книги из ГПНТБ / Синтез и свойства соединений ниобия, тантала и титана

дованных условиях полное разложение фосфата ниобия

или фос­

фата тантала

не зависит от исходной

концентрации

в

растворах

едкого

кали

и

достигается

при

/і> б

в системе (I)

и при я > 8

в системе (II).

Объем

осадков в системе

(I)

также

изменяется,

что связано с разложением аморфного фосфата

ниобия

и получе­

нием кристаллического

продукта

(рис. 37,

кривая./). В системе (II)

характер изменения

объема

осадков несколько отличен (кривая 2).

С повышением п

до

4

наблюдается

увеличение объема

осадков,

а

затем

уменьшение,

вследствие

разложения

фосфата тантала

и

растворения

гексатанталата калия.

Ннобаты

и танталаты калия

ясняется ход кривых (см. рис. 35),

отображающих

зависимость

от п содержания ниобия или тантала

в жидкой фазе.

При непол­

реакции.

Одновременный

переход тантала и фосфора в

раствор

происходит по достижении п > 8, когда протекает

реакция обра­

зования

гексатанталата калия.

при не­

Для

выяснения природы соединений, образующихся

полном

разложении фосфатов

ниобия и тантала

едкими

натром

или кали, необходимы дальнейшие исследования.

Из приведенных

данных

можно сделать

вывод,

что полное разложение

фосфата

Л И Т Е Р А Т У Р А

1.

Н. R. S c h o e l l c r ,

W.

Н. Webb.

Analyst, 1936,

61,

585.

2.

R. В. Hanh.

J. Апіег. Chcm. Soc.,

1951,

73,5091.

1956, 29,

1747.

3.

Д.

И. Ку р б а т о в ,

Н. В. Де мен ев. Ж.

прикл.

хим.,

4.

II.

П. Ал н ма р п и ,

Г. А. Бу р о в а .

Там же,

1945,

18,

289.

6, 5.

5.

Викт.

II.

С пн цы к,

Е. А. И п п о л и т о в а . Ж.

анал. хим., 1951,

6.

Д.

14. К у р б а т о в ,

С. А. Па в л о в а . Физико-химические исследования

соединении редких тугоплавких металлоз, ч. II. Тр.

Пн-та хим. УФАН

7.

СССР, 1968, вып. 10, стр. 65.

стр.

73.

Д.

И.

К у р б а т о в , С.

А.

Па в л о в а . Там же,

9, 40.

8.

А.

К.

Шарова ,

А.

П. Штпн. Изв. СО АН СССР, 1959,

9.

А.

П.

Штим,

А.

К. Ша ро ва . Там же,

10,

87.

неорг.

хим.,

1958,

10.

В!

И.

П а р а м о н о в а ,

С.

А. В е р т е п е в.

Ж.

11.

3,

74.

Там же,

1962,

7,

2739.

Б.

И.

На б п в а и е ц .

1963,

8,

52.

12.

А.

К.

Бабко , Г. И.

Г рпд чпна .

Там же,

13.

Б.

И.

Н а б п в а и е ц .

Там же,

1964,

9,

1079.

14.

А.

П.

Ш т и и.

Изв. СО АН СССР,

1958,

7, 29.

15.

П.

И.

Палей.

Доклады советской

делегации

на Международной конфе­

ренции

по

мирному

использованию атомной

энергии

(Женева,

1955).

16.

М.,

Изд-во АН СССР, 1955,

стр.

30.

11, 1,

105.

Е. S t r a n d e i .

Acta

Chem. Scand.,

1957,

1934, 3,

6, 76.

17.

В.

А.

О ш м а и, Н. В. 3 е р ч а н и н о в а.

Редкие металлы,

18.

И.

П.

Ал н ма р п и ,

Е.

Ф. Н и к о л а е в а ,

Г.

И.

Ма л о фе е в а .

19.

Ж.

анал. хим., 1958, 13,

464.

А. К. Шарова .

Исследования

С.

В.

З о л о т а в и и а ,

А.

П.

Штнн,

физико-химических свойств соединений редких тугоплавких элементов.

20.

Тр. Пн-та хим. УФАН СССР. 1970, вып. 17, стр. 108.

А.

М. Го ре ло в ,

А.

П.

Штпн,

С.

В.

З о л о т а вин а. Там же,

21.

стр.

115.

А. М.

Го р е л о в ,

С. В.

З о л о т а в и и а .

Исследование

А.

II.

Штпн,

соединений

редких

элементов (V,

Nb,

Та, Ti,

Zr,

Mo,

Ga). Тр. Ин-та

22.

хим. УФАН СССР, 1970, вып. 20, стр. 111.

элементов,

1955,

И.

В.

Та н а н а е в ,

Л.

С.

Г у з е е в а .

Химия'редких

23.

2,

46.

Се йфе р ,

И.

В. Та н а н а е в . Ж.неорг.

хим.,

1963, 8,63.

Г.

Б.

24.

А.

П.

Штпн,

А.

К.

Шарова .

Химияп технология

редкихметаллов.

25.

Тр. Ин-та хим. УФАН СССР, 1963, вып. 7, стр. 91.

Б.

И.

На б п в а и е ц .

Ж. неорг. хим., 1963, S, 2302.

26.

Б.

II.

Н а б п в а и е ц .

Там же, 1966, И, 2732.

Вести.

ЛГУ,

27.

Ю.

В.

Мора не вский,

И. А.

Ц е р к о в и и ц к а я.

28.

1957,

10,

1952.

4,

13.

J.

С.

Ма rig пас. Ann. Chem. Phys., 1868,

29.

S.

L.

Ki e hl ,

D. Hart . J. Amer. Chem.Soc., 1928, 50, 160S.

30.

Ю.

А.

Че р н и к о в ,

В.

Г.

Го р юш и на.

Зав.

лаб., 1945, 11, 10, 875.

31.

Н.

Г.

Климе нко ,

В.

С.

Сырок оме кий.

Там же,

1947, 13, 9,1029.

32.

А.

П.

Штнн.

Изв. СО АН СССР,

1961,

3, 6S.

33. .А.

П.

Штнн.

Там же,

7, 66.

Е.

П.

А р т а м о н о в а .

34.

А.

В.

Ла п и ц к н й ,

Л.

А. По с п е л о в а ,

35.

Ж. неорг. хим., 1956, 1, 600.

Б.

Ф. Д е г т я р е в .

Ж. общ.

хим.,

С.

И.

С о л о в ь е в,

Е. И. Крылов,

1955, 25,

4,

639.

36.

Л.

Г.

Власов , А. В.

Ла п и цк н й .

Ж.

неорг.

хим.,

1961,

6, М18.

37.

Б.

И.

На б п в а н е ц .

Там же,

1962, 7, 2739.

Киев,

«Наукова думка»,

3S.

Я-

Г.

Г о роще нк о.

Химия ниобия и тантала.

39.

М.

1965.

А.

К.

Шарова , 3. М.

Титова . Ж.

неорг.

хим.,

И.

Ми л ют ин а ,

40.

И.

1965,

10,

883.

К.

Шарова .

Там же, 887.

Г.

Чу фа ров а, А.

41.

R.

\Ѵ.

Mo o ne y , М. A. Aia.

Chem.

Rev.,

1961,

61, 433.

1911,

84,

42.

R.

F.

W e i п 1a n d,

R.

F.

E n s g r a b e r Z .

anorg.

Cliem.,

43.

347,

361.

Фосфор и его соединения.

М., ИЛ, 1962.

В а и

Ве з е р .

Джолли.

М.,

44.

Синтезы

неорганических

соединении, т.

II.

Под

ред.

У.

45.

«Мир», 1967.

Химия циркония. М., ПЛ, 1963.

У.

Б.

Б л ю м е н т а л ь .

Ж.

иеорг.

46.

Р.

Г.

Д е н о т к и на,

А.

II.

Мо с кв ин ,

В.

Б.

Ше вче нко .

47.

хим., 1960, 5, 805.

Ж.

неорг.

хим.,

1963,

S,

2668.

ІО. Ф.

Шк а р а в с к н н .

225.

4S.

R. F. \Ѵ е і n 1а n d, L. S l o r z .

Z.

anorg.

Cliem.,

1907,

54,

49.

К. Li nder,

H. F e i l ,

bidem,

1924,

132,

10.

Ж.

иеорг.

хим.,

1959,

50.

О.

В.

А л ь т ш у л е р ,

E.

А.

С у б б о т и н а .

51.

4,

28.

A. L e w i t e .

Z. angew. Chem.,

1912, 25,

100.

О. Ha us e r ,

52.

А. L o t t e r m o s e r .

Samml. Chem. Chem.

techn. vort, 1901, 6, 76.

53.

A. R o s e n h e i m ,

E.

R o e h r i c h . Z. anorg. Cliem.,

1932, 204,

342.

54.

С. А.

Левина , H. Ф.

Е р м о л е н к о .

Коллоид,

ж.,

1955,

17,

2S7.

55.

14.

В.

Та н а н а е в .

Пзв.

сектора физ.-хнм.

анализа,

1950,

20,

277.

Труды

56.

11.

М.

Ко ре нма н ,

Э.

М.

Л а з а р е в а ,

Л.

Н.

С о к о л о в а .

57.

по химии и хим. технологии (Горьковский гос. ун-т),

1960, 1,

91.

М. G u i c h a r d .

Bull. Soc. Chem., 1925, 37,

62.

работ

58.

Ю.

В.

Мо р а ч е в с к н й ,

И. А.

Ц е р к о в н и ц к а я. Сборник

59.

по радиохимии. Изд-во ЛГУ, 1955.

4, 557.

Trau Jerzy .

Chem. Analit

(Polska),

1953,

60.

А.

В.

Ла п н цк и й , Д.

Ниша но в . Ж.

неорг. хим., 1957, 2, 1516.

61.

П. П. Кобеко . Аморфное состояние. М.—Л., Гостехиздат, 1933.

62.

W. S c h e e II er. Analyst,

1939, 54,

543.

10, 233.

63.

Th. C u n n i n g h a m .

Ind. Eng. Chem.,

Chem. Anal. Ed., 1938,

64.

H. Wi r t z .

Z. anal. Chem.,

1939, 117,

6;

1941, 122,

88.

264, 2.

65.

H. Schäf er,

Ch. Pi e

truck. Z. anorg. allg. Chem.,

1951,

66.

H. Sc hä f e r . Angew. Chem., 1959,

21,

153.

1948,

7,

913.

67.

II.

П.

Алима рин , Б.

И.

Фрид.

Зав. лаб.,

Д .

И.

Гоф­

68.

В.

Ф.

Г и л л е б р а и д,

Г.

Э. Ле н д е л ь ,

Г.

А.

Бра іі т,

ман.

Практическое

руководство

по неорганическому

анализу.

М.,

69.

Госхимиздат,

1957.

Н. Wi r t z .

Metall. Erz.,

1932,

36,

551.

К. Br ü n i n g ,

К. Mei er,

70.

Ф.

П.

Т р е д вел,

В.

Г. Гол л. Качественный анализ.

М.,

1946.

71.

А.

М.

Г о р ел о в,

А.

П.

Штин.

Исследование

соединений

редких эле­

ментов (V, Nb, Та, Ti, Zr, Mo, Ga). Tp.

Ин-та хим.

УФАН СССР,

1970,

72.

вып. 20, стр. 106.

Усп. xhm.j 1965, 34, 949.

Б.

И.

Н а б п в а н е ц .

современной

химии

73.

А.

К.

Бабко , Б. И.

Н а б п в а н е ц .

Проблемы

74.

координационных соединений. Изд-во ЛГУ, 1968, вып. 2, стр. 111.

Б.

И.

Н а б п в а н е ц .

Состояние в растворах и реакции

соединений неко­

торых

элементов

IV—VI

групп

периодической

системы. (Автореф.

75.

докт. днсс.). М., 1969 (Ин-т геохимии и анал. химии АН СССР).

И.

И.

Л и пн ли на.

Уранил

и его

соединения.

М.,

Изд-во АН СССР,

76.

1959.

J.

Lehr,

J. S mi t h .

Soil.

Sei.

Amer.

Proc.,

1950,

J.

Ha s e man,

77.

15,

76.

И.

В. Т а н а н а е в .

Ж.

неорг.

хим.,

1963,

C.

M.

Пе т у шк о в а ,

8,

1064.

тала и

титана

немногочисленны. Арсенаты ниобия и тантала,

а также

их некоторые

органические производные

используются

в аналитической

химии

[1 — 11]. Впервые Алпмарин

и Фрид [і —3]

минеральную

кислоту [10].

Ниобий

остается

в растворе.

Приведенные литературные данные относятся к аналитическому

определению

ниобия и тантала.

Исследования, касающиеся син­

теза

и изучения

свойств

арсенатов

ниобия

и тантала, находятся

пока

еще

в

начальном

состоянии.

Об

условиях образования

и особенностях

поведения

этих

соединений

в различных

средах

сведений не

имеется. Не

исследованы

арсенаты и арсениты

тита­

из кислых растворов [12, 13].

С этой целью проведено1 исследо-

1 В работе принимала участие

3. М. Титова.

