Sırek elementter. Molıbden jáne vólfram
Ońtústik Qazaqstan obylysy
Shardara aýdany
№ 16 kolej
Oryndaǵan: Tu-43 top stýdenti Sattar Móldir Baqdaýletqyzy
Jetekshisi: Aıtenova Nurgýl Ydyrysqyzy
Jospar:
1. Molıbden jáne vólfram
2. Hımıalyq jáne fızıkalyq qasıetteri
1. Erte zamannan grekterge qorǵasynnyń mıneraly — galenıt RbS belgili boldy. Sol zamanda mıneraldyń atalýy — «molıbdena», al taza qorǵasynnyń atalýy — «molıbdos». Túrine qaraı galenıtqa óte uqsas grafıt, sonymen qatar basqa mıneral-molıbdenıt MoS2. XVIII ǵasyrǵa deıin molıbdenıtti grafıtten jáne galenıtten aıyrý óte qıyn boldy. Molıbdenıtti osy mıneraldar sıaqty qalamdarda paıdalandy. Grek tilinde qalam — «molıbdos» dep atalady.
1778 jyly shved hımıgi Sheele «molıbdena» atalǵan mıneralda jańa element ashty, osy elementti molıbden dep atady. Birneshe jyl ótken soń basqa ǵalymdar (Pellete, Gelm) molıbdendi metal túrinde bólip aldy.
Vólframnyń tarıhy kelesideı: tabıǵatta qalaıy mıneraly kassıterıtpen qatar aýyr, qara nemese sary tústi tastar kezdesip júrdi. Osy tastar HVİ-HVSh ǵasyrlarda metalýrgtarǵa belgili boldy: tastar kassıterıtpen kezdeskende qalaıynyń shyǵý mólsherin azaıtyp, «jep tastap» júrgendeı boldy. Osydaı osy kendi — aýyr tas -"tungsten" dep skandınavtyń metalýrgteri atady, "vólfram" dep (sózderden "wolf" (qasqyr) jáne "rahm" (kóbik), ıaǵnı kóbik qasqyr sıaqty qalaıyny jep tastaıdy) Ortalyq Eýropada atady. Osy kúnderge deıin mıneral "volches" dep atalyp júrdi. Osy «aýyr tasty» qalaıynyń temirmen jáne myshákpen qosylystary nemese quramynda temir men qalaıy bar marganestiń kenderi dep molıbdenat jáne vólframat sanaldy, 1781 jyly shved hımıgi Sheele tekserip, bul sary tústi aýyr mıneral - kálsıdiń belgisiz qyshqyldyń qosylysy dep ashty. Eki jyl etken soń ıspandyq ǵalymdar aǵaıyndy Elhıor osy mıneraldan Sheele aıtyp ketken jańa elementti ashty, bul mıneraldyń quramynda jańa elementpen qatar temir jáne marganes bar ekenin anyqtady, jańa elementtiń qasıetterin zerttep, ony "vólfram" dep atady.
Molıbden jáne vólfram sırek elementter bolsa da jer qyrtysynda taralýyn myryshpen, myspen, qorǵasynmen t.b. elementtermen salystyrýǵa bolady. Molıbdenniń jáne vólframnyń tehnologaıasy, ásirese metalýrgaıasy týraly birneshe monografıalarda tolyq jazylǵan.
2. Molıbden jáne vólfram perıodtyq júıeniń altynshy tobyna, hrom topshasyna qatynasady. Molıbdenniń atomdyq massasy 95, 95, ıadrosynyń zarády 42. Vólframnyń atomdyq massasy 183, 82, ıadronyń zarády 74.
Elektrondyq qurylystary: molıbden — 2, 8, 18, 13, 1; vólfram — 2, 8, 18, 32, 12, 2. Osy elektrondyq qurylysyna baılanysty molıbden men vólfram aýyspaly valenttilik kórsetedi, eń turaqty valenttilik 4 jáne 6. Joǵary valenttiligine baılanysty molıbden men vólfram qosylystarynda kóbinese ottekti anıon túrinde MoO4 jáne WO42- bolady. Molıbden men vólframnyń kóp qasıetteri birdeı, sondyqtan tabıǵatta birge kezdeskende, olardy bir-birinen bólý qıyn. Bul jaǵdaıdyń sebebi atomdyq jáne ıondyq radıýstarynyń jaqyndyǵy, alty valentti molıbden jáne vólfram ıondarynyń radıýstary birdeı — 0,50 A°, tórt valentti ıondarynyń radıýstary da birdeı — 0,68 A°, al atomdar radıýstarynyń aıyrmashylyǵy tek qana 0,01 A° (vólfram 1,41, molıbden 1,40).
Molıbden men vólframnyń radıýstary jaqyn bolǵandyqtan ár túrli qosylystarda olar bir-birin ızomorfty almastyrady. Biraq keıbir qasıetteriniń bir-birinen aıyrmashylyǵy bar.
Temperatýra 0S |
3102 |
3535 |
3690 |
3964 |
4109 |
4553 |
4804 |
Bý qysymy, synap baǵanasymen mm. |
1 |
10 |
20 |
60 |
100 |
400 |
760 |
Taza molıbden - aq, jyltyr metal, sozymdy, qatty. Molıbdenniń tyǵyzdyǵy 10,2g/sm3, untaq túrinde molıbden qara-sur tústi. Molıbdenniń balqý temperatýrasy óte joǵary: 2890K (2617°S). Býynyń qysymy kelesideı:
Menshikti elektrkedergisi: 5,1· 10-6 Om-sm (200 S).
