Растворение и восстановление молибдена

[smersh]

Добрый день, господа химики.

Сам я химиком не являюсь, занимаюсь автоматизацией тех процессов.

У меня на одном из участков происходит растворение молибдена в смеси азотной и серной кислот и воды. А затем восстановление из смеси обратно.

Собираюсь писать диплом про автоматизацию этого участка, с автоматикой проблем нет, а вот с химическими процессами прошу подсказать.

Прошу подсказать по нескольким вопросам.

1) Молибден помещается в реактор, заливается травильной смесью. Какое уравнение химической реакции? В реакторе остается бурая жидкость и такого же цвета выходит газ, это что за вещества?

2) Отработанная смесь перекачивается в реактор, где проиходит ее нагрев примерно до 120 градусов, а затем охлаждение до 70, азотная кислота испаряется, в реакторе остается серная, в осадок начинает выпадать молибден (или окись). Какое тут уравнение реакции? Зачем нужно нагревать а затем остужать?

На том участке мне ответить не могут - они и сами толком не знают, оборудование купили вместе с технологией.

[TrickSonix]

Добрый день, господа химики.

Сам я химиком не являюсь, занимаюсь автоматизацией тех процессов.

У меня на одном из участков происходит растворение молибдена в смеси азотной и серной кислот и воды. А затем восстановление из смеси обратно.

Собираюсь писать диплом про автоматизацию этого участка, с автоматикой проблем нет, а вот с химическими процессами прошу подсказать.

Прошу подсказать по нескольким вопросам.

1) Молибден помещается в реактор, заливается травильной смесью. Какое уравнение химической реакции? В реакторе остается бурая жидкость и такого же цвета выходит газ, это что за вещества?

2) Отработанная смесь перекачивается в реактор, где проиходит ее нагрев примерно до 120 градусов, а затем охлаждение до 70, азотная кислота испаряется, в реакторе остается серная, в осадок начинает выпадать молибден (или окись). Какое тут уравнение реакции? Зачем нужно нагревать а затем остужать?

На том участке мне ответить не могут - они и сами толком не знают, оборудование купили вместе с технологией.

1)бурый газ это оксид азота(II) который выделяется при реакции молибдена с азотной кислотой... а вот на счет бурой жидкости я не знаю.. возможно это сульфат молибдена...

[Жека2009]

1)бурый газ это оксид азота(II) который выделяется при реакции молибдена с азотной кислотой... а вот на счет бурой жидкости я не знаю.. возможно это сульфат молибдена...

 

точнее диоксид азота(IV) NO2 .

[aversun]

Вероятно, в первом случае происходит образование молибденовой кислоты: Mo + 6HNO3 = H2MoO4 + 6NO2 + 2H2O, а затем, после удаления азотной кислоты, ее обезвоживание под действием серной кислоты и в осадок выпадает трехокись молибдена

H2MoO4 ==> MoO3 + H2O

[smersh]

Спасибо за ответы.

Диоксид азота, я так понимаю довольно вредный газ. Поэтому там происходит его гашение - он поступает в фильтр с насыпанными внавал стеклянными трубками (препятствуют поднятию газа вверх), сверху льется вода и подается кислород. Что происходит в таком случае с газом? Снижается ли его агрессивность?

 

Вероятно, в первом случае происходит образование молибденовой кислоты: Mo + 6HNO3 = H2MoO4 + 6NO2 + 2H2O, а затем, после удаления азотной кислоты, ее обезвоживание под действием серной кислоты и в осадок выпадает трехокись молибдена

H2MoO4 ==> MoO3 + H2O

Да, очень может быть. Серная кислота после этого реактора имеет концентрацию ниже чем при приготовлении смеси (вода же перешивается с серной). Хотя возможно если бы погреть реактор чуть больше то и эта испарится.

А вот охлаждать зачем? Там правда после реактора стоит фильтр, может быть просто чтобы фильтрующую перегородку не повредить?

[aversun]

Спасибо за ответы.

Диоксид азота, я так понимаю довольно вредный газ. Поэтому там происходит его гашение - он поступает в фильтр с насыпанными внавал стеклянными трубками (препятствуют поднятию газа вверх), сверху льется вода и подается кислород. Что происходит в таком случае с газом? Снижается ли его агрессивность?

Да, очень может быть. Серная кислота после этого реактора имеет концентрацию ниже чем при приготовлении смеси (вода же перешивается с серной). Хотя возможно если бы погреть реактор чуть больше то и эта испарится.

А вот охлаждать зачем? Там правда после реактора стоит фильтр, может быть просто чтобы фильтрующую перегородку не повредить?

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 и ваша азотная кислота опять возвращается в процесс. Охлаждают, вероятно, для улучшения осаждения MoO3

[smersh]

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 и ваша азотная кислота опять возвращается в процесс. Охлаждают, вероятно, для улучшения осаждения MoO3

Несовсем, получившаяся из диоксида азота азотная кислота, разбавленная текущей сверху водой идет на выброс.

 

Вероятно, в первом случае происходит образование молибденовой кислоты: Mo + 6HNO3 = H2MoO4 + 6NO2 + 2H2O

Что-то не понимаю.

Ну с образованием молибденовой кислоты понятно - тут участвует азотная кислота. А что проиходит с серной кислотой?

И еще непонятно... В процессе растворения образуется молибденовая кислота, диоксид азота и вода. Диоксид азота уходит и выбрасывается, а как же тогда из смеси восстанавливается серная и азотная кислота? Или это та часть кислот которые не участвовали в реакции?

[aversun]

Несовсем, получившаяся из диоксида азота азотная кислота, разбавленная текущей сверху водой идет на выброс.

Что-то не понимаю.

Ну с образованием молибденовой кислоты понятно - тут участвует азотная кислота. А что проиходит с серной кислотой?

И еще непонятно... В процессе растворения образуется молибденовая кислота, диоксид азота и вода. Диоксид азота уходит и выбрасывается, а как же тогда из смеси восстанавливается серная и азотная кислота? Или это та часть кислот которые не участвовали в реакции?

Странно что выбрасывается, вероятно очень разбавленная получается. С серной в данном случае ничего не происходит, она выступает как водоотнимающий агент для высаживания трехокиси молибдена. Остаются кислоты, котрые не участвуют в реакции, сначала отгоняется азотная, а потом, после отделения окиси, остается серная, если бы еще добавлялась азотная из NO2, у вас было бы безотходное производство, хотя кончено в серной остается что-то еще, то, что было в первоначальном металле в качестве возможной примеси.

[smersh]

С серной в данном случае ничего не происходит, она выступает как водоотнимающий агент для высаживания трехокиси молибдена.

Это при восстановлении. А при растворении?

[aversun]

Это при восстановлении. А при растворении?

При растворении это участие вероятно косвенное, известно, что молибден хорошо растворяется в смеси этих двух кислот, в отличие от вольфрама, возможно серная кислота оказывает депассивирующее воздействие и уменьшает негативное воздействие выделяющейся воды, связывая ее.