Izum se odnosi na metode otapanja uranovih oksida i može se koristiti u tehnologiji dobivanja materijala gorivnog ciklusa, posebice za dobivanje obogaćenog urana. Prema metodi, prah uranovog oksida stavlja se ispod sloja vode u omjeru visine vodenog sloja i visine sloja uranovog oksida od najmanje 1,3. Dušična kiselina se dovodi ispod sloja uranovih oksida brzinom od (0,30-0,36) t HNO 3 po 1 toni urana na sat. UČINAK: Izum omogućuje smanjenje volumena plinova koji izlaze iz reaktora-otapala i koji se čiste prije ispuštanja u atmosferu, uz smanjenje sadržaja dušikovog dioksida u njima. 1 z.p. f-ly, 1 tab.
Izum se odnosi na metode otapanja uranovih oksida i može se koristiti u tehnologiji dobivanja materijala gorivnog ciklusa, posebice za dobivanje obogaćenog urana. Kao sirovina za obogaćivanje urana mogu se koristiti njegovi oksidi u obliku tehničkog dušikovog oksida - oksida U 3 O 8 (2UO s +UO 2), dobivenog iz prirodnih sirovina. Istodobno, prije postupka fluoriranja, uran se mora dodatno pročistiti od popratnih nečistoća prisutnih u koncentratu rude, uključujući nečistoće koje tvore hlapljive fluoride (molibden, silicij, željezo, vanadij, itd.). Osim toga, također je potrebno ukloniti nečistoće koje dospijevaju u uran tijekom prerade prirodnih ruda u dušikov oksid - uranov oksid (kamenac, tragovi podlijevanja, grafit, ugljen itd.). Za pročišćavanje urana od nečistoća može se koristiti ekstrakcijska tehnologija za pročišćavanje otopina dušične kiseline urana pomoću tributil fosfata. Oksidi urana moraju se otopiti prije ekstrakcije. Poznata metoda otapanja uranovih oksida u smjesi koncentrirane dušične i koncentrirane klorovodične kiseline (Uran i njegovi spojevi. Industrijski standard SSSR-a OST 95175-90, str. 5). Međutim, zbog velike korozije opreme, ova se metoda koristi samo u laboratorijskim razmjerima. Poznata metoda otapanja uranovog oksida u dušičnoj kiselini (VM Vdovenko. Moderna radiokemija. - M., 1969., str. 257) (prototip). Metoda se provodi prema sljedećoj reakciji: 2U 3 O 8 +14HNO 3 =6UO 2 (NO) 3)2+7H 2 O+NO+NO 2 . Kao rezultat reakcije nastaju oksid i dušikov dioksid koji štetno djeluju na okoliš i osoba. S tim u vezi javlja se potreba čišćenja otpadnih plinova od dušikovih oksida. Dušikov dioksid (NO 2) je smeđi plin, dušikov oksid (NO) je bezbojni plin. Dušikov oksid (NO) oksidira u NO 2 u dodiru s atmosferskim kisikom. Dušikov dioksid glavna je komponenta ispuštanja plina koje treba pročišćavati. Ako je otopljeno punjenje koje sadrži više od 80% uranovog oksida, tada se povećava stvaranje dušikovih oksida po jedinici napajanja u usporedbi s otapanjem uranovog oksida koji sadrži oko 30% uranovog oksida. Proces otapanja takvih sirovina karakterizira značajno oslobađanje dušikovog dioksida. U oksidnim sirovinama sadržaj urana (IV) je 30%: 
U oksidnim sirovinama sadržaj urana (IV) je 80%: 
Kod miješanja reakcijskog sustava, koje se koristi za poboljšanje prijenosa mase u sustavu, posebno brzo dolazi do oslobađanja dušikovih oksida iz reakcijske smjese. Cilj izuma je smanjiti volumen plinova (dušikovih oksida) koji izlaze iz reaktora s otapalom i koji se trebaju očistiti prije ispuštanja u atmosferu, uz smanjenje sadržaja dušikovog dioksida u njima. Problem je riješen time što se u metodi otapanja uranovih oksida, uključujući njihovu interakciju s dušičnom kiselinom, prah uranovih oksida stavlja pod sloj vode u omjeru visine vodenog sloja i visine