая выработка титана оценивается сотнями тысяч тонн.
Для лснркония она имеет порядок десятков тысяч, а,тля гафння — лишь сотен тонн. 18) Суммарным переходам по схеме Э" + 4е = Э отвечают следующяе значения нормальных окнслнтельно-восстановительных потенциалов в кислой среде: — 0,86 (Т!), — 1,43 (Уг) и — 1,67 о (Н().
Эффективные радиусы ионов Т!", Уг" и Шо равны со- Ответственно 0,64, 0,87 н 0,86 А, 19) Нзгреваипе Т!От (т. пл. 1870'С) выше 2200'С ведет к частичному отщепде- .мию кислорода с образованием синего Т(зОз (т. е. Т!От Т!зОз) и затем темно-фиоле. тового Т!гОз. В стекольной промышленностя да у окись тита на применяется при изготовлении тугоплавннх стекол, в керамической — часто вводится в состав эмалей, .глазурей и фарфоровой массы.
Искусственно получаемые в электрической печи про- зрачные кристаллы рутнда имеют больший показатель преломления (2,6), чем алмаз (2,4), и в шесть раз более высокую дисперсию света. Поэтому вырабатынаемые нз ннх драгоценные камни по красоте превосходят бриллианты. Двуокись титана служит также хорошим катализатором при некоторых органических реакциях. Ежегодная мировая выработка Т!От составляет около 1 млн. т. 20) Очень тугоплавкая (т. пл. 2860'С) и в сплавленном состоянии чрезвычайно устойчивая по отношению к разлнчныы химическим воздействиям д в уо к и с ь ц н р- к он и я применяется главным образом длн изготовления огнеупорных изделий (тягли для плавки квзрпа и т.
и.). Проводящие эдектрнчесний ток путем переноса ионов От твеРдые РаствоРы в УгОр некотоРых дРУгих окислов (напРнмеР, УтО,] использУютсЯ как твердые электролиты при конструировании высокотемпературных топливных эде- ментов. Введение УгОр в эмаль сообщает последней большую крепость и эластичность, а также высокую устойчивость по отяошепню н температурным и химическим воздей- ствиям. Содержащие УгОт стекла являются особенно устойчивыми по отношению к дей- ствию щелочей. Двуокись гафния еще более тугоплавка (т. пл. 2900'С), чем ЕгОь 21) Для всех членов подгруппы титана были получены (взаимодействием элемен. тов при нагревании) аналогичные по составу высшим окислам с у л ь ф и д ы. с е- лен иди и теллур яды (кроме Н1Тез).
Цвет их, как правило, коричневый (кроме желтого Т(5т н черного Т(Тез). Термическая устойчивость этих веществ падает по ряду 5 — 5е — Те, и прн 600 — 700'С могут проходить соответствующие реакции вы- теснения. Опытама иа спрессованных порошках установлено, что по рядам Т! — Уг — Н1 н Те — 5е — 5 уменьшается металлический н возрастает солеобразный характер соединений. Производные титана н УгТет обладают металлической электро- проводиостью, Уг5ет, Уг5ь Н(5ез являются полупроволииками, а Ш5,— язолятором. 22) Довольно характерны для элементов подгруппы титана и производные со- става ЭХ,, где Х вЂ” 5, 5е, Те, которые также могут быть получены непосрелственным взаимодействием элементов при нагревзпин. Из них известны оранжевые Уг5з, Н(5з н черные Т!5з, Ег5ез, УгТез, Н15ез Давление пара серы в 1ОО мм рг.
ст. достигается иад Т(5, лишь около 640, а над Уг5з — оноло 816'С. 23) По отношению к воздуху' н воде сульфнды. селеннлы н теллурнды элемен. тов подгруппы титана устойчявы. При нагревании на воздухе они сгорают с образо- ванием двуокисей входящих в ннх элементов. Хлор уже ниже 300'С переводят их в соответствующие хлорнды ЭС1, (я 5С!т, 5еС1, нли ТеС1,). Устойчивость этих ве- ществ к действию концентрированной НС! уменьшается по ряду 5 — 5е — Те. Крепким раствором НаОН или концентрированной Нз50т оин при нагреваияя разлагаются, а концентрированной НКО, — окнсляются со взрывом.