Molıbden aýada jáı temperatýrada totyqpaıdy, 600°S temperatýradan joǵary metal totyǵyp, molıbden oksıdi túziledi MoO3. Taza ottekte molıbden 500°-600°S temperatýrada janyp ketedi, 7000S temperatýrada sýynyń býymen totyǵyp, MoO2 túziledi:
Mo + 2N2O ↔ MoO2 + 2N2
Qyshqyldardyń áserine molıden vólframǵa qaraǵanda turaqsyzdaý: 1100S temperatýrada molıbden suıytylǵan azot qyshqylynda tez korozıalanady, konsentrli azot qyshqyly basqa kúshti totyqtyrǵyshtarǵa uqsas molıbdendi pasıvtendiredi. Molıbden patsha suıyǵynda, ftor jáne azot qyshqyldarynyń qospalarynda jáne azot pen kúkirt qyshqyldarynyń qospalarynda ońaı erıdi.
Suıytylǵan silti eritindiler molıbdenge áser etpeıdi, biraq siltilerdiń balqymasynda jáı erıdi. Totyqtyrǵyshtardyń qatysynda siltilermen balqý jeńildeý ótedi.
Vólfram — eń aýyr metal, onyń tyǵyzdyǵy 19,3g/sm3. Vólfram eń qıyn erıtin metal. Onyń balqý temperatýrasy 3377°S, qaınaý temperatýrasy 5800°S. Bý qysymy kelesideı:
Temperatýra,°S |
3990 |
4507 |
4690 |
4886 |
5168 |
5403 |
5666 |
5927 |
Bý qysymy, synap baǵanymen, mm. |
1 |
10 |
20 |
40 |
100 |
200 |
400 |
760 |
Taza vólfram - aq nemese aq-jyltyr tústi metal, onyń túri platınaǵa uqsas, qattylyǵy 350kg/mm2, menshikti elektrkedergisi 5,5om sm (20°S).
Aýada vólfram ózgermeıdi, biraq untaq túrinde ylǵaldy aýada vólfram jaı totyǵady. 700°S temperatýrada vólfram sýmen árekettesip, dıoksıd túzedi:
W + 2H2O 7000C WO2 + 2N2
Qyshqyldar vólframǵa áser etpeıdi. Konsentrli azot qyshqyly jáne patsha suıyǵy vólframnyń betin totyqtyrady, al ftor jáne azot qyshqyldarynyń qospasynda vólfram erıdi. Vólfram sonymen qatar qanyqqan qymyzdyq qyshqyldyń eritindisinde sýtek peroksıdi (30%-tik eritindisi) qatynasynda erıdi, bul jaǵdaıda vólframnyń qymyzdyq qyshqylymen kompleksti qosylysy túziledi. Siltilerdiń eritindisi vólframǵa áser etpeıdi, biraq totyqtyrǵysh qosqanda, mysaly, sýtek peroksıdi nemese amonıdiń peroksosýlfaty, vólfram amıaktyń eritindisinde erıdi, sebebi totyqtyrǵysh qosqanda jaqsy erıtin vólframnyń oksıdi túziledi:
WO3 + 2NN4ON → (NH4)2WO4 + H2O
Siltilerdiń balqymasynda aýa qatysynda vólfram jaı erıdi:
W + KON + 1,5O2 → K2WO4 + N2O.
Totyqtyrǵyshtardyń qatynasynsa vólfram siltilermen nemese sodamen jaqsy balqıdy, bul jaǵdaıda vólframdy qyshqyldyń tuzdary túziledi.
Ottekpen qosylystary
Alty valentti molıbdenniń oksıdi MoOz - molıbden qyshqylynyń angıdrıdi. Aqshyl-jasyl zat, qyzdyrǵanda sarǵaıady, balqý temperatýrasynan tómenirek bolsa, ushyp ketedi.
Temperatýra,°S |
735 |
785 |
814 |
851 |
892 |
955 |
1082 |
1151 |
Bý qysymy, synap baǵanasymen mm. |
1 |
10 |
20 |
40 |
100 |
200 |
400 |
760 |
MoO3 – tiń balqý temperatýrasy 7950S, qaınaý temperatýrasy 11510S.
Sýda molıbden oksıdi azdap erıdi. Ádebıette erigishtik týraly ár túrli maǵlumattar bar 0,4g/l, 1,07g/l, 2 g/l. Ystyq sýda (79°S) molıden oksıdiniń erigishtigi 21,06 g/l.
Molıbden oksıdi sýmen áreketteskende molıbden qyshqyly túziledi:
MoO3 + N2O → N2MoO4.
Sonymen qatar molıbden qyshqylyn molıbdattardyn eritindisine qyshqyldardy qosqanda alýǵa bolady:
Na2MoO4 + 2NS1 → N2MoO4 + 2NaS1.
Molıbden qyshqyly eki gıdrat túzedi: dıgıdrat MoO3 ·2N2O nemese N2MoO4N2O, sary tústi jáne monogıdrat MoOz N2O nemess N2MoO4 aq tústi. Qyzdyrǵanda (60°S) dıgıdrat monogıdratqa aýysady, 115-130°S temperatýrada qyzdyrǵanda monogıdrat angıdrıdke almasady:
MoO3·2N2O 600C MoO3N2O 1150-1300 MoO3.
Molıbden qyshqyly jáne molıbden oksıdi amfoterli qasıetter kórsetedi (vólframnan aıyrmashylyǵy), siltiler men áreketteskende molıbdattar túziledi (molıbden qylynyń tuzdary):
MoO3 + 2NaOH → Na2MoO4 + N2O;
Natrıı molıbdaty
MoO3 + 2NH4OH → (NH4)2MoO4 + N2O;
Amonı molıbdaty
H2MoO4 + 2NaOH → Na2MoO4 + 2N2O;
H2MoO4 + 2NH4OH → (NH4)2MoO4 + 2N2O.
