Y

1 Билет 2

2 Билет 3

3 Билет 4

4 Билет 5

5 Билет 6

6 Билет 6

7 Билет 7

8 Билет 8

9 Билет 8

10 Билет 9

11 Билет 9

12 Билет 9

13 Билет 9

14 Билет 10

15 Билет 11

16 Билет 12

17 Билет 13

18 Билет 14

19 Билет 14

20 Билет 15

21 Билет 15

22 Билет(возможно это не 22 билет!!!) 17

23 Билет 18

24 Билет 18

1 Билет

1)1.1 Дан Zr(OH)₂Cl*7H₂O с различным содержанием гафния: 1%HfO₂, 95% HfO_2.

1.2 Какие варианты экстракционного разделения Zr и Hf следует применить в каждом случае?

При экстракции Zr(OH)₂Cl*7H₂O с содержанием 95% HfO₂ следует использовать метод разделения экстракцией метилизобутилкетоном (МИБК), так как тиоцианатные комплексы более устойчивы При экстракции Zr(OH)₂Cl*7H₂O с содержанием 1% HfO₂ следует использовать метод разделения экстракцией трибутилфасфатом, так как Hf в водных растворах сильнее гидратирован

ТБФ из азотнокислых растворов

Zr(OH)₂²⁺ + 2ТБФ + 2H⁺ + 4NO₃^- = Zr(NO₃)₄∙2ТБФ + 2H₂O

Т.к. Hf в водных растворах сильнее гидратирован, то D_Zr >D_Hf. Эффективнее протекает из хлоридно-азотнокислых растворов.

МИБК (CH₃COC₄H₉) из соляно- или сернокислых растворов

M(OH)₂(CNS)₂ + 2МИБК = M(OH)₂(CNS)₂2МИБК

В этом случае D_Hf> D_Zr, т.к. тиоцианатные комплексы более устойчивы.

2) Как можно объяснить уменьшение химической активности осадков гидратированных оксидов циркония при их старении?

Химическая активность гидратированных осадков циркония при процессе старения уменьшается за счёт изменения полиморфной модификации c тетрагональной в моноклинную.

1) Каким способом происходит экстракция, что это, за счёт чего 2) не про оксид Zr, а про гидратированный оксид циркония (хим. Акт уменьшается также как в Ti)

2 Билет

1) 1.1Сопоставьте известные методы хлорирования циркона.

1.2 Каковы положительные и отрицательные стороны этих методов?

1.3 Когда, с вашей точки зрения, рационально использовать для вскрытия циркона метод хлорирования, а когда щелочной метод?

Метод хлорирования и щелочной метод отличаются в чистоте получаемого продукта. Если необходимо производить технический ZrO₂ для литейного производства и др. (добавить примеры) то достаточной использовать метод щелочного вскрытия. Если же необходимо получать металлический Zr или особо чистое соединений, то используют метод хлорирования.

Метод хлорирования циркона

- брикетирование  шахтный метод (E_Zr=86%),(T=800 ^oC)

- хлорирование в расплаве NaCl:KCl=1:1, T=900 ^oC, E_Zr=99%

Хлорирование в сплаве имеет ряд достоинств в отличии от метода хлорирования брикетированной шихты

- упращение подготовки шихты к хлорированию

- уменьшение пылеуноса

- более низкая температура (≤ 900 ^oC) при степени хлорирования до 99%.

2) Основные области применения циркония.

1) литейное производства (ZrSiO₄)

Изготовление литейных форм и присыпок

2) Производство огнеупоров ZrSiO4 и ZrO2

• Футеровочный материал для стекловаренных печей и печей для плавки алюминия;

• Плавленолитые бадделеитокорундовые огнеупоры (бакоры) - Al2O3–ZrO2–SiO2 ;

• Теплозащитные и антикоррозионные покрытия.

ZrO2 (моноклин) (1000 °С) ZrO2 (тетрагон) ( 2300°С)  ZrO2 (куб)

3) Производство технической керамики ZrSiO4 и ZrO2

• Изоляторы линий электропередач высокого напряжения;

• Запальные свечи двигателей внутреннего сгорания;

4) Производство эмалей и стекла ZrSiO4 и ZrO2

• Термически и химически стойкие стекла;

• Белые эмали;

• Эмали, стойкие к действию растворов щелочей при повышенной температуре;

• ZrO2 – абразив для шлифовки оптического стекла и полупроводниковых пластин.

5) Атомная энергетика

Конструкционный материал ядерных реакторов (Hf не более 0,02%).

6) Производство сталей и сплавов

• Раскислитель, диазотизатор, дисульфуризатор.

• Легирующая добавка в броневые стали, орудийные, жаропрочные, нержавеющие стали.

• Основной компонент сплава

• сверхпроводящие сплавы (75% Nb, 25% Zr);

• антикоррозионные сплавы (54% Nb, 40% Ta, 6-7% Zr).

7) Электроника

электровакуумные приборы (цирконий поддерживает вакуум, за счет поглощения газов)

8) Пиротехника

• Воспламенители в смесях для детонаторов;

• Фотовспышка;

• Бездымный порох (в смеси с нитратом бария и бертолетовой солью)

Области применения гафния

1) Атомная энергетика (58%) (Hf, HfO2 , HfB2 ) Материал регулирующих (замедляющих) стержней ядерных реакторов.

2) Производство тугоплавких и жаропрочных сплавов (40%) (Hf, HfС) с W, Nb, Ta

• Детали реактивных двигателей;

• Газовые турбины;

• Орудийные стволы;

• Тигли.