Карбонил-үрдісі (карбонилдердің термиялық диссоциациясы).

Карбонилдер – металлдардың СО группасымен химиялық қ осылысы. Карбонилдердің кө бі бө лме температурасында газ тә різдес кү йде болады. Карбонил ә дісі металл карбонилдерінің синтезіне жә не ұ нтақ тү рінде металл бө лінетін олардың диссоциациясына негізделген. Синтез қ ұ рамында металл бар материалдарды (скрап, қ алдық жә не т.б.) жоғ ары қ ысымда жә не температурада кө міртегі монооксидімен ө ң деу нә тижесінде жү зеге асады.

Реакция жылу бө ле журеді

I. МехАу+zСО→ Мех(СО)z+уА+Q –карбонил синтезі

II. Мех(СО)z→ хМе+zСО-Q – термиялық ыдырау

А – Балласты зат(О2, тұ з қ алдығ ы, қ оспалар жә не т.б.).

х, у, z – коэффициенттер.

Мех(СО)z – металл карбонилі.

Жазылғ ан 2 реакция бір химиялық тасымалдау жү йесін қ ұ райды.

Карбонил ү рдісі периодтық жү йедегі VI-VIII топтардағ ы металлдардың (Ni, W, Mo, Co, Fe и др.) ұ нтақ тарын алуғ а қ олданылады.

Артық шылық тары:

1) Кез-келген шикізатты, оның ішінде берілген металғ а кедей қ олдану мү мкіндігі.

2) Ұ нтақ тың сапасы жә не шығ ымы жоғ ары.

3) Автоматтандыру мү мкіндігі жә не ү рдістің ү здіксіздігі.

Кемшіліктері: Ә діс шектелген металлдарды алуғ а ғ ана қ олданылады.

1-синтез колоннасы;

2-конденсатор;

3-буландырғ ыш;

4-ыдырау колоннасы

Жұ мыс істеу принципі

Конструкциясы берік болат болып келетін синтез колоннасына (1) бастапқ ы шикізатты тиейді. Колоннаның тө менгі бө лігіне кө міртегі монооксиді беріледі. Қ ысымы 20МПа (2атм) жә не 500°С температурада жү ретін синтез кезінде бастапқ ы шикізаттың бетінде кө міртегі монооксиді адсорбцияланады, ол металмен I синтез реакциясы бойынша Ме карбонилін тү зеді. Қ атты заттың бетінде карбонил диффузиясының жә не оның десорбциясының нә тижесінде металды газтә різді фазағ а алу жү реді. Тү зілген бугазды қ оспаның қ ұ рамында негізгі Ме карбонилінен басқ а газтә різдес қ оспалар бар: қ оспалар карбонилдері, ылғ ал, оттегі. Бугазды қ оспаны тазарту ү шін конденсаторда (2) суытады жә не карбонилдерді сұ йық кү йге ауыстырады. Ректификациялық тазалаудан кейін (қ оспа карбонилдерін бө лу) негізгі компонент карбонилі сұ йық кү йде буландырғ ышқ а (3) ә келінеді. Қ ыздырылғ аннан кейін газтә різдес карбонил ыдырау колоннасына (4) келіп тү седі. Ыдырау колоннасында жә не жоғ ары температура 200-400°С жә не сиретуі 1атм-н тө мен болғ ан кезде карбонил молекулалары Ме атомына жә не кө міртегі монооксиді СО молекулаларына бө лінуі жү реді.

Бө лшектердің тү зілу морфологиясы мен кинетикасына сирету дә режесі, температура, Ме буының конденсациясы ә сер етеді. Температура, қ алдық қ ысым, Ме буының конденсациясы қ анша тө мен болса, соншалық ты кө п бө лшек туындылары жә не дисперстілігі жоғ ары ұ нтақ тү зіледі. Кө рсетілген ә діс бойынша бө лшек ө лшемі 20мкм болатын ұ нтақ алады.

Нтақ тардың қ асиеті. Қ асиеттердің жіктелуі. Химиялық жә не физикалық қ асиеттері: анық тау ә дістемесі, ө лшем бірліктері.

