Химическая термодинамика ураносиликатов щелочных металлов

• Автор: Чернорукова, Анна Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 112 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Синтез, строение и свойства ураносиликатов щелочных металлов обзор литературы.

1.1. Общие сведения об ураносиликатах

1.2. Синтез ураносиликатов щелочных металлов

1.3. Строение ураносиликатов и их кристаллохимические свойства

1.4. Функциональный состав

1.5. Процессы дегидратации соединений ряда М Н1ипН.

1.6. Термодинамические свойства ураносиликатов щелочных металлов.

1.7. Заключение.

ГЛАВА II. Аппаратура, реактивы, объекты исследования,

методы исследования соединений ряда М1П8ШОбпН,
где м и 3, К, Ш, Се.
II. 1. Используемые реактивы
П.2. Объекты исследования
.3. Калориметрическая установка и методика непосредственных измерений энтальпий химических реакций.
.4. Калориметрическая установка для измерения теплоемкости в
интервале температур 50 К
П.4.1. Конструкция ТАУ
П.4.2. Конструкция криостата
П.4.3. Компьютерноизмерительная система
П.4.4. Калибровка ТАУ.
ГЛАВА III. Термодинамика ураносиликатов щелочных металлов и их
кристаллогидратов результаты и обсуждение.
III. 1. Ураносиликат лития.
III. 1.1. Термохимия ураносиликата лития
Ш.1.2. Теплоемкость и термодинамические функции ураносиликата лития
III.2. Ураносиликат натрия
Ш.2.1. Термохимия ураносиликата натрия
III.2.2. Теплоемкость и термодинамические функции ураносиликата
натрия.
Ш.З. Ураносиликат калия.
1.3.1. Термохимия ураносиликата калия.
Ш.3.2. Теплоемкость и термодинамические функции ураносиликата
III.4. Ураносиликат рубидия.
Ш.4.1. Термохимия ураносиликата рубидия.
1.4.2. Теплоемкость и термодинамические функции ураносиликата рубидия
Ш.5. Ураносиликат цезия.
Ш.5.1. Термохимия ураносиликата цезия.
1.5.2. Теплоемкость и термодинамические функции ураносиликата цезия
Ш.6. Общие заключения.
Ш.6.1. Термодинамические функции растворения ураносиликатов
щелочных металлов в водном растворе фтороводородной кислоты
Ш.6.2. Термодинамические функции образования ураносиликатов
щелочных металлов
1.6.3. Термодинамика реакций дегидратации соединений ряда МНБЩОбпНгО.
Ш.6.4. Термодинамика реакций синтеза кристаллогидратов
ураносиликатов щелочных металлов методом ионного обмена
Ш.6.5. Термодинамика ионных равновесий с участием
ураносиликатов щелочных металлов.
Выводы.
Литература


К урансодержащих соединений общей формулы МрЮОе и их кристаллогидратов М,Н1ипН, где М1 1л, , К, Шэ, Сб изучении температурных зависимостей теплоемкостей этих соединений в интервале 6 0 К, определении абсолютных энтропий и функций Гиббса образования, а также стандартных термодинамических функций различных процессов и реакций с участием исследованных соединений. Научная новизна работы. Впервые по результатам реакционной калориметрии определены стандартные энтальпии образования ураносиликатов щелочных металлов и их кристаллогидратов при 8. К. Абсолютная погрешность полученных результатов не превышает 5. Джмоль, что составляет около 0. В интервале 60 К изучена теплоемкость и рассчитаны энтропия, энтальпия и функция Гиббса образования при 8. К указанных соединений с погрешностью, не превышающей 2 при Т К, 0. Т К и 0. Т 0 К. Все полученные результаты обсуждены и табулированы. Они представляют собой экспериментальную количественную основу химической термодинамики ураносиликатов щелочных элементов. Практическая значимость работы. Полученные значения стандартных термодинамических функций образования ураносиликатов щелочных элементов и реакций с их участием могут быть использованы при моделировании и разработке технологических процессов переработки минералоподобных соединений урана, изученных в представленной к защите диссертационной работе. Полученный экспериментальный материал и установленные закономерности могут быть включены в справочные издания и учебные пособия по неорганической химии и химической термодинамике. Апробация работы. Пятой конференции молодых ученыххимиков г. Н. Новгорода. Н. Новгород, мая г. Седьмой Нижегородской научной сессии молодых ученых естественнонаучные дисциплины. Н. Новгород, апреля г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в Журнале физической химии и 1 статья принята в печать в этом же журнале. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 2 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов, приложения и списка цитируемой литературы. Работа содержит таблицы и рисунков. Список литературы включает ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов. Во введении к работе изложены цели и задачи поставленного исследования. Во второй главе описаны аппаратура, методы исследования и обработки экспериментальных данных. Третья глава включает экспериментальные результаты, схемы расчета стандартных термодинамических функций образования ураносиликатов щелочных элементов, термодинамические характеристики различных процессов с их участием. Здесь же приведен анализ и обсуждение полученных данных. В течение ряда лет на кафедре химии твердого тела Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского проводились научноисследовательские работы, посвященные изучению соединений ряда МкНик пН, где Мк щелочные, щелочноземельные и другие элементы в различных валентных состояниях. Эти исследования были посвящены изучению условий синтеза ураносиликатов, установлению закономерностей структурообразования, определению рентгенографических, ИК спектроскопических, термических и других характеристик соединений данного ряда. Результаты этих исследований опубликованы в научных журналах России и зарубежья в период г. Основным элементом, определяющим характер структуры соединений состава МНБШОб пН, является уран VI. Наличие 1Ю группы в составе соединений в большей степени предопределяет их слоистое строение. Именно слоистый характер кристаллических структур наиболее типичен для соединений урана VI. Другие элементы в составе соединений М1Ни пН кремний, одновалентные элементы выполняют соподчинительную функцию, в меньшей степени влияют на общий характер структуры, достраивают ее и делают соединение электронейтральным, приспосабливаются к особенностям кристаллохимии урана. Соединения урана состава МНи0бпН относятся к весьма представительному классу минералоподобных соединений с общей формулой МкХ1ЮбкпН, где Мк одно, двух, трехвалентные элементы, X Р, , Аб, V, ЫЬ ,,,6,9.