Olar sondaı-aq mıneraldy qyshqyldarda da erıdi, bul onyń vólfram qosylystarynan aıyrmashylyǵy; osy aıyrmashylyqty tájirıbede paıdalanady:
MoO3 +H2SO4 → (MoO2)SO4 + H2O
Molıbdenıl súlfaty
N2MoO4 + N2SO4 → (MoO2)SO4 + 2N2O.
Molıbden qyshqyly amfoterli qasıetine baılanysty siltili jáne beıtarap eritindilerde MoO42-- molıbdat anıon, álsiz qyshqyldy eritindilerde Mo2O72- - paramolıbdat anıon, al kúshti eritindilerde MoO22+ - molıbdenıl katıon túrinde ómir súredi.
Molıbden qyshqyly jáne molıbden (VI) ıondarynyń eritindidegi kúıi týraly birneshe pikir bar. Eki mysal keltireıik. Iý.V.Morachevskıı jáne L.I.Lebedeva osyndaı qorytyndyǵa keldi: eritindide birdeı molıbdenniń (VI) katıondyq jáne anıondyq túrleri ómir súredi. Olardyń arasynda sýtek ıondarynyń qatysýymen árekettesý bolýy múmkin:
N2MoO4 ↔ N+ + NMoO4-
N2MoO4 + N+ → NMoO3+ + N2O;
NMoO4 + NMoO3+ → N2Mo2O7.
K.B.Iasımırskıı jáne I.I.Alekseeva osyndaı pikirge keldi: molıbden qyshqylynyń konsentrasıasy 10-4 M sapasynan tómenirek bolsa, álsiz qyshqyldy eritindilerde ol jaı molekýla túrinde ómir súre alady, al joǵary konsentrasıada molıbden qyshqylynyń polımerlenýi bastalady. Polımerlený rN-qa baılanysty: qyshqyldy eritindilerde (rN<4) gomonýkleardy komplekster túziledi - (N2MoO4)n rN 4-6 aralyǵynda - (N2MoO4)n-1( MoO4)(n+1) qosylystar túziledi, rH>6,5 bolǵanda polımerlený joq.
Tehnıkalyq molıbden oksıdi molıbdentti NMoS2 (tabıǵattaǵy molıbdenniń mıneraly) kúıdirý arqyly alynady:
MoS2 + 3,5O2 → MoO3 + 2NH3↑ + H2O
Taza molıbden (vólfram) oksıdi tehnıkalyq oksıdinen (ushqysh qasıetterin paıdalanyp) jáne amonı molıbdatynan kúıdirý arqyly alynady:
(NH4)2MoO4 → MoO3 + 2NH3↑+ H2O
(NH4)2WO4 → WO3 + 2NH3↑+ H2O
Vólfram oksıdi nemese vólfram angıdrıdi WO3 – sary untaq zat, qyzdyrǵanda sarǵysh-qyzyl túske aınalady. Bý qysymy 13570S temperatýrada bir atmosferaǵa teń, biraq vólfram oksıdiniń ushýy tómengi temperatýrada bastalady. Sondyqtan vólfram oksıdin vólfram qyshqylynan alyp kúıdirgende temperatýra 800-8500S aspaý kerek.
Vólfram oksıdi sýda jáne qyshqyldarda erimeıdi, biraq keıbir ádebıetterde onyń sýda erigishtigi 0,02g/l dep kórsetilgen. Óte konsentrli tuz qyshqylynda WO3 koloıdty eritindiler beredi. Siltilerde jáne amıakta jaqsy erıdi:
WO3 + 2NaOH → Na2WO4 + H2O
WO3 + 2NH4OH → (NH4)2WO4 + H2O
Kómirtek jáne sýtektiń qatysynda qyzdyrsa vólfram oksıdi totyqsyzdanyp, karbıt nemese taza metal túzedi. Totyqsyzdaný prosesi júrgende aldymen birneshe tómengi oksıdter túziledi (400-7000S).
WO3 – Vólfram qyshqylynyń angıdrıdi, biraq týra ádispen – sýda eritip alýǵa bolmaıdy (WO3 sýda erimeıdi). Alý jaǵdaıyna baılanysty ár túrli folfram qyshqyldary túziledi:
1) Normaldik vólfram qyshqyly H2WO4 nemese WO3 · xH2O ,bul qyshqyl vólframattar kúshti qyshyldarmen áreketteskende túziledi:
2)
Na2WO4 + 2HCl → H2WO4
H2WO4 – sary tústi krıstaldy zat, kúıdirgende sý bólinip vólfram oksıdi túziledi:
H2WO4 t→ WO3 + H2O
3) WO3 · nH2O– aq amorfty turaqsyz modıfıkasıasy. Bul qyshqyl vólframattardan gıdrolızdeý aryqyly nemese suıytylǵan qyshqyldary qosqanda, aq tústi tunba túrinde bólinedi, qyzdyrǵanda sary tústi modıfıkasıaǵa aınalady:
H2WO4 + 2HCl → WO3 · nH2O (aq tústi) + 2NaCl
H2WO4+ 2H2O → WO3 · nH2O (aq tústi) + 2NaOH
WO3 · nH2O (aq tústi) → WO3 · nH2O (sary tústi)
4) Sýda erıtin metafolfram qyshyqyl 4WO3 · H2O bul qyshqyldyń ızopolıqyshqyldary qatynasy bar dep qarastyrýǵa bolady. Izopolıqyshqyldardyń jalpy formýlasy – ýEO3· hN2O (ý˃h).
Vólfram qyshqyldary sáıkes tuzdar túzedi – normaldy vólframattar (Me2WO4) jáne metavolframattar (Me2O·4WO3). Sonymen qatar belgili turaqty paravolframattar(5Me2O·12WO3) – paravolfram qyshqyldyń tuzdary, bul qyshqyl taza túrinde belgisiz. Tehnologıada jáne analızde eń mańyzdysy normaldy vólframattar jáne paravolframattar bolyp tabylady.
Molıbden oksıdin MoO3 sýtekpen totyqsyzdandyrǵanda molıbdenniń tómengi valenttiligine sáıkes oksıdter túziledi.Totyqsyzdaný syzbanusqasy mynadaı:
MoO3 → Mo2O5 → MoO2 → Mo2O3 → MoO → Mo
Glemzerdiń jumystarynda alty jáne bes valentti molıbdenniń arasynda birneshe oksıdterdiń túzilýi kórsetilgen: Mo4O11 Mo8O23, Mo9O26.
Basqa jumystarda — molıbden oksıdiniń sýtekpen totyqsyzdanýy tórt satyly ótetini týraly (360-690°S) aıtylǵan:
MoO3 → MoO2,98 → MoO2,75 → MoO2 → Mo
Molıbdenniń dıoksıdi MoO2 - qara-qońyr-kúlgin tústi, sýda jáne siltilerde erimeıdi. Siltili qasıetteri bolǵandyqtan jaı ǵana mıneraldy qyshqyldarda erıdi, ásirese kúkirt qyshqylynda jaqsy erıdi. Molıbdat eritindisinen sirke nemese álsiz kúkirtti qyshqyl ortada elektrolız ótkizgende MoO2 katodta qara tústi tunba túrinde bólinedi.
Molıbdat eritindisinde totyqsyzdandyrǵyshtardyń áserinen
"kók totyq" nemese "molıbden kógi" dep atalatyn molıbdenniń bes valentti oksıdi túziledi.
Bul reaksıa óte sezimtal (sezimtaldyǵy vólframǵa tán reaksıadan da artyq), sondyqtan analıtıkalyq hımıada molıbdendi anyqtaǵanda qoldanylady.
MoVI MoV juptyń totyǵý-totyqsyzdaný potensıaly +0,5V teń, sondyqtan totyqsyzdandyrǵysh retinde eki valentti qalaıy nemese úsh valentti tıtannyń eritindilerin qoldanýǵa bolady (olarmen salystyrǵanda E° Sn4+/Sn2+ jáne Ti4+/Ti3+ teristeý). Sonymen qatar ár túrli potensıaldary teris metaldardy - qalaıy, vısmýt, qorǵasyn, kadmıı, myrysh jáne árbir organıkalyq qosylystardy, mysaly glúkozany paıdalanýǵa bolady.
Vólframnyń tómengi oksıdterine "kók totyq" dep atalatyn qosylystary jatady. Kók totyqtyń formýlasy W2O5, biraq onyń quramy kúrdelileý. WO3 jáne WO2 arasynda WO2.72 nemese W18O49 jáne WO2.9 nemese W20O58 oksıdter túziledi dep sanalady.
Kók totyqty keıde vólframo-volframattar (WO2)2 WO4 (vólfram qyshqylynyń vólfram tuzy) dep qarastyrady. Katıonnyń rólinde vólframıl ıon - WO2+.
Kók totyqtar vólframattar eritindisine nemese vólframnyń qurǵaq qosylystaryna ár túrli totyqsyzdandyrǵyshtardy qosqanda túziledi. WVİ/WV juptyń totyǵý-totyqsyzdaný potensıaly +0,26V.
Alty valentti vólframdy totyqsyzdandyrý úshin qalaıy hlorıdi, fosforıtti qyshqyl, hrom (II), tıtan (III) eritindilerin jáne metaldardy: myrysh, qalaıy, qorǵasyn, temir, alúmını jáne ár túrli amálgamalardy qoldanýǵa bolady.
Totyqsyzdandyrǵyshtarǵa baılanysty alty valentti vólframdy bes-, tórt- jáne úsh- valentti kúıine totyqsyzdandyrýǵa bolady. Natrıı vólframaty eritindisine temir (II) súlfatynyń eritindisin qosqanda, vólfram (VI) vólfram (IV)-ge deıin totyqsyzdanyp, tunbaǵa qońyr tústi vólfram dıoksıdi túsedi:
Na2WO4 + 2FeSO4 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + WO2↓ + Na2SO4 + 2H2O
Vólframnyń dıoksıdi sýda erimeıdi. Ol aýada qyzdyrǵanda ońaı totyǵyp, WO3 túziledi.
Vólfram dıoksıdi vólfram metalyn WO3-ge deıin totyqtyrǵandaǵy aralyq ónimi nemese kerisinshe WO3-ti sýtekpen metalǵa deıin totyqsyzdandyrǵanda túziledi. Vólfram dıoksıdi álsiz negiz qasıet kórsetedi. Kúkirt qyshqylynda eritkende qyzyl tústi tuz túziledi W(SO4)2. Aýada siltilermen áreketteskende vólfram dıoksıdi WO3-ke deıin totyǵyp, siltilerde erip, vólframattar týzedi.