Ұ нтақ тардың қ асиеттері ұ нтақ ты металлургия ә дісімен алынатын бұ йымдар мен материалдардың белгілі дә режеде сапасын анық тайды. Қ асиеттері негізгі 4 топқ а бө лінеді: химиялық, физикалық, технологиялық, арнайы.

1 ). Химиялық қ асиеттері.

Химиялық қ асиеттер материал табиғ атын сипаттайды жә не ұ нтақ тың химиялық қ ұ рамымен анық талады. Негізгі компоненттің болуы, легірлеуші элементтің болуы, қ оспаның жә не басқ а қ оспалардың болуы.

Қ оспалар: металдық (Fe, Al, Si) металдық емес (F, S, O₂, C, H₂) болады. Металдық емес қ оспалардың ішінде маң ызды орын алатындары газдық, олардың ішінде негізгілері O₂, N₂, H₂. Газдық қ оспалар химиялық қ осылыстың негізгі компонентінде қ атты ерітінді ретінде, сонымен қ атар кеуектер мен бө лшектердің беттерінде бос газтә різдес кү йінде де болуы мү мкін. Газдық қ оспалардың болуы қ атаң қ адағ алануыкерек, ө йткені олар ұ нтақ тың технологиялылығ ына жә не алынатын ұ нтақ тың сапасына ә серін тигізеді.

Газдық қ оспалар кө здері:

1). Шикізат

2). Ұ нтақ алу ә дісі (механикалық ұ нтақ тау (оттегі жиналуы мү мкін); Балқ ымаларды диспергирлеу (O₂, Ar₂, N₂); тотық сыздандыру(Н₂, СО); карбонил ү рдісі (СО, О₂); электролиз (Н₂, хлоридтер, фторидтер); плазмохимиялық ә діс (N₂, О₂, араласқ ан газдар).

3).тасымалдағ анда жә не сақ тағ анда газдардың адсорбциясы.

4).кү йежентектеудің газды атмосферасы.

5).престеу кезінде қ осылатын байланыстырғ ыш жә не майлағ ыштардың ыдырауы.

6). Негізгі компоненттің жә не қ оспалардың қ ыздырғ ан кезде ылғ алмен ә серлесуі.

Қ осымша химиялық қ асиеттерге жатқ ызады:

1). Пирофорлық, яғ ни жалындану қ абылеті, ұ нтақ тың жану температурасы Тi 330 º С, Та 420 º С.

2). Жарылғ ыштық, жарылу қ абылеті, ол НКПВ кө рсеткішімен сипатталады

Тi ү шін (НКПВ)=25 (г/м³)

Та ү шін (НКПВ)=200 (г/м³)

3). Улылық ПДК Улылық, ПДК кө рсеткішімен сипатталатын, адам организміне потологиялық ө згерістер тудыру қ абылеті. Ве ү шін 0, 001мг/м³, V₂О₅ ү шін 0, 1мг/м³

2). Физиалық қ асиеттері.

1). Бө лшектің пішіні ұ нтақ бө лшегін алу ә дісіне байланысты.

А). сфера тә різдес - балқ ымаларды диспергирлегенде жә не карбонил – ү рдісінде алынады

Б). Кеуекті - тотық сыздандыру жә не электролиз кезінде алынады

В). Жарқ ыншақ ты - механикалық ұ нтақ тау кезінде

Г).дендритті - Электролиз жә не булану конденсация

Д). қ абыршақ тә різдес - электролиз жә не балқ ымалардың дискпетті экстракциясы жә не балқ ымаларды диспергирлегенде

Е).ине тә різдес- булану конденсациясы

Бө лшектің пішіні екі параметр бойынша анық талады:

- біртексіздік;

- қ абаттың даму факторы

Бө лшектердің пішіні микроскоппен зерттеледі жә не келесі кө рсеткіштермен сипатталады

К₂- беттің даму факторы S_сф=S_денд

Кө рсетілген факторлар статикалық бағ аланады. Бө лшектің пішіні бұ йымның сапасына жә не ұ нтақ тардың технологиялық қ асиеттеріне ә сер етеді..