InfoHub Logo

Ońtústik Qazaqstan obylysy
Shardara aýdany
№ 16 kolej
Oryndaǵan: Tu-43 top stýdenti Qaıyrbek Uldana Asylhanqyzy
Jetekshisi: Aıtenova Nurgýl Ydyrysqyzy

 

Jospar:

1. Tarıhı maǵlumattar

2. Fızıkalyq jáne hımıalyq qasıetteri

1. XVII ǵasyrda Soltústik Amerıkada qara tústi slúdanyń altyn syzyqtary bar mıneraly ashylǵan. Ony Anglıaǵa jiberedi, bul mıneral Brıtan mýzeıinde 150 jyl jatty. 1801 jyly hımık Hachet osy mıneraldy zertteýge kirisip, quramynan temirdi nemese qyshqyldy oksıdtiń qasıeti bar belgisiz zatty tapty. Bul jańa elementti kolýmbı, al mıneraldy kolýmbıt (mıneraldy tapqan jer – Kolýmbıa – Amerıka) dep atalady.

1802 jyly shved zetteýshisi Ekeberg keıbir skandınav jáne fın mıneraldarynda taǵy jańa zat tapty, ony tantal dep atady. Bul ataý grek fılosofıasyndaǵy – Tantal belgisine qoıylǵan, sebebi jańa element qyshqyldarǵa turaqtylyǵyn kórsetedi. Tantal qasıetteri kolýmbıdiń qasıetterine óte jaqyn bolyp shyqty, sondyqtan kóp ǵalymdar kolýmbıı men tantal bir element dep sanap júrdi.

Hachet pen Ekeberg tantaldyń jáne kolýmbııdiń qospasyn ashty, birinshi-sinde - kolýmbııdiń, ekinshisinde - tantaldyń mólsheri kóbirek boldy.

1884 jyly Roze bir mıneralda eki elementti — tantal men kolýmbııdi tapty, ony nıobıı dep atady (Nıobeıa — Tantaldyń qyzy).

1865 jyly Marınák tantaldyń jáne nıobııdiń qasıetterin zerttegen-de metaldardy bir-birinen ftorıdti ádispen bóldi. Taza tantal birinshi ret tek qana 1903 jyly, al taza nıobıı — búdan da keıinirek alynǵan.

2. Tantal men nıobıı vanadı sıaqty perıodtyk, júıeniń besinshi tobyna kiredi. Biraq nıobıı, ásirese tantal vanadımen salystyrǵanda óte aýyr totyqsyzdanady. Sondyqtan tájirıbede bes valentti qosylystarmen jumys isteledi. Atomdarynyń elektrondyq qurylysy: nıobıı — 2, 8, 18, 12, 1; tantal — 2, 8, 18, 32, 11, 2.

1 keste

Elementterdiń negizgi sıpattamalary:

Tantal men nıobııdiń hımıalyq qasıetteri óte uqsas, olar tabıǵatta birge kezdesedi, sondyqtan olardy bir-birinen bólý óte qıyn.

Syrtqy túrine qaraǵanda nıobıı jáne tantal metaly platınaǵa uqsas.

Sıpattamalar	Nıobıı	Tantal
Rettik nomiri	41	73
Atomdyk, salmagy	92.91
Tyǵyzdyk,	-	16,6
Atomynyń radıýsy, A°	1,46	1,46
Bes valentgi ıonnyń radıýsy, A°	0,69	0,69
Elektr kedergisi, om	15.22 10 5 (0“S)	13,5-10'6 (20°S)
K,aınaý temperatýrasy, °S	4822	5292
Balký temperatýrasy, °S	2497	2997

Metaldardyń fızıka-mehanıkalyq qasıetteri óte joǵary, biraq bul qasıet-ter metaldardyń tazalyǵyna baılanysty.

Metaldardyń eń baǵaly qasıetteri - qyshqyldarǵa turaqtylyǵy joǵary, olar konsentrli azot jáne patsha qyshqyldarynda erimeıdi.Tantal óte turaqty. Bul qasıetter 2 kestede nıobıı men tantaldyń ár túrli qyshqyldarda korroııasynyń málimetterinen kórinip tur.

2 keste

Nıobıı men tantaldyń qyshqyldardaǵy korozıasy

Ertindiler	Nıobıı			Tantal
	Tem-pera-týra, 0S	Táji-rıbe uzaq-tyǵy, kún	Korro-zıa jyldam-dyǵy, mg/dm2 kún		Tempe-ratýra, 0S	Táji-rıbe uzaq-tyǵy, kún	Korro- zıa jyl-damdy-ǵy, mg/dm2 kún
Konsentirli tuz            qyshqyly	100	82	23,4		19-26	135	0,0
	21	67	0,6
Konsentirli azot qyshqyly	100	67	0,0		19-26	135	0,0
Konsentirli kúkirt qyshqyly	50	67	4,8		19-26	135	0,0
	175	1	úlgi tolyq erıdi		175	30	1,4
					300	3 saǵat	3960,0
“Hrom qospasy”	100	42	46,4		19-26	135	0,0
Qymyzdyq qyshqylynyń qanyqqan eritindisi	21	82	3,3		96	90	0,1
85%-ti fosfor qyshqyly	100	31	19,3		145	90	0,05
	21	82	0,07

Kesteden qyzdyrǵanda kúkirt qyshqyly nıobııdi tolyq, al tantaldy azdap eritetinin kórýge bolady. Eki metal azotjáne fosor qyshqyldarynyń qospalarynda erıdi, bólek ftor qyshqyly nıobııge jaı áser etedi, al tantalǵa áser etpeıdi. Taptaldyń qyshqyldarǵa joǵary turaqtylyǵy kon-sentrli azot-, brom-, tuz qyshqyldaryn, súıytylǵan bromdy býlandyrǵanda, ydys jasaǵanda paıdalanylady. Silti eritindileriniń nıobııge azdap áseri bar, al tantalǵa áseri joq. Nıobıı men tantal balqyǵan siltilermen áreket-tesip, tuzdar nıobattar jáne tantalattar túzedi. Kez kelgen tuzdardyń bal-qymalary meı organıkalyq qosylystary nıobıı men tantalǵa ásár stpeıdi.

Nıobıı men tantaldyń basqa mańyzdy qasıetteri: gazdardy — sýtekti (1 sýret), ottekti (9 sýret), azotty jáne t.b. sińirýi. Bul eki metal gıdrıdter  túzedi: NbN, Ta₂N, TaN. Nıobıı men tantal ottekti 0,8%-ke deıin eritedi:

1 sýret - Tantal men nıobııdegi sýtek erigishtiginiń temperatýradan táýeldiligi

Nıobıı men tantal kóp metaldarmen quımalar beredi, kóbinese olardyń baǵaly qasıetteri bar, sondyqtan tájirı bede mańyzy zor.

2 sýrette metaldaǵy ottek mólsherinen onyń elektr qarsylyǵynyń táýeldiligi kórsetilgen.

2 sýret - Metaldaǵy ottek mólsherinen onyń elektr qarsylyǵynyń táýeldiligi

Ottekpen qosylystary

Nıobıı men tantal qyshqyldy qasıetteri bar oksıdter túzedi. Biraq tabıǵatta ózderi qyshqyldardyń tuzdary túrinde kezdesedi, sondyqtan uzaq ýaqyt boıy olardy — “jer qyshqyldary” nemese “ashshy jerler” dep atap júrdi.

Nıobıı (V) men tantaldyń (V) oksıdteri Nb₂O₅ jáne Ta₂O₅- aq tústi, usaq krıstal untaqtar, sýda erimeıdi, baıaý balqıdy. Untaq nıobıı metaly 400°S temperatýrada ottekte janyp oksıd túzedi:

4Nb +5O₂ →^400° 2N₂O₅.

Nb₂O₅ 1150°S temperatýraly vakýmda dıssosıasıalanady:

Nb₂O₅ →^1150° 2NO₂ +½ O₂ .

Tantal oksıdi tantal metalyn qyzdyrý arqyly alynady (nıobııge uqsas).

Nıobıı men tantaldyń oksıdteri sýda erimeıdi, biraq eń sońǵy jumystarda olardyń sýda az bolsa da erıtindigi kórsetilgen: Nb₂O₅ -tiń sýda erigishtigi — 1793 mg/ml, al Ta₂O₅ - 162 mg/l (3 sýret).

3 sýret - Nıobıı men tantal oksıdteriniń qyshqyldarda erigishtigi:

1 - nıobıı oksıdiniń tuz qyshqylynda;

2 - tantal oksıdiniń tuz qyshqylynda; 3

3 - nıobıı oksıdinin kúkirt qyshqylynda;

4 - tantal oksıdiniń kúkirt qyshqylynda Nb₂O₅ sýtekpen nemese kómirtekpen 1200-1300°S temperatýrada totyqsyzdandyrǵanda nıobııdiń tómengi oksıdteri alynady: Nb₃O₅, Nb₂O₃, Nb₂O, NbO₂, NbO.

Nıobıı (IV) oksıdi  NbO₂nemese Nb₂O₄ qara-kók tústi zat, aýada turaqty, 850°S temperatýrada qyzdyrǵanda totyǵyp, nıobıı oksıdi Nb₂O₅  túziledi. Tómengi oksıdterdiń tájirıbelik mańyzy joq. Tantaldyń tómengi oksıdteri turaqsyz, qyzdyrǵanda ońaı totyǵady.

Nıobıı men tantaldyń oksıdteri konńentrasıasy ár túrli tuz jáne kúkirt qyshqyldarynda erıdi. Erigishtikteri oksıdterdiń kúıdirý temperatýrasyna baılanysty.

Mysaly, 400°S temperatýrada tuz qyshqylynda kúıdirgende Nb2O5 jaqsy erıdi, al Ta2O5 — 800°S temperatýrada kúıdirgende - jaqsy erıdi. Oksıdter tuz qyshqylymen áreketteskende — hloroksıdter, formýlasy MeOS13, al kúkirt qyshqylynda ıon MeO3+ túzedi:

Nb₂O₅ + 6NS1 → 2NbOS1₃ + ZN₂O;           

Nb₂O₅ + ZN₂SO₄ → (NbO₃)₂+(SO₄)₃ + ZN₂O.

 

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.

---