![]() |
![]() ![]() |
Литература --> Изомерия в производственном цикле подвергают дистилляции. Эту операцию повторяют несколько раз. В результате получают так называемый сырой К., который расплавляют в отдельной печи и разливают в формы. Обычно дистилляцию производят в муфельных печах; конструкция их в общем однотипна, изменяются лишь количество муфелей, их распределение и размеры. На фиг. 1 изображен тип такой печи. Газ, получаемый в генераторе со ступенчатой ко.тосниковой решеткой 1, через каналы 2 и 3 проходит в печное пространство, где он ![]() Фиг. 1. сгорает, и продукты горения уходят через отверстие в своде печи по борову 4; в печь вмазан ряд цилиндрич. реторт 5 длиною 1,2 J№ и 30 сж в поперечнике, загруженных смесью цинковой пыли, содержащей К., с углем; б-силезский муфель с размерами 1,3x0,5x0,2 JH. Реторты закрываются круглыми крьппками 7, к отверстиям к-рых присоединены собирательные металлич, конусы 8, сообщающиеся далее через S-образные трубки 9 с дымоходом. Различные конструкции муфелей представлены на фиг, 2, Чтобы уменьшить число дистилляций, Гишес и Эр-бен смешивают цинковую пыль, содержащую К., с коксом (115 кз продукта с 17 кг кокса) и в специальной печи дистиллируют в течение 20-22 час. Продукт собирается в металлич. конусах частью в виде сплавленного металла, частью же в форме порошка. Металл непосредственно переплавляют и отливают в штанги. Порошок перегружают в меньший дистилляционный муфель, находящийся в той же печи, и вновь дистиллируют при более высокой f°. В этом случае вся операция ![]() отделения К. проводится при помощи только двух дистилляций. Метод дает продукт с содержанием 99,5% К в то время как указанные выше способы в лучшем случае дают продукты с 57-80% К. Для получения чистого К., свободного от цинка, Р. Бивенд предложил при перегонке применять как восстановители металлич. железо или за-кисные его соединения. Реакция протекает по схемам: 4 Fe + 6CdO = 2Fe20, + 6Cd; 6FeCO, + 2CdO =2Fea04 + 6CO,-f2Cd. Неудобство сухого способа заключается в большой потере металла при переработке. По Шухарду, выход К. при первой перегонке достигает 52,7%, а при второй-96,86%. ![]() Фиг. 3. В среднем нужно считать, что потеря металла достигает 40%. Главная часть потерь зависит от трудности конденсации паров К.; с целью уменьшения послед-, ней Армстронг предложил приспособление для улавливания и конденсации паров металла (фиг. 3). Принцип этого приспособления заключается в том, что пары К. пропускают через ванны с расплавленным хлористым кальцием или поташом. Мокрый способ м. б. применен ко всем (вышеуказанным побочным продуктам, содержащим К. Он состоит в переводе К., а также и других металлов, заключающихся в перерабатываемом материале, в растворимые сернокислые соли и в удалении из полученных растворов вредных примесей и осаждения из очищенного раствора металлич. К. Перевод в сульфаты производится следующим образом. Перерабатываемая пыль смешивается с 10-15 % (по весу) H2SO4 в 60° Вё для образования сульфатов и разложения мышьяковистых и мышьяковокислых соединений; прибавляется некоторое количество воды для получения легко перемешиваемого теста. При перемешивании массы начинается химическое взаимодействие между H2SO4 и составными частями пыли, сопровождающееся значительным выделением тепла. После того как закончится первый бурный реакционный период, V поднимают до 230° и выдерживают массу при этой t° дня 4. Затем Г снова повышают, доводя ее до 325°; по истечении 48-60 ч. реакции сульфатирования заканчиваются полностью. Полученные сульфаты выщелачивают полученным от предыдущих обработок раствором, содержащгш ~ 10 % CdSO; при этом получается крепкий раствор, содержащий ~ 34 % CdS04 и подвергающийся затем очистке от вредных примесей. Полученный после первого выщелачивания раствор промывается дважды (раствором с 5 % CdSO. и затем чистой водой), при чем получаются растворы, содерлсащие 10 и 5 % CdS04. Очистка растворов, богатых CdSOi, производится двояким образом в зависимости от способа осаждения К. В случае выделения К. металлич. цинком из растворов от выщелачивания достаточно удалить As и Си. Это производится прибавлением к ним CuSO и железной ломи. Осадок отфильтровывают и в чистый раствор погружают полосы Zn; собранный, осевший губчатый Cd не м. б. переплавлен из-за его быстрого окисления поэтому спрессованный осадок, сохраняемый в керосине, подвергают дистилляции в графитовых тиглях. Наилучшим способом получения К. является электролитический способ. В этом случае исходный раствор подвергается более тщательной очистке; для этого его обрабатывают сначала СаСОд или-СаО, пока не осядут полностью Fe, As, Zn(0H)2 и PbSOj, а затем сернистым натрием для удаления следов Си. В других случаях после обработки СаО к раствору прибавляют цинковую пыль; собранный при это№ осадок, содержащий Си, Cd и Zn, подвергают переработке на Cd обработкой беа доступа воздуха слабым раствором НбО (растворяются Cd и Za) и осаждением из полученного раствора цинка окисью кальция. Электролитический способ в большом масштабе применяется на заводах Elektrolytic Zink Co. в Австралии. Подготовка электролита обычно сводится к обработке цинковой руды обжигом, последующему растворению обожженного продукта в серной кислоте и выделению К. из раствора цинковой пылью. Отход сернокислого цинка служит для получения электролитического цинка, а остаток, содержащий кадмий, медь и цинк, в случае отсутствия кобальта, подвергают окислению при нагревании и вновь растворяют в серной кисл(>те. Растворение ведется с таким расчетом, чтобы в раствор перешла главная часть цинка и К. Этой операцией продукт освобождается от меди. Если же остаток содержит кобальт, то после окисления его растворяют в слабой серной к-те, количество которой варьирует в зависимости от содержания К. и кобальта. Из полученного раствора К. вытесняется цинковой пылью в виде губки, к-рую тщательно отмывают, подвергают нагреванию на воздухе для окисления и вновь растворяют в разбавленной серной к-те или в растворах электролитов, применяемых при электролизе К. Для успешной электролитич. рафи-нировки К. существенное значение имеет отсутствие в полученном электролите солей Zn, Со, Ni, Fe, As, Cu и TI, сильно понижающих выходы по току и качество отложенного металла. Так, в присутствии солей Т1 выход по току падает до 50 %, и получающийся осадок К. губчат и окрашен в темный цвет. Применяемые для электролиза катоды обычно изготовляют из алюминия, а аноды-из свинца, покрытого двуокисью марганца. Плотность тока колеблется в пределах от 100 до 165 А на jH; напряжение на клеммах достигает 3-4 V; выход по току 85 %; чистота металла 99,95 %. Для получения на катоде толстого и плотного слоя К. необходимо вести электролиз в слабо кислых растворах. Колебания концентрации к-ты допускаются в пределах от 10 до 90 г на л э.тектролита. Однако, и в этих условиях осадок К. склонен к образованию крупных кристаллов, шишек и даже губки. Для устранения этих нежелательных яйлений применяют циркуляцию электролита и вращающиеся электроды; эти приемы обеспечивают достаточно ровное и плотное наслоение металла; Полученные кадмиевые катоды переплавляют под слоем тяжелого масла. г. У разов. Соединения К. Окись К., CdO, получается нагреванием при доступе воздуха металлического К., его солей (нитрата, карбоната) или гидрата окиси. Окись кадмия, полученная из металла, аморфна и почти бесцветна. При сжигании К. в атмосфере чистого кислорода образуется кристаллич, окись, окрашенная в темнокоричневый цвет; CdO, полученная разложением солей, имеет различную окраску в зависимости от характера соли и t° прокаливания; уд, вес 8,15. CdO сублимируется, не плавясь,при Г700-1 000°; легко восстанавливается до металла углем при 700°, а водородом при 270°, В атмосфере СО восстановление протекает через стадию субокисей СйО и CdgO; легко растворяется в кислотах с образованием соответствукь щих солей, Ги драт окиси К Cd(OH)ij, белый аморфный порошок, уд. в, 4,8, легко растворимый в к-тах и аммиаке; получается обработкой CdO разбавленными растворами едкого кали или осаждением щелочами растворов солей К. Гидрат окиси и окись К. применяются для изготовления растворов при электролитическ. покрытии железных изделий. Углекислый К., CdCOg,-белый осадок, получаемый при осанодении растворов срлей К. растворами поташа или соды; уд. в. 4,26; разлагается при t° выше 300°. Применяется для изготовления красок и в гальванотехнике. Азотнокислый К., Cd(N03)2-4H20,- кристаллич. бесцветная соль; уд. в. 2,46; легко растворим в воде, растворяется в спирте; плавится при 60°, теряя воду; безводная соль имеет f° . ок. 350°; получается растворением металла или окиси в азотной к-те; служит исходным материалом для приготовления других солей К. Бромистый К., CdBrj,-бесцветная кристаллич. соль, сильно гигроскопичная; уд.в. 5,2; приготовляется растворением К. в броме или карбоната К. в бромистово-дородной к-те; сублимируется при 585°, растворим в спирте и ацетоне; применяется в фотографии как замедлитель при проявлении. Хлористый К., CdClg, получается пропусканием хлора в расплавленном К., или обработкой CdO сухим хлором при нагревании, или растворением металла, его окиси, карбоната или сернистого К. в соляной к-те, после чего соль выпаривают досуха и сплавляют в токе сухого НС1; 1°пл. 566-570°; уд. в. 4,05; на воздухе кристаллы выветриваются и рассыпаются в белый порошок; легко окисляется; из воды кристаллизуется, в зависимости от условий, с 1,2,4 и 5 молекулами воды. Щавелевокислый К., CdC204-3H20,-трудно растворим в воде, легко-в минеральных к-тах. Получается осаждением из растворов солей К. щавелевокислым калием или щавелевой к-той; применяется при изготовлении красок. Сернокислый К., CdSOi,-бесцветная соль, получаемая растворением металла, его карбоната или окиси в серной кислоте. Кристаллизуется из водных растворов с 7 частицами воды. Безводная соль (уд. вгс 4,7; t° jt ок. 1 000°) получается при обработке растворов сульфата и нитрата К. конц. серной к-той или действием персульфата аммония или калия на расплавленный К. Применяется при изготовлении желтых красок, вестоновских нормальных элементов и в гальванотехнике. Цианистый кадмий, Cd(CN)2,-аморфный порошок, плохо растворимый в воде и легко-в синильной к-те или в растворах цианистого калрхя или натрия. Получается растворением свежеосажденного Cd(OH). в синильной к-те или осаждением из раствора солей К. цианистым калием. Применяется главн. образом в гальванотехнике. Сернистый К., CdS, желтого цвета; уд. в. 4,5-4,8; i° .,. около 1750°; приготовляется сплавлением К. или его окиси с серой или нагреванием солей К. с безводным гипосульфитом, или осаждением, из водных -растворов солей К. сероводородом. В зависимости от условий получения бывает окрашен в различные оттенки желтого цвета. Применяется в качестве краски (см. ниже). Лит.: G-melin-Krautp Handbuch d. anorg. Chemie, 8 Aufl., 33-kadmlum, Lpz., 1925; Ullm. Enz., 2 Aufl., B. 2, 1928; M e 1 1 о г j. W., A Comprehensive Treatise on Inorganic a. Theoretical Chemistry, v. 3, L., 1923; В urge n N., Cadmium, its Metallurgy, Properties a. Uses, L., 1924; H о 1 m a n H., Metallurgy of Zink a. Cadmium, N. Y.,1922; L i e hi g M., Xink. und Cadmium, Lpz., 1913; S e n n, Ztschr. f. Elektrochemie*, Halle a/S., 1905, B. 11; Sle mens, Ztschr. fur anorg. Chemle , Hamburg-Leipzig, 1904, B. 41, p. 257; My 11 us F., ibidem, 1897, B. 13, p. 157; Smith E. F., ibid., 1892, B. 1; R i e g e r, Ztschr. fiir Elektrochemie , Halle a/S., 1900, B. 7, p. 874; Fischer A., Chem. Ztsclir. , В., 1904, p. 1209; Juretzka G., eMetall und Erz , Halle. 1915, Jg. 12, p. 235; H a n 1 e у H. П., Chem. a. Me-tall. Eng., N. Y., 1920, v. 23, p. 1257. Д. Степанов. Кадмиевые краски. Сернокислые соли К. при обработке их хромовокалиевой солью или сернистым водородом образуют ряд желтых красок различи, тонов-от светложелтого до темного. Хром ©кадмиевая желть приготовляется осаледением из растворов желтого хромовокислого калия, КаСгОа, и сернокисл. кадмия, CdSOi. Выпавший осадок, хромовокислый К., CdCrOi, имеет красивый желтый тон, не уступающий свинцовой хромовой желти; его отфильтровывают, промывают и сушат. Краска эта имеет большое распространение в художественной живописи; в малярном деле она имеет малое применение, т.к. изменяется от атмосферных влияний. Кадмиевая НС е л т ь (по химич. составу сернистый К., CdS, в природе.встречается в виде минерала гринокита) вырабатывается двумя способами: мокрым и сухим. При мокром способе кадмиевая желть получается пропусканием сероводорода через подкисленный раствор сернокислого К. или же действием на последний раствора сернистого натрия, согласно уравнениям: CdSO. + HjS = CdS + HjSO.; CdSO. + Na,S = CdS + Na,SO,. Светложелтые тона, начиная с лимонно-жел-того, получаются при пропускании сероводорода в раствор CdS О4, не содержащий примеси цинка; при осаждении сернистым натрием получаются более темные тона краски, а при выработке сухим путем тон краски молено получить любой густоты. Материалами при сухом способе служат углекислый К., CdCOg, и порошкообразная сера. Засыпка тигля идет в последовательном порядке: сперва засыпают СбСОз,а потом слой порошкообразной серы, при чем последней берут вдвое больше по весу, чем соли К. Темп-ру нагрева доводят до белокалильного жара. Если при остывании получается краска нежелательного желтого тона, то к ней добавляют серы и вновь прокаливают. Затем массу растворяют в горячей воде, осадок фильтруют, промывают и сушат. Этот способ дает шесть оттенков краски - от лимонно-желтого до темнооранжевого. Кадмиевая желть, как краска, стойка к слабым щелочам и к-там; в сухом виде она хорошо смешивается с ультрамарином, образуя красивого тонайГеленую краску, известную под назва- нием кадмиевая зелень. Кадмиевые краски нельзя смешивать с медными красками, т. к. с последними они изменяют цвети разрушаются; при смешивании с олифой они дают прочные масляные краски, обладающие хорошей укрывисто-стью. Кадмиевые краски применяются в художественной живописи и рисовании по фарфору, в печатном и в малярном деле. Для удешевления, в продаже их фальсифицируют примесью лнгелтого хрома, гипса и мела. Смесь кадмиевой желти со свинцовыми белилами идет в торговле под названием Jaune brillant. Лит.: см. Нраспи минеральные. С. Михайлов. КАЗЕИН, белковое вещество (см.) группы нуклеоальбуминов, добываемое из молока млекопитающих. Ниже показано содержание К. в молоке женщины и различных н<и-вотных (в %). В молоке: Женском..... 0,5 Коровьем . . . . S,lo Козьем...... 3,8 Овечьем..... 4,6 Кобыльем .... 1,3 Ослицы.....0,7 Буйволицы егип. 3,96 европ. 4,26 Чистый К., по Гаммарстену, содержит: 52,95-54,22% С, 7,05-7,07% Н, 15,42- 15,91% N, 21,57-23,14% О, 0,72-0,91% S и 0,847-0,89% Р. В сухом виде К.-гидрофильный коллоид, белый аморфный порошок, к-рый набухает в воде, но практически нерастворим впей. Он нерастворим также в спирте и эфире, но растворяется в водных растворах солей слабых к-т (буры, щавелевокислого калия, углещелочных солей и др.) и в едких щелочах, образуя металлич. производные солеобразного характера, распадающиеся при нагревании выше 50°. В слабых соляных растворах (напр. КС1 или NaCl в воде, в пропорции 1:1 ООО) К. также растворим. Сильные минеральные к-ты определенных концентраций способны растворять К., при чем эта способность зависит от природы к-ты и от t°; напр., /г N НС1 хорошо растворяет К. при 12-15°, тогда как Vio- H2SO4-только при нагревании; при кипячении таких растворов К. не свертывается. Сухой препарат К., будучи нагрет до 94- 100°, разлагается с образованием легко растворимого в щелочах изоказеина. При повышении t° до 140-150°i К. переходит (до 65%) в белковое вещество, раствори мое в воде, но нерастворимое в щелочах. Реакция К. слабо кислая; уд. в. 1,259. Нек-рые исследователи считают К. шестиосновной к-той с мол. весом 6180, другие- четырехосновной к-той с мол. весом 4 540; эти величины мол. в. чрезвычайно спорны, т. к. определение их производилось разными исследователями по различным методам. По данным йзысканий Кона Гендри и Прентиса Бергрена (1925 г.), мол. в, К. принят в 12 800. По данным Зайковского, мо.т. в. К. 20 ООО (определено из вращательной способности растворов К.). Новейшие данные, основанные на рентгеноскопич. исследованиях, показали, что период решетки у К. знаг чительно меньше, чем предполагаемые размеры молекулы, основанные на прежних методах испытаний. Растворы К. в присутствии нейтральных солей обнаруживают кислую реакцию и для нейтрализации их необходимо затратить строго определенное количество щелочи, а именно, цаД г К,- .
|