Синтез, строение и физико-химические свойства ураносиликатов и ураногерманатов d-переходных элементов

• Автор: Сергачева, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава I. Синтез, строение и свойства ураносиликатов н ураногерманатов различных крнсталлохимическнх групп обзор литературы

1.1. Общая характеристика ураносиликатов и ураногерманатов.

1.1.1. Группа уранофанаказолита.

1.1.2. Группа соддиита.

1.2. Методы синтеза ураносиликатов и ураногерманатов.

1.2.1. Синтез методом осаждения из раствора

1.2.2. Синтез по реакции присоединения..

1.2.3. Синтез методом ионного обмена.

1.3.1. Структура соединений группы уранофанаказолита

1.3.2. Структура соединений группы соддиита
1.4. Физикохимические свойства ураносиликатов и ураногерманатов
1.4.1. ИК спектроскопические данные
1.4.2. Термические свойства
1.4.3. Термодинамические характеристики
Глава П. Используемые реактивы, методики синтеза, аппаратура и методы исследования ураносиликатов и ураногерманатов.
.1. Используемые реактивы
1.2. Методики синтеза ураносиликатов и ураногерманатов
.2.1.Синтез ураносиликатов и ураногерманатов 1переходных элементов
.2.2. Синтез силиката и германата уранила
3. Методы исследования соединений
3.1. Элементный анализ.
П3.2. Рентгенография.
3.3. ИКспектроскопия
3.4. Термический анализ
.3.5. Реакционная адиабатическая калориметрия
Глава Ш. Синтез, строение и свойства соединений состава
Мк1Ю2НАпкпН н иОАнпНгО Мк 1переходные элементы, Ап
8КЛ гоЛ.
Ш.1. Условия получения ураносилюсатов и ураногерманатов
Ш.2. Исследование ураносилюсатов 31переходных элементов
Ш.2.1. Результаты химического и рентгенофазового анализа
ураносиликатов
1П.2.2. ИК спектроскопия ураносиликатов
III.2.3. Термический анализ и высокотемпературная рентгенография
ураносиликатов
П1.2.4. Термохимия ураносиликатов
Ш.2.5. Ураносиликат лантана
Ш3. Исследование ураногерманатов Зс1переходных элементов
Ш.3.1. Результаты химического и рентгенофазового анализа
ураногерманатов.
Ш3.2. ИК спектроскопия ураногерманатов.
ШЗ.З. Термический анализ и высокотемпературная рентгенография
ураногерманатов.
ГП.3.4. Термохимия ураногерманатов.
1П.4. Особенности строения соединений состава иЮ4пН и
и2СепН
Заключение.
Литература


Поэтому сведения об их строении, реакционной способности и основных физикохимических свойств могут быть использованы при решении различных радиохимических задач в разработке технологических схем иммобилизации радиоактивных отходов продуктов ядерного энергетического комплекса на различных его стадиях от добычи и переработки радиоактивного минерального сырья до захоронения радиоактивных отходов, в изучении процессов миграции урана природного и техногенного происхождения в окружающей среде. Ураногерманаты могут выступать в виде модельных систем соответствующих ураносиликатных соединений при решении поставленных задач, поскольку при одинаковом функциональном составе, строении и свойствах для них характерны более мягкие условия синтеза. Полученные результаты представляют фундаментальный научный интерес и практическую значимость в связи с установлением кристаллохимических закономерностей формирования минералоподобных соединений радиоактивных элементов и изоляцией радиоактивных отходов от среды обитания человека. Приведенные в диссертации рентгенографические, ИКспектроскопические, термические и термодинамические данные могут быть включены в соответствующие справочники и использованы при рассмотрении и моделировании различных химических процессов с участием изученных соединений. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международной Международная конференция Ломоносов. Москва, и всероссийских конференциях Молодежь и Химия, Красноярск, Четвертая Всероссийская конференция по радиохимии Радиохимия, Озерск, Всероссийский научный симпозиум по термохимии и калориметрии Н. Новгород, . Н.Новгород, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 статей 2 находятся в печати в центральных академических журналах Журнале неорганической химии и Радиохимии. Глава . Ураносиликаты и ураногерманаты могут быть отнесены к большому семейству неорганических соединений урана VI состава МкиАпк пН Мк одно, двух и трехвалентные металлы Ап ВОз3 НЗОд3 ЬЮеОд3, Р3, АэО,3, У3, 26,,,,,,,,6. В природе наиболее широко распространены урановые соединения с кремнием, фосфором, мышьяком и ванадием 1,7,8,,,,,,,,,,,,. Таблица 1. А Ь,А с. Соддинт МДООДгНаО Ромб. Уранофан СаиСЬ8ООН2 5Н,0 . У ранотал Саи050з0Н1,5Н,0 Монокл. Склоловскит Мв1ЦОЮОНЬ 5ЦО Моном. Яхимовит СиШОБООН, 5Н,0 Трккл. Ва уранофан ВаиОННг5НО Трикл. Каэолит РЬДКЬЯООНаО Монокл. Болтвудит Ки05Ю0НН,0 Монокл. ЯЬКи ОзХОМНгО Монокл. ЮЫЦО8Ю,ЫОЗНгО Ромб. ОДДОДООДДОНО Ромб. Ваи0Х0з2 Ромб. Группа внкента Н812. Хейаиит СаиМ5Н0 Монокл. Виксит ЗДДОМОДЬ Ромб. Урсилит СаиМ,Х0Н. Н,0 Ромб. Магурсилнт М4иО,Ы1,0,ЫОН. ИзО Ромб. Трикл. Все известные соединения, содержащие кремний и шестивалентный уран, приведены в табл. В качестве катиона, входящего в состав большинства ураносиликатов, чаще всего представлены ионы щелочных и щелочноземельных металлов. К настоящему времени изучению соединений состава МкН8Ш0бХпН Мк К, 0, М Са посвящено значительное количество публикаций 4,6,8,9,,,,,,,,,,,,36, тогда как работы о производных спереходных элементов крайне малочисленны и содержат в основном структурные данные ,. Сведения о природных ураногерманатах отсутствуют, в связи с незначительной распространенностью германия в земной коре . В основу классификации силикатов урана VI заложено подобие кристаллической структуры и химического состава. На сегодняшний день для ураносиликатов существуют пять кристаллохимических групп. Соединения групп уранофанаказолита, соддиита и виксита встречаются в природе в виде минералов. Представители 3 и 5 групп табл. Первую кристаллохимическую группу представляет единственный минерал соддиит с каркасным типом структуры и стехиометрическим соотношением 21 7. Ко второй группе относятся минералы со слоистой структурой, в составе которых отношение и8Н11. Среди них уранофан, 3уранотил, казолит, склодовскит, яхимовит купросклодовскит, болтвудит . В группу виксита входят виксит ,, гастунит, магурсилит, хейвиит и урсилит. Число минералов данной группы могло быть гораздо больше. Так, ураносиликат РЪиз7у6Н, названный орлитом, как по химическому составу, так и по структурным данным подобен минералу казолиту РЪ1ЮбН. Повышенное содержание кремния объясняется наличием в орлите примеси алюмосиликата. Анализ дебаеграмм двух ураносиликатов свинца подтверждает их идентичность, поэтому орлит нельзя отнести к группе виксита.