22 Билет(возможно это не 22 билет!!!)

1) Способы получения оксида циркония. Выберите самый лучший способ.

Zr+O₂ ZrO₂

ZrCl₄+O₂ ZrO₂+2Cl₂

Образуются аморфные оксиды, поэтому стабильнее тетрагональные или кубические модификации

ZrSO₄ превращается в кристаллические модификации оксидов при 700 ^oC

2) Где требуется чистые цирконий и гафний и почему?

• Hf

Материал регулирующих (замедляющих) стержней ядерных реакторов

• Zr

Атомная энергетика

Конструкционный материал ядерных реакторов (Hf<0,02%)

Из-за того, что сечение захвата тепловых нейтронов у Zr намного меньше чем у Hf

23 Билет

1) В каком случае целесообразно разделения Zr и Hf экстракцией выбрать систему, содержащую CNS⁺, H⁺?

Целесообразно использовать метод разделения Zr и Hf экстракцией в том случае, если нам нужно получить особо чистые соединения Zr и Hf, с с примесями другого ≤0,002%.

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) Что является определяющим фактором при выборе системы для разделения циркония и гафния?

Основные факторы, влияющие на выбор способа разделения Zr и Hf

• Экономичность (цены на реагенты и аппаратурное оформление)

• Выбор по соединению (например ректификация ZrCl₄ и HfCl₄)

• Аппаратурное оформление

• Быстрота способа (дифференциальное восстановление долгое)

24 Билет

1)Выберите способ разделения Zr и Hf для наиболее рационального получение металлических Zr и Hf.Обоснуйте ответ.

Более рациональным методом разделения для получения металлических Zr и Hf является метод экстракции. Данный метод позволяет получать особо чистые соединения и Zr и Hf, с примесями другого ≤0,002%, а также позволяет проводить их очистку от тривиальных примесей

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) Почему для рафинирования металлического циркония используют ZrI₄?

Zr+2I₂=ZrI₄ (обратимая реакция)

Иодидным способом цирконий рафинируют от примесей, которые не взаимодействуют с иодом, образуя нелетучие или нестойкие иодиды, разлагающиеся при температуре

Иодидный способ рафинирования металла является примером химической транспортной реакции, условиями которой является обратимость, образование газообразного продукта.