Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

нейтрализации полученного раствора известняком ббльшая часть Fe, As и Sb выпадает в виде сурьмянисто- и мышьяковистокис-лых солей железа. Посте отде.тения просветленного раствора осадок возвращают в плавильную печь. Полученный раствор обрабатывают новой порцией известняка для осаждения основных карбонатов меди. В случае высокого содержания в растворе Со и Ni последние частично осалсдаются вместе с медью. Карбонаты меди растворяют в серной кислоте и из полученного раствора выделяют Си кристаллизацией CUSO4, или приба-в.тением металлическ. железа, или пропусканием HaS. Оставшийся от выделения меди раствор, в случае содержания Ni и Со, присоединяют к главному раствору, содержащему эти металлы.

Кобальтсодержащие растворы обрабатывают далее гипохлоритами (предпочтительно NaOCI), причем в первую очередь выпадает Со(ОН)з. Прибавление NaOCl прекращают, когда в осадок начинает переходить и Ni; в осадке Со(ОН)з содерлсание Ni не д. б. выше 0,6%, Осалоденный Со(ОН)з обжигают с добавкой NaOH, чтобы разрушить присутствующие в осадке основные сульфаты коба.ть-та и перевести их в NagSOi. Оболсженный продукт выщелачивают водою; полученную окись кобальта, содержащую не более 1% N1, просушивают, и в таком виде она годна для по-тучения металлического К. Раствор от осаждения Со(ОН)з,содерлсащий большее (по сравнению с главным раствором) количество нике.тя, присоединяется к растворам, идущим на осаледение Со(ОН)з. Благодаря этому носледние постепенно обогащаются никелем; когда в них отношение Со : Ni достигает 2:3, они поступают на осаледение обоих окислов при помощи NaOCl. Полученный осадок, содержащий оба мета,:1ла в отношении Со: Ni = 9:1, растворяется, а полученный раствор присоединяется к главным растворам. Раствор же, значительно обогащенный N1, идет на осаледение никеля. г. у разов.

Получение металлического Н. Мета.тлич. К. может быть получен из его окислов или очищенных солей по общим методам химич. или электролитич. восстановления тялеелых металлов. В частности для этого пригодны следующие способы: 1) восстановление окиси кобальта, CogOg, в токе водорода нри 500- 600°; 2) прокаливание закиси кобальта, СоО, в угольном тигле с 10-12% крахмала (иногда с добавкой 2-3% МпОа) при 600-800°; 3) восстановление солей кобальта при умеренно высокой t° водородом или прокаливание их в смеси с NHiCl; 4) восстановление К. из его окислов алюминием по термитному способу Гольдшмидта; 5) восстановление окиси К. углем в электрич. печи; 6) электролиз горячего аммиачного раствора C0SO4 или C0CI2 в присутствии (NH4)2S04. Способы 1-3 имеют только препаративное значение; полученный металл, в зависимости от условий и t° восстановления представляет собою либо темносерый порошок с пирофорическими свойствами, .тибо светлосерые чешуйки, либо полу спекшуюся массу; для рафинировки он м. б. переплав.тен в известковом или магнезиальном тиг.гте при Г выше 1 600°. Способы 4 и 6 дают кобальт в компактном и наиболее

чистом виде, но очень дороги. В настоящее время главная часть К., идущего на изготовление специальных сортов стали получается в электрических печах из смеси окиси К. с коксом или древесным углем, причем к шихте добавляется CaCOg для связывания серы; пстученный т. о. металл содержит около 1 % углерода в виде карбидов. В иродалеу выпускается обычно 96-98%-ный К. (по цене 2.50 за анг.т. ф.), содержащий не менее 1,6 % Ni, 0,1 % Fe, следы Си и не более 0,02 % S. Об ана.тизе К. и его сплавов см. Кобальта соединегшя. Металлич. К. вырабатывается в Бельгии, Канаде, Швеции, Англии и Германии. Мировое потреб.тение К. (включая его соединения) в 1926/27 г. равнялось --700 т.

Применение К. Для технич. целей приме-ненке К. началось сравнительно недавно, и пока оно еще довольно ограничено. Благодаря своей твердости и устойчивости но отношению к слабым к-там К. нашел нек-рое применение для изготовления фруктовых нолсей и других релеущих инструментов. Как не-рнеавеющи1г мета.тл, К. применяется иногда д.тя защитного покрытия стальных и лселез-ных изделий (гальванич. к о б а л ь т и р о-в а н и е). Наибольший технич. интерес представляют сплавы кобальта с железом, хромом и другими метал.г1ами; изготовление этих сплавов возникло лишь в последние годы, но имеет перспективы очень широкого развития. Сортам инструментальной стали добавка К. придает высокую тве>ДОСть и красностойкость (в большей степени, чем никель). Ряд обычн. сортов быстрорежущей стали содерлсит Со в количестве 0,5-6,0%. Примерный состав специальной кобальтовой стали (марка К. S. ) в %: 47- 63 Бе; 30-40 Со; 5-9 W; 1,5-3,0 Сг; 0,4- 0,8 С. Сплав кобальтхром состоит из 60-80% Fe, 15-30% Сг и 3,7-10% Со. Металл Гейнеса содержит 45 - 02% Со, 28-40% W и 10-15% Сг. Под названием стеллита выпускаются ннструмен-тальные сплавы очень высокой твердости (от 500 до 600 по Брине./1ю), содержащие 35- 80% Со, 15-40% Сг, О-25%W, иногда Мо и Fe; они красностойки в пределах Г до 800°. Сплавы железа с К. обладают чрезвычай1ю высокой магнитной ироницаемостью; введение К. в сталь усиливает ее коэрцитивную способность (постоянство остаточного магнетизма, сопротивляемость размагничению). Эти свойства К. обещают предоставить ему важную роль в изготовлении постоянных магнитов и материалов для электрическ. машиностроения. Прибавление к литому коба.тьту магния (в количестве 0,10-0,15%) повышает его блеск, белизну и способность к горячей ковке; примесь никеля наоборот ухудшает качества К. как поделочного материала.

Лит.: II годовой обзор минеральных ресурсов СССР за 1926/27, стр. 496, Л.,1928; S С h н а b е 1 С, Handbuch der Metallhuttenkunde, В. 2, Berlin, 1896; Р г о s t е., Cours de metallurgje des m6taux autres cfue Ге fer. P., 1912; Ullm. Enz., B. 7, 1919; LI d d e 1 D.. Handbook of Non-ferrous Metallurgy, v. 2. N. Y., 1926; D r ur у G. W., Mineral Industry during 1926, p. 150, N. Y., 1927; The Cobalt Industry, Min. Journ. , London, 1927, 136, p. 200; Bateman G-. C, Engin. and Min. Journ. , N. Y., 1928, 125, p. 98; W e i s s e n-born A., MetalIb6rse , В.-L., 1927, 62, p. 1716 (мокрая переработка К. руд); ibid., 1928, 16, p. 431 (применение К. в магнит, стали); Г. П. 58417 и 66265, 222141,285791. В. Янковский.



КОБАЛЬТА СОЕДИНЕНИЯ. Известны соединения 2-й 3-валентного кобальта; из них техническое значение имеют почти исключительно первые. Кобальт образует два окисла норма.11ьного типа-закись, СоО, и окись, С02О3, и соответствующие им гидраты закиси и окиси-Со(ОН)2 и Со(ОН)з, обладающие основными свойствами; основной характер в закисных соединениях выралсен сильнее, чем в окисных. Из солей практическое значение имеют лищь закисные соли, отвечающие двувалентному Со и получаемые из кобальтовых руд кислотным выщелачиванием (см. Кобальт) или из других солей Со при помощи реакций обменного разложения. Хлористая соль, нитрат и сульфат кобальта хорошо растворимы в воде, соли щавелевой, синильной и лселезистосинеродистово-дородной кислот нерастворимы. Нерастворимые соли Со-красного или фиолетового цвета; растворимые водные-розового или красного, безводные-синего или лилового цвета. Водные растворы солей имеют кислую реакцию (вследствие гидролиза) и розовый цвет; сернистый аммоний осаждает из них Со в виде черного осадка CoS. При переменах темп-ры и при замене воды другими растворителями растворы солей Со (в особенности галоидных) обнарулсивают характерные изменения окраски. Действием щелочей на растворы солей Со на холоду легко получаются мало растворимые основные соли голубого цвета. От железа и других металлов (кроме Ni) кобальт отличается нерастворимостью сернистого соединения (CoS) в разбавленной НС1 на холоду; от никеля он отличается более легкой окисляемостью (способностью переходить в трехвалентное состояние) и некоторыми специфическими реакциями, указанными ниже.

Кобальт образует окрашенные двузаряд-ные атомионы Со . Теплота образования иона Со из элемента равна +8 500 cal на г-экв1валент; подвижность ионов Со при 18° равна 43 см/ск (в поле 1 У/см). Кроме того кобальт обладает резко выраженной способностью к образованию комплексных иопов, в особенности содерлсащих азот в виде групп ХЫз, CN и др. Комплексные анионы (и катионы), содержащие Со, многочисленны и большей частью устойчивы; типичными ионами такого рода являются: Co(CN)e , Co(CN)e (последний ион гораздо устойчивее первого), Co(N02)e и т. п. Гидрат Со(ОН)2 растворяется в водном аммиаке, образуя неустойчивые аммиакаты; такие растворы (буроватого цвета) при стоянии на воздухе поглощают кислород, различно меняя при этом свою окраску, и дают ряд комплексных соедине-nnii (к о б а л ь т и а к и), которые содерлсат NHg и О (никель таких соединений ие образует). Окисные соли кобальта (с ионами Со ), очень непрочные, образуются в растворах при электролизе солей Со на платиновом аноде; они темнозеленого цвета, в недостаточно конц. растворах гиДролизуются нацело; подобно окисным солям Мп они легко выделяют своего отрицательного радикала и переходят в закисные соли.

Аналитическое определение кобальта. А) Для качественного открытия иона Со пользуются следующими

характерными реакциями: 1) образованием желтого осадка к.али11кобальтинитрита (см. нинсе) при действии KNO2 в уксуснокислом растворе; 2) образованием синей комплексной соли (NH4)2Co(CNS)4, растворимой в эфире и амиловом спирте, при действии NH4CNS; 3) реакцией с а-нитрозо-Д-нафто-лом, CioH6(NO) ОН, в уксуснокислом растворе (осадок пурпурового цвета); 4) цветной реакцией с динитрозорезорцином; 5) окрашиванием шарика силавленной буры и.тхи фосфорнокислой соли в синий цвет и другими реакциями. Б) Количественное определение кобальта удобнее всего производить, подвергая э.лектролизу горячий (60- 70°) раствор соли Со в присутствии сульфата или окса.71ата аммония, причем на катоде отлагается чистый Со, к-рый и в.звешивают. При анализе метал.т1ического кобальта и его сплавов предварительно отделяют остальные тяже.чые металлы, для чего: а) растворив навеску в HNO3, осалодают сероводородом Си, As, Sb и Bi; б) из окисленного фильтрата осаждают Fe в виде основной уксуснокислой соли; в) в присутствии избытка уксусной кислоты и СНз-COONa, нагрев до 70°, пропусканием H2S осаждают Со и Ni (в растворе остается Мп); г) сульфиды Со и Ni растворяют в HNO3, выпаривают, растворяют нитраты в воде и осаждают Ni, диметилглиоксимом (или кобальт при помощи нитрозонафтола), после чего э.тектролизируют Со.

Применение К. с , довольно ограничено. Они служат главным образом для изготовления кобальтовых красок, некоторых керамических красок и в малой степени- для гальванического кобальтирования и при изготовлении эмалирован, посуды. В СССР К. с. ввозятся в небольшом количестве для нулсд стекольных и фарфоровых з-дов и как лабораторные препараты.

Отдельные представители К. с. 3 а к и с ь. кобальта, СоО, - порошок оливкового цвета, удельн. в. 5,68-6,70; немагнитна. Растворяется в НС1 и HNO3; на воздухе устойчива; при накаливании закись кобальта переходит в СО2О3 и СО3О4.

Окись кобальта, СО2О3, - коричневый порошок, уд. вес 5,18. По.лучается слабым ирокаливанием Co(N03)2; растворима в к-тах; при t° красного каления разлагается; водородом при нагревании восстанавливается в С03О4 (125°), СоО (200°) и Со (250°). В недавнее время С02О3 нашла применение в фабрикации изделий из эмалированного лселеза; перед налолсением эмали на поверхности изделий образуют тонкий слой COgOg [например, погрулсением в раствор Co(N03)2 и последующим прогревом при 300° д.ля раз-.ложения соли];такая обработка значительно повышает прочность приставания эмалей.

Закис ь-о к и с ь кобальта, СО3О4,- черный порошок или серые кристаллики, уд. вес 5,83-6,30; пе магнитна. Получается накаливанием окислов,гидратов и солей Со до 600-800°. Разлагается при темп-ре > 1 200°, образуя СоО. Растворяется только в конц. H2SO4; в других к-тах и царской водке не растворима. Применяется как керамическая краска Д.ЛЯ фарфора; в продажу часто выпускается под названием окиси кобальта (с примесями AS2O3 или фосфорной к-ты).



Гидрат закиси кобальта, Со(ОН)2, темнорозовый или фиолетовый кристаллич. порошок, уд. в. 3,60. Нерастворим в воде, растворяется в к-тах (включая уксусную), в аммиаке и в избытке едких щелочей (темно-голубой раствор);.четко окисляется на воздухе. Получается осаждением щелочью из горячих растворов солей коба.чьта.

Гидрат окиси кобальта, Со(ОН)з, темнобурый порошок, нерастворимый в воде и щелочах; растворяется в НС1 (с выделением Clg) и в горячей H2SO4 (с выделением О2). Образуется из Со(ОН)2 при действии окислителей (NaClO, NaBrO, CaOClg и т. п.).

Сернистый кобальт, CoS, в гидрат-ной форме-черный аморфный порошок, уд. вес 5,45; f% .>l 100°; получается осаждением из солей Со сернистым аммонием. В безводном состоянии (сплавленный)-желто-серая кристаллич. масса; в природе образует минерал сиепурит. Нерастворим в воде, растворяется в конц. HNO3 и царской водке; при окистении дает C0SO4.

Хлористый кобальт, CoClg-OHaO,- красные моноклинические призмы; при легком нагревании теряет кристаллизационную воду, с изменением цвета соли в голубой; уд. вес 1,81; 87°. Безводный CoClg-синего цвета, уд. в. 3,35; при сильном пагрева-нии возгоняется. Растворимость в воде: нри 0°-40,5 г, при 100°-ок. 100 г C0CI2 в 100 г Н2О; растворяется также в конц. кислотах, спирте, ацетоне и этиленгликоле. Водные растворы C0CI2-розового цвета; растворы в концентрирован. НС1, HoSOiH спирте-интенсивно синего. Приготовляется растворением СоО, Со(ОН)2 или СоСОз в соляной кислоте. Один из наиболее употребительных кобальтовых препаратов в лабораторной практике.

Азотнокислый кобальт, Со(ХОз)2-6Н20, моноклиническ. призмы или пластинки красного цвета; удельн. вес 1,83; °пл. 56°; гигроскопичен. Хорошо растворим в воде [при 18° - около 41% Со(ХОз).2] и в спирте. Получается растворением закиси, гидрата закиси, окиси, сульфида или карбоната Со в азотной кислоте. Азотнокислый коба.чьт является обычным продалсным препаратом коба.тьта; рекомендовался как противоядие при отравлениях цианистыми соединениями .

Сернокислый кобальт, CoS04-7H20, красные кристаллы; уд. вес 1,92; 97°. Легко растворяется в воде (при 0°--24,5 г, при 20° -36,4 г, при 70° -65,7 г C0SO4 в 100 г Н2О); очень мало растворим в спирте. В природе встречается в виде минерала биберита. Безводный C0SO4 не синего, а розового цвета и имеет уд. вес 3,53. Получается растворением СоО или металлическ. кобальта в серной кислоте, а таклсе окислением CoS на воздухе. Дает двойные соли с сульфатами Na, К и NH4.

Углекислый кобальт, С0СО3,- кристаллизуется в красных ромбоэдрах; уд. вес 4,13; при нагревании разлагается ниже i° jj.. В воде нерастворим, легко растворяется в кислотах. Из растворимых солей Со он может быть получен (в виде СоСОд-бН-О) путем осалсдения избытком NaHCOg и СО2 при охлалсдепии; осаледение содой в обычных условиях дает основные соли.

С и .4 и к а т ы кобальта, кремнекис-.тые соли, темносинего цвета, образуются при сплавлении стекла с окислами Со. Они являются составной частью кобальтовых синих стекол и шмальты (см.), употребляемой в качестве керамической краски.

М ы ш ь я к о в о к и с л ы й к о б а .4 ь т, Соз(А804)2-81120,-красного цвета, нерастворим в воде. В природном виде представляет минера.т кобальтовый цвет; искусственно получается осаждением из солей C(~i при помощи K3ASO4; при прокаливании он дает кобальтовую красную краску.

А.яюмипат кобал ьта, СоО-А120з,- кристаллизуется в правильной системе, нерастворим в воде. Нрименяется в качестве синей краски.

Кал и йкобальти н итрит, K3Co(N02)6- ЗН2О,-желтый кристаллич. порошок, очень мало растворимый в воде (1 :1120 при 17°); получение его указано в аналитических реакциях. В виде КзСо(М02)б- Н2О употребляется как лсо.ттая краска.

Цианистые комплексные соли к о б а .я ь т а - см. Цианистые сое&инения.

Кобальт ка рб о н и .я, Со(СО)4 - сл1. Окись углерода.

Лит.: Менделеев Д. И., Основы химии, 9 изд., т. 2, гл. 22 и дополн. к ней, М.-Л., 1928;Handbuch d. anorgan. Chemie. hrsg. v. R. Abegg u. F. Auer-bach, B. 4, Leipzig, 1921-23; G m e 1 i n - К r a u ts Handbuch der anorganischen Chemie, 7 Aullage, Heidelberg, 1907-1928; Ullm. Enz., B. 7; см. также Но-бальт. В. Янковский.

КОБАЛЬТОВЫЕ КРАСКИ вырабатываются из кобальтовых руд-кобальтового блеска и шпейсового кобальта, а также из азотнокислых и хлористых солей кобальта, дающих в смеси с другими соединениями значительное число красок, разнообразных по цвету и красоте тона.

Кобальтовая лселтая получается осаждением азотистокалиевой со.яи, подкисленной уксусной к-той, раствором закисной со.яи кобальта по ур-ию:

CoCh + 5N0,K + 2N0sH = Co(NO,), 3N0,K + + 2KC1 + NO + HsO.

Полученный осадок, огненно-лсе.ятого цвета, промывают, прессуют и сушат. Кобальтовая желтая употребляется в живописи как мас.яяная и акварельная краска; в ма.яяр-ном деле она не имеет большого применения, так как неностояина к свету и к атмосферным влияниям. В торговле иногда под видом кобальтовой желтой продают иселтый красильный лак, который вырабатывается из земе.яьных красок.

Кобальтовая красная получается из мышьяковокисяого кобальта, подвергаемого продоллсительному нагреву при высокой темп-ре. По Гентеле, осадок коба.яьто-вой красной получают из растворов мышья-ково-кислого кобальта и ще.яочи. Осадок высушивают и нагревают в тиглях до высокой тел1п-ры, пока не получат необходимого тона. Кобальтовая красная имеет применение в живописи как масляная краска. К числу кобальтовых красных в технике относят и кобальтовую розовую, которая вырабатывается из растворов солей закиси кобальта и фосфорнонатриевой соли. Тон краски по.яучается чище, если брать смесь магнезии и азотнокислого кобальта. Массу тщательно перемешивают до густоты, выпа-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152