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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Вассель Н.П., Савенкова М.А., Мардиросова И.В. Система Gа(PO3)3-RbPO3 // Журнал неорганической химии. 1996. № 41. С. 313.
- 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.
- 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.
Количество просмотров публикации: Please wait