Электрохимическое восстановление и синтез соединений и сплавов лантана с гадолинием, бором и алюминием в галогенидных расплавах

• Автор: Виндижева, Мадзера Кадировна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 126 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Строение и электрохимическое поведение расплавленных галогенидных систем, содержащих ноны лантана, гадолинии, алюминия и бора

1.1. Строение индивидуальных расплавов трихлоридов лантана

и гадолиния
1.2. Строение расплавленных систем галогенидов щелочных металлов, содержащих галогеннды лантана и гадолиния
1.2.1. Строение расплавленных систем хлоридов щелочных металлов, содержащих хлориды лантана и гадолиния.

1.2.2. Строение фторидных расплавленных систем, содержащих

ионы лантана и гадолиния

1.3. Строение алюминийсодержащих галогенидных расплавов

1.4. Строение борсодержащих галогенидных расплавов.

1.4.1. Строение борсодержащих хлориднофторидных расплавов
1.4.2. Строение борсодержащих фторидных расплавов
1.5. Электрохимическое поведение лантансодержащих галогенидных расплавов
1.6. Электрохимическое поведение гадолинийсодержащих галогенидных расплавов.
1.7. Электрохимическое поведение алюминийсодержащих галогенидных расплавов.
1.8. Электрохимическое поведение борсодержащих галогенидных расплавов
1.9. Электрохимическое получение сплавов и соединений на основе лантана
1 Постановка задачи диссертационной работы и направления развития высокотемпературной электрохимии лантана, сплавов и
соединений на его основе.
ГЛАВА II. Методы исследовании и методика проведении экспериментов
2.1. Выбор электрохимических методов исследования электродных процессов в расплавленных средах.
2.2. Очистка реактивов, аргона и некоторые особенности проведения электрохимического эксперимента в галогенидных расплавах, содержащих лантан, гадолиний, алюминий и бор.
2.2.1. Методика получения безводных хлоридов лантана,
гадолиния и очистки фторбората калия.
2.2.2. Конструкция высокотемпературной кварцевой электрохимической ячейки и электродов
2.2.3. Физикохимические методы анализа полученных соединений ГЛАВА 1. Исследование механизма элестровосстановления
ионов лантана в хлорндных и хлориднофторидных расплавах
3.1. Элсктровосстановление ионов лантана в хлоридных расплавах
3.1.1. Электровосстановление ионов лантана на серебряном электроде
3.1.2. Электровосстановление ионов лантана на платиновом электроде
3.2. Электровосстановление ионов лантана в хлориднофторидных расплавах
3.3. Заключение к III главе
ГЛАВА IV. Исследование совместного элеюровосстановления ионов лантана с ионами алюминия и гадолиния в галогенидных расплавах .
4.1. Построение диаграммы электрохимического синтеза для
системы А Ьа.
4.2. Совместное электровосстановление ионов лантана и алюминия
в галогенидных расплавах
4.3. Электрохимический синтез интерметаллидов лантана и алюминия
4.4. Совместное электровосстановление ионов лантана и гадолиния
в хлоридных расплавах.
4.5. Совместное электровосстановление ионов лантана и гадолиния
в хлориднофторидных расплавах
4.6. Заключение к IV главе
ГЛАВА V. Исследование совместного электровосстановления ионов лантана с нонами гадолиния н бора в галогенидных расплавах
5.1. Построение диаграммы электрохимического синтеза для
системы
5.2. Совместное элсктровосстановленис ионов лантана и бора
из галогенидных расплавов
5.3. Совместное электровосстаиовлсние ионов лантана, гадолиния и бора в хлоридных расплавах.
5.4. Совместное электровосстановление ионов лантана, гадолиния
и бора в хлориднофторидных расплавах.
5.5. Электрохимический синтез боридов лантана и двойных боридов лантана и гадолиния
