Page 359 - Основы_химии

489 а] Ц И Р К О Н И Й И Г А Ф Н И Й . 351

с KI1S0 4, еще легче — при сплавлении с KHF 2 (тогда происходит растворимая двойная
соль KoZrFe); но чаще для получения цирконовых препаратов порошок циркона смешивают
с содой и накаливают до плавления, а потом кипятят с водой, при чем остается соеди­
нение окиси натрия с окисью циркония в виде нерастворимой белой массы, которую обра­
батывают соляною кислотою, и такой раствор выпаривают досуха. При этом кремнезем
переходит в нерастворимое состояние, а хлористый цирконий получается в растворе.
Из такого раствора аммиак выделяет в о д н у ю о к и с ь ц и р к о н и я , в виде студени­
стого белого осадка, ZrO(OII).,. Этот гидрат при накаливании теряет воду, при чем под­
вергается самопроизвольному раскаливанию и оставляет белую, неплавкую (в электрической
печи Zr0 2 плавптся и улетучивается, как Si0 2 , Муассан) и чрезвычайно твердую массу
о к и с и ц и р к о н и я Zr0 2 , имеющую удельный вес 5,4. Вследствие неи.тавкости, окись
циркония применяется для замены СаО и MgO при производстве друммондова света.
Эта окись, в отличие от окиси титана, растворяется даже после значительного прокали­
вания в крепкой серпой кислоте при нагревании. Гидрат же окиси цпркопия раство-
яется в кислотах легко. Состав солей есть ZrX 4 , или ZrOX 2 , ZrOX 2 Zr0 2 , как у аналогов.
ЁІо окись циркония, хотя образует таким образом соли с кислотами, в то же время дает
и соли с основаниями. Так, при сплавлении с содой она выделяет угольную кислоту,
образуя Zr(NâO) 4 , ZrO(NaO) 2 и т. п. Однако, вода разрушает эти соли и извлекает натр.
Она однако способна разрушать и сернокислые соли Zr0 2 . из которых наиболее известна
Zr(S0 4 ) 2 4H 2 0 (кристаллы ромбической системы), растворимая лишь в малом количестве
воды, а с большим дающая осадок основной соли (Zr0 2 ) 4 (S0 8 ),14H,0 {Гаузер, 1905).
[489 а]. . I (Дополнение А. Е. Ч и ч и б а б и н а.) Значительные залежи минерала бадде-
лейита, или бразилита, представляющего довольно чистую окись циркония, находятся
в Южной Бразилии.
В совершенно чистом виде металлический цирконий был получен Бейсом и Лема-
ном (1909) нагреванием K„ZrF e с металлическим алюминием. Получающийся при реакции
сплав состава Zr 4 Al 6 при накаливании в электрической печи испаряет алюминий и оста­
вляет чистый цирконий. Несколько менее чистый металл получается при действии натрия
на ту же соль. Цирконий — серебристо-белый металл, с темп, плавл. 1530°, d 18 <> = 6,44,
теплоемкость 0,0660. При обыкновенной температуре постоянен на воздухе. Разбавленные
кислоты и щелочи на него не действуют. Легко растворяется в царской водке и в пла­
виковой кислоте. С хлором при красном калепии дает Zr<;i 4, с водородом дает твердое
соединение ZrH 2 , с азотом при 1000° соединяется в Zr 8 N 2 . Легко соединяется при накали­
вании с углем, давая карбид ZrC, вещество с металлическим блеском, твердость которого
больше, чем твердость кварца. С хлором при нагревании дает ZrCl 4 . При нагревании
соединения ZrCl 4 4NH 8 легко получается серое вещество состава Zr 8 N 4 .
Окись цнркопия Zr0 2 плавится около 3000° (Шовене, 1918). Добывается технически
в значительном количестве из бадденлита. Применяется для изготовления непрозрачных
эмалей и предложена для изготовления огнеупорных тиглей и посуды.
Восстановлением ZrCl 4 алюминием в присутствии А1С1 8 получается треххлористый
цирконий ZrCljj, бурое вещество, весьма легко окисляющееся на воздухе, особенно в при­
сутствии воды. При накаливании ZrCI 8 он распадается но уравнению 2ZrCl 8 z^. Zr('.I 4 +
+ ZrCl 2 . Двухлористый цирконий ZrCI 2 почти единственное несомненпо существующее
соединение двувалентного циркония, представляет черный порошок, нерастворимый в воде,
и тлеющий на воздухе. Повидимому, соединения трехвалентного и двувалентного цир­
кония менее устойчивы, чем соответствующие соединения титана.
Л. В 1911 г. французский ученый Урбэн обнаружил среди редких земель
спектр элемента, названного им к е л ь т и е м . В 1923 г. несколькими исследователями
обнаружено присутствие в разных минералах элемента, близкого по свойствам к цирконию,
с которым, повидимому, тождественным является и кельтий. В виду того, что наибольший
успех в исследовании этого элемента имели Гевеши и Костер, для нового элемента теперь
большинство химиков принимает предложенное ими название г а ф н и я (Ш).
Гафннй является почти постоянным спутником циркония и продажные препараты
соединений Zr часто содержали довольно значительную примесь гафния. Из минералов,
содержащих цирконий, окислы содержат 1 — 2% гафния : силикаты, напр., циркон 2—6%>
а минерал альвит из Крагерё (Норвегия) содержит 34°/ 0 окиси циркония и 16% окиси
гафния.
Минералы, содержащие торий, но не содержащие циркония, пе содержат и гафпия,
тогда как такие минералы, как фергусонпт и эвксенит, содержат 5 — 6% гафния.
От редких земель гафний отделяется вместе с цирконием обычными методами отде­
ления последнего. Отделение гафния от цнркопия лучше всего достигается дробной кри­
сталлизацией водных растворов двойных фтористых солей с фтористым калием, получаю­
щихся сплавлением сырых материалов с К111> 2 .
Гафний обладает более сильными основными свойствами, чем цирконий, и его фос­
форнокислая соль менее растворима в крепких кислотах, чем фосфорнокислый цирконий.
Из препаратов, богатых гафнием, цирконий может быть отделен растворением хлорокисей
в спирте и прибавлением эфира, при чем выпадает менее растворимая основная соль
циркония Zr 2 0 8 Cl 2 .5H 2 0.