УДК 546.185

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОКСИДОВ ПОЛИВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ С КОНДЕНСИРОВАННЫМИ ФОСФАТАМИ

Вассель Наталья Петровна1, Вассель Сергей Сергеевич1, Каклюгин Александр Викторович1
1Филиал Московского государственного университете технологии и управления в г. Ростове-на-Дону

Аннотация
Изучено взаимодействие компонентов системы Cs2О—Р2О5—Ме2О3, где Me –Bi или Ga. Во всех системах указанного ряда установлено образование фосфатно- ванадиевых соединений, плавящихся конгруэнтно. Рентгенографическое исследование образцов подтверждает образование новых соединений. Для кристаллических образцов состава соединений были определены энтальпия и энтропия плавления, плотность, показатели преломления, рассчитаны мольные рефракции.

Ключевые слова: конденсированные фосфаты, оксиды поливалентных металлов


THE INTERACTIONS OF POLYVALENT METAL OXIDES WITH CONDENSED PHOSPHATES

Vassel Natalya Petrovna1, Vassel Sergei Sergeevich1, Kaklyugin Alexander Viktorovich1
1Rostov branch of MSUTM

Abstract
The interaction of the components of the Cs2О—Р2О5—Ме2О3 (Me is Bi or Ga) system is studied. In all systems phosphate vanadium compounds are detected. X-ray study of the samples confirmed the formation of new compounds.

Рубрика: 02.00.00 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Вассель Н.П., Вассель С.С., Каклюгин А.В. Взаимодействие оксидов поливалентных металлов с конденсированными фосфатами // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 5. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/05/53077 (дата обращения: 29.09.2017).

Химия расплавленных фосфатов вносит значительный вклад в изучение макромолекул. Полимеры на основе конденсированных фосфатов, содержащие оксиды поливалентных металлов,  являются перспективными  материалами. Композиции на их основе являются основой керамики, связующих материалов, стекол специального назначения, термостойких смазок для обработки металлов и сплавов давлением, защитных по­крытий для металлов. Реакции, протекающие при кристаллизации из расплавов сложны и многооб­разны. Причем преобладают реакции полимеризации, сопровождающиеся выделением новых соединений с разно­образными свойствами и областями применения [1]. Особенно интенсив­но процессы комплексообразования проявляются в сочетании метафосфа­тов с оксидами р- и d- элементов.

Настоящая работа является продолжением работ, посвященных исследованию процессов кристаллизации расплавов высокотемпературных  фосфатов[2-6].

Полифосфат цезия метафосфатного состава получали методом твердофазных реакций [7]. Идентификация продуктов синтеза в кристаллическом состоянии проводилась по температурам плавления, дифрактограммам и ИК – спектрам. Анионный состав фосфатов изучался методом бумажной хроматографии. Для изучения систем  ис­пользовали соответствующие оксиды    марки ч.д.а.

Взаимодействие компонентов систем  при кристаллизации из расплавов и в твердой фазе изучали методами ДТА и РФА. Диаграмму плавкости систем   строили по кривым нагревания образцов, которые готовились  от 0 до 100 молекулярных процентов второго компонента. Исследование сплавов системы проводилось через каждые 5 процентов. Расплавы исходных составов и их смесей при охлаждении легко образуют стекла. Для получения кристаллических образцов применяли принудительную кристаллизацию и продолжительный отжиг. Во всех исследованных  системах, являющихся разрезами тройных оксидных систем Cs2О—Р2О5—Ме2О3 ,  наблюдалось комплексообразование.

Рентгенографический анализ системы СsРО3—Вi2О3 позволил ус­тановить образование  двух новых фаз с соотношением соответствующих компонентов 2:1 и 1:1. Для соединения состава Сs2Вi2Р2О9 наиболее интенсивными реф­лексами являются (d, Аo, I, %): 3,02 (48%); 3,40 (100%); 3,54 (100%); 3,64 (90%). Рефлексы этого соединения отчетливо проявляются в интерва­ле концентраций 20-40 молекулярных процентов оксида висмута. На дифрактограмме соединения СsРВi2О6 выявлены характерные рефлексы: 1,88 (75%); 2,78 (70%); 3,09 (85%); 3,14 (75%); 3,22 (100%), которые прослеживаются до 80 молекулярных процентов оксида висмута.

В системе с участием оксида галлия выявлено одно новое соединение, отвечающее соотношению компонентов метафосфата цезия и оксида галлия 1:1, плавящееся инконгруэнтно при температуре 5600С. Соединение устойчиво при нагревании. Потеря массы состава соединения не заметна при нагревании до 1000оС. Рентгенограммы образцов исходных компонентов и промежуточных сплавов подтверждают существование новой фазы.

В отличие от оксида галлия оксид висмута более склонен к комплексообразованию, что подтверждается  результатами исследования систем с участием оксида висмута (III) и полифосфатов щелочных металлов. Вероятно, это обусловлено действием Вi2О3 как деполимеризатора полифосфатных цепей щелочных метал­лов, для которых характерно в присутствии оксидов присоединение вве­денного иона кислорода, что сопровождается образованием более ко­ротких цепей усложненного состава.

Для кристаллических образцов состава соединений были определены эн­тальпия и энтропия плавления, плотность, показатели преломления, рас­считаны мольные рефракции. Удельная проводимость исследованных соединений при 25 о С на­ходится в пределах 10 -9—10 -7 Ом -1см -1, т. е. исследованные матери­алы могут быть отнесены к классу диэлектриков.


Библиографический список
  1. Н.П. Вассель, С.С. Вассель, И.В. Павлова и др. Термическое исследование систем с участием метафосфатов трехвалентных металлов и серебра. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2011. №1/2. С. 121-124.
  2. Вассель Н.П., Савенкова М.А., Мардиросова И.В. Исследование диаграммы плавкости системы Ga(PO3)3 – CsPO3 и свойства соединения CsGa(PO3)4 // Журн. неорг. хим. 1992.-Вып. 37.№7.- С.1638-1640.
  3. Савенкова М.А., Вассель Н.П., Мардиросова И.В., Королева А.И., Воляник С.А. Диаграмма состояния системы Mg(PO3) 2-Pb(PO3)2.Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2014. Т. 57. № 10. С. 35-38.
  4. Мардиросова И.В., Савенкова М.А., Вассель Н.П., Вассель С.С. Диаграмма плавкости системы на основе метафосфатов висмута и марганца. Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2010. Т. 53. № 11. С. 56-59.
  5. Вассель Н.П., Савенкова М.А., Мардиросова И.В. Система Gа(PO3)3-RbPO3 // Журнал неорганической химии. 1996. № 41. С. 313.
  6. Вассель Н.П. Фазовые равновесия в системах на основе конденсированных фосфатов галлия и одно-, двухвалентных металлов. Свойства выделенных соединений. автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук / Краснодар, 1994.
  7. Григорян А.И., Савенкова М.А., Вассель Н. П., Мардиросова И.В. Синтез полифосфатов одно- трехвалентных металлов. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естеств.науки. 1997.В. 2. С. 57-60.


Все статьи автора «Вассель Сергей Сергеевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: