| Растворимые (>1%) | Нерастворимые (
Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.
Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:
![]()
Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса " " на другом сайте.
Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.
Этим вы поможете сделать сайт лучше.
К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.
На сайте есть сноски двух типов:
Подсказки - помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.
Дополнительная информация - такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.
ВВЕДЕНИЕ
Концентраты цветных металлов, выпускаемые промышленностью, содержат три – четыре компонента и требуют дальнейшего разделения. При использовании химических методов обогащения руд можно получить концентрат с одним основным компонентом. Для переработки руд цветных металлов в качестве выщелачивающих реагентов используют кислоты, аммиак [1]. Одним из перспективных направлений переработки руд цветных металлов считается хлорная металлургия. Для хлорирования используют газообразные хлор, хлороводород, раствор – соляную кислоту или твердые хлоринаторы (в основном хлориды щелочных металлов) [2].
Разработаны и запатентованы способы извлечения ценных компонентов из окисленных, сульфидных, смешанных руд и концентратов методом хлорной металлургии с использованием в качестве вскрывающего агента хлорида аммония. Доказано, что с помощью хлорида аммония, можно селективно извлекать цветные металлы, не затрагивая пустую породу, представленную кремнеземом и глиноземом 3.
Представляет интерес исследовать области применения хлорида аммония в химической технологии и соединения, полученные с использованием хлорида аммония.
ПРИМЕНЕНИЕ ХЛОРИДА АММОНИЯ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Практическое применение хлорид аммония находит в виде растворов и в качестве твердого носителя хлор-иона.
При смешении солянокислых растворов платиновых металлов с раствором хлорида аммония образуются хлорметаллаты аммония, чем пользуются для их разделения и очистки [6]. Данным способом разделяют палладий, платину, иридий; осмий и рутений [7]. Ванадат аммония осаждают хлоридом аммония из щелочных растворов [8]. Растворимость NH4VО3 уменьшается с увеличением избытка NH4C1 в растворе [9].
В технологии производства кремния высокой чистоты используют хлорид аммония в среде жидкого аммиака. Первая стадия получения поликристаллического полупроводникового кремния, применяемая фирмой Komatsu Electronic Metals, заключается в получении силицида магния, сплавлением технического кремния и магния в атмосфере водорода. Вторая стадия – разложение силицида магния хлоридом аммония при – 40 ºС по реакции:
Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4 + 2MgCl2 + 4NH3 [10].
В технологии производства металлического магния хлорид аммония применяют на второй стадии обезвоживания одноводного хлорида магния. Во избежание гидролиза MgCl2. Хлорид магния получают упариванием его водных растворов, на первой стадии получают MgCl2•6H2O, который обезвоживают во вращающейся трубчатой печи при 200 ºС, продукт на выходе печи содержит 20 -22 % воды. При более полном обезвоживании происходит гидролиз и конечный продукт содержит до 10 % MgO. Вторую стадию обезвоживания ведут в атмосфере хлористого водорода. С этой целью над окончательно обезвоживаемым продуктом при его нагревании пропускают ток HCl или Cl2, либо нагревают моногидрат магния в смеси с хлоридом аммония.
В том случае, когда продукт нагревают с добавкой хлорида аммония, он, возгоняясь, диссоциирует на NH3 и HCl и тем самым повышает парциальное давление хлористого водорода. Температуру рабочего пространства печи поддерживают 450 ºС [11].
Хлорид аммония используют при рафинировании различных сплавов. Так при плавке антифрикционных сплавов на основе олова на стадии рафинирования вводят 0,1 – 0,15 % хлористого аммония, процесс ведут при 475 – 500 ºС [12].
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХЛОРИДА АММОНИЯ
Ведутся работы по получению металлического цинка методом электролиза из раствора. Цинк переводят в раствор выщелачиванием руды или концентрата смесью NH4Cl – NH3 – H2O. Преимущества метода в наличии прочной адаптируемости вскрывающего раствора к исходным материалам и эффективности извлечения цинка из руд, которые не могут быть обработаны методом сернокислотного выщелачивания, или руд с высоким содержанием MgO и CaO; а также оксида цинка, содержащей примеси фтора, хлора и железа. Раствор, подвергаемый электролизу, находится в замкнутом цикле [13 - 15].
Запатентован способ переработки бедных марганецсодержащих руд, основанные на термической обработке сырья хлоридом аммония при температуре 150 – 400 ºС с получением хлорида марганца и газов, содержащих аммиак, направляемых на приготовление хлорида аммония. Хлорид марганца подвергают водному выщелачиванию, получившийся раствор направляют на электролитическое получение металлического марганца [16].
Разрабатываются растворы на основе хлорида аммония для выделения металлов из растворов. Для выделения ионов таллия (III) и галлия из водных растворов предлагается использовать раствор, содержащий до 25 % NH4Cl. Способ основан на склонности ионов металлов экстрагироваться в расслаивающейся системе вода – хлорид аммония – полиэтиленгликолевые эфиры [17]. Предлагается выделять из аммиачного раствора никель высаливанием хлоридом аммония, доводя концентрацию NH4Cl в растворе более 1 моль/л. Способ, по мнению авторов, позволяет не только выделить никель, но и очистить его от меди и цинка [18]. Предложен способ сорбционного извлечения цинка в форме хлоридных анионных комплексов цинка, включающий контактирование цинксодержащего раствора хлорида аммония, содержащего хлористоводородную кислоту, с анионообменной смолой [19]. Предлагается извлекать цинк как с помощью раствора, содержащего хлорид аммония [20], так и методом твердофазного спекания сырья с NH4Cl [21]. Данным методом кроме цинка извлекают медь, скандий, цирконий и другие металлы 22.
На основе растворов, содержащих хлорид аммония, ведут разработки способов получения металлооксидных покрытий [27,28] путем нанесения пленкообразующего покрытия из раствора, содержащего хлорид аммония, с последующей сушкой и термообработкой. Металооксидные покрытия наносят методом электрохимического осаждения [29], в данном случае хлорид аммония используется в качестве комплексообразователя, его содержание достигает 25 %.
Поскольку NH4Cl при нормальных условиях является не токсичным соединением его удобно использовать в качестве носителя аммиака и хлор-иона [30]. Метод основан на пропускании паров, образовавшихся в результате разложения хлорида аммония, над расплавом солей металлов, протекает реакция хлорирования. Таким образом, выделяется в свободном состоянии газ – NH3. Далее проводят окисление хлорированных металлсодержащих смесей, тем самым выделяют газообразный хлор. В качестве металлсодержащих солей рекомендовано использование соли щелочных металлов.
Самым ранним упоминанием о возможности использования твердого хлорида аммония для получения концентратов металлов относится к 1935 году [31], в котором для вскрытия руд предлагается использовать аммонийные соли, в частности NH4Cl.
Ведутся исследования по хлорированию оксидов церия и лантана методом твердофазного спекания с хлоридом аммония [32]. Кинетика реакций описывается уравнением Ерофеева. Энергия активации найдена равной 36,831 и 140,67 кДж/моль соответственно. Авторы делают вывод, что в реакции хлорирования участвует не только HCl, выделившийся в результате разложения NH4Cl, но и сам хлорид аммония. В результате гидролиза LaCl3 и CeCl3 происходит образование оксихлоридов: LaOCl, CeOCl.
Известны работы, в которых перевод различных металлов или их оксидов в хлориды осуществляют твердофазным спеканием с хлоридом аммония. Данным способом хлорируют оксид цинка [33]; индий [34], галлия [35].
Авторами [36] исследуется коагулирующая способность хлорида аммония при выделении каучука из латекса. Определено влияние температуры и концентрации раствора хлорида аммония на полноту коагуляции. Проведена оценка свойств резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука, выделенного из латекса хлоридом аммония.
Аммонийные соли, в частности хлорид аммония, можно применять для получения NF3 [37]. Метод основан на взаимодействии фторида металла (NaF, CaF2, FeF3) с аммонийными солями при нагревании.
ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ХЛОРИДА АММОНИЯ С СОЕДИНЕНИЯМИ МЕТАЛЛОВ
Считается, что хлорид аммония с соединениями металлов взаимодействует с образованием соответствующих хлоридов [38]. В литературе [39] описаны реакции:
2NH4C1 + Са(ОН)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2Н2О (200 °С);
2NH4Cl + 4CuO = N2 + 4H2O + CuCl2 + 3Cu (300 °С);
2NH4C1 + FeO = FeCl2 + 2NH3 + H2O (500 – 700 °C).
По данным [4, 40] эти реакции имеют более сложный механизм. Реакции протекают через стадии образования хлорметаллатов аммония, типа (NH4)n Меm+Cln+m.
При взаимодействии водного раствора хлорида аммония с хлоридами металлов образуются гидротированные хлорметаллаты аммония (NH4)n Меm+Cln+m•xH2O обычно x равняется 1 или 2, но может достигать и 6 (NH4NiCl3•6H2O). Для получения безводных хлорметаллатов аммония используют растворы хлорида аммония в спирте или жидком аммиаке.
Хлорманганаты аммония. В литературе описано два соединения: NH4MnCl3 и (NH4)2MnCl4•2H2O [41- 43].
Исследования данных соединений направлены на изучение структуры соединения. В работе [44] исследован рост монокристалла NH4MnCl3, установлены параметры кристаллической решетки, результаты сопоставлены относительно данных о поликристаллическом NH4MnCl3. Проводятся рентгеновские исследования фазовых переходов NH4MnCl3 [45], делается вывод, что монокристалл трихлорманганата аммония имеет структуру перовскита, установлено наличие двух фазовых переходов 1 и 2 порядка около 258 К. Исследованию структуры (NH4)2MnCl4•2H2O посвящена работа [46].
Хлорферраты аммония. В литературе описаны соединения: NH4FeCl4, (NH4)2FeCl5•H2O [47], (NH4)3FeCl5 и NH4FeCl3.
Предложен механизм взаимодействия железа с хлоридом аммония[48]:
Fe + 2NH4Cl = Fe(NH3)2Cl2 + 2H2;
Fe(NH3)2Cl2 + 3NH4Cl = (NH4)3FeCl5 + 2NH3;
Fe(NH3)2Cl2 + NH4Cl = NH4FeCl3 + 2NH3.
Предложены механизмы разложения трихлорферрата аммония[48, 49]:
NH4FeCl3 = FeCl2 + NH3 + HCl.
Хлоркобальтаты аммония. В литературе описано соединение (NH4)2CoCl4. Описано наличие четырех кристаллических фаз кристалла тетрахлоркобальтата аммония [50].
Предложен механизм разложения комплексного соединения [51] по реакции:
(NH4)2CoCl4 = CoCl2 + 2NH4Cl
Хлорниколаты аммония. В литературе описаны соединения: NH4NiCl3, NH4NiCl3•6H2O. Гидротированный трихлорниколат аммония получают кристаллизацией из солянокислого раствора смеси NiCl2 с NH4Cl при 20 °С (голубовато-зеленые кристаллы; растворимые в воде), при 70 °С обезвоживается (безводный NH4NiCl3 желтого или рубиново-красного цвета); выше 170 °С разлагается. Применяют как травитель при крашении, компонент электролитов для никелирования [52].
Хлоркупраты аммония. В литературе описаны соединения: NH4CuCl3, (NH4)2CuCl4, (NH4)2CuCl4•2H2O.
Исследованы термодинамические функции (NH4)2CuCl4•2H2O в интервале температур 13 – 310 К [53]. Найдена теплоемкость и энтропия соединения, ряд других параметров, при 298,15 К C0p= 324,318 Дж/(моль•К), S0 = 385,822 Дж/(моль•К), изображена на плоскости кристаллическая структура (NH4)2CuCl4•2H2O.
Межплоскостные расстояния кристаллической решетки (NH4)2CuCl4 описаны в работе [54].
Исследовано плато намагничивания NH4CuCl3 [55], изучины динамические магнитные свойства данного соединения при повышенной температуре [56]. Исследован ряд других свойств хлоркупратов аммония [57, 58].
Кроме описанных соединений в литературе представлены хлорцинкат аммония (NH4)2ZnCl4 59 и хлорплюмбат аммония NH4PbCl3 [62].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование хлорида аммония основано на том, что NH4Cl:
• носитель хлор-иона – позволяет использовать в качестве хлорирующего агента;
• носитель аммония – позволяет использовать в качестве восстановителя;
• обладает высокой комплексообразующей способностью – используют для получения хлорметаллатов аммония;
• обладает электропроводностью – растворы NH4Cl используют в качестве электролитов;
• обладает хорошей растворимостью – используют для высаливания из растворов труднорастворимых соединений.
Удобными свойством хлорида аммония является возможность использования, как в твердом агрегатном состоянии, так и его растворов. При необходимости можно разлагать NH4Cl на составные компоненты при относительно невысоких температурах, до 338 ºС.
Соли аммония – это соли, состоящие из катиона аммония и аниона кислотного остатка .
Способы получения солей аммония
1. Соли аммония можно получить взаимодействием аммиака с кислотами . Реакции подробно описаны выше.
2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.
Например , хлорид аммония реагирует с нитратом серебра:
3. Средние соли аммония можно получить из кислых солей аммония . При добавлении аммиака кислая соль переходит в среднюю.
Например , гидрокарбонат аммония реагирует с аммиаком с образованием карбоната аммония:
Химические свойства солей аммония
1. Все соли аммония – сильные электролиты , почти полностью диссоциируют на ионы в водных растворах:
NH4Cl ⇄ NH4 + + Cl –
2. Соли аммония проявляют свойства обычных растворимых солей –вступают в реакции обмена с щелочами, кислотами и растворимыми солями , если в продуктах образуется газ, осадок или образуется слабый электролит.
Например , карбонат аммония реагирует с соляной кислотой. При этом выделяется углекислый газ:
Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.
Например , хлорид аммония реагирует с гидроксидом калия:
NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O
Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.
3. Соли аммония подвергаются гидролизу по катиону , т.к. гидроксид аммония — слабое основание:
4. При нагревании соли аммония разлагаются . При этом если соль не содержит анион-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота. Так разлагаются хлорид, карбонат, сульфат, сульфид и фосфат аммония:
Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:
При температуре 250 – 300°C:
При температуре выше 300°C:
Окислитель – хром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.
Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.
8NH3 + 3Cl2 ----> 6NH4Cl + N2 ">,<"id":3222049,"content":"N2 + 3H2 = 2NH3 (\u0430\u043c\u043c\u0438\u0430\u043a)
H2 + Cl2 = 2HCl (\u0445\u043b\u043e\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u043e\u0440\u043e\u0434)
NH3 + HCl = NH4CL (\u0445\u043b\u043e\u0440\u0438\u0434 \u0430\u043c\u043c\u043e\u043d\u0438\u044f)">]" data-testid="answer_box_list">
![тайная]()
![NazguL68]()
Новые вопросы в Химия
Смешали два раствора фосфорной кислоты :50г 70%-ного раствора и 250г 20%-ного раствора.Определите массовую долю получившегося раствора ЗАДАЧА ЧЕРЕЗ Д … АНО … РЕШЕНИЕ…
сколько литров кислорода и азота можно получить из 250 л воздуха, если обьемная доля кислорода равна 21%, а азота -78%
1. Определите характер оксидов и дайте им названия: SO2, Na2O, FeO, SiO2, Al2O3, CO, P2O5. 2. Составьте формулы гидроксидов, соответствующих оксидам … N2O, Na2O, Al2O3, дайте им названия. 3. Напишите уравнения реакций получения оксида углерода (IV) тремя способами (горение угля, окисление угарного газа CO, разложение карбоната кальция). 4. Допишите уравнения возможных реакций, укажите названия сложных веществ: А) K2O + H3PO4 Б) SO2 +HCl В) K2O + SO2 Г) K2O + NaOH Д) SO2 + H2O 5. Какая масса сульфата натрия получится при взаимодействии оксида серы (VI) с 20 г гидроксида натрия?
1.При поджигании спичек происходит реакция между фосфором и бертолетовой солью, напишите эту реакцию 2. Один из городов России расположен в следующей … точке земного шара: 67034 03 с. ш. 33 23 36 в.д. Как называется этот город? Какое отношение к изучению теме он имеет? Составьте краткую информацию почему этот город так назвали. 3. Высокомолекулярные органические соединения, представленные двумя видами: ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты) и РНК (рибонуклеиновые кислоты). ДНК и РНК - биополимеры, мономером которых является нуклеотид. Запомните, что нуклеотид состоит из 3 компонентов:
Читайте также:
|
