Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Изотопы

Содержание

Ti, Zr, Hf, Rf (Th)Радиоактивные изотопы, Звара – отделение Rf от Ac Ti, Zr, Hf с большим периодом полураспада от 1015 до 1017 лет
Химия элементов IV группы ДПВПС (побочная подгруппа КПВПС) Ti, Zr, Hf, Rf (Th)Радиоактивные изотопы, Звара – отделение Rf от Ac Природа сходства Zr и Hf (лантанидное сжатие)Устойчивость высших степеней окисления Природные формы, получениеTi (0.6 %), 10-й элемент по распространенности (7-ой среди металлов)FeTiO3 Природные формы, получениеZr (0.02%), 21-й элемент по распространенности ZrSiO4 – цирконZrO2 – бадделит Природные формы, получениеHf (4·10-4 %, сопутствует Zr), 52-й элемент по распространенностиTh (2·10-3 TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 + 2COДистилляция TiCl4 (283ºC) – Производство 105/тЗапасы 5· 108/т-+Графит, анодTiO2РасплавCaCl2C или Ti тигель (катод)Chen (Nature)TiO2 + 2Ca2+ Ti открыт в рутиле 200 лет назад КлапротомZr открыт более 150 лет Механические свойства Ti чистого и загрязненного (Ti – роза и лопата)Удельный вес Ti легкий конструкционный материал ( в 3-5 раз прочнее Al и Mg) Химические свойстваВосстановители, пассивацияС водородом МНх (обратимость, аккумуляторы, 1 г Ti → 2 л Н2) с кислородом ЭО2 – фианиты BaTiO3 – Вул, сагнетоэлектрик – спонтанная ассиметрия структуры перовскитаPbTiO3 – PbZrO3 – M + N2 → MN    “TiN” ~ Au (коронки)—MO2 M + 2Г2 → МГ4МО2 + 2Г2 = МГ4 + О2 (ΔG>0)2C Фотокатализ (нанопроволока TiO2)Гидротермальная обработка геля TiO2·nH2O (T = 110 – 250 ºC; t = 20 ч)h+e-Ti4+OH Фотонный кристалл TiO2 Мезопористая структура на основе анодированного титана НаноолимпиадаС 12 апреля 2008 г.Сайт www.nanometer.ruКонкурс эмблем МГ4 – бесцветные, твердые вещества (исключение TiCl4)Молекулярные решетки TiCl4 ZrCl4 HfCl4 ThCl4 3 TiCl4 + 4H2O → 2H2TiCl6 + Ti(OH)4[TiCl6]2-+H2O→[TiCl5(H2O)]1- H2O[TiCl4(H2O)2] 2H2O [TiCl2(H2O)4]2+ →[Ti(OH)Cl2(H2O)3]1+ →→ [Ti(OH)4(H2O)2] H2OOHOHOHOHH2OTiH2OH2OOHOHOHOHTi-2H2OH2OHOOHTiTiH2OOHOHOHOHOHOH Оловые мостики+ 2H+2-TiTiOHOHOHOHOOOHOHHOHOОксоловые мостики Э4+ + H2O = ЭО2+ + 2H+Солеобразующий характер МОГ2, МО(NO3)2Соли титанила, цирконилаTiOCl2, Соединения М (+3)2TiOSO4 + Zn + 2H2SO4 = Ti2(SO4)3 + ZnSO4 +2H2O[Ti(H2O)6]3+[Ti(H2O)6]3+ Ti + TiO2 = “TiO”Ti3O, Ti6O – связи М-М кластерыДля Zr, а Дробная кристаллизацияЭкстрация трибутилфосфатом (ТБФ)Из нитратных растворов ZrO(NO3)2· xH2OФракционная дистилляция
Слайды презентации

Слайд 2 Ti, Zr, Hf, Rf (Th)
Радиоактивные изотопы, Звара –

Ti, Zr, Hf, Rf (Th)Радиоактивные изотопы, Звара – отделение Rf от

отделение Rf от Ac Ti, Zr, Hf с большим

периодом полураспада от 1015 до 1017 лет

Слайд 4 Природа сходства Zr и Hf (лантанидное сжатие)
Устойчивость высших

Природа сходства Zr и Hf (лантанидное сжатие)Устойчивость высших степеней окисления

степеней окисления

Ti Zr Hf
TiO, Ti2O3, TiO2, но только ZrO2, HfO2
TiF2, TiF3, TiF4, но только ZrF4, HfF4
Координационные числа у Ti (6, реже 4),
у Zr и Hf (6, 7, 8, 9)


Слайд 6 Природные формы, получение
Ti (0.6 %), 10-й элемент по

Природные формы, получениеTi (0.6 %), 10-й элемент по распространенности (7-ой среди

распространенности (7-ой среди металлов)
FeTiO3 – ильменит
TiO2 – рутил, анатаз,

брукит
CaTiO3 – перовскит

Слайд 7 Природные формы, получение
Zr (0.02%), 21-й элемент по распространенности

Природные формы, получениеZr (0.02%), 21-й элемент по распространенности ZrSiO4 – цирконZrO2 – бадделит


ZrSiO4 – циркон
ZrO2 – бадделит


Слайд 8 Природные формы, получение
Hf (4·10-4 %, сопутствует Zr), 52-й

Природные формы, получениеHf (4·10-4 %, сопутствует Zr), 52-й элемент по распространенностиTh

элемент по распространенности
Th (2·10-3 %), 232Th имеет период полураспада

~ 14 млрд лет

Слайд 9 TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 +

TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 + 2COДистилляция TiCl4 (283ºC)

2CO
Дистилляция TiCl4 (283ºC) – FeCl3 (317 ºC)
TiCl4 + 2Mg

900º 2MgCl2 + Ti (тоже Zr и Hf)
K2[ZrF6] + 4Na → 4NaF + 2KF + Zr (тоже Hf)
MI4 1000ºC 400 ºC M + 2I2 (очень чистый)
ХТР

Слайд 10 Производство 105/т
Запасы 5· 108/т
-
+
Графит, анод
TiO2
Расплав
CaCl2
C или Ti тигель

Производство 105/тЗапасы 5· 108/т-+Графит, анодTiO2РасплавCaCl2C или Ti тигель (катод)Chen (Nature)TiO2 +

(катод)
Chen (Nature)
TiO2 + 2Ca2+ + 4e- → Ti +

2CaO
4Cl- - 4e- → 2Cl2

Слайд 11 Ti открыт в рутиле 200 лет назад Клапротом
Zr

Ti открыт в рутиле 200 лет назад КлапротомZr открыт более 150

открыт более 150 лет назад в цирконе
Hf – открыт

75 лет назад, X-ray спектры
Zr – малое сечение захвата нейтронов
ТВЭЛы, контейнеры для U
Hf – большое сечение захвата нейтронов

Слайд 12 Механические свойства Ti чистого и загрязненного (Ti –

Механические свойства Ti чистого и загрязненного (Ti – роза и лопата)Удельный

роза и лопата)
Удельный вес Ti

→ Zr → Hf
4.5 г/см3 6.5 г/см3 13.2 г/см3
Коррозийная стойкость, немагнитность
E (Э4+/Э), В -1.17 -1.53 -1.70
α Ti 882 ºС β Ti ( тоже для Zr и Hf)
ГПУ ОЦК

Слайд 13 Ti
легкий конструкционный материал ( в 3-5

Ti легкий конструкционный материал ( в 3-5 раз прочнее Al и

раз прочнее Al и Mg)
ферротитан ( 0,1% Ti

к стали - эластичность)
Ti – Al сплавы (интерметаллиды TiAl и TiAl3)
подлодки – немагнитность (коррозия 20 мкм за 1000 лет)
NiTi – nitinol – NiTi Navel Ordnance Lab.
Zr
сплавы, отражатель нейтронов
Hf
поглотитель нейтронов

Слайд 14 Химические свойства
Восстановители, пассивация
С водородом МНх (обратимость, аккумуляторы, 1

Химические свойстваВосстановители, пассивацияС водородом МНх (обратимость, аккумуляторы, 1 г Ti → 2 л Н2)

г Ti → 2 л Н2)


Слайд 15 с кислородом ЭО2 – фианиты

с кислородом ЭО2 – фианиты

TiO2 ZrO2 HfO2 ThO2
ΔΗf кДж/моль 944 1080 1136 1190
Tпл, ºС 1825 2680 2812 3050
Химическая инертность, Ti – белила, не взаимодействуют с H2O, HNO3(р), NaOH(р)
МО2 + КОН (К2СО3) сплав К2МО3
К2TiO3 + H2O → TiO2·H2O + KOH

Слайд 16 BaTiO3 – Вул, сагнетоэлектрик – спонтанная ассиметрия структуры

BaTiO3 – Вул, сагнетоэлектрик – спонтанная ассиметрия структуры перовскитаPbTiO3 – PbZrO3

перовскита
PbTiO3 – PbZrO3 – ЦТС
“smart”, “intelligent” materials
Пьезо-, пироэлектрики
BaZrO3, BaHfO3,

BaThO3

Слайд 17 M + N2 → MN

M + N2 → MN  “TiN” ~ Au (коронки)—MO2 +

“TiN” ~ Au (коронки)

MO2 + 6HF → H2[ЭF6] +

2H2O
MO2 + 3 H2C2O4 → H2[M(C2O4)3] + 2H2O
или
M + 6HF → H2[ЭF6] + 2H2↑
M + 3 H2C2O4 → H2[M(C2O4)3] + 3H2O

Слайд 18 M + 2Г2 → МГ4
МО2 + 2Г2 =

M + 2Г2 → МГ4МО2 + 2Г2 = МГ4 + О2

МГ4 + О2 (ΔG>0)
2C + О2 = 2СО (ΔG

<< 0)
МО2 + 2С + 2Сl2 → MCl4 + 2CO (ΔG<0)

Слайд 19 Фотокатализ (нанопроволока TiO2)
Гидротермальная обработка геля TiO2·nH2O (T =

Фотокатализ (нанопроволока TiO2)Гидротермальная обработка геля TiO2·nH2O (T = 110 – 250 ºC; t = 20 ч)h+e-Ti4+OH

110 – 250 ºC; t = 20 ч)
h+
e-
Ti4+
OH


Слайд 20 Фотонный кристалл TiO2

Фотонный кристалл TiO2

Слайд 21 Мезопористая структура на основе анодированного титана

Мезопористая структура на основе анодированного титана

Слайд 22 Наноолимпиада
С 12 апреля 2008 г.
Сайт www.nanometer.ru
Конкурс эмблем

НаноолимпиадаС 12 апреля 2008 г.Сайт www.nanometer.ruКонкурс эмблем

Слайд 23 МГ4 – бесцветные, твердые вещества (исключение TiCl4)
Молекулярные решетки

МГ4 – бесцветные, твердые вещества (исключение TiCl4)Молекулярные решетки TiCl4 ZrCl4 HfCl4

TiCl4 ZrCl4 HfCl4 ThCl4

tпл ºC -23 437 432 770
Устойчивость в парах, КЧ = 4, ковалентная связь, в кристаллическом состоянии – бесконечные цепи октаэдров ЭХ6
π – связывание: вакантные d-АО металла + неподеленные электронные пары галогена
Катализаторы Циглера – Натта (гигроскопичность)
TiCl4 + H2O → TiO2· nH2O + HCl
аэрозоль

Слайд 24 3 TiCl4 + 4H2O → 2H2TiCl6 + Ti(OH)4
[TiCl6]2-+H2O→[TiCl5(H2O)]1-

3 TiCl4 + 4H2O → 2H2TiCl6 + Ti(OH)4[TiCl6]2-+H2O→[TiCl5(H2O)]1- H2O[TiCl4(H2O)2] 2H2O [TiCl2(H2O)4]2+ →[Ti(OH)Cl2(H2O)3]1+ →→ [Ti(OH)4(H2O)2]

H2O
[TiCl4(H2O)2] 2H2O [TiCl2(H2O)4]2+ →
[Ti(OH)Cl2(H2O)3]1+ →
→ [Ti(OH)4(H2O)2]


Слайд 25 H2O
OH
OH
OH
OH
H2O
Ti
H2O
H2O
OH
OH
OH
OH
Ti
-2H2O
H2O
H
O
O
H
Ti
Ti
H2O
OH
OH
OH
OH
OH
OH

H2OOHOHOHOHH2OTiH2OH2OOHOHOHOHTi-2H2OH2OHOOHTiTiH2OOHOHOHOHOHOH

Слайд 26 Оловые мостики
+ 2H+
2-
Ti
Ti
OH
OH
OH
OH
O
O
OH
OH
HO
HO
Оксоловые мостики

Оловые мостики+ 2H+2-TiTiOHOHOHOHOOOHOHHOHOОксоловые мостики

Слайд 27 Э4+ + H2O = ЭО2+ + 2H+
Солеобразующий характер

Э4+ + H2O = ЭО2+ + 2H+Солеобразующий характер МОГ2, МО(NO3)2Соли титанила,

МОГ2, МО(NO3)2
Соли титанила, цирконила
TiOCl2, ZrOBr2


TiOSO4 + H2O2 + H2SO4

= H2[TiO2(SO4)3] + H2O
пероксотитанил ион

Слайд 28 Соединения М (+3)
2TiOSO4 + Zn + 2H2SO4 =

Соединения М (+3)2TiOSO4 + Zn + 2H2SO4 = Ti2(SO4)3 + ZnSO4

Ti2(SO4)3 + ZnSO4 +2H2O
[Ti(H2O)6]3+
[Ti(H2O)6]3+ Δ =

17·103 см-1 сиреневый
[TiCl6]3- Δ = 21·103 см-1 фиолетовый

Ti2(SO4)3 + KMnO4 + H2O → Ti(OH)2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2SO4

Слайд 29 Ti + TiO2 = “TiO”
Ti3O, Ti6O – связи

Ti + TiO2 = “TiO”Ti3O, Ti6O – связи М-М кластерыДля Zr,

М-М кластеры
Для Zr, а тем более для Hf –

не характерны низшие степени окисления
“TiO” → Ti1-хO  TiO1+y
от Ti0.9O до TiO0.9

Слайд 30 Дробная кристаллизация
Экстрация трибутилфосфатом (ТБФ)
Из нитратных растворов ZrO(NO3)2· xH2O
Фракционная

Дробная кристаллизацияЭкстрация трибутилфосфатом (ТБФ)Из нитратных растворов ZrO(NO3)2· xH2OФракционная дистилляция

дистилляция


  • Имя файла: izotopy.pptx
  • Количество просмотров: 156
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Russian character
Следующая - Бро на всегда