Синтез и исследование двойных конденсированных фосфатов редкоземельных элементов и щелочных металлов

• Автор: Виноградова, Надежда Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 c. : ил

1.1 ОбЩВЛ ха.Та.КТврИСТИКВ. КОНДеИСЧОВВЫЧИХ ОС

ТюрНКХ КИСЛОТ ОлК .

1.2 РзаИМ О ДА ОТВИС ОКСИДОВ МетеЛЛОР О ОВОПЛаваМИ

Т, 2 Л Системы мх0 РаНг0пргт ТЮПС

1,2.2 Синтез К ОТДеН ОИРОВЭДННЗС ГППОСОЭТОЯ многовалентных металлов

1,2,3, Синтез ДВОЙНЫХ конденоиеовя.нных фосйз

тов многовалентных и щелочных металлов ,.

1.3 Другие способы получения двонтнх фосфатов Р

ц щелочных металлов.

1.4 Хагак т е вис тике, к он дет 7 о иповел 1них юоЛатов

1.5 Заключение

2 1ДВГ0ДА ЭШЙИШГСА
2.1 Методика исследования я. з ачг 1 оде о т в ия оксидов металлов о расплевали конденсированных ооТют
ных кислот 4.
2.2 Объекты исследования и исходные вещества
2.3 Методы анализа,4 Т
2.4 Метода исследования вдаенеттччх соединении .
3. СШ1У,3 ДВО Я 1а. 0СДАВ РЯ9 Ц ЦдаЧНКХ гКГШОВ
3.1 Системы КОаОз Р НО , где Ьп. 1,
Ей. , Уй
3.2 д.з о об раз ояап де 5 очотеляя МО ЬаО РОд Нг0, где М к, , К к,а РЯЭ прч от
иоиенпи РО5 Мл.0 к,п.гО ТЯх
и температуре П .
3.3 Очнтез двойных МРгДрС И Д.Ч
ооатов М к. п. РгО, тулия иРТ6ТбЛЯ ТЛ лютеттпя,
где М К , Я , С
4. XАРЛа1СТлКД. ЯЧЯШЧХ С0у1Р .
4.1 Двойные диуосйатн к, я. РаОч
4.Я Двоне кислые твчТюсйатн . Н Р .
4.3 двойные метаопсвя.тн МкЯ РО Т
4.4 Термическое поведение ДВ0Т ГетаООСОаФОВ 1П5ГТГ
5. ТУШШ Г.
В4ВГ.
ГВРАГТА. ТЯЯ
РЩЮПЗИВ. 5т
ВВЕДЕНИЕ


В технике существуют два способа производства полифосфорных кислот термический и экстракционный б . Полученная кислота содержит . РОс . В лабораторных условиях КЖ готовят смешением вода сРО или дегидратацией НдРО при нагревании ее на воз,духе в интервале температур 0 при 4С кипит азеотролная смесь, состоящая из ,4 РС и 7,6 НО . Следует отметить, что ниже 0С из растворов КФК удаляется только вода без существенной потери фосфорного ангидрида, выше 0С начинается интенсивное испарение фосфорных кислот. Плотность КФК табл. Вязкость КФК табл. Температуры кипения КФК при 0 мм рт. Концентр. Ра 0, . Концентр. В табл. КФК. Вопросам строения КЖ уделялось большое внимание 7 . Согласно теории беспорядочной перестройки, разработанной Ван Везером применительно к строению конденсированных фосфатов 7, в расплавах КЖ осуществляется непрерывный обмен находящихся в равновесии структурных единиц концевых, срединных группировок, точек разветвления, из которых отроятся конденсированные анионы. Определенному равновесному отношению Р2. О5 НО всегда соответствует один и тот же анионный состав расплава, независимо от того, каким способом был получен данный расплав. Отношение между содержанием Р5 и Редаей длиной цепи образующихся кислот приведено на диаграмме рис. П. повышается с увеличением содержания 6 . НО 0 0 0. II 9,,,,,,,,2 2,9 ЗСО 0 0 3 ПО I 9,6 8,0 7,1 6,0 5,2 4,5 0 0 0 0 0 8,8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2X0 0 0 7
Рис. Диаграмма распределения в КФК фосфатных анионов с различной длиной цепи. При взаимодействии полифосрорных кислот с оксидами металлов образуются конденсированные фосфаты ВП 9 в которых степень конденсации аниона тем выше, чем больше концентрация р в исходной кислоте. Обычно реакцию получения конденсированных фосфатов осуществляют при нагревании оксидов металлов с фосфорной кислотой в интервале С, что позволяет достигнуть требуемой концентрации в расплаве, снизить вязкость и одновременно увеличить скорость кристаллизации соединений. Интенсивного испарения фосфорных кислот при этом не происходит. Подробно реакции оксидов металлов с КФК изучены лишь в последние годы дяя некоторых трехвалентных металлов соответствующие данные приводятся в следующем разделе. Для многих других металлов описано лишь препаративное получение тех или иных конденсированных фосфатов кристаллизацией раствороврасплавов их оксидов в КФК. Взаимодействие оксидов металлов с расплавами полифосфоркых кислот можно представить как равновесие в открытой трехкомлонентной системе МхОРО НО зз широком интервале температур от 0 до 0С, В работе И показано, что в этих условиях содержание в расплаве третьего компонента воды, нельзя варьировать произвольно, т. Равновесие жидкой, твердой и газообразной фаз в трехкомпонентной системе моновариантно, и следовательно, не зависят от соотношения РО5Мх0у , а определяется только температурой. Варьируя температуру, можно получать различные типы конденсированных фосфатов. Фосфатов поливалентных металлов, растворимости их в расплавах КФК, зависимости растворимости от температуры и т. В работах использовалась следующая методика изучения равновесий в подобных системах. Смеси ной фосфорной кислоты и оксида металла нагревали в открытых стеклоуглеродных тиглях при различных температурах в интервале С в термостатированных тигельных печах. Расплавы непрерывно перемешивали стеклоуглеродннми мешалками до достижения равновесия 7Ю дней з области температур выше 0 С и несколько недель при температуре ниже 0 С, после чего проводили анализ жидком и твердой фазы. Поскольку равновесие в подобных системах, не зависит от соотношения концентраций исходных компонентов, а определяется температуро, кривая растворимости изображается линией в пространстве 9 Результаты изучения систем , где М Ьсх, Ей. Ей. У и частично других РЗЭ р. РЗЭ с расплавами КФК. Все РЗЭ образуют з расплавах КФК поли и ультрафосфаты табл. Причем 1а. Рч, , ЫсЛ образуют только простые поли и ультрафосфаты, а в области низких температур выделяются монофосфаты этих элементов. Для элементов от Бт до Еа получены кроме того кислые полифосфаты Ьп.