24) Из с не ш а н им х сульфялных производных следует отметить твердые при обычных условиях оксосульфнд цнрконня и сульфохлорид титана. Желтый Уг05 может быть получен накаливанием ЕгОр в токе Нз5, а черный ТВЗС1т — взаимодей- ствием с Нз5 паров Т(С1,. б 1. Подгруппа титана 25) При высоких температурах элементы подгруппы титана соединяются с углеродом, образуя карбиды типа ЭС. Реакции идут с выделением тепла: 46 (Т!), 48 (2г) н 52 ккал/моль (Н1). Карбиды Тй 2г и Н( представляют собой металлического вида кристаллы со структурой типа ХаС(, очень твердые и тугоплавкие (т. пл. соответственно 3250, 3735 н 3890'С). Сплав состава Н1С 4ТаС является самым тугоплавким из всех известных веществ (т. пл.
3990'С). В противоположность карборунлу рассматриваемые карбиды хорошо проводят электрический ток (лишь немного луже соответ. ствующнх свободных металлов). с чем связано иснользование карбида титана прн изготовлении дуговых ламп. Карбид этот часто вводят в состав керыетов, используемых дтя нэготовленвя разнообразных термостойкнх конструкций (лопаток газовых турбин и др.). Ввиду своей высокой твердости Т!С и 2гС иногда применяются в качестве шлнфовального материала. При достаточном нагреваппн карбиды титана и его аналогов реагируют с гзлонданн, ннслородом н азотом.
26) Близко родственны карбидам и похожи из них по свойствам сил и циды элементов подгруппы титана. Наиболее типнчныни формалщ являются Э5! и Э5(т. 27) Лналогичио взаимодействию с углеродолг идет прн высоких температурах соединение злечептов подгруппы титана с азотом. Получаю~!!неся прн этом металлического вида желтые нигриды Тй Уг и Н1 имеют состав, отвечающий оба!ей формуле ЭХ, и структуру типа ХаС!. Они образуются нз элементов со знашпельным выделением тепла (соответственно 80.
87 н 88 клал/моль) н представляют собой очень твердые. тугоплавкпе (т. пл. 2930, 2950 и 2980'С) и при обычных условиях химически инертные вещества, проводящие электрический ток значительно лучше соответствующих свободных металлов. Нагреванием до красного каления 1гС!, в токе аммиака может быть получен коричневый ингрид состава 2глХл [промежуточными продуктамн при этом являются 2гС1л 4ХНл и Ег(ХНл)л), Титан в тех же условиях образует ТгХ (энергия днссоцнзции газообразной молекулы которого оценивается в !14 ккал/моль). Ввиду своей чрезвычайной твердости ингрид титана применяется иногда (вместо алмазной пыля) для шлифовки драгоценных камней и т.
д. Взаимодействие его с горячим раствором щелочи протекает по уравнению: 2Т!Х+ 4КОН + 2НтО = 2КлТЮл+ 2ХНл+ +Нь Известен и двойной ннтрид ВВТ!Хь аналогичный производным кремния н германия. 28) Для аналогичных нитрплам ф о сф ядов титана в его аналогов характерны типы Э,Р, ЭР, ЭР,. Они представчяют собой твердые серые вещества, термичесни устойчивые и не реагирующие с НС1, Нт50, нлн НХО, (но растворяющиеся в смеси НР+ НХО,), Известны также двойные соеднневия состава В!лТ(рл и (.!лТ!Лзь 29) Для титана известны две формы его гидра та двуокиси — сл и В, отношения между которыми таковы же, как и в случае олова (5 6 доп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
