Карбиды
Косолапова Т.Я.
Металлургия, 1968 г.
Карбид скандия легко разлагается водой, выделяя при этом в виде газообразных продуктов СН4, С2Н6, а также жидкие и твердые углеводороды. Химические свойства ScCпочти не изучены. В атмосфере кислорода он окисляется при температурах 700— 800° С.
Карбид иттрия легко разлагается водой с выделением смеси углеводородов и водорода. Основные продукты разложения YCи Y2C3—метан (95 и 70% соответственно) и YC2 ацетилен.
В концентрированных кислотах карбиды иттрия значительно устойчивее, чем в разбавленных. В H2SO4 карбиды иттрия более устойчивы, чем в НО и HNOa%
Дикарбид иттрия легко взаимодействует с галогенами — с фтором при комнатной температуре, с остальными — при температурах 700-800°С легко сгорает в кислороде, парах серы и селена [64]. При изучении окисления порошков карбидов иттрия (861] показано, что карбиды иттрия разлагаются на воздухе при комнатной температуре в основном за счет влаги воздуха. В атмосфере сухого воздуха и сухого кислорода дикарбид иттрия устойчив при комнатной температуре. Окисление порошков карбидов иттрия при повышенных температурах кислородом свидетельствует о том, что при 500° С большая часть карбидов окисляется.
При анализе карбидов иттрия определяют содержание общего и свободного углерода и иттрия. Содержание общего углерода определяют обычным методом сжигания в токе кислорода с последующим абсорбционно-объемным определением выделившегося при сжигании углекислого газа. Для определения содержания свободного углерода карбид разлагают в азотной кислоте (1 :10) и нерастворившийся остаток сжигают в токе кислорода. Содержание иттрия определяют или окислением навески карбида до окиси Y2O3 сжиганием в муфеле при температурах 900—1000° С, или объемным методом — титрованием раствором трилона Б с индикатором арсеназо [788].
Карбидылантана.
Карбиды лантана, так же как и карбиды всех лантаноидов, взаимодействуют с водой.
В газообразных продуктах разложения ЬаСг обнаружены: 53% С2Н2, 15,6% Н2, 11,2% С2Н4 и 20,2%
С2Н6 [8]. При разложении полуторного карбида основные продукты — метан (75%) и водород (25%).
Исследование газообразных продуктов разложения дикарбида лантана соляной кислотой и раствором хлорного железа в соляной кислоте [790] показало, что состав газообразных продуктов изменяется в зависимости от среды (табл. 36).
Разбавленные минеральные кислоты [64] легко разлагают дикарбид лантана; концентрированная азотная кислота не оказывает заметного действия; концентрированная серная кислота восстанавливается до сернистой.
Исследование поведения дикарбида лантана в различных средах свидетельствует о практически полной растворимости LaC2 в минеральных кислотах и устойчивости в органических растворах.
При нагревании в токе аммиака LaC2 превращается в нитрид; легко взаимодействует с галогенами, серой н селеном с образованием галогенидов, сульфидов и селенидов; при действии газообразного хлористого водорода LaC2 разлагается с образованием LaCl3 и выделением углеводородов; азот и фосфор не взаимодействуют с ним.
Не разлагаясь растворами щелочей, дикарбид легко разлагается расплавами щелочей, а также такими окислителями, как перманганат, хлорат или нитрат калия.
В сухом воздухе и кислороде дикарбид лантана пр комнатной температуре практически устойчив. Во влаж ном воздухе быстро разлагается.
Порошок дикарбида лантана в атмосфере кислород начинает окисляться при температуре 500° С, интенсив ное окисление происходит при температурах 800-900°С
Храктер окисления LaC2 и La2C3 одинаков, но рость окисления La2C3выше.
При химическом анализе карбида лантана [64] Определяют содержание общего углерода обычным методом сжигания, содержание свободного углерода—разложением карбида разбавленной азотной кислотой и взвешиванием нерастворимого остатка. Содержание лантана [790] определяли, взвешивая остаток после сжигания углерода, который представлял La2О3.
Наиболее эффективный метод определения содержания лантана объемный — титрование раствором трилона Б с индикатором.
Карбидыцерия.
При разложении дикарбида церия водой выделяется смесь углеводородов, состав которых, по данным разных авторов, различен (см. табл. 5).
Основные продукты разложения полуторного карбида Се2С3 водой — метан и водород, кроме того, выделяются этилен, жидкие и твердые углеводороды.
Состав газообразных продуктов взаимодействия дикарбида церия с соляной кислотой и раствором хлорного железа в соляной кислоте приведен в табл. 37 [790].
Дикарбид церия разлагается в разбавленных минеральных кислотах; в концентрированной серной кислоте разлагается при нагревании, восстанавливая H2S04 до H2S03. С фтором не взаимодействует при комнатной температуре, но при нагревании образует летучие фториды, с остальными галогенами при нагревании также образует соответствующие галогениды церия. При действии газообразного хлористого водорода он разлагается при температуре 650 ° С с образованием хлорида церия. Аналогично взаимодействует с HJ. Азот и фосфор не взаимодействуют с СеСr до температуры 800° С. С сероводородом при температуре 600° С образуется смесь сульфида церия и графита.