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Die analytische und praparative Trennung der heute auch technisch interessanten Metalle Niob und Tantal ist schwierig. Die wesentlichen Trennungs-bzw. Anreicherungsverfahren wurden daher systernatisch zusarnrnengestellt und ihre Grundlagen erortert. Besonders wichtig und geeignet erscheinen derzeit diejenigen Arbeitsweisen, bei denen Unterschiede in der Stabilitat niederer Oxydationsstufen oder rnittlerer Hydrolysestufen ausgenutzt werden.Als Folge der Lanthaniden-Kontraktion haben Niob und Tantal in ihren entsprechenden Ladungsstufen praktisch gleiche Ionenradien. Daher bereitet die Trennung dieser homologen Elemente Schwierigkeiten. In den letzten Jahren wurden wegen der Bedeutung des Tantals als Werkstoff fur die Herstellung von Spinndusen, von chemischen Apparaten und von yondensatorene) sowie wegen der Verwendbarkeit desNiobs bei m Reaktorbau3) neue Arbeitsweisen zur Trennung dieser in der Regel gemeinsam vorkommenden Elemente entwickelt. Beim Versuch diese Methoden nach ubergeordneten Gesichtspunkten zu behandeln, zeigt sich, daB es einige Grundvorstellungen gibt, auf die sich die meisten Trennverfahren zuruckfuhren lassen. Man kann drei Gruppen unterscheiden:die Trennung von Niob-und Tantal-Verbindungen des gleichen Typs mit physikalischen Mitteln (Abschnitt A), die Trennung auf Grund der leichteren Reduzierbarkeit des 5-wertigen Niobs (Abschnitt B) und die Ausnutzung der Neigung des Niob(V) zur Bildung besonders stabiler ,,basischer" Salze oder Komplexe rnit der Hydrolysenstufe Nb03+ (Abschnitt C).Ideale, scharfe Nb/Ta-Trennungen gibt es nicht. Urn jedoch einen qualitativen Eindruck vom Trenneffekt zu geben, sol1 von ,,Trennungen" einerseits und von ,,Anreicherungen" andererseits gesprochen werden. Der Aufsatz erfaBt sowohl technische Arbeitsweisen, ah auch analytische und praparative Laboratoriumsmethoden. Tantal -Verbindungen auf Grund von Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften XVIII. Mitteilung vgl. H . Schdfer u. F. Kahlenberg, Z. anorg. allg. Chem. 294 242 [1958]. H . Meyll u. H.'Speidel, Chemie-1ng.-Techn. 30, 337 [1958]. A. B. Mclntosh J. Inst. Metals 85 367 [1956/57]. Fp und Kp in rinden Zahlen. ~g l .~. )~) ) . H . Schafer u. Ch. Pietruck Z'anorg. allg. Chem. 267 174 [1951]. f B. Ainscough, R. J . d. Holt u. F. W . Trowse, j . chem. SOC. London] 7957, 1034. Daraus ergibt sich, daB eine hinreichende Trennung durch f raktionierte Destillation eine Kolonne erfordert, deren Wirkung mehr als 20 theoretischen Biiden entspricht. Im halbtechnischen MaBstabe wird diese Trennung in den Vereinigten Staaten ausgefuhrt. Hier einzuordnen, aber nicht oder nicht ausreichend erprobt, sind z. B.: Die fraktionierte Kristallisation der Pentachloride aus der Schmelze (Zonenschmeleen, partielles S c h m e l~e n~) ) , die fraktionierte Kristallisation der Pentachloride aus Lbsungsmitteln wie TiC1,') oder SOCl,5), die fraktionierte Destillation der Ester M( und die Chromatographie der Pentahalogenide oder Ester mit den L6sungen oder Gasen. A. Fraktionierung analoger Niob-und Die meisten Verfahren zur Niob-Tan...
Die analytische und praparative Trennung der heute auch technisch interessanten Metalle Niob und Tantal ist schwierig. Die wesentlichen Trennungs-bzw. Anreicherungsverfahren wurden daher systernatisch zusarnrnengestellt und ihre Grundlagen erortert. Besonders wichtig und geeignet erscheinen derzeit diejenigen Arbeitsweisen, bei denen Unterschiede in der Stabilitat niederer Oxydationsstufen oder rnittlerer Hydrolysestufen ausgenutzt werden.Als Folge der Lanthaniden-Kontraktion haben Niob und Tantal in ihren entsprechenden Ladungsstufen praktisch gleiche Ionenradien. Daher bereitet die Trennung dieser homologen Elemente Schwierigkeiten. In den letzten Jahren wurden wegen der Bedeutung des Tantals als Werkstoff fur die Herstellung von Spinndusen, von chemischen Apparaten und von yondensatorene) sowie wegen der Verwendbarkeit desNiobs bei m Reaktorbau3) neue Arbeitsweisen zur Trennung dieser in der Regel gemeinsam vorkommenden Elemente entwickelt. Beim Versuch diese Methoden nach ubergeordneten Gesichtspunkten zu behandeln, zeigt sich, daB es einige Grundvorstellungen gibt, auf die sich die meisten Trennverfahren zuruckfuhren lassen. Man kann drei Gruppen unterscheiden:die Trennung von Niob-und Tantal-Verbindungen des gleichen Typs mit physikalischen Mitteln (Abschnitt A), die Trennung auf Grund der leichteren Reduzierbarkeit des 5-wertigen Niobs (Abschnitt B) und die Ausnutzung der Neigung des Niob(V) zur Bildung besonders stabiler ,,basischer" Salze oder Komplexe rnit der Hydrolysenstufe Nb03+ (Abschnitt C).Ideale, scharfe Nb/Ta-Trennungen gibt es nicht. Urn jedoch einen qualitativen Eindruck vom Trenneffekt zu geben, sol1 von ,,Trennungen" einerseits und von ,,Anreicherungen" andererseits gesprochen werden. Der Aufsatz erfaBt sowohl technische Arbeitsweisen, ah auch analytische und praparative Laboratoriumsmethoden. Tantal -Verbindungen auf Grund von Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften XVIII. Mitteilung vgl. H . Schdfer u. F. Kahlenberg, Z. anorg. allg. Chem. 294 242 [1958]. H . Meyll u. H.'Speidel, Chemie-1ng.-Techn. 30, 337 [1958]. A. B. Mclntosh J. Inst. Metals 85 367 [1956/57]. Fp und Kp in rinden Zahlen. ~g l .~. )~) ) . H . Schafer u. Ch. Pietruck Z'anorg. allg. Chem. 267 174 [1951]. f B. Ainscough, R. J . d. Holt u. F. W . Trowse, j . chem. SOC. London] 7957, 1034. Daraus ergibt sich, daB eine hinreichende Trennung durch f raktionierte Destillation eine Kolonne erfordert, deren Wirkung mehr als 20 theoretischen Biiden entspricht. Im halbtechnischen MaBstabe wird diese Trennung in den Vereinigten Staaten ausgefuhrt. Hier einzuordnen, aber nicht oder nicht ausreichend erprobt, sind z. B.: Die fraktionierte Kristallisation der Pentachloride aus der Schmelze (Zonenschmeleen, partielles S c h m e l~e n~) ) , die fraktionierte Kristallisation der Pentachloride aus Lbsungsmitteln wie TiC1,') oder SOCl,5), die fraktionierte Destillation der Ester M( und die Chromatographie der Pentahalogenide oder Ester mit den L6sungen oder Gasen. A. Fraktionierung analoger Niob-und Die meisten Verfahren zur Niob-Tan...
Citrat, Fluorid usw. enthielten 4). Bei Gegenwart von Athylenglykol sol1 Niob(V) sogar zur zweiwertigen Stufe reduziert werden 5). Leider ist nicht bekannt, in welche Forrm Niob und Tantal in diesen Liisungen vorliegen. Die in diesen wasserigen Systemen erhaltenen polarographischen Stufen sind meist stark irreversibel und die in den verschiedenen Arbeiten angegebenen Halbwellenpotentiale sind irlfolge der Unterschiede dcr Losungszusammensetzung und der Messanordnung nicht miteinander vergleichbar. Obschon aus diesen Arbeiten eindeutig hervorgeht, dass Nb" wesentlich leichter reduziert wird als Ta", scheint es kein wasseriges 1,Gsungssystem zu geben, in welchem man von einem Gemisch der beiden Metalle zwei getrennte polarographische Wellen erlialt. Dies ist wohl darauf zuruckzufuhren, dass die Metalle in solchen Losungen stets in Form von polynuclearen Komplexen vorkommen, welche in der Regel sowohl Nbals auch Ta-Atonie enthalten. Deshalb gibt cs in wasseriger Losung keiiie Moglichkeit, Nb und Ta gleichzeitig polarographisch sauber zu bestimmen oder durch selektive Reduktion zu trennen. Wir haben deshalb als Tragermedien fur die Polarographie von NbCI, und TaC1, einige organische Losungsmittel und einige wasserfreie Salzschmelzen untersucht.Polarogramme in organischen Losungsmitteln. -Die Auswahl an organischen Losungsmitteln ist fur diesen Zweck recht beschrankt. Diese sollten mit den Pentachloriden, welche starke LEWIS-SaUren sind, nicht reagieren. Sie miissen ein gcnugendcs Losungsvermogen fur einen Tragerelektrolytcn besitzen, diirfen an der Arbeitselektrode nicht reduziert werden und mit deren Metal1 keine stabilen Komplexe geben. In der Literatur ist lediglich eine Angabe iiber die Polarographie dcr 531 l?-15
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