Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона.

New: Глобальный каталог ресурсов для изучения английского языка
GENNIE - ГАЛЕРЕЯ СТИЛЬНЫХ ПОДАРКОВ
 

   Цирконий (Zirconium, нем. Zircon; Zr=90,7 при O=16) и торий  (Thorium
нем. Thor; Th=232,5) - принадлежат к числу довольно редких металлических
элементов. По своей химической натуре они аналогичны с титаном. Ц.  есть
четвертый член второго большого периода системы элементов, начинающегося
с рубидия, а торий занимает соответствующее место  в  последнем  большом
периоде, щелочной металл которого еще не  открыт.  Ц.  и  торий  так  же
расположены в IV-й группе периодической системы, как молибден и  уран  в
VI-й; промежуточному, между Mo и U, вольфраму  отвечает  в  IV-й  группе
церий. Подобно титану, Ц. и торий с кислородом  дают  двуокиси,  ZrO2  и
ThO2 Но окисей типа R2O3 они не дают, что отличает эти металлы от титана
и церия. Но и двуокиси, благодаря высокому атомному  весу  Ц.  и  тория,
обладают основным характером, особенно Th02 ZrO2 менее основной  окисел,
так  как  дает  с  щелочами  разлагаемые  водой  цирконаты.   Главнейшие
минералы, в виде которых встречается Ц. и торий в природе,  представляют
их ортосиликаты, именно гиацинт и циркон, ZrSiO4,  и  оранжит  и  торит,
ThSiO4 - минералы,  изоморфные  между  собой,  а  так  же  с  рутилом  и
оловянным  камнем,  Ti02  и  SnO2.  В  более  или   менее   значительных
количествах встречается торий  нередко  и  в  монацитах,  каков,  напр.,
монацит из Ильменских гор - фосфат тория, церия и лантана  (с  небольшим
содержанием олова, марганца и кальция):
   P2O5 28,50 % ThO2 17,95 SnO2 2,10 Ce2O3 26,10 La2O3  23,40  MnO  1,86
CaO 1,68 Сумма 101,49 %

   Ц. открыт Клапротом (1789). Чтобы приготовить ZrO2  разлагают  ZrSiO4
путем прокаливания с кислым фтористым калием, HKF2,  или  с  таковым  же
сульфатом  его,  HKSO4.   В   первом   случае   получается   растворимый
фтороцирконат,  калия  K2ZrF4;  его  разлагают  при  нагревании   серной
кислотой и из раствора сульфата Ц. осаждают  аммиаком  гидрат  двуокиси,
Zr(OH)4, в виде белого объемистого  осадка.  Во  втором  случае  продукт
прокаливания сплавляют  в  серебряном  тигле  с  едким  натром  и  сплав
извлекают водой; в остатке получается ZrO2  содержащая  едкий  натр;  ее
растворяют в горячей крепкой серной кислоте,  раствор  фильтруют  и,  по
разбавлении, осаждают аммиаком.  Zr(OH)4  несколько  растворим  в  воде,
сообщает ей способность окрашивать куркумовую бумажку в бурый цвет и при
нагревании легко разлагается,  превращаясь  в  безводную  двуокись  -  с
самораскаливанием. ZrO2 представляет белый, очень твердый,  порошок  или
кусочки с перламутровым блеском; в кристаллическом состоянии  получается
по сплавлении с бурой-изоморфна с рутилом, уд. вес  5,71.  Как  вещество
трудноплавкое, ZrO2 идет на  выделку  "штифтов"  для  Друммондова  света
вместо окиси магния; такие штифты  светят  ярче  (Zirconlicht)  обычных;
приготовление их  сводится  к  прессованию  смоченной  раствором  борной
кислоты ZrO2 и, после сушения, прокаливанию. Соли Ц. принадлежат  все  к
ряду двуокиси. Фтористый Ц., ZrF4,  получается  при  нагревании  ZrO2  с
фтористым аммонием; легко  растворим  в  воде,  подкисленной  плавиковой
кислотой, и кристаллизуется из такого раствора в виде блестящих табличек
состава ZrF4.3H2O. Кроме упомянутой уже двойной соли  K2ZrF6,  получены,
при избытке KF или NaF, и более сложные K3ZrF7, Na6ZrF10; все они хорошо
растворимы в горячей  воде  и  способны  кристаллизоваться;  известны  и
аммониевые двойные соли. При действии хлора или хлористого  водорода  на
нагретый металлический Ц., или при нагревании в струе хлора смеси ZrO2 с
углем, возникает хлористый Ц., ZrCl4, который  кристалличен;  летуч  при
4400 и обладает отвечающей формуле плотностью пара (Дерилль  и  Троост).
Из   раствора   в   крепкой   соляной   кислоте   ZrCl4    может    быть
перекристаллизован, но при растворении в воде или  разбавленной  соляной
кислоте подвергается гидролизу; из раствора может быть выкристаллизована
затем хлорокись Ц., ZrCl2O.8H2O. Сульфат Ц.,  Zr(SO4)2,  получается  при
растворении ZrO2 или Zr(OH)4 в серной  кислоте;  по  испарении  раствора
остаток осторожно прокаливают для удаления избытка серной  кислоты,  так
как при красном калении уже происходит превращение в чистую  ZrO2  Белая
масса сульфата медленно растворяется  в  холодной  воде  и  быстро  -  в
горячей. Из кислых растворов сульфат может быть выкристаллизован в  виде
гидрата; средние растворы способны  растворять  ZrO2  причем  образуется
основной сульфат Ц. OZrSO4. Нитрат Ц., Zr(NO3)4 получен  в  виде  желтой
камедеобразной массы при испарении раствора ZrO2 в азотной кислоте. Если
к раствору сульфата прибавить перекиси  водорода  и  затем  аммиака,  то
осаждается  (Клеве)  перекись  Ц.,  OZrO2  в  виде  белого  осадка;   из
нейтрального или слабокислого раствора выделяется перекись иного состава
- Zr2O5.9H2O (Bailey). При нагревании ZrO2 с углем в электрической  печи
получены карбиды Ц. (Муассан) ZrO и  ZrC2  не  разлагаемые  водой,  даже
горячей. Металлический Ц. - серый,  очень  тонкий,  аморфный  порошок  -
получается  (Берцелиус)  действием   калия   на   K2ZrF6   при   высокой
температуре. Нагревая ту же соль  при  температуре  плавления  железа  с
алюминием. получают (Троост) кристаллический Ц. в виде широких пластинок
с цветом сурьмы; удельный вес 4,15; теплоемкость  0,0666.  Более  чистый
металл лучше всего  готовить  в  электрической  печи  (Муассан,  Троост,
1893), прокаливая Zr02 с недостаточным количеством угля, чтобы  избежать
образования карбидов, или подвергая нагреванию смесь карбида с  ZrO2;  в
первом случае продукт содержит  некоторое  количество  кислорода,  а  во
втором - угля; металл получается в  форме  комочков.  способных  чертить
стекло и рубин; удельный вес 4,25. Ц. плавится труднее кремния  и  очень
мало изменяется на воздухе, даже при нагревании; в  водородо-кислородном
пламени, однако, горит. Растворяется  в  расплавленном  едком  кали  при
выделении водорода, а из кислотбыстро реагирует  с  плавиковой  кислотой
(отличие от кремния) и с царской водкой.  Аморфный  Ц.  легко  горит  на
воздухе. Атомный вес Ц. определен из данных  анализа  K2ZrF6  (Marignac,
1860) и путем взвешивания ZrO2 из определенного веса  сульфата  (Bailey,
1890); найдено 90,75 и 90,67; в среднем 90,7.
   Существование тория  было  установлено  Берцелиусом  (1828),  который
выделил двуокись тория из торита с острова  Lovon  в  Норвегии;  впервые
получил сам металл (как и металлический Ц.) и назвал его  в  честь  бога
грома из скандинавской мифологии. Соединения тория, как по форме, так  и
по отношениям, подобны соединениям Ц.; только ThO2  ость  более  сильное
основание, чем  ZrO2  Фтористый  торий,  ThF4  получается  при  действии
плавиковой  кислоты  на  Тh(ОН)4  виде  тяжелого  белого  порошка  -  по
выпаривании раствора; как нерастворимый в воде, он может быть получен  и
из растворов солей тория действием, например, фтористого аммония
   - осаждается студенистый гидрат ThF4.4H2O. Фтороторат калия,  тяжелый
порошок - K2ThF4.4H2O образуется при кипячении крепкого раствора HKF2  с
Th(OH)4; из раствора хлористого тория KF осаждает другую двойную соль  -
К2Тh2F10.Н2O. Растворимый хлористый торий, ThCl4 может быть получен  при
нагревании в  атмосфере  хлора  смеси  ThO2  с  углем;  довольно  трудно
возгоняется, выше, чем при 4400, в виде белых, блестящих, таблиц и,  при
1057-1102°, обладает (Nilson и Pettersson) отвечающей формуле плотностью
пара; на воздухе расплывается. При растворении Тh(ОН)4 в соляной кислоте
получается ThCl4 в виде раствора  и  может  быть  выделен  выпариванием;
получается  волокнистая  кристаллическая  масса  гидрата,  который   при
дальнейшем нагревании подвергается,  до  некоторой  степени,  гидролизу.
Сульфат тория  Th(SO4)2  получается  при  растворении  ThO2  в  горячей,
концентрированной серной кислоте; избыток ее удаляют; испаряя при  500°.
Сульфат легко растворим в воде при 0° (в 5 весовых частях), но  уже  при
20° такой раствор  мутится,  выделяет  гидрат.  очевидно,  более  бедный
водой, а именно Th(SO4)2.9H2O, чем гидраты, существующие в растворе  при
0°; при 43° получается еще менее богатый  водой  гидрат  Th(SO4).4H2O  -
отношения, имеющие место и для церия и многих других церитовых металлов.
Двойная соль K4Th(SO4)4.2H2O легко растворима в воде  и  нерастворима  в
растворе K2SO4. Нитрат тория - большие таблицы -  Th(NO3)4.12H2O,  легко
растворим, расплывается на воздухе. При  действии  углекислого  газа  на
разболтанный  в  воде  Th(OH)4  получается   основной   карбонат   тория
(ThO2)2CO2;  из  растворов  солей  тория  карбонаты  щелочных   металлов
осаждают  карбонат  тория,  растворимый  в  избытке  реактива;  известна
двойная соль Na6Th(CO3)5.12H20; подобные соединения Ц. менее  устойчивы.
Карбид тория, ThC2  -  кристаллическая  масса,  приготовленная  из  ThO2
обычным путем (Муасан, 1896); не  поддается  действию  концентрированных
кислот. но легко растворяется в разведенных и разлагается водой, выделяя
смесь метана, этилена, ацетилена и  водорода  (отличие  от.  Ц.).  Чтобы
получить двуокись тория - ThО2, белый порошок  -  из  торита,  нагревают
измельченный минерал с небольшим  избытком  слегка  разбавленной  серной
кислоты; продукт измельчают, нагревают при  500°  для  удаления  избытка
серной   кислоты,   остаток   обрабатывают   холодной   (0°)   водой   и
отфильтровывают  от  кремнезема;  фильтрат  обрабатывают  аммиаком   при
нагревании-осаждается Th(OH)4, который растворяют в соляной  кислоте  и,
прибавляя щавелевой кислоты, осаждают оксалат тория; прокаливание осадка
приводит, наконец, к  ThО2,  которая  обыкновенно  содержит  еще  окислы
церия, иттрия, марганца. Для  очищения  ThО2  превращают  в  сульфат  и.
пользуются,  многократно,  его  способностью  растворяться  при   0°   и
осаждаться при 20°,  о  чем  только  что  упомянуто.  В  кристаллическом
состоянии ThO2 получается по сплавлении с бурой; она изоморфна с рутилом
и оловянным камнем, удельный вес 12,2. Металлический  торий  может  быть
получен при нагревании ThCl4 с натрием или калием (Берцелиус). В  чистом
виде он был приготовлен (Нильсон,  1882)  при  прокаливании  в  железном
цилиндре смеси ThCl4 и 2KCl с натрием; это -  серый  блестящий  порошок,
состоящий, как можно видеть под микроскопом,  из  тонких  шестисторонних
табличек с цветом и блеском  серебра  или  никеля;  удельный  вес  11,1;
теплоемкость 0,02759. При обыкновенной температуре, как и при 1000-120°,
торий  постоянен  на  воздухе,   но   при   более   сильном   нагревании
воспламеняется и горит весьма ярко, превращаясь в снежно-белую двуокись.
Торий трудно растворим  в  соляной  кислоте  и  не  реагирует  с  едкими
щелочами; легко растворим в азотной кислоте и в царской водке. Минералы,
содержащие торий, особенно монацитовые пески из  Бразилии,  ныне  служат
материалом  для  фабричной  обработки  (способы  обработки  держатся   в
секрете),  так  как  ThO2  является  главной  составной  частью  сеточек
газокалильных ламп.  Соединения  тория,  подобно  урановым  соединениям,
оказались (Шмидт,  г-жа  Кюри)  обладающими  свойством  радиоактивности.
Новейшее определение атомного веса тория  (Kruss  иI  Nilson,  1887)  из
анализов сульфата дало в среднем 232,5. Металлический торий, как  и  Ц.,
могут быть  получены  из  своих  двуокисей  при  нагревании  с  порошком
металлического магния и в  момент  образования  способны  соединяться  с
водородом, образуя ZrH2 и ThH2.
   С. С. Колотов.

Начало А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Курсы английского языка
Африканские косички, мастер-стилист