R. V. İslamov



Yüklə 0,85 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə1/18
tarix15.11.2018
ölçüsü0,85 Mb.
#79783
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18


R.V. İslamov 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NADİR METALLARIN METALLURGİYASI 

(Laboratoriya işləri) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            

 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



BAKI-2012 


 

 

- 2 - 



LABORATORİYA İŞİ № 1 

 

QALLİUMUN ALINMASI 

                                                   



İşin məsədi 

 

Sulu məhlullardan elektroliz ilə qalliumun alınmasını öyrənmək və çıxıma 



təsir edən amilləri müəyyən etmək işin əsas məqsədidir. 

                                                   



Nəzəri hissə 

Qallium  səpələnmiş  nadir  elementdir.  1875  –  ci  ildə  fransız  kimyaçısı 

Lekok de Buabodran tərəfinnən spektral üsul ilə kəşf edilmişdir. Kəşfdən dörd il 

qabaq bu elementin xassələri haqda dəqiqliklə D.İ.Mendeleyev fikir söyləmişdir. 

Qallium gümüşü-ağ rəngli yumuşaq metaldır. Qalliumun atom nömrəsi 31, atom 

çəkisi  69,72  ,  sıxlığı  5,904  q/sm

3

  ,  ərimə  temperaturu  29,88 



o

C,  qaynama 

temperaturu  2230 

o

C  təşkil  edir.  Qallium  asan  əriyən  metal  olmaqla  bərabər 



yüksək  temperaturda  qaynayır.  Adi  temperaturda  havada  dayanıqlıdır,  maye 

qallium isə 260 

C-dən yuxarı tədricən oksidləşir. Hidrogen çıxmaqla sulfat və 



xlorid  turşularında  qallium  tədricən  həll  olur.  Soyuqda  nitrat  turşusuna 

dayanıqlıdır,  qızdırdıqda  tədricən  həll  olur.  Flüor  turşusu  və  çar  arağında 

qallium həll olur. Qaynar NaOH məhlullarında qallat NaGaO

2

 əmələ gətirməklə 



tədricən həll olur. Xlor və brom soyuqda, yod isə qızdırılma zamanı qallium ilə 

əlaqəyə girir. Ərimiş qallium 300 

C-dən yuxarı bütün konstruksiya metalları ilə 



əlaqəyə girir. Qalliumun bir çox birləşmələri vardır ki, bu birləşmələrin yüksək 

oksidləşmə  dərəcəsinə  cavab  verənləri  daha  dayanıqlıdırlar.  2  və  3  valentli 

birləşmələr  də  məlumdur.  Hal-hazırda  istehsal  olunan  qalliumun  əsas  hissəsi 

yarımkeçirici elektronikada tətbiq edilir . 

Yer  qabığında  qalliumun  miqdarı  1,5

.

10



-3

  %  təşkil  edir.  Qallium  tipik 

səpələnmiş  elementdir  .  və  başqa  minerallarda,  əsasən  alüminium,  dəmir  və  s. 

minerallarında  izomorf  qatışıq  şəklində  rast  gəlinir.  Germanit  mineralında 

qalliumun  miqdarı  daha  yüksəkir.  Alüminiumun  sənaye  minerallarında  0,04-

0,001 % qallium olur. Kömürdə də qallium var. 

Hal-hazırda  qalliumun  əsas  alınma  mənbəyi  alüminiumlu  xammallardır  . 

Gil-torpaq  və  alüminium  istehsalı  zavodlarında  qallium  dolayı  yolla  çıxarılır. 

Bəzi  müəssisələrdə  qallium  sink  istehsalı  tullantılarından  çıxarılır.  Qallium 

əsasən  alüminiumlu  xammalın  emal  tullantılarından  alınır.  Qallium  və 

alüminium  hidroksidlərin  ayrılma  pH-larının  müxtəlifliyinə  əsasən    qallium 

konsentratı  alınır  (  8-20%),  hansı  ki,  qallium  Ga(OH)

3

  tərkibində  cəmlənir. 



Metal isə natrium qallatın qələvi məhlulunun elektrolizi ilə alınır. Natrium qallat 

isə  qallium  hidroksidin  yeyici  qələvi  məhlulunda  (NaOH)  həll  olması  zamanı 

əmələ  gəlir.  Qələvi  məhlulunda  qallium  əsasən  GaO

2



  ionu  tərkibində  olur. 

Elektroliz zamanı əsas proseslər anod və katod prosesləridir. Anod prosesi: 

 

                        2GaO



2

 



– 4e = 2 GaO

+ O



2               

                    (1.1) 




 

 

- 3 - 



Katod prosesi isə  

                           2GaO

+

 + 


3e

 =

 GaO



2

 + Ga                             (1.2) 



 

                                       H

+

 + e = H


o       

                         

 

         (1.3) 



                          GaO

+

 + H



o

 + 2e = Ga + OH

-            

                 

  

(1.4) 


                        GaO

2



 + 2H

o

 + e = Ga + 2OH



                         (1.5) 

olar. 

Cərəyan üzrə çıxım elektrolitdə qallium və yeyici qələvi konsentrasiyasın-



dan  və  cərəyan  sıxlığından    asılıdır.  Optimal  yeyici  qələvi  konsentrasiyası 

200q/l, qallium isə 30q/l-dən az olmamalıdır.  

Elektrolitin  qələviliyinin  cərəyan  sıxlığının  artırılması  ayrılan  hidrogenin 

miqdarının çoxalmasından cərəyan üzrə çıxımın azalmasına səbəb olur. 

Optimal katod cərəyan sıxlığı 0,5-1,0 A/sm

təşkil edir. Anod cərəyan sıx-



lığı bundan 3-10 dəfə az olur. Alınmış texniki qalliumun tərkibində 0,1-3,0 %-ə 

kimi qarışıqlar olur. Qarışıqların bir hissəsi həll olmayan dispers hissəcik şəklin-

də  və  həmçinin  metal  səthində  oksidlər  təbəqəsi  şəklində olur.  Elektrolitik  qal-

lium qaynar su ilə yumadan sonra mexaniki qarışıqları kənar etmək üçün süzü-

lür. Yüksək təmizlikli qallium metalı almaq üçün birçox təmizləmə üsullarından 

istifadə edilir. Məsələn: turşu-qələvi emalı, vakuum əritməsi, elektrolitik saflaş-

dırma,  daha  dərin  təmizləmə  üçün  isə  zonalı  əritmə.  Turşu  qələvi  emalından 

sonra  qalliumda  qarışıqların  miqdarı  təxminən  0,1%-ə  kimi  azalır.  Elektrolitik 

saflaşdırma ilə 99,999% təmizlikli qallium alınır. 

                              



İşin yerinə yetirilməsi 

Laboratoriya işini yerinə yetirilmək üçün qallium alınmasının elektrolitik 

qurğusundan istifadə edilir. 

 

                              Şəkil 1.1. Elektrolitik qurğu sxemi. 




Yüklə 0,85 Mb.

Dostları ilə paylaş:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə