Термодинамические свойства ряда ураноборатов

• Автор: Марочкина, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

Список основных обозначений

Введение

Глава I. Синтез, строение, физикохимические свойства ряда ураноборатов

обзор литературных данных

1.1. Синтез ураноборатов с общей формулой АкВикпН

1.2. Результаты рентгеноструктурного исследования ряда ураноборатов состава АкВик и метабората уранила
1.3. Строение и особенности структурообразован и я гидратированных и безводных ураноборатов щелочноземельных металлов

1.4. Гермохимия метабората уранила

1.5. Термохимия соединений ряда АВиСпРЬС

1.6. Теплоемкость и термодинамические функции ураноборатов щелочных металлов

Заключение
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Характеристики изученных образцов
2.2. Калориметрическая аппаратура, методики экспериментальных измерений
2.2.1. Полностью автоматизированная теплофизическая установка для изучения теплоемкости, температур и энтальпий физических превращений веществ в
области 70 К
2.2.2. Автоматизированный термоаналитический комплекс для изучения термодинамических свойств веществ
в области 00 К
2.3. Методы обработки экспериментальных результатов
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Теплоемкость и термодинамические функции уранобората магния и его тетрагидрата
3.2. Теплоемкость и термодинамические функции уранобората кальция и его моногидрата
3.3. Теплоемкость и термодинамические функции уранобората стронция и его дигидрата
3.4. Теплоемкость и термодинамические функции уранобората бария и его дигидрата
3.5. Теплоемкость и термодинамические функции
метабората уранила
3.6. Сравнительный анализ термодинамических свойств соединений с общей формулой ЛкВик пН
3.7. Термодинамический анализ процессов с участием соединений АиВи2пН
3.8. Анализ равновесий в системах А Ош Вз 1Юз
Выводы
Список литературы


Анализ этих публикаций показывает, что наибольший интерес представляют соединения урана, общая формула которых может быть представлена следующим образом АкиАпкпИ Ап БЮзОН3, ОеОН3, РО, У3, Аб3, 3 46, . Большинство представителей этого ряда, в особенности соединения, содержащие четырех и пятивалентные элементы Бц Р, Аб, V, широко распространены в природе в виде минералов урана. Следует отметить, что рассматриваемый класс соединений, содержащих в качестве катиона одно и двухвалентные металлы, изучен достаточно подробно 46, , . Практически для всех соединений приведены рентгенографические, ИКспектроскопические и термические характеристики безводных соединений, а также соответствующих кристаллогидратов. В случае производных урана и пятивалентных элементов Р, V и Аб проведено полное термодинамическое описание процессов с их участием. В литературе имеются публикации, посвященные синтезу, результатам рентгеноструктурного, рентгенографического и ИКспектроскопичсского анализов ураноборатов щелочных и щелочноземельных металлов, как кристаллогидратов, так и безводных форм. Также в работах , , представлены стандартные энтальпии образования соединений АВиОзиГТО, полученные методом реакционной калориметрии. Обзор методов синтеза ураноборатов щелочных и щелочноземельных металлов представлен в работах 4, , , , , , , . Метод ионного обмена является самым универсальным и позволяет получать практически все соединения ряда АкВикпН из соответствующей ионообменной матрицы , , , , в качестве которой обычно используется квио5. Реакции в твердой фазе и получения в гидротермальных условиях осуществляются при повышенной температуре, являются менее универсальными и применяются для получения ураноборатов щелочных и некоторых щелочноземельных металлов 4, . К моменту выполнения данной диссертационной работы проведено рентгеноструктурное исследование ураноборатов лития, натрия и кальция с общей формулой АкВик, а также мстабората уранила. В соответствии со структурными данными для производных лития и натрия 5, 6 основой кристаллической решетки всех представителей ряда АиВОз являются слои состава Ви2сс, образованные пентагональными бипирамидами 1Ю7, которые соединены между собой по общему ребру в бесконечные цепи, и треугольниками В, сочленяющими цепи в двухмерные слои. Аксиальные связи в урановом полиэдре укорочены и направлены в межслоевое пространство рис. Рис. Строение ураноборатного слоя ВиСг 6. Рис. Кристаллическая структура ЫаВиС5 6. В этом пространстве находится атом щелочного металла, координационный полиэдр которого образован слоевыми атомами кислорода рис. Отличия в строении соединений лития и натрия проявляются во взаимном расположении слоев состава Ви2оо друг относительно друга и в расстоянии между ними. Более высокая ромбическая сингония элементарной ячейки для уранобората натрия связана с октаэдрическим окружением межслоевого катиона, в результате чего слои сориентированы один под другим, тогда как в случае ураноборатов лития элементарная ячейка имеет моноклинную сингонию табл. В литературе также имеются результаты рентгеноструктурного анализа для соединения иВ2. Метаборат уранила имеет ярко выраженную слоистую структуру 1, в которой слои удерживаются между собой связями, образованными вандерваальсовыми силами. Слои построены из цепей гексагональных бипирамид 1Юв, соединенных между собой треугольниками ВОз, и имеют формульную единицу вида иО2ВО22со рис. Кристаллографические характеристики соединения иВ2 представлены в табл. Таблица 1. Соединение а, А Ъ, А с, А Р, Гр. МаВШ5 . СаВи2 . Пр. Структура кристаллического СаВ1Ю52 изучена в работах 4, . Рентгенографические характеристики соединения приведены в табл. Данное соединение, согласно результатам рентгеноструктуриого анализа, имеет псевдослоистое строение рис. СаВиО522эо0, содержащего полиэдры урана в форме пентагональных бипирамид, соединенных между собой по общему ребру в димеры и2, а также октаэдры 1Юб, которые совместно с димерами и образуют цепи урановых полиэдров. Цени объединены между собой октаэдрами 1Юб и треугольниками ВОз в форме димеров В5.