Molıbdattar jáne vólframattar
Molıbden oksıdi MoO3 siltilerdiń eritindilerinde nemese amıakta erip, molıbden qyshqylynyń tuzdaryn - molıbdattardy túzedi. Siltilerdiń nemese amıaktyń artyq mólsherinde jaı (normaldik) molıbdattar túziledi, jalpy formýlasy Me2MoO4 (Me — bir valentti katıon):
MoO3 + 2NaOH → Na2MoO4 + H2O
MoO3 + NH4OH → (NH4)2MoO4 + H2O
Silti jáne molıbden oksıdiniń arasynda qatynasy tómendegen saıyn tuzdardyń quramy kúrdelenip, jalpy formýlasy hMe2OýMoO3 (ý>h) tuzdar túziledi. Osy qosylystar — ızopolıqyshqyldardyń tuzdary dep sanalady, olardy kompleksti qosylystar dep qarastyrýǵa bolady. Izopolımolıbdattar arasynda eń belgili: dımolıbdattar Me2O ·2MoO3 ·nN2O, paramolıbdattar 3Me2O · 7MoO3 nN2O, nemese 5Me2O ·12MoO3 ·nN2O, meta-molıbdattar Me2O·ZMoO3·nN2O nemese Me2O · 4MoO3·nN2O, 10-molıbdattar (Me2O-nyń bir molekýlasyna MoO3-tiń 10 molekýlasy dál) jáne 16-molıbdattar jáne t.b. Tájirıbede normaldy molıbdattar jáne paramolıbdattar, sonyń ishinde amonı paramolıbdaty paıdalanylady.
Natrıı molıbdatyn Ka2MoO4 molıbden oksıdin natrıı gıdroksıdi eritindisinde eritip alýǵa bolady:
MoO3 + 2NaOH → Na2MoO4 + H2O
Normaldy natrıı molıbdaty aq tústi, eki túrli zat. Birinshisiniń quramynda eki molekýla sý bar - Na2MoO4-2N2O, ekinshisi - sýsyz Na2MoO4. Sýsyz natrıı molıbdaty 687°S temperatýrada balqıdy, sýdaǵy molıbdattyń erigishtigi kelesi: 0°S temperatýrada - 44,3g/100g sýda, 100°S temperatýrada -83,8g erıdi. Dıgıdrattyń erigishtigi kóbirek: 20°S temperatýrada 86g/100g sýda, 100°S temperatýrada - 118 g.
V.I. Spısyn jáne I.M. Kýleshov silti metaldardyń ızopolımolıbdattaryn tolyq zerttedi, sonyń ishinde termıalyq analızben kalıı, rýbıdıı, sezıı molıbdattaryn zerttedi. Izopolımolıbdattardy 1000-1200°S temperatýrada qyzdyrǵanda olar tuzdardyń ajyratylýy MoO3 mólsherine baılanysty ekenin dáleldedi. Mysaly, úshmolıbdat (quramynda úsh molekýla MoO3) ajyratylmaı ushyp ketedi, tetramolıbdattar ajyratylǵanda tek qana MoO3 ushyp ketip, sonyń nátıjesinde qarapaıym molıbdattarǵa aınalady.
Amonı molıbdaty (MN4)2MoO4 konsentrli amıaktyń eritindisi molıbden oksıdimen áreketteskende alynady:
MoO3 + 2NN4ON → (NN4)2MoO4 + N2O.
Amonı molıbdaty eritindisinen amonı paramolıbdatynyń krıstaldary 3(NN4)2O·7MoO3·4N2O bólinedi, eger amıaktyń jáne molıbden oksıdiniń arasynda qatynasy 1:1 azdaý bolsa, eritindilerdi býlandyrǵanda nemese jaılap beıtaraptandyrǵanda osy jaǵdaıǵa jetýge bolady.
Normaldy amonı molıbdaty úı temperatýrasynda jarym-jartylaı amıakty bólip shyǵarady, 90°S temperatýradan joǵary bolsa — sý bólinedi, al 150°S temperatýradan joǵary bolsa — tuz tolyq ydyrap, molıbden oksıdi MoO3 túziledi:
(NH4)2MoO4 1500C MoO3 + 2NH3↑ +H2O
Paramolıbdattan úı temperatýrasynda amıak bólinbeıdi, al 150°S temperatýradan joǵary - ońaı ydyrap, molıbden oksıdi túziledi:
5(NH4)2O·12 MoO3 1500C 12MoO3 + 10NH3↑ +5H2O
Ammomıı paramolıbdaty — molıbdenniń eń mańyzdy tuzy jáne molıbdenniń shıkizattardy óńdegendegi aralyq ónimi.
Kálsı molıbdatyn SaMoO4 myna reaksıa arqyly alýǵa bolady:
Na2MoO4 + SaS12 → SaMoO4↓+ 2NaS1.
Kálsı molıbdaty – aq tústi krıstaldy zat, sýda erimeıdi (EKSaMoSİ4= ) V. I.Spısıyn jáne I.A. Savıch kálsı molıbdatynyń sýda ár túrli temperatýrada erigishtigin zerttedi. Kálsı molıbdatynyń erigishtigi men temperatýranyń baılanysy 5-sýrette keltirilgen: tuzdyń maksımaldy erigishtigi 80°S temperatýrada baıqalady, erigishtigi 10,9mg molıbden 100g eritindide. 50°S temperatýradan tómen kálsı molıbdatynyń erigishtigi 800S temperatýraǵa qaraǵanda bes ese azdaý.
Qorǵasyn molıbdaty RbMoO4 kelesi reaksıa arqyly túziledi:
Na2MoO4 + Pb(NO3)2 → PbMoO4↓ + 2NaNO3
Molıbdendi gravımetrlik ádispen anyqtaǵanda qorǵasyn molıbdatyn paıdalanady. Qorǵasyn molıbdaty sary tústi zat, 1089°S temperatýrada balqıdy, sýda erimeıdi (EK PbMoO4 = 4,0-10-6).
Molıbden tabıǵatta kálsı jáne qorǵasyn molıbdattary túrinde kezdesedi.
Molıbdattardyń basqa alyný joly - qatty fazaly reaksıa: molıbden oksıdiniń basqa metaldardyń oksıdterimen nemese tuzdarmen árekettesýi arqyly:
MoO3 + SaO → SaMoO4;
MoO3 + Rb → RMoO4;
MoO3 + SuO → SuMoO4
Keıbir molıbdattardyń alynýy jáne olardyń qasıetteri 6-kestede keltirilgen.
Molıbdattardyń sýda erigishtigi shamaly (g/l):
Tuzdar |
200C |
1000C |
CaMoO4 |
0,061 |
0,08 |
CuMoO4 |
0,162 |
1,61 |
Zn MoO4 |
1,57 |
1,94 |
Fe MoO4 |
0,034 |
0,16 |
Pb MoO4 |
0,08 |
- |
Normaldy vólframattar — tuzdar, jalpy formýlasy MeWO4. Bul tuzdardyń vólframnyń hımıasynda jáne tehnologıasynda mańyzy zor.
Sýda tek qana siltili metaldardyń jáne magnııdiń vólframattary erıdi. Osy qasıetti vólframnyń tehnologıasynda jáne analızde paıdalanady: siltili vólframat eritindisinen erimeıtin siltili jer nemese aýyr metaldardyń vólframattaryn alýǵa bolady, mysaly:
Na2WO4 + SaS12 → SaWO4↓+ 2NaS1
Silti metaldardyń vólframattaryn alý úshin:
1) Vólfram oksıdin siltili eritindide nemese amıakta eritedi:
WO3 + 2NaOH → Na2WO4 + H2O
WO3 + 2NH4OH → (NH4)2WO4 + H2O
2) Siltimen nemese sodamen erimeıtin vólframattardy balqytady, mysaly:
CaWO4 + Na2CO3 → + Na2WO4 + CaO + CO2↑
CaWO4 + 2NaOH → + Na2WO4 + Ca(OH)2↓
Balqymaǵa sý qosqanda vólframatynyń eritindisi paıda bolady.
Vólframattar ádettegi temperatýrada turaqty, tabıǵatta vólfram ár túrli vólframattar túrinde kezdesedi. Normaldy vólframattyń ushqyndyǵy tek qana joǵary temperatýrada baıqalady:
Me2WO4 → Me2O + WO3
Molıbdattardyń túzilý jaǵdaılary
Reagent |
Reaksıa bastalý temperatýrasy |
Jyldam árekettesý temperatýra aralyǵy |
Reaksıa ónimderiniń quramy jáne qasıetteri |
CuO |
390 |
480-685 |
SaMoO4 - aq tústi, 1000 °S temperatýradan joǵary balqıdy, amıak eritindisinde ydyramaıdy. |
CaCO3 |
300 |
500-685 |
- |
CuO |
300 |
500-600 |
CuMoO4 - jasyl-sary týsti, 820°S temperatýrada balqyp ydyraıdy. Amıak eritindisinde erıdi. |
CuSO4 |
400 |
600-700 |
- |
FeO |
300 |
500-600 |
ǴeMoO4 - qara týsti, Ia50°S temperatýrada balqıdy, aýada qyzdyrǵanda ydyrap Ǵe2O3 jáne MoO3 túziledi. Amıak eritindisinde baıaý erıdi. |
PbO |
340 |
500-600 |
RbMoO, - aq tústi, 1065°S temperatýrada balqıdy, amıak eritindisinde erimeıdi. |
ZnO |
400 |
600-700 |
ZnMoO4- qyzyl tústi, 700°S temperatýrada balqıdy, amıak eritiıdisinde erıdi. |
Li2WO4 |
Na2WO4 |
K2WO4 |
Pb2WO4 |
Cs2WO4 |
12000C |
12000C |
10000C |
9500C |
9000C |
Siltili metaldar molıbdattary vólframǵa uqsas ydyraıdy.
Paravolframattar. Eger siltili vólframat eritindisin tuz qyshqylymen beıtaraptandyrsa, onda qyshqyldyń ekvıvalenttik mólsherin qosqanda vólfram qyshqyly túziledi:
12Na2O·WO3 + 2HCl → H2O · WO3↓ + 2NaCl,
nemese
12Na2O·12WO3 + 24HCl → WO3 + 12H2O↓ + 24NaCl,
Eger qyshqyldyń mólsheri kem bolsa, onda beıtaraptaný reaksıasy aıaǵyna deıin jetpeıdi, paravolframat túziledi:
12WO3 + 14HCl → Na2O·12WO3 +14 NaCl + 7H2O
Iaǵnı paravolframattar normaldy vólframattardan siltili metaldyń oksıdiniń mólsheri az bolýymen erekshelenedi. Sondyqtan amıaktyń ushqyshtylyǵyn paıdalanyp, amonı paravolframattaryn normaldy amonı vólframattaryn býlaý arqyly alýǵa bolady:
12(NH4)2O·12WO3 → 5(NH4)2O·12WO3 + 14NH3↑ + 7H2O
Paravolframattardyń sýda erigishtigi az bolǵandyqtan tájirıbede mańyzy zor; amonı vólframatynyń silti eritindisin qyshqylmen beıtaraptandyrsa paravolframattyń qurylýyn vólframnyń taza qosylystaryn alý óndirisinde paıdalanylady. Amonı paravolframatyn kúıdirgende amıak ushyp, taza vólfram oksıdi qalady:
5(NH4)2O·12WO3 → 12WO3 + 10NH3↑ + 7H2O
Jalpy túrde paravolframattardyń formýlasy 5R2O·12WO3·xH2O (R – siltili metal nemese amonı).
Peroksıd qosylystary
Sýtek peroksıdin molıbden qyshqyly eritindisine qosqanda asqyn molıbden qyshqyly H2MoO6 bólinedi – sary tústi, krıstaldy zat. Bul qosylys asqyn qyshqyl qosylystarǵa jatady. Molıbdenniń analogy – hrom sýtek peroksıdin qosqanda asqyn hrom sýtek peroksıdin qosqanda asqyn hrom qyshqylymen salystyrǵanda efırmen ekstrasıalanbaıdy. Peroksıd tuzdary – permolıbdattady nemese asqyn molıbdattary Me2MoOx silti molıbdattar erigindilerine 30%-ti sýtek peroksıdin qosý arqyly alýǵa bolady. Natrıı molıbdaty qanyqqan eritindisinen sýyqta (0°) permolıbdat Na2MoO8 bólinedi. Úı temperatýrasynda Na2MoO8 birtindep sary tústi quramy Na2MoO8 permolıbdatqa almasady, al qyzdyrǵanda jarylyp ydyraıdy. Sary permolıbdat turaqtylaý, tek 200°S temperatýrada jarylady. Sý eritindilerinde permolıbdattar birtindep ydyrap, ottekti bóledi.
Peroksıd qosylystarynyń jalpy formýlasy Me2MoOh (h-tiń ózgerýi 5-ten 8-ge deıin).
Ádebıetterde kelesi peroksıdterdiń alynǵany týraly aıtylǵan: SrMoO5·nN2O - aq sary tústi zat, SrMoO6·ZN2O — sary tústi, SrMoO7·3N20 - qyzyl tústi, SrMoO8 - bordo tústi. Sýtek peroksıdin SaMoO4-ke qosqanda sary tústi (SaMoO6)2O·9N2O, sonymen qatar qyzyl tústi SaMoO8 ·N2O alynǵan. Eger sýytqan (-50°S) kobált hlorıdiniń eritindisine natrıı permolıbdatyn Na2MoO8 (qyzyl) qossa, sosyn temperatýrasyn baıaý kóterse, qara tústi tunba túziledi So2(MoO6)3, sonymen qatar So2(MoO5)3·nN2O alynǵan.
Vólfram molıbden sıaqty sýtek peroksıdimen peroksıd qosylystaryn túzedi (atalýy asqyn vólframattar, pervolframattar nemese vólframnyń peroksıdteri). Jalpy formýlasy Me2WOh (h-tiń ózgerýi 5-ten 8-ge deıin). Quramy Na2WO8·2N2O, sary tústi pervolframat belgili. Bul pervolframat sýda jaqsy erıdi jáne tómengi temperatýrada sýly eritindilerde turaqty. Pervolframattardyń eritindisi kalıı ıodıdin bos ıodqa deıin totyqtyrady, al úı temperatýrasynan joǵary spırtti jáne áldegıdti totyqtyrady /140/. Aq tústi pervolframat - Na2WO6, sary tústi dymqyl aýada 1-2 kún saqtaǵanda pervolframattan túziledi.
Aq pervolframat 60"-70°S temperatýrada ydyrap Na2WO4 ke aınalady.
Galogendermen qosylystary
Molıbden untaq metal kúıinde úı temperatýrasynda ftormen árekettesedi. Hlormen molıbden birqatar hlorıdter túzedi, olardyń quramy temperatýraǵa jáne basqa jaǵdaılarǵa baılanysty. Mysaly, molıbden hlormen nemese fosgenmen 600°S temperatýrada áreketteskende MoSlz túziledi, al tómen temperatýrada — MoS15. Dymqyl aýada MoSl5 totyǵyp, oksıhlorıd MoO2Sl2 túziledi, al sýda gıdrolızdenip MoOSl3 túziledi:
2Mo + ZS12 → 2MoCl3
2Mo + 5S12 → 2MoCl5
4MoS15 + 6N2O + O2 → 4MoO2S12 + 12NS1;
MoS15 + N2O → MoOS13 + 2NS1.
Alty valentti molıbdenniń hlorıdi MoS turaqsyz sıaqty. 7 kestede molıbden hlorıdteriniń balqý jáne qaınaý temperatýrasy keltirilgen.
7 keste
Molıbden hlorıdiniń balqý jáne qaınaý temperatýrasy
Hlorıd |
Temperatýra, °S |
|
Balqý |
qaınaý |
|
MoSl5 |
194 |
268 |
MoSl4 |
320 |
325 |
MoSl3 |
Qaınaý temperatýrasyna jetpeı ydyraıdy |
|
MoO2Sl2 |
170 (1,5 atmosferada) | 156 sýblımırlenedi |
Molıbdenniń oksıhlorıdi ońaı aıdalatyn qasıetin molıbden oksıdin vólframnan jáne basqa elemeniterden tazalaý úshin paıdalanady 600°-7000S temperatýrada MoO3 natrıı hlorıdimen árekettesedi:
2MoO3 + 2NaCl → Na2MoO4+MoO2S12,
al WO3 búl jaǵdaıda natrıı hlorıdimen árekettespeıdi. Molıbdenniń oksıhlorıdi aıdalyp, sary tústi zat túrinde kondensasıalanady.
Tuz qyshqyldy eritindilerde bes valentti molıbden tuz qyshqylynyń konsentrasıasyna baılanysty úsh ár túrli qosylystar túzedi: qyshqyldyń konsentrasıasy 2n tómen bolǵanda — MoO2S12 túziledi, 3n-ten joǵary bolǵanda — MoOS13, al óte qyshqyldy ortada — kompleksti ıon (MoOS15).
Sondaı-aq vólfram galogendermen ár túrli qosylystar túzedi. Olardyń arasynda eń mańyzdysy hlorıdter. Vólfram untaq metal túrinde 500°S temperatýrada qyzdyrǵanda hlormen árekettesip WSİ6 túzedi. Joǵary temperatýrada WSl6, dıssosıasıalanyp WS15 túzedi. WS16 - qara-kók tústi krıstaldar, sýyq sýda erimeıdi, biraq qyzdyrǵanda ońaı gıdrolızdenip oksıhlorıdter WOSl4 jáne WO2S12 túziledi /36/. WS16 ár túrli organıkalyq eritkishterde - spırtte, efırde, tórt hlorly kómirtekte SSl4, kúkirtkómirtekte t.b. erıdi.
Vólframnyń tómengi valenttiligine sáıkes hlorıdter de belgili. WS15 - qara-jasyl tústi krıstaldy zat, balqý temperatýrasy 248°S, qaınaý temperatýrasy 275,6"S. Sýda WS15 ydyrap, «kók totyq» túzedi:
2WCl2 + 5H2O → W2O5 + 10HCl
WS14 — aqshyl-qońyr jaıylyp turǵan zat, sýmen árekettesip ydyraıdy:
WCl4 + 2H2O→ WO2 + 4NS1.
WS1z — bos túrinde bólingen joq, biraq kók-sary tústi qos tuzdary 2WSl3·3MeS1 belgili.
WS12 — sur tústi amorfty zat, aýada turaqsyz, belsendi túrde árekettesedi. WS12 kúshti totyqsyzdandyrǵysh bolǵandyqtan sýdan sýtekti bólip shyǵarady:
WSl2 + N2O → WOS12 + H2↑.
WS14-ti WSl5-tiń býlaryn sýtekpen qyzdyrý arqyly alýǵa bolady, al WS12 -ni - WS14-ti kómir oksıdi gazben qyzdyrǵanda alýǵa bolady.
Vólframnyń hlorıdterin alý úshin ár túrli vólframnyń qosylystaryn paıdalanýǵa bolady, hlorly agent retinde gazdy hlormen, sonymen qatar ár túrli hlordyń qosylystaryn paıdalanýǵa bolady: sýtek hlorıdi, fosgen, tórt-hlorly kómirtek, fosfor hlorıdi jáne t.b. Alynǵan qosylystarǵa jáne reaksıanyń jaǵdaıyna baılanysty ár túrli vólframnyń hlorıdteri túziledi, sonymen qatar hlorıdtermen birge vólframnyń oksıhlorıdteri – WOSl4 jáne WO2Sl2 túzilýi múmkin. WOS14 - uzyn qyzyl ıne tárizdi krıstaldar. Balqý temperatýrasy 209°-211°S, qaınaý temperatýrasy 227,5°S. Sýdy qosqanda WOS14 ydyrap vólfram qyshqylyn túzedi:
WOSİ4 + ZN2O → H2WO4 + 4HCl
WOS14 benzolda, kúkirtkómirtekte, kúkirthlorıdta (SSl) erıdi.
Oksıhlorıd - WO2S12-volframıl hlorıdi - aqshyl-sary krıstaldar, balqý temperatýrasy 259°S, qaınaý temperatýrasy 266°S. Sý qosqanda WO2S12 ydyrap, vólfram qyshqyly bólinip shyǵady:
WO2Cl2 + 2H2O → H2WO4 + 2HCl
Vólfram hlorıdteriniń jáne oksıhlorıdteriniń tómengi temperatýrada ońaı túzilýi vólframnyń tehnologıasynda jáne analızinde paıdalanady.
Vólframnyń galogenıdti qosylystarynyń arasyndaǵy eń qyzyqtysy — geksaftorıd WF6, ádettegi tússiz gaz, balqý Temperatýrasy 19,5°S. Gaz túrinde WF6 aýadan 10 ese aýyrlaý. Sýmen WǴ6 árekettespeıdi, al birshama organıkalyq erigishtermen boıaýly eritindiler beredi.
Vólframnyń geksaftorıdin alý joly kelesi: nıkeldep jasalǵan reaktorda untaq vólfram metalyn ftormen (gaz túrinde) áreketteeý arqyly alynady.
Ádebıetter tizimi:
1. Fersman A.E. Redkıe metaly. 1932, № 4-5.
2. Sajın N.P., Meerson G.A. Redkıe elementy v novoı tehnıke // Hım. naýka ı prom., 1956. T.İ, № 5.
3. Meerson G.A. ı Zelıkman A.N. Metalýrgıa redkıh metalov. Metıallýrgızdat, 1954.
4. Zelıkman A.N., Samsonov G.V., Kreın O.E. Metalýrgıa redkıh metalov. Metalýrgızdat, 1954.
5. Tronov V.G. Kklad rýsskıh ýchenyh v hımıý redkıh elementov. Izd. Znanıe, 1952.
6. Vınogradov A.P. Geohımıa redkıh ı rasseıannyh hımıcheskıh elementov v pochvah. Izd. AN SSSR, 1950.