5.6. Заключение к V главе.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы ее цели и задачи, определены научная новизна и возможные области применения результатов исследования. В первой главе описывается современное состояние высокотемпературной химии и электрохимии лантана, гадолиния, бора и алюминия в галогенидных расплавах. Проанализированы данные по строению и свойствам индивидуальных и смешанных галогенидных расплавов, содержащих ионы лантана, гадолиния, бора и алюминия. Обобщены результаты исследований по электрохимическому получению лантана, гадолиния, бора, алюминия и соединений на их основе из расплавленных солевых сред. Отмечено, что имеется определенная информация по электрохимическому поведению расплавленных солей, содержащих соединения лантана, тогда как информация по процессам совместного элсктровосстановления ионов лантана с ионами металлов и неметаллов весьма ограничена или отсутствует вообще. Во второй главе обосновал выбор электрохимических и физикохимических методов исследования, приведены методики проведения экспериментов и подготовки реактивов, дано описание конструкций электрохимической ячейки и электродов, охарактеризованы приборы и оборудование. В качестве растворителя использованы галогенидные расплавы эквимол ьная смесь хлоридов натрия и калия, хлориднофторидный расплав состава КаСКС 1,УаР 5масс. НаС1КСЦРаГ масс Расплав готовили из предварительно перекристаллизованных и сплавленных в атмосфере очищенного и осушенного аргона солей. Приводятся особенности проведения электрохимического эксперимента в галогенидных расплавах, содержащих трихлориды лантана и гадолиния, а также методика их получения. Обезвоживание 1мС1у6П и СиСуб0 до чистых безводных хлоридов проводилось в присутствии избытка . ЬаС1у 6Н С1у 6Н. Осушенные трихлориды лантана и гадолиния хранили в герметически закрытых ампулах. Тетрафторборат калия КВР4 перекристаллизовывали в НР с последующей отмывкой в спирте. Все операции с солями проводились в сухом боксе. Вольтамперные зависимости получали в интервале скоростей поляризации от 0,5 Вс до ,0 Вс с помощью импульсного потенциостата И1 и потенциостата ЕР3 и АЕМЭА конвертера ЕР, согласованного с компьютерной системой управления. Исследования проводились в высокотемпературной герметичной кварцевой ячейке со специальным загрузочным устройством, позволяющем вводить добавки исследуемой соли без разгерметизации системы. Все измерения проводились в атмосфере очищенного и осушенного аргона. Электродом сравнения служили квазиобратимый платиновый и стеклоуглеродный электроды. Анодом и одновременно контейнером для расплава служил стеклоуглеродный тигель. Полученный экспериментальный материал изложен в грех последующих главах, основное содержание которых приводится ниже. В выводах сформулированы основные результаты диссертационной работы. Глава I. Первые выводы о строении ионных расплавов были сделаны на основании изучения их физикохимических свойств. Ценную информацию можно получить при рассмотрении диаграмм составсвойство, экстремальные точки на которых свидетельствуют о химических взаимодействиях в исследуемых системах. Значительный прогресс в наших представлениях о строении ионных расплавов был достигнут в результате рентгеноструктурных, спектроскопических и электрохимических исследований. Вопреки прежним предположениям, в соответствии с которыми жидкости вообще и ионные расплавы в частности считались отдаленными аналогами газов, из рентгеновских исследований вытекает, что их нужно рассматривать как аналоги твердых кристаллических веществ. Прежде чем приступить к рассмотрению интересующих нас многокомпонентных систем целесообразно описать строение индивидуальных расплавов трихлорида лантана и трихлорида гадолиния. Так, целая ii японских ученых Т. Иида, М. Иксда, У. Ивадат и Дж. Мочинага 1, исследовали структуры расплава 3 и смешанных расплавов з методом дифракции рентгеновских лучей. Данные по интенсивности рассеяния были скорректированы визуальным методом и нормализованы. Ближняя структура расплавленного 1мС при К была проанализирована методом корреляции.