Изучение условий осаждения арсенатов

ниобия

и тантала из сернокислых растворов

Существенное

влияние

на

количественное

извлечение

ниобия

в осадок

в

виде

арсената

оказывают:

концентрация серной кис­

лоты

и

мышьяковокнслого

натрия, время

отстаивания

осадков

до начала

фильтрования

и

температура

осаждения.

Данные

по осаждению

арсенатов

ниобия

в зависимости от концентрации

серной кислоты

при введении 2,4

и 8 % Na2HAs04-7H20

приве­

дены

на

рис.

38.

Как видно,

ниобий осаждается арсенатом

нат­

рия

из

довольно кислых

растворов.

При

концентрации

1,5—

3 моль/л серной кислоты в растворе ниобий

извлекается в осадок

на 95—90%. С увеличением концентрации кислоты (> 4 м о л ь/

л ) из­

центрации

выше 7 моль/л H2S04 ниобий полностью остается

в

растворе.

Увеличение в

растворе

концентрации

осадителя

до 8 % повышает извлечение

ниобия в более кислой области. При

нагревании

растворов повышается

извлечение его

в осадок

и

при содержании 1,5—3 м о л ь/ л H.,S04 достигает 97%

(рис. 38,6).

Кроме того,

при осаждении

арсенатов

ниобия с нагреванием об­

дня Na2HAsH4-7H.20

изменялась

в

растворах от 0,5 до 10%

(отложена на абсциссе

в пересчете

на

As20 5).

С увеличением до­

бавок мышьяковокислого

натрия

извлечение

ниобия

возрастает

и достигает максимального

значения

при содержании

в растворе

1,5—2,2% А?,Ой (или

4—6% Na„HAs04-7H20). При дальнейшем

тантал осаждается на 98,5—75,5% (рис.

40, кривая 1). В интер­

вале кислотности 2,7—8,9 моль/л H2S04

при нагревании раство­

ров до кипения (кривая 2)

извлечение

его составляет 99—93%.

По

сравнению с

ниобием

осаждение

тантала распространяется

на

более кислую

область.

Применение

нагревания ускоряет коа­

2,88 • ІО-3;

6,19 • 10~3

г-агпом/л)

Та без нагревания и 2,82х

Х І0~3

г-атом/л Та

при нагревании растворов до кипения.

Осадитель

вводили из

расчета молярных отношений As.,0 5:Та,05 =

=

20.

тантала (1,63-10_3 г-атом/л)

Из

разбавленного

раствора

с

введением осадителя

при соотношении As3Os:Та20 5 = 20

арсенат

тантала

не выпадал даже через 15

суток. Поэтому в этих

опытах

Повышение

концентрации тантала

в

исходных сернокислых растворах бла­

гоприятствует количественному извлече­

нию его в твердую фазу в виде арсе-

ната.

На рис. 43 показано осаждение тан­

тала в зависимости от времени взаимо­

действия

тантала с арсенат-нонамп.

Рис. 43. Кинетика осажде­

Основная

масса тантала (до 97%)

вы­

ния арсената тантала.

деляется

через 6 час, после чего осаж­

дение замедляется и заканчивается при­

близительно через 20 час.

В результате проведенной работы

для исследованных раство­

арсената:

концентрация

серной кислоты

1,5—4 моль/л, исходное

молярное

отношение As20 5: Та„О5 = 20,

продолжительность от­

стаивания 20 час. При

нагревании

растворов до кипения доста­

точно ввести осадитель

из

расчета

As20 5:Ta20 5 = 5—7 с концен­

трацией серной кислоты

в

растворах до б моль/л.

ной температуре (1S—20°). Состав

солей

изучали в зависимости

от

концентрации

серной кислоты

и

мышьяковокислого

натрия

в растворах. Результаты химического анализа солей,

выделенных

из

растворов с содержанием

1,9—3,7

моль/л

H2SO.„

приведены

в табл. 29.

Изменение

состава

солей

с изменением

содержания

мышьяковокислого

натрия,

введенного

в

раствор

из

расчета

As20 5:Nb.,05 = 5—35,

характеризуется следующими цифрами:

Молярное отношение Nb=0 3:As30 i

в исходном

в полученном

растворе

соединении

1 :5

2 , 3

1 :8

2

1 :1 0

2 ,\Ъ

1 :1 5

2 , 0 0

1 :2 0

1 ,9 7

1 :2 5

1 ,8 2

1 :3 5

1 ,7 4

в

Состав

соли

не

зависит

от

концентрации

серной

кислоты

пределах

1,9—3,7 моль/л.

Данные химического анализа под­

тверждают

полученные

соединения

состава

2Nb.,05-As20 5-7H.,0;