vode. sloj uranovog oksida od najmanje 1,3, a dušična kiselina se dovodi ispod sloja uranovih oksida s protokom od (0,3-0,36) t HNO 3 po 1 toni urana na sat. Reakcijska smjesa se navodnjava vodom u količini koja je jednaka 10-20% vodenog sloja. Primjer. Prah uranovog oksida stavlja se ispod sloja vode. Otopina kiseline se dovodi ispod sloja oksida. Dovod kisele otopine ispod sloja uranovih oksida provodi se kroz cijev spuštenu na dno reaktora s otapalom. Provedite četiri serije pokusa. U prvoj seriji mijenja se omjer visine vodenog sloja i visine sloja uranovog oksida. U drugoj seriji eksperimenata, brzina protoka HNO 3 mijenja se po jedinici vremena. U trećoj seriji pokusa reakcijska smjesa se miješa dovođenjem komprimiranog zraka u nju. U četvrtoj seriji eksperimenata, voda se raspršuje po površini vodenog sloja kako bi se stvorila vodena magla u reaktoru s otapalom. U eksperimentu 6 prve serije nema vodenog sloja iznad sloja uranovog oksida. Pokusi se izvode bez zagrijavanja reakcijske smjese. Rezultati pokusa prikazani su u tablici. Kada se dušična kiselina dovodi ispod sloja uranovih oksida pod vodom, otapanje uranovih oksida odvija se ravnomjerno po cijelom volumenu. Dušikov dioksid koji nastaje tijekom otapanja uranovih oksida, prolazeći kroz sloj vode, stupa u interakciju s potonjom i stvara dušičnu kiselinu, koja zauzvrat stupa u interakciju s uranovim oksidima; smanjena je potrošnja dušične kiseline (ukupno za iskustvo) koja se dovodi u reaktor s otapalom. Kao što se može vidjeti iz tablice, smanjenje volumena plinova koji izlaze iz reaktora s otapalom, uz smanjenje sadržaja dušikovog dioksida u njima, događa se kada je omjer visine sloja vode i visine uranovog oksida sloj nije manji od 1,3, a brzina protoka dušične kiseline po jedinici vremena je 0,30-0,36 t HNO 3 / t U po satu (pokusi 3-5 prve serije, 1, 2 druge serije). Navodnjavanje prostora iznad vodenog sloja vodom doprinosi dodatnom hvatanju dušikovog dioksida i suzbijanju pjenjenja (pokusi 1, 2 četvrte serije). Nepostojanje vodenog sloja iznad uranovih oksida tijekom procesa otapanja (pokus 6 prve serije) ili njegova nedovoljna visina (omjer visine vodenog sloja i visine sloja uranovog oksida manji je od 1,3 , pokusi 1, 2 prve serije) dovode do povećanja ispuštanja plina iz reaktora s otapalom, u ovom slučaju plin ima smeđu boju svojstvenu dušikovom dioksidu. Povećanje potrošnje dušične kiseline po jedinici vremena (više od 0,36 t HNO 3 / t U po satu) također dovodi do snažnog razvijanja plina, plin sadrži značajnu količinu smeđeg dušikovog dioksida (pokusi 3, 4 druge serije ). Miješanje reakcijske smjese sa zrakom povećava ukupnu potrošnju dušične kiseline i dovodi do snažnog razvijanja plina (pokusi 1, 2 treće serije). Omjer visine sloja vode i visine sloja praha, jednak 1,30-1,36, optimalan je sa stajališta dobivanja otopine pogodne koncentracije za naknadni rad u tehnologiji materijala gorivnog ciklusa - ekstrakcija .
Zahtjev
1. Metoda za otapanje uranovih oksida, uključujući njihovu interakciju s dušičnom kiselinom, naznačena time što se prah uranovih oksida stavlja ispod sloja vode s omjerom visine vodenog sloja i visine sloja uranovog oksida od najmanje 1,3, a dušična kiselina se dovodi ispod sloja uranovih oksida s protokom od (0,300,36) t HNO 3 po 1 toni urana na sat. 2. Metoda prema p. 1, naznačena time što se reakcijska smjesa navodnjava vodom u količini koja je jednaka 10-20% vodenog sloja.
Oksidi nazvao složene tvari, čije molekule uključuju atome kisika u oksidacijskom stanju - 2 i neki drugi element.
može se dobiti izravnom interakcijom kisika s drugim elementom ili neizravno (npr. razgradnjom soli, baza, kiselina). U normalnim uvjetima, oksidi su u krutom, tekućem i plinovitom stanju, ova vrsta spojeva vrlo je česta u prirodi. oksidi se nalaze u Zemljina kora. Rđa, pijesak, voda, ugljični dioksid su oksidi.
Oni su solotvorni i nesolotvorni.
Oksidi koji stvaraju soli su oksidi koji, kao rezultat, kemijske reakcije tvore soli. To su oksidi metala i nemetala, koji u interakciji s vodom tvore odgovarajuće kiseline, a u interakciji s bazama odgovarajuće kisele i normalne soli. Na primjer, bakrov oksid (CuO) je oksid koji stvara sol, jer, na primjer, kada stupa u interakciju s klorovodična kiselina(HCl) sol nastaje:
CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.
Kao rezultat kemijskih reakcija mogu se dobiti druge soli:
CuO + SO 3 → CuSO 4.
Oksidi koji ne stvaraju soli nazivaju oksidi koji ne tvore soli. Primjer je CO, N 2 O, NO.
Oksidi koji stvaraju sol, zauzvrat, su tri vrste: osnovni (od riječi «
baza »
), kiseli i amfoterni.
Bazični oksidi nazivaju se takvi metalni oksidi, koji odgovaraju hidroksidima koji pripadaju razredu baza. Osnovni oksidi uključuju, na primjer, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO itd.
Kemijska svojstva bazičnih oksida
1. Bazični oksidi topivi u vodi reagiraju s vodom pri čemu nastaju baze:
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.
2. Interakcija s kiselim oksidima, tvoreći odgovarajuće soli
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4.
3. Reagirajte s kiselinama da nastane sol i voda:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.
4. Reagirati s amfoternim oksidima:
Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .
Ako je drugi element u sastavu oksida nemetal ili metal s višom valencijom (obično pokazuje od IV do VII), tada će takvi oksidi biti kiseli. Kiselinski oksidi (anhidridi kiselina) su oksidi koji odgovaraju hidroksidima koji pripadaju klasi kiselina. To je, na primjer, CO 2, SO 3, P 2 O 5, N 2 O 3, Cl 2 O 5, Mn 2 O 7 itd. Kiselinski oksidi se otapaju u vodi i lužinama, tvoreći sol i vodu.
Kemijska svojstva kiselinskih oksida
1. Interakcija s vodom, tvoreći kiselinu:
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4.
Ali ne reagiraju svi kiseli oksidi izravno s vodom (SiO 2 i drugi).
2. Reagirajte s baziranim oksidima da nastane sol:
CO 2 + CaO → CaCO 3
3. Interakcija s alkalijama, tvoreći sol i vodu:
CO 2 + Ba (OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.
Dio amfoterni oksid uključuje element koji ima amfoterna svojstva. Amfoternost se shvaća kao sposobnost spojeva da pokažu kisela i bazična svojstva ovisno o uvjetima. Na primjer, cinkov oksid ZnO može biti i baza i kiselina (Zn(OH) 2 i H 2 ZnO 2). Amfoternost se izražava u tome što ovisno o uvjetima amfoterni oksidi pokazuju bazična ili kisela svojstva.
Kemijska svojstva amfoternih oksida
1. U interakciji s kiselinama nastaju sol i voda:
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.
2. Reagirajte s krutim alkalijama (tijekom fuzije), formirajući kao rezultat reakcije sol - natrijev cinkat i vodu:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.
Kada cinkov oksid stupi u interakciju s otopinom lužine (isti NaOH), dolazi do druge reakcije:
ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2.
Koordinacijski broj – karakteristika koja određuje broj najbližih čestica: atoma ili iona u molekuli ili kristalu. Za sve amfoteran metal karakteriziran svojim koordinacijskim brojem. Za Be i Zn je 4; Za i Al je 4 ili 6; Za i Cr to je 6 ili (vrlo rijetko) 4;
Amfoterni oksidi se obično ne otapaju u vodi i ne reagiraju s njom.
Imate li kakvih pitanja? Želite li znati više o oksidima?
Za pomoć mentora - prijavite se.
Prvi sat je besplatan!
stranica, uz potpuno ili djelomično kopiranje materijala, potrebna je veza na izvor.
povećati
topljivost oksida i
hidroksidi
Podskupina
Otapanjem ulaze ionski oksidi kemijska interakcija s vodom, tvoreći odgovarajuće hidrokside:
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH
CaO + H 2 O → Ca (OH) 2
vrlo jak
osnovna oksidna baza
Hidroksidi alkalija i zemnoalkalijski metali su jake baze i potpuno disociraju u vodi na metalne katione i hidroksidne ione:
NaOH Na + + OH –
Budući da se povećava koncentracija OH - iona, otopine ovih tvari imaju jako alkalno okruženje (pH>>7); nazivaju se lužine.
Druga grupa visoko topljiv u vodi oksidi i njihovi odgovarajući hidroksi spojevi - molekularni oksidi i kiseline sa kovalentni tip kemijske veze . To uključuje spojeve tipičnih nemetala u najviši stupanj oksidacija i neki d-metali u oksidacijskom stanju: +6, +7. Topljivi molekularni oksidi (SO 3, N 2 O 5, Cl 2 O 7, Mn 2 O 7) u interakciji s vodom stvaraju odgovarajuće kiseline:
SO3 + H2O H2SO4
sumporov(VI) oksid sumporna kiselina
jaka kiselina jaka kiselina
N2O5 + H2O2HNO3
dušikov oksid (V) Dušična kiselina
Mn 2 O 7 + H 2 O 2HMnO 4
mangan(VII) oksid manganova kiselina
Jake kiseline (H 2 SO 4, HNO 3, HClO 4, HClO 3, HMnO 4) u otopinama potpuno disociraju na H + katione i kiselinske ostatke:
Faza 2: H 2 PO 4 – H + + HPO 4 2–
K 2 \u003d (= 6,2 ∙ 10 -8;
3. stupanj: HPO 4 2– H + + PO 4 3–
K 3 \u003d () / \u003d 4,4 ∙ 10 -13,
gdje su K1, K2, K3 konstante disocijacije ortofosforne kiseline u prvom, drugom i trećem stupnju, redom.
Konstanta disocijacije (tablica 1 u dodatku) karakterizira jakost kiseline, tj. njegova sposobnost razlaganja (disociranja) na ione u mediju danog otapala pri danoj temperaturi. Što je konstanta disocijacije veća, to je ravnoteža više pomaknuta prema stvaranju iona, to je kiselina jača, t.j. u prvoj fazi, disocijacija fosforne kiseline ide bolje nego u drugoj, i, prema tome, u trećoj fazi.
Umjereno topljivi oksidi sumpora (IV), ugljika (IV), dušika (III) itd. tvore odgovarajuće slabe kiseline, djelomično se odvajajući.
CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 -
SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 H + + HSO 3 -
N 2 O 3 + H 2 O 2HNO 2 H + + NO 2 -
slab-slab
kisele kiseline
Reakcija neutralizacije
Reakcija neutralizacije može se izraziti sljedećom shemom:
| H 2 O |
(baza ili (kiselina ili kiselina-
osnovni oksid) ny oksid)
5.3.1. Osnovna svojstva spoja pokazuju okside i hidrokside s-metala (s iznimkom Be), d-metala u oksidacijskom stanju (+1, +2) (s iznimkom Zn) i nekih p-metala (vidi sl. 3).
| VIIIA | ||||||||||
| ja A | II A | IIIA | IVA | VA | PREKO | VIIA | ||||
| Li |  Biti | B | C | N | O | F | ||||
Riža. 3. Acidobazna svojstva oksida i njihovih odgovarajućih hidroksi spojeva
Karakteristično svojstvo bazičnih spojeva je njihova sposobnost interakcije s kiselinama, kiselim ili amfoternim oksidima u obliku soli, na primjer:
KOH + HCl KCl + H2O
Ba(OH) 2 + CO 2 BaCO 3 + H 2 O
2NaO + Al 2 O 3 2NaAlO 2 + H 2 O
Ovisno o broju protona koji se mogu vezati na bazu, razlikuju se jednokisele baze (na primjer, LiOH, KOH, NH 4 OH), dvokisele baze itd.
Za polikisele baze, reakcija neutralizacije može se odvijati u fazama s stvaranjem najprije bazičnih, a zatim međusoli.
Me(OH) 2 MeOHCl MeCl 2
hidroksid NaOH osnovni NaOH medij
sol metala sol
Na primjer:
Faza 1: Co(OH) 2 + HCl CoOHCl + H 2 O
hidroksokobalt(II)
(bazna sol)
Faza 2: Co(OH)Cl + HCl CoCl 2 + H 2 O
kobalt(II)
(srednja sol)
5.3.2. Svojstva kiselih spojeva pokazuju okside i kiseline nemetala, kao i d-metale u oksidacijskom stanju (+5, +6, +7) (vidi sl. 3).
Karakteristično svojstvo je njihova sposobnost interakcije s bazama, baznim i amfoternim oksidima u obliku soli, na primjer:
2HNO 3 + Cu(OH) 2 → Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
2HCl + CaO → CaCl 2 + H 2 O
H 2 SO 4 + ZnO → ZnSO 4 + H 2 O
CrO 3 + 2NaOH → Na 2 CrO 4 + H 2 O
Prema prisutnosti kisika u sastavu kiseline se dijele na koji sadrže kisik(na primjer, H2SO4, HNO3) i anoksičan(HBr, H2S). Prema broju atoma vodika sadržanih u molekuli kiseline koji se mogu zamijeniti atomima metala, razlikuju se jednobazične kiseline (npr. klorovodikova HCl, dušikasta kiselina HNO 2), dvobazične (sumporasta H 2 SO 3, ugljena H 2 CO 3), trobazni (ortofosforni H 3 PO 4) itd.
Polibazične kiseline neutraliziraju se postupno s stvaranjem početno kiselih, a zatim srednjih soli:
H 2 X NaHX Na 2 X
polibazična kisela sredina
kiselina sol sol
Na primjer, ortofosforna kiselina može formirati tri vrste soli, ovisno o kvantitativnom omjeru kiseline i lužine:
a) NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O;
1:1 dihidrogen fosfat
b) 2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O;
2:1 hidrogen fosfat
c) 3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O.
3:1 ortofosfat
5.3.3. Amfoterni oksidi i hidroksidi oblik Be, p-metali koji se nalaze blizu "amfoterne dijagonale" (Al, Ga, Sn, Pb), kao i d-metali u oksidacijskim stanjima (+3, +4) i Zn (+2) (vidi sl. 3 ).
blago otapanje, amfoterni hidroksidi disociraju i na bazične i na kisele tipove:
2H + + 2– Zn(OH) 2 Zn 2+ + 2OH –
Stoga amfoterni oksidi i hidroksidi mogu djelovati i s kiselinama i s bazama. Prilikom interakcije s više jake kiseline amfoterni spojevi pokazuju svojstva baza.
ZnO + SO 3 → ZnSO 4 + H 2 O
kiselina
Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O
bazična kiselina
veze
U interakciji s jakim bazama, amfoterni spojevi pokazuju svojstva kiselina, tvoreći odgovarajuće soli. Sastav soli ovisi o uvjetima reakcije. Kada se stapaju, nastaju jednostavne "dehidrirane" soli.
2NaOH + Zn(OH) 2 → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
bazna kiselina natrijev cinkat
spoj
2NaOH + ZnO → Na 2 ZnO 2 + H 2 O
NA vodene otopine lužine tvore kompleksne soli:
2NaOH + Zn(OH) 2 → Na 2
(vodeni tetrahidroksocinkat
Usložnjavanje strukture tvari u klasifikaciji anorganskih spojeva događa se sljedećim slijedom: elementi ® oksidi (bazični, kiseli, amfoterni) ® hidroksidi (baze i kiseline) ® soli (srednje, kisele, bazične).
Oksidi Spojevi se sastoje od dva elementa, od kojih je jedan kisik.. Po kemijskoj prirodi oksidi se dijele u tri skupine:
bazični oksidi, Na 2 O, MgO, CaO, FeO, NiO, Fe 2 O 3 , …;
kiselinski oksidi, SO 2, SO 3, CO 2, Mn 2 O 7, P 2 O 5, ...;
amfoterni oksidi, Al 2 O 3 , ZnO, BeO, SnO, Cr 2 O 3 , PbO
čvrsti oksidi K 2 O, Al 2 O 3, P 2 O 5, ...
tekućina: SO 3, N 2 O 4, ...
plinoviti: CO 2 , NO 2 , SO 2 ...
Prema topljivosti u vodi oksidi se dijele na:
na topljiv(SO 2 , CO 2 , K 2 O, Na 2 O, Rb 2 O, CaO)
i netopljiv :( CuO, FeO, NiO, SiO 2 , Al 2 O 3 , MoO 3 , amfoterni oksidi)
1.1.1 Bazični oksidi
Glavninazvao oksidi koji u reakciji s kiselinama stvaraju sol i vodu. Glavni oksidi uključuju kalijev oksid K 2 O, kalcijev oksid CaO, mangan (II) oksid MnO, bakrov (I) oksid Cu 2 O itd.
Bazični oksidi reagiraju s kiselinama i nastaju
sol i voda; MnO + 2HCl Þ MnCl2 + H2O; Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O.
Bazični oksidi međusobno djeluju s kiselim oksidima
stvaranje soli: CaO + CO 2 = CaCO 3; 3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4.
2FeO + SiO 2 = Fe 2 SiO 4
Oksidi alkalnih i zemnoalkalijskih metala stupaju u interakciju s vodom:
K20 + H20 = 2KOH; CaO + H 2 O + Ca (OH) 2
Bazične okside također možemo definirati kao one okside koji odgovaraju bazama. Na primjer, manganov oksid MnO odgovara hidroksidu Mn(OH) 2 . Glavni oksidi su oksidi s-, f- i d-elementi u najniži stupanj oksidacije i oksidi nekih str-elementi.
Kiselinski oksidi
Kiselinski oksidi mogu se imenovati oksidi kojima odgovaraju kiseline. Dakle, sumporni oksid (VI) SO 3 odgovara sumpornoj kiselini H 2 SO 4, viši oksid mangan (VII) Mn 2 O 7 - manganska kiselina HMnO 4.
(a). zajedničko vlasništvo od svih kiselinskih oksida je njihova sposobnost interakcije s bazama u obliku soli i vode:
CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O da biste napisali formulu soli, morate znati
Koja kiselina odgovara ovom oksidu
N2O5 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + H2O; SO 3 + Ca (OH) 2 \u003d CaSO 4 + H 2 O
[ HNO3]
(b). Kiselinski oksidi međudjelovanjem s bazičnim oksidima tvore soli: CaO + CO 2 = CaCO 3 ; 3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4.
(u). U odnosu na vodu, kiseli oksidi mogu biti dobro i slabo topljivi. Topljivi oksidi uključuju ugljični monoksid (IV) CO 2 , sumporne okside itd. Slabo topivi kiseli oksidi uključuju silicijev oksid SiO 2 , molibden oksid MoO 3 itd. Kada se otopi u vodi, nastaju kiseline: CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3; SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Takva slaba kemijska interakcija, koju nazivamo tipom VI, može se izraziti shemom:
Mi"" m O n= m[Me""] Ja" + n[O] Me",
gdje ja"" m O n- keramički ili stakleni oksid; [Me""] Me" i [O] Me" su čvrste otopine metala i kisika, koje tvore keramički oksid, u metalu koji je na njega zavaren.
Interakcija ovog tipa može se ostvariti pri velikoj razlici Gibbsove energije stvaranja keramičkog ili staklenog oksida i oksida metala koji se zavaruje.
Na mogućnost ovakvog međudjelovanja ukazuju, primjerice, fenomeni koagulacije faza otvrdnjavanja (intermetalni spojevi, oksidi, karbidi, karbonitridi) koji se javljaju pri povišenim temperaturama u disperzijsko ojačanim materijalima zbog otapanja malih čestica u matrici. a rast velikih. Mogućnost i stupanj takve interakcije učvršćivača s matricom određuju otpornost kompozitnih materijala na toplinu.
O. Kubashevsky je prvi put kvantitativno procijenio stupanj međudjelovanja u nastajanju čvrstih otopina prema reakciji tipa VI između Al 2 O 3 i nikla u sinteriranom materijalu pri istoj temperaturi (1673 K). E.I. Mozzhukhin, čiji su rezultati proračuna zadovoljavajuće potvrđeni kemijskom analizom sustava Al 2 O 3 - Mo i Al 2 O 3 - Nb nakon njihovog sinteriranja na temperaturama (0,6-0,8) metala matrice.
Reakcija tipa VI može se uzeti kao osnova za termodinamičke proračune kada su ispunjeni sljedeći uvjeti: prisutnost barem male topljivosti kisika i Me"" u metalu Me" koji se zavaruje; nema promjena u stehiometrijskom sastavu oksida, nema mogućnosti da oksid sudjeluje u reakciji prijeđe u niže okside, nedostatak mogućnosti topljivosti metala koji se zavaruje u Me "" m O n.
Neispunjavanje prvog uvjeta lišava razmatranu jednadžbu njenog smisla: drugi - dovodi do reakcije tipa V; treći - reakcije tipa VI; četvrto, zahtijeva dodavanje jednadžbe VI reakcije s drugom koja uzima u obzir stvaranje čvrste otopine Me "u i Me" " m O n njihovoj zajedničkoj otopini.
Za razliku od gore razmotrenih reakcija tipa I, II, IV, V, za koje je koncept termodinamičke ravnoteže neprimjenjiv i smjer strujanja (s lijeva na desno ili zdesna na lijevo) u potpunosti je određen predznakom 
, reakcija tipa VI odvija se s lijeva na desno, a potpunost njezina tijeka određena je konstantom ravnoteže, koja je jednaka umnošku aktivnosti kisika i Me "" u metalu koji se zavaruje Me". , kako bi se odredila njihova vrijednost, tj. ravnotežna koncentracija otopljenih elemenata u čvrstoj otopini na temelju metala koji se zavaruje. Pronađene vrijednosti i karakterizirat će ravnotežni stupanj interakcije materijala koji se zavaruju.
U radu je dan termodinamički proračun reakcije tipa VI na primjeru sustava ZnS-Me s opisom metodoloških značajki. Rezultati ovog proračuna u prvoj su aproksimaciji primjenjivi i na sličan sustav ZnO-Me, koji je od posebnog interesa za analizu zavarljivosti cinkovih ferita.
Izračun se temelji na reakciji interakcije s bakrom:
ZnS čvrsti \u003d Cu + [S] Cu (7,29)
Rezultati proračuna su pokazali da je interakcija cinkovog sulfida s bakrom termodinamički moguće otopiti u bakru do 0,086 at. % sumpora, što je jedan i pol red veličine više od granice topljivosti sumpora u bakru na ovoj temperaturi (0,004 at.%), tj. više nego što može biti sadržano u zasićenoj krutoj otopini u ravnoteži s nižim bakrenim sulfidom. Iz ovoga slijedi da je stvaranje određene količine bakrenog sulfida Su 2 S termodinamički moguće tijekom interakcije ZnS s bakrom.
Stoga je termodinamički proračun interakcije s bakrom prema metodi E.I. Mozzhukhin koristeći jednadžbu (7.29) daje samo kvalitativni rezultat. Ova tehnika je primjenjiva na sustave u kojima je razlika između Gibbsove energije stvaranja vatrostalnog oksida i oksida matričnog metala oko 400 kJ/g atoma kisika, dok je u razmatranim sulfidnim sustavima ta vrijednost znatno manja.
Kako bi se dobili kvantitativni rezultati, daljnji razvoj ove metodologije prikazan je u nastavku.
