1495

твор сульфата цинка, содержащий всего 0,05 г/л меди, без затраты металлического цинка на очистку раствора (см. рис. 5.11 и 5.12).

Очистка растворов от железа основана на предварительном окислении Fe2+ в Fe3+ и взаимодействии сульфата железа (III) с оксидом цинка:

Fe(S04)3 + 3ZnO + 3H20 = 2Fe(OH)3 +‘3ZnS04

Процесс окисления проводят, барботируя воздух через раствор. При этом кислород воздуха в нейтральной среде энергично окисляет Fe2+. На рис. 5.13 представлена зависимость содержания железа в кристаллах цинкового купороса от концентрации его в исходном растворе. Кристал­ лы, полученные из растворов с одинаковым содержанием железа и меди, загрязнены железом приблизительно в 10 раз больше, чем медью.

5.5. ГАЛОГЕНИДЫ ЦИНКА

Галогениды цинка — бесцветные кристаллы тетрагональной сингонии (табл. 5.3).

Фторид цинка ZnF2 кристаллизуется в структурном типе рутила. При высоких давлениях получены также моноклинная модификация кристаллов со структурой типа Zn02, кубическая сингония типа флюорита и ромбическая модификация со структурой типа а-РЬ02. Уравнение температурной зависимости давления пара:

lg р(мм рт. ст.) = 26,90—13650/7’+ 5,031g7(l 148—1778 К).

Фторид цинка гигроскопичен, слабо растворим в воде (1,62% при 20° С), не растворяется в этаноле, разлагается горячими минеральными кислотами. Существует один кристаллогидрат с четырьмя молекулами воды плотностью 2,567 г/см3, обезвоживающийся при температуре вы­ ше 120° С. При гидролизе растворов фторида цинка образуются гидроксофториды, например Zn(OH)F. В процессе термообработки на возду­ хе и в токе водяного пара ZnF2 превращается в ZnO.

Фторид цинка получают действием фтороводородной кислоты на карбонат цинка:

ZnC03 + 2HF = ZnF2 + С02 + Н20

Получают также взаимодействием водных растворов фторида на­ трия и сульфата цинка:

ZnS04 + 2NaF + 4Н20 = ZnF2-4H20 + Na2S04

На 1 т 45%-ного раствора хлорида цинка расходуют 0,23—0,25 т металлического цинка (96%-ного) или соответствующее количество отходов, содержащих цинк, и 0,9— 1 т 27,5%-ной хлороводородной кислоты. На 1 т плавленого хлорида цинка расходуют 2,4 т 45%-ного раствора хлорида цинка и 0,5 т угля.

5.6.ЦИНКОВЫЕ ПИГМЕНТЫ

Вкачестве пигментов применяются два типа хроматов цинка: грунтовый цинковый и малярный цинковый кроны.

Грунтовочный цинковый крон представляет собой хромат цинка

состава и2 п0 СЮзтиН20, в котором среднее значение п = 4, а т = 3, т.е. соединение состава 4Zn0 -Cr03-3H20 .

где х = 4—2,5. Наибольшее значение имеет соединение состава 4Zn0 -4Cr03-K20 -3H20 .

Двойные хроматы цинка и калия частично растворяются в воде, причем растворимость их растет с повышением температуры. В

щаясь в массу темно-синего или черного цвета. При этом находя­ щийся в составе трехосновного хромата ZnCr04-3Zn(0H)2 гидроксид цинка переходит в оксид, хромат цинка ZnCr04 распадается на ZnO и Сг20 з, часть оксида цинка остается в неизменном виде, а часть со­ единяется с сесквиоксидом хрома, образуя хромат цинка ZnCr20 4.

Двойные хроматы цинка и калия 3ZnCr04-K2Cr04-«Zn(0H)2\tH20 разлагаются таким же образом, за исключением хромата К2СЮ4,

Рис. 5.15. Расположение и интенсивность интерференционных линий на рентгенограммах хроматов цинка:

СЮ;»; д — тот же состав, но полученный обработкой сложного хромата цинка и калия горячей водой

4Zn0 4 Cr03,K20,3H20 и 4Zn0 -Cr03-3H20 следует рассматривать в ка­ честве самостоятельных химических соединений, поскольку из рентге­ нограммы (рис. 5.15) сильно различаются между собой. Крон же, со­ держащий калий хотя бы в незначительном количестве, не отличается по строению от крона предельного состава 4Zn04Cr03-K.20-3H20. За­ мена же в цинковом кроне калия натрием резко изменяет характер кри­ сталлической решетки.

Процесс получения цинкового крона состоит из следующих стадий: диспергирование оксида цинка (цинковых белил) в воде; приготовление водного раствора хромпика или триоксида хрома; обработка водной суспензии оксида цинка кислотой и раствором хромпика или триоксидом хрома; фильтрование и промывка осадка; сушка, размол и упаковка пигмента.

В качестве исходного сырья для получения цинкового крона применяют оксид цинка (цинковые белила), хромпик калиевый, триоксид хрома, серную и хлороводородную кислоты. Рецептуру для производства кронов рассчитывают по соответствующим уравнениям

4ZnO + 2К2Сг20 7 + 2НС1 + Н20 = 4гп0 -4СЮ3К20 -ЗН20 + 2КС1

Грунтовочный цинковый крон получают также обработкой оксида цинка триоксидом хрома. Цинковый крон получают при следующем соотношении между реагентами:

4ZnO + СЮ3 + ЗН20 = 4Zn0 Cr03-3H20

5ZnO + СЮ3 + 4Н20 = 4гп0СЮз-ЗН20 + Zn(OH)2

алом ионизации, атом бора заметно отличает­ ся по прочности связи валентных электронов от остальных членов

третьей группы элементов таблицы Менделеева, что и обусловли­ вает его особые химические свойства и способность формировать

ния — 2300° С), диамагнитен, обладает полупроводниковыми свойст­ вами (АЕ = 1,55 эВ), известно более 10 аллотропных модификаций (табл. 6.2). Образование той или иной модификации и их взаимные переходы определяются температурой, при которой получают бор: при 600—800° С образуется аморфный продукт (плотность 2,35 г/см3; АН0 перехода аморфной модификации в Р-ромбоэдриче- скую составляет 5,02 кДж/моль), до 1000° С — а-ромбоэдрическая модификация (красные кристаллы), до 1200° С — наиболее устойчи­ вая Р-ромбоэдрическая форма, до 1500° С — тетрагональные моди­ фикации. Расплав обычно кристаллизуется в Р-ромбоэдрическую модификацию, в которую переходят и другие формы выше 1500° С. В интервале 1000— 1500° С можно одновременно получить смесь всех модификаций, кристаллические решетки которых построены, и икосаэдров В12— полиэдрических электроно-дефицитных структур (рис. 6.1), содержащих наряду с двухэлектронными двухцентровыми химическими связями В—В многоцентровые двухэлектронные свя­