Obținerea de zirconiu - știi cum

Originea acestui nume este explicată în moduri diferite. Unii găsesc originea în cuvântul arab „taxa-kun“, ceea ce înseamnă un mineral, alții cred că cuvântul „Zr“ este derivat din două cuvinte persane „CAR“ - aur și „moduri“ - de culoare (datorită culorii de aur a soiurilor prețioase de zircon - zambile).







Prepararea zirconiului

Materialul eliberat de Klaproth nu era un element nou, ci era oxidul unui element nou, care mai târziu ocupa o celulă de patruzeci de la masa lui DI Mendeleev. Folosind simboluri moderne, formula substanței obținută de Klaproth este scrisă ca: ZrO2.

La 35 de ani după experimentele lui Klaproth, faimosul chimist suedez Jens Jakob Berzelius a reușit să obțină zirconiu metalic. Berzelius a reconstituit fluorozirconatul de potasiu cu sodiu metalic:

K2 [ZrFe] + 4Na + Zr + 2KF + 4NaF

și a primit un metal gri-argintiu.

Zirconiul, format ca rezultat al acestei reacții, a fost fragil din cauza conținutului semnificativ de impurități. Metalul nu era supus procesării și nu putea găsi aplicații practice. Dar se poate presupune că zirconiul purificat, ca multe alte metale, se va dovedi a fi destul de plastic.

Pentru a putea obține orice metal prin electroliză dintr-o soluție de sare, acest metal ar trebui să formeze ioni monatomici. Și zirconiul nu formează astfel de ioni. Sulfatul de zirconiu Zr (SO4) 2, de exemplu, există numai în acid sulfuric concentrat, iar atunci când reacțiile diluate, hidroliza și complexarea încep. În analiza finală, obținem







Zr (SO4) 2 + H20 (ZrO) S04 + H2S04.

În soluția apoasă se hidrolizează și clorura de zirconiu

ZrCl4 + H20 → ZrOCI2 + 2HCI

Unii cercetători au crezut că ar putea încă să obțină zirconiu prin soluții de electroliză, dar au fost induși în eroare de tipul de produse care s-au stabilit pe electrozii. În unele cazuri, acestea erau într-adevăr metale. dar nu zirconiu, ci nichel sau cupru. a căror aditivi au fost conținute în materii prime zirconiu; în altele se pare ca hidroxid de zirconiu.

Numai în anii 20 ai secolului nostru (100 de ani după ce Berzelius a primit primele probe de zirconiu!) Sa dezvoltat prima metodă industrială de obținere a acestui metal.

Aceasta este o metodă de "construire", dezvoltată de oamenii de știință olandezi van Arkel și de Boer. Esența ei constă în faptul că compusul volatil (în acest caz zirconiu tetraiodură ZrI4) este supus descompunerii termice în vid, pe o plasă metalică depus filament fierbinte de tungsten.

În acest fel, a fost obținut zirconiu metalic, care poate fi prelucrat - forjare, laminare, laminare - la fel de ușor ca și cuprul.

Mai târziu, metalurgii au descoperit că proprietățile din plastic ale zirconiului depind în principal de conținutul de oxigen din acesta. Dacă mai mult de 0,7% din oxigen penetrează zirconiul topit, metalul va fi fragil datorită formării de soluții solide de oxigen în zirconiu, ale căror proprietăți sunt foarte diferite de cele ale metalelor pure.

Metoda de obținere a zirconiului a fost mai întâi răspândită, însă costul ridicat al zirconiului obținut prin această metodă a limitat sever aplicarea sa. Iar proprietățile zirconiului s-au dovedit a fi interesante.

Este nevoie să se dezvolte un mod mai nou și mai ieftin de obținere a zirconiului. Această metodă a fost metoda îmbunătățită a lui Kroll.

Metoda Kroll face posibilă obținerea zirconiului la jumătate din costul metodei de extindere. Schema acestei producții implică două etape principale: dioxidul de zirconiu este clorurat și tetraclorura de zirconiu rezultată este redusă cu magneziu metalic sub un strat de metal topit. Produsul final - buretele de zirconiu este remodelat în tije și în această formă este trimis către consumator.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: