Cтраница 2
Мо-линари и Парравано [124] недавно показали, что окись цинка также является хорошим катализатором для этой реакции. На чистой окиси цинка, не подвергнутой спеканию, реакция обмена происходит лишь с небольшой скоростью. Как отмечалось в разделе V, 11, поверхностный слой окиси цинка по своему составу может быть более близок к стехиометрии, чем ее объем. [16]
Подобные поглотители выпускаются многими зарубежными фирмами. Они состоят из чистой окиси цинка или включают в себя добавки других металлов. Катализаторы выпускаются в виде таблеток и шариков диаметром 3 - 10 мм. [17]
В качестве индикатора добавляют несколько капель метилового оранжевого и тщательно нейтрализуют раствор азотной кислотой, так как фосфор нужно еще удалить. В пробирку помещают 1 г чистой окиси цинка и кусочек чистого карбоната аммония, заполняют ее на две трети водой, добавляют несколько миллилитров аммиака ( 1: 1) и все нагревают погружением в водяную баню до тех пор, пока через несколько минут не последует полного растворения. Если окись трудно растворяется, необходимо добавить еще немного карбоната аммония. Весь этот раствор вливают в содержимое чашки, которую закрывают часовым стеклом и кипятят на песчаной бане до полного удаления аммиака. Время от времени прибавляют воду, чтобы возместить испарившуюся при кипячении, так как процесс занимает около 2 час. Таким путем осаждают последние остатки кремнезема и немного фосфора. Осадок фильтруют через фильтр ( синяя лента) и 3 - 4 раза промывают горячей водой. [18]
При титровании предполагается отсутствие солей закиси железа, что необходимо проверить железосикеродистым калием. Раствор нейтрализуют и осаждают железо в виде гидрата окиси чистой окисью цинка. [19]
Подобное вторичное взаимодействие между окисным слоем и металлом было замечено ранее Даном 5 в его работе с латунями. Данн показал, что латуни, содержащие 20 - 40 % цинка, дают пленку, состоящую из почти чистой окиси цинка. Очевидно, что и цинк и медь подвергаются окислению, но окись меди затем восстанавливается цинком из нижележащей неизмененной латуни. Чтобы это восстановление прошло, должна меть место диффузия цинка через латунь вверх, к поверхности раздела; если цинк не может достаточно быстро диффундировать, то в слое останется окись меди. Ясно, что состав первоначального сплава является здесь важным фактором. Данн нашел, что латуни, содержащие менее 14 % цинка, дают окисные слои с содержанием меди и цинка почти в том же самом соотношении, что и в первоначальном сплаве. Эти медьсодержащие слои обладают гораздо меньшим защитным действием, чем слои чистой окиси цинка, образующиеся на латуни, содержащей более 20 % цинка. [20]
Это соединение при нагревании становилось желтым, а не белым, как это должно было бы быть с чистой окисью цинка. Вначале считалось, что примесью является железо или мышьяк. Однако при дальнейшем исследовании не был обнаружен ни один из этих элементов. Штромейер установил, что примесью являлась неизвестная раньше окись металла. [21]
Для процесса синтеза метанола предложено много катализаторов, Лучшими из них оказались катализаторы, основными компонентами которых являются окись цинка или медь. Медные катализаторы обладают высокой активностью-уже при температуре около 300 реакция образования метанола протекает с большой скоростью. Чистая окись цинка является относительно малоактивным катализатором. Для производственных условий наиболее пригодны смешанные катализаторы, например цинк-хромовые, которые, как правило, чаще, чем однокомпонентные, обнаруживают избирательные свойства. Железо и никель ускоряют реакции, ведущие к образованию метана. Щелочные окислы ( Na2O, K2O, СаО) даже при незначительной добавке к катализатору вызывают образование высших спиртов. [22]
Оксид цинка ZnO встречается в природе в виде красной цинковой руды - цинкита. Искусственно полученная чистая окись цинка при обыкновенной температуре белого цвета, при накаливании - желтеет, не плавясь даже в пламени гремучего газа. При этом она испускает сильный белый свет. ZnO практически не растворим в воде ( 3 7 10 - 5 моль. Оксид цинка обладает амфотерными свойствами. [23]
Для процесса синтеза метанола предложено много катализаторов. Лучшими из них оказались катализаторы, основными компонентами кото рых являются окись цинка или медь. Медные катализаторы обладают высокой активностью-уже при температуре около 300 реакция образования метанола протекает с большой скоростью. Чистая окись цинка является относительно малоактивным катализатором. Для производственных условий наиболее пригодны смешанные катализаторы, например цинк-хромовые, которые, как правило, чаще, чем однокомпонентные обнаруживают избирательные свойства. Железо и никель ускоряют реакции, ведущие к образованию метана. Щелочные окислы ( Na2O, K2O, СаО) даже при незначительной добавке к катализатору вызывают образование высших спиртов. [24]
Движущиеся по каналу частички окиси цинка постепенно оседают в конусах и далее опускаются в мешки. В конусах, расположенных ближе к печи, собираются частицы более крупные и тяжелые, как окись железа, окись свинца; сюда же приносятся током нагретых газов частицы глины, механически увлекаемые из печи. В следующие конуса попадает продукт мельче и чище. До камеры доходит самая мелкая и самая чистая окись цинка, почти не содер-жашая примесей. [25]
Если в стеклянный баллон, наполненный фосгеном, ввести цинкметил, то при обыкновенной температуре реакция протекает медленно, а при нагревании на водяной бане - быстрее. Газ постепенно поглощается, цинк-метил превращается в белую кристаллическую массу, и стенки сосуда ( при нагревании - более холодные места) покрываются красивыми кристаллами, имеющими вид длинных призм. Эти кристаллы невозможно ни очистить, ни сохранить, и поэтому они не могли быть исследованы более подробно. На воздухе они теряют свой блеск, при слабом нагревании выделяют небольшое количество жидкости, при более сильном нагревании образуется белый дым и распространяется запах гари; в конечном итоге возгоняется хлористый цинк, и остается серая масса, состоящая из окиси цинка, металлического цинка и угля. При нагревании с доступом воздуха эта масса превращается в чистую окись цинка. В безводном эфире кристаллы частично растворяются, однако при этом образуется газ; вода разлагает кристаллы с выделением тепла и с образованием довольно значительного количества газа. Водный раствор содержит летучий продукт, состоящий из уксуснокислого и хлористого цинка. Гидрат окиси цинка, содержащий еще небольшое количество хлористого цинка ( хлорокиси), остается нерастворенным в виде белой массы. Газ, выделяющийся из кристаллов при обработке эфиром или водой, содержит окись углерода и, вероятно, также болотный газ. [26]
Подобное вторичное взаимодействие между окисным слоем и металлом было замечено ранее Даном 5 в его работе с латунями. Данн показал, что латуни, содержащие 20 - 40 % цинка, дают пленку, состоящую из почти чистой окиси цинка. Очевидно, что и цинк и медь подвергаются окислению, но окись меди затем восстанавливается цинком из нижележащей неизмененной латуни. Чтобы это восстановление прошло, должна меть место диффузия цинка через латунь вверх, к поверхности раздела; если цинк не может достаточно быстро диффундировать, то в слое останется окись меди. Ясно, что состав первоначального сплава является здесь важным фактором. Данн нашел, что латуни, содержащие менее 14 % цинка, дают окисные слои с содержанием меди и цинка почти в том же самом соотношении, что и в первоначальном сплаве. Эти медьсодержащие слои обладают гораздо меньшим защитным действием, чем слои чистой окиси цинка, образующиеся на латуни, содержащей более 20 % цинка. [27]