Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

ир Время, мин Рис. 1. Изменение концентраций CdCl 2 и UC l 3 в расплавленной эвтектике L iC l-K C l со временем в ходе реакции (1) при 500 °C На первый взгляд реакция протекает вполне успешно. Образуется UCb, хлорид кадмия расходуется. Две линии, относящиеся к CdCl 2 , указывают на то, что хлорид кадмия расходуется несколько больше, чем нужно, по реакции (1). Это объясняется частичным его испарением. Однако по данным анализов оказалось, что степень конверсии UN ^ UCb не превышает ~ 30 %. На дне тигля всякий раз обнаруживали черный осадок, который по данным рентгенофазового анализа состоял из смеси нерастворимых фаз UNCl, U2N3, U4N7, UO2 и, вероятно, некоторых других нестехиометрических нитридов. Исходного UN никогда не обнаруживали, что указывает на то, что он полностью расходовался частично по реакции (1) и частично по параллельным реакциям образования вышеперечисленных нитридов. На рисунке 2 сопоставлены температурные зависимости энергий Г иббса реакций образования UN и UNCl. Как видно из рис. 2, UC l 3 и UNCl, хотя и в разных пропорциях, но всегда образуются вместе при любой температуре. Однако при температуре 750 °C и выше начинает протекать реакция (2), т. е. UNCl растворяется в избытке CdCb: UNCl + CdCl2 = UCls + Cdf + 0 ,5Щ . (2) Температура t, 0C Рис. 2. Температурные зависимости энергий Гиббса реакций образования UN и UNCl Таким образом, при температуре 750 °C и выше с точки зрения термодинамики можно ожидать 100 %-й конверсии UN ^ UCb. На рисунке 3 показаны результаты хлорирования UN хлоридом кадмия при 750 °C. Как видно из рис. 3, примерно через 5 ч достигается полная конверсия UN ^ UCb. На дне тигля, в котором проходила реакция, не обнаруживается никакого осадка. Застывшая соль окрашена однородно, цвет розовато-фиолетовый, характерный 432