Боб керамика ва шишалар кимёвий технологияси

Бериллий оксиддан бериллий хлорид олиш технология­си. Бу жараённи И. В. Авдеев XIX асрнинг урталарида урган- ган булса, кейинчалик уни В.И. Спицин, А. И. Беляев ва А.Б. Новоселовалар урганиб чикишди. Бу жараёнда ВеО га газ холидаги хлор кумир иштирокида берилади. Унда ВеО+ С+ С1₂ = ВеС1₂+СО реакция 600°С да бошланади, 900 — 950°С да юмшоқ утади. Агар хлор гази урнига СС1₄ ишла- тилса, жараённинг температурасини камайтириш мумкин, (кумир кушилмайди) технология анча осонлашади, яъни жараён 650 — 700°С да боради.
2ВеО + СС1₄ —> 2ВеС1₂ + С0₂ (92 — 94%) хосил булади. 302

ВеО таркибидаги Fe, Al, Si оксидлари хлорланиш тем- пературасида (900 — 950°С) хлорланиб, улар ҳам худди ВеС1₂ га ухшаб газ ҳолатига утади. Бу аралашмаларнинг совиш температуралари ҳар хил булганлиги учун биринчи галда ВеС1₂ конденсатланади ва ундан сунг Fe, Al, Si хло- ридлари конденсатланади, яъни уларнинг кайнаш темпе­ратураси билан богланиши куйидагича булади:
хлоридлар ВеС1₂ FeCl, А1С1₃ SiCl₄
қайнаш t°C си 492 319 183 58
Лекин бунда тоза ҳолда BeCI, ни олиб булмайди, шу­нинг учун у кдйта х,айдаш оркдли тозалаб олинади.
Курук хрлдаги ВеО (50%ВеО) га кумир билан ёпишкок модда кушиб брикет килинади (150 кг/см² босимда бри- кетланади). Брикетлар 1000°Сда коксланади. Кейин шахта электручокҳарида хлорланади. Хлорли Be, Al, Fe, Si ни- келли йиггичларда йигилади ва уни водородли пулат му­фель учокларида 500 — 550°С да ҳайдалади. Совитиш йули билан металл хлорид газлари конденсация қилиниб, юкрридаги жадвалга асосан тозаланади.
ВеС1₂ электролизи. Электролиз жараёни ВеС1₂ + NaCl = 1:1 нисбатда бериллий металлининг эриш температураси- дан паст температурада олиб борилади. ВеС1₂ + NaCl =1:1 нисбати эвтектик нуктага яқин (58,7% ВеС1₂ + 41,3% NaCl) булиб 215°С да эрийди. ВеС1₂ ни ажралиш потенциали эв­тектик таркибда куйидаги температуралар билан боглиқ:
температура, 7°С 420 600 700
ажралиш кучланиши: 2,08 1,99 1,93
Электролиз жараёни копкркли никель тигелларда (ба- ландлиги 800 мм, диаметри 500 мм) олиб борилади. Ти­гель катод, графит анод (d= 100, h= 1200мм) сифатида ишлатилади. Электролит эритмаси температураси 350°С булиб, 10 та электролизёрларда амалга оширилади. Бу хдмма электролизёрлардаги кучланиш 40 — 50 вольт ва 500 ампер ток кучини ташкил килади.
Ажралиб чикаётган хлор гази тигель копкоридаги кувур оркали чикариб юборилади. Бериллий электролиз нати­жасида тигелнинг деворларида сумалак шаклида ёпишиб цолади. Улар ажратиб олинади ва прессларда сиқиб элект- ролитлардан тозаланади, сунг совутилади, ҳамда сув би­лан бериллий хлоридидан ювиб ташланади. Ундаги алю­миний оксиди эса ишкор эритмаси билан ювиб ташлана- ди. ҳосил булган оксидлари кучсиз азот кислотаси эрит­маси билан ювилади. Сумалаклардаги бериллий микдори 99% ни ташкил килади.

45. 
    §. Камёб ер-металлари технологияси
    

Камёб ер-металлари (КЕЭ) 14 элементдан иборат: це­рий (тартиб раками 58) дан лютерий (тартиб раками 71) гача булган даврий системанинг VI даврида жойлашган элементлар киради. Бу элементларга лантан ва ундан ке- йин келувчи элементлар ҳамда уларнинг аналоги булган

3. 
   группа элемента скандий ва иттрий х,ам киради. Камёб элементлар (лантаноидлар) 2 та кичик группага булина- ди: церий [(La), Се, Рг, Nd, Pm, Sm, Ей] ва иттрий [Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tu, Yb, Lu (Y)]. Бундай 2 та кичик груп­пага булиниш лантаноидлар ички хусусиятларининг ай­рим хоссаларини даврий узгаришига асосланган. Масалан: уларнинг ҳар икки группа валентликлари баркарорлиги, х,амда ионлари ранги даврий равишда узгаради. Биринчи группа элементлари эритмадаги ионлари ранги иккинчи группадаги ионлар ранги билан тескари ҳолатда даврий равишда бир хил узгаради. Шу билан бирга магнит хосса­лари хам даврий равишда узгариб боради. Шундай килиб, айрим хоссалар даврий равишда узгариб борар экан.
   

Камёб ер-элементларининг щулланиш соҳалари. Камёб ер- металлари техниканинг турли соҳаларида ишлатилади: кора ва рангли металлургияда, шиша ва керамика саноатида, кимё саноатида, тиббиётда, кишлок ҳужалигида, шунинг- деқ бошка соҳаларда уларнинг бирикмалари ва когишма- лари ишлатилади.
Кора ва рангли металлургияда улар пулат, чуян, ранг­ли металларнинг котишмаларига кушилувчи асосий ком- понентлар сифатида ишлатилади. Бунда, асосан ферро­церий ёки лантаноидларнинг котишмалари, мишметалл ёки церий ва лантан кушилган котишмалардан фойдала- нилади, КЕЭнинг оксидлари ҳам ишлатилади.
КЕЭларнинг кушилиши коррозияланмайдиган ва тез киркувчи пулатлар сифатини яхшилашга, утга чидамли ва электротехника саноати учун кремнийли пулатларга куши- лади, уларнинг механик хоссаларини яхшилаб беради; пулатларга ишлов беришни осонлаштиради, пулатларда температуранинг рекристалланишини оширади.
Ишлаб чикаришда 1 тонна пулат олиш учун 0,9 — 2.25 кг гача мишметалл (лантаноид котишмаларига мишметалл дейилади) кушилади. Церий ёки мишметалл кушилганда, улар пулатни олтингугурт ва азотдан тозалайди ҳамда чи­дамли килади. 0,35% мишметалл нихромга кушилса. унинг 1000°С даги ишлаш кобилияти 10 марта ошади.
Церий группасидаги (70 — 75% КЕЭ ва 25 — 30% Fe) металлардан куп микдорда кушиб тайёрланган темир котишмалари зажигалкаларнинг кременларини ҳамда ар- тиллерияда трассирующий таркиб сифатида ишлатилади. Бунинг учун магний ва калайга кушилган мишметалл ёки мишметапл котишмаси ишлатилади.
Алюминий ва магний котишмаларига КЕЭ лардан Кушилса, уларнинг юкори температурада ишлаши яхши- ланади. Мис-алюминийли ва мис-кремний-алюминийли Котиш.масига 0,05 дан 0,35% церийли котишмаси авиадви- гателларнинг турли деталлари (кисмлари) ни тайёрлаш учун ишлатилади. Бундан ташкари, магний котишмасига

1. 
   5— 4% Zn, 0,6 — 0,7% Jr ва 1,25 — 2,75% КЕЭлар кушиб тайёрланган котишмалар авиацияда каршиликни енгувчи материатлар учун ишлатилади.
   

Шиша ва керамика саноатида КЕЭлар энг куп ишла­тилади.
Шиша тайёрлашда кушилган лантаноидлар уларни ультрабинафша ва инфракизил нурларни яхши ютишини оширади. 2 — 4% Се₂0₃ кушиб тайёрланган шишалардан сварка килишда ва шишаларни эритишда фойдаланила- диган кузойнаклар тайёрлашда ишлатилади. Атом техни- касида радиоактив нурланишга карши церий кушилган ши­шалар ишлатилади.
Айрим лантаноидларнинг оксидлари, масалан, La,0, дан кушиб тайёрланган шишапар фотоаппарат ва перис- копларда, Nd₂0₃ кушиб тайёрланган шишалар эса фото- метрларда, Никола призмаси ва бошка асбоблар учун иш­латилади.
КЕЭ оксидларидан шишаларни нурсизлантириш ва уларни буяшда ишлатилади. Масалан, СеО, нинг озгина микдори шишани нурсизлантиради, 1% кушилган церий шишага сарик ранг, купроги эса жигарранг беради. Нео­дим оксиди тиник-кизил ранг, празиодим оксиди яшил ранг, неодим ва празиодим оксидларининг аралашмаси ҳаворанг беради.
Лантаноид оксидлари оптикада шишаларни силликдаш- да ишлатиладиган абразив сифатида кулланилади. Бу мак- сад учун турли катҳгаликдаги церий оксидини («полирит» дейилади) кукунлари энг яхши силликуювчи материал булиб хисобланади. Керамика саноатида КЕЭ чиннини буяшда, глазур буёкдарида ва эмаль х,амда уларнинг ти- никлигини оширишда кулланилади.