Влияние электромагнитного излучения видимого и ультрафиолетового диапазонов на структурообразование оксигидратов циркония, иттрия и лантана

• Автор: Батист, Александра Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Оксигидраты переходных металлов как группа соединений

1.2 Химические процессы в водных растворах солей тяжлых металлов

1.3 Методы синтеза оксигидратных материалов.

1.4 Строение и свойства оксигидратов тяжлых металлов

1.4.1 Особенности строения и структурные свойства.

1.4.2 Закономерности термолиза оксигидратных гелей

1.4.3 Оптические характеристики оксигидратных гелей.

1.4.4 Сорбционные свойства оксигидратных гелей

1.5 Формирование периодических коллоидных структур
1.6 Жидкокристаллические свойства полимерных оксигидратных
1.7 Автоволновая гипотеза полимеризации оксигидратных гелей тяжлых металлов
1.8 Исследование структуры оксигидратных гелей методами
коми ьютерно го модел ирования.
1.9 Влияние электромагнитного излучения на свойства оксигидратов тяжлых металлов
1. Постановка цели и задач исследования.
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Синтез оксигидратных гелей циркония, иттрия и лантана.
2.2 Исследование сорбционнопептизационных характеристик гелей
2.3 Исследование термолитических характеристик оксигидратных гелей.
2.4 Обработка данных дифференциального термического анализа
2.5 Исследование оптических свойств оксигидратных гелей.
2.6 Изучение структурноморфологических характеристик оксигидратных гелей иттрия и лантана.
Глава 3. Влияние электромагнитного излучения на свойства оксигидратных гелей
3.1 Влияние электромагнитного излучения на структурноморфологические свойства оксигидратов иттрия и лантана.
3.2 Влияние электромагнитного излучения на оптические характеристики оксигидратов циркония, иттрия и лантана.
3.3 Влияние электромагнитного излучения на сорбционные и термолитические свойства оксигидратов циркония, иттрия и лантана
Глава 4. Влияние дозы электромагнитного излучения на свойства оксигидратных гелей
4.1 Влияние дозы облучения на сорбционные и термолитические свойства оксигидратов циркония, иттрия и лантана
4.2 Влияние дозы облучения на оптические характеристики оксигидратных гелей циркония, иттрия и лантана.
Глава 5. Процессы структурообразования, протекающие в оксигидратных гелях
5.1 Полимерные фракции в фазе геля
5.2 Закономерности процессов сорбциидеструкции в системах гель 2 сорбат.
5.3 Синтез оксигидратных сорбентов с заданными свойствами.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В работе приводятся данные об изучении гидратации ионов РЗЭ по времени ядерной магнитной релаксации в ряду Ьп III координационные числа изменяются от 9 в начале ряда до 6 в конце ряда, начиная с европия, для гадолиния возможны КЧ 8, 9. Зависимости Этипа характерны не только для акваионов, но и для координационных чисел в однотипных соединениях в кристаллическом состоянии рис. Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что химические связи в гидратированных ионах носят частично ковалентный характер . Вода в гидратированных ионах РЗЭ может частично или полностью замещаться другими молекулами или ионами. При замещении молекул воды ионами возможно образование как внутрисферных, так и внешнесферных комплексов с различным количеством молекул воды в первой гидратной оболочке иона РЗЭ. Так, например, установлено, что нитратионы образуют внешнесферные комплексы, в то время как хлоридионы в концентрированных хлоридных растворах локализуются внутри гидратной оболочки лантанидных ионов. Рисунок 1. Метод нейтронного рассеяния позволяет получать количественную информацию о размерах и структуре трхвалентных лантанидных акваионов. При этом измеряется изменение объма раствора, затем разделяется вклад от катионов и анионов, после чего результаты приводятся к абсолютной шкале путм учета мольного объма водородных ионов и изменения объма молекул воды за счт электростатического взаимодействия. Изучение транспортных свойств акваионов также позволяет определить их размеры. I4, увеличиваются для элементов середины серии и снова уменьшаются для тяжлых лантанидов Г, т. Важной особенностью растворов является динамический характер всех взаимодействий, равновесное возникновение распад любых образований в соответствии с законом действующих масс, непрерывный обмен между индивидуальными частицами. Гидролитические реакции ионов металлов, в результате которых образуются различные по своему составу оксо и гидроксокомплексы, являются составной частью сложных химических взаимодействий, протекающих в водных растворах электролитов . Образование гидроксокомплексов РЗЭ можно рассматривать как результат взаимодействия акваиоиов РЗЭ с водой. ЬпН пН ЬпН6. ЬпН пВ ЬпН6. В ЫНз, ОН и др. В водных растворах п обычно не превышает трх . Процесс гидролиза лантанидов усиливается с ростом ионного потенциала комплексообразующего иона 2Уг, т. В этом же направлении возрастает и тенденция РЗЭ к образованию гидроксокомплексов , , . Известны анионные гидроксокомплексы УЬОН63, не известные для лантаноидов начала ряда. Можно предположить, что двухзарядные ионы лантаноидов обладают основными свойствами и гидролизуются в незначительной степени. В степени окисления 2 существуют ионы европия электронная конфигурация 7, иттербия , малоустойчивые ионы празеодима , неодима , диспрозия
Гидролиз многовалентных катионов протекает ступенчато, вплоть до образования труднорастворимой гидроокиси, причм на любой ступени реакции возможна полимеризация продуктов . Константы мономерного гидролиза более достоверны, чем константы процесса полимерного гидролиза. Выделяют три принципиальных подхода к исследованию процесса гидролиза . Определение констант для различных концентраций катионов и последующая экстраполяция на бесконечное разбавление. Данный подход считается устаревшим и в настоящее время мало распространн. Определение констант при постоянном значении ионной силы и расчт термодинамических констант по уравнениям ДебаяХюккеля или Дэвиса. Определение констант при нескольких постоянных значениях ионной силы с последующей экстраполяцией е к нулевому значению. В настоящее время влияние состава ионной среды на гидролиз окончательно не выяснено, но его необходимо принимать во внимание. Изучение растворимости гидроокисей эрбия, иттербия и лютеция в щлочи позволило ориентировочно оценить константы образования анионных гидроксокомплексов, из которых рассчитывали общие константы гидролиза , на основании которых делается следующий вывод в ряду ЕгОН3, УЬОНз, ЬиОНз основные свойства убывают. Большое значение имеет исследование влияния температуры на реакции гидролиза ионов металлов .