Трехкомпонентные боратсодержащие системы

• Автор: Садетдинов, Шейиздан Вазыхович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 341 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. БОРАТЫ И БОРАТНЫЕ СИСТЕМЫ ( ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР )
1.1. Строение кристаллических боратов, их номенклатура и свойства
1.2. Трехкомпонентные водные системы борной кислоты и боратов с
некоторыми кислотами и солями
1.3. Взаимодействие борной кислоты и боратов с аминами и амидами
1.4. Синтез и применение комплексных соединений бора
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
2.1. Постановка задачи
2.2. Методы исследования гетерогенных равновесий
2.3. Методы исследования твердых фаз
2.4. Методика коррозионных испытаний
2.5. Методы определения микробного поражения СОЖ
2.6. Методы определения технологических показателей СОЖ
2.7. Методика физиологических испытаний
2.8. Исходные вещества
ГЛАВА 3. ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ
БОРНОЙ КИСЛОТЫ И БОРАТОВ С КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИМИ КИСЛОТАМИ И ИХ СОЛЯМИ
3.1. Взаимодействие борной кислоты с кислородсодержащими кислотами
3.2. Системы борная кислота - минеральная соль
3.3. Системы бораты лития ( натрия, калия ) - минеральная соль - вода
3.4. Взаимодействие боратов аммония с минеральными солями
ГЛАВА 4. ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ БОРНОЙ КИСЛОТЫ И БОРАТОВ С АМИНАМИ, АМИДАМИ, ГИДРАЗИНОМ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫМИ 4Л. Системы борная кислота ( бораты лития, натрия, калия )
амины ( амиды )
4.2. Взаимодействие тетра- ( пентабората ) аммония с аминами
и амидами
4.3. Взаимодействие борной кислоты и боратов лития, натрия,
калия, аммония с гидразином и его производными
ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ БОРАТНЫХ СИСТЕМАХ
5.1. Изменение растворимости борной кислоты и боратов под влиянием минеральных солей
5.2. Влияние органического компонента на физико-химическое равновесие
5.3. Химическое взаимодействие боратов
5.4. Структурные особенности аминоборатов
ГЛАВА 6. ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
6.1. Антикоррозионные и антимикробные боратсодержащие присадки
6.2. Смазочно-охлаждающие, моющие и закалочные технологические средства на основе боратов
6.3. Борсодержащие стимуляторы роста растений
ОСНОВНЫЕ ИТОГИ И ВЫВОДЫ
. ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Исследования в области химии кислородных соединений бора важны, так как возрастающее применение борсодержащих соединений в сельском хозяйстве [1-3], машиностроении [4,5] и рост новых областей применения [6-8] требует вовлечения в сферу производства новых высокоэффективных борсодержащих композиций. Данные по растворимости в боратных системах являются справочным материалом, служат фундаментом исследования природных соединений бора и представляют собой научную основу технологии извлечения и переработки боратного сырья, синтеза борсодержащих соединений и боратных композиций [9-12]. Все это вызывает необходимость исследования трехкомпонентных систем типа борная кислота ( борат) - кислота ( минеральная соль, амин, амид, гидразин ) - вода. При этом важно выявление закономерностей физико-химических процессов в трехкомпонентных боратных системах: научное обоснование изменения растворимости боратного компонента под влиянием другого реагента; химического взаимодействия боратов; структурных особенностей аминоборатов; определение ингибирующих, моюще-пассивирующих, бактерицидных и физиологических свойств полученных борсодержащих комплексов, для технологического применения.
Исследование водных боратсодержащих систем актуально с точки зрения химии и технологии кислородных соединений бора, теории защиты металлов от коррозии ингибиторами, химии комплексных соединений и дальнейшего развития физико-химического анализа.
Цель работы. Установление закономерностей физико-химических процессов в трехкомпопентных боратных системах с участием борной кислоты, моно-тетра-, пентаборатов лития, натрия, калия и аммония с кислородсодержащими кислотами и их солями; некоторыми аминами и амидами; гидразином и его производными. Выявление оптимальных условий синтеза и областей сущест-

жидкая фаза становится очень вязкой, из которой при изотермическом испарении через 2-3 месяца начинает кристаллизоваться соединение состава 1,5В203 МН2С2Н4ОН ' 4,5Н20. По данным ИК-спектроскопии сделан вывод о триборатном составе комплекса.
Диаграммы растворимости систем борная кислота - диэтаноламин - вода и борная кислота - триэтаноламин - вода аналогичны диаграмме системы борная кислота - моноэтаноламин - вода [212, 213]. Также происходит сильное повышение растворимости борной кислоты с добавлением ди- и триэтаноламина, свидетельствующее о химическом взаимодействии. Борная кислота с ди- и триэтаноламином образует аморфные соединения состава ЗН3В03 ЫН(С2Н4ОН)2 и ЗН3ВО3 М(С2Н4ОН)3. Гомогенные фазы , из которых формируются аминобораты содержат избыток борной кислоты и создают благоприятные условия обрыва полимеризации по Крайсту и возникновения фрагментов [В405(ОН)3ОВ(ОН)2] или [В506(ОН)3ОВ(ОН)2]' [214].
Аналогично аминоспиртам идет взаимодействие борной кислоты с диэтил-и дибутиламинами [215,216]. В этих системах при добавлении аминов растворимости борной кислоты резко возрастает. Борная кислота образует с этими аминами соединения составов: 1,5В203 (С2Н5)21ГН ЗН20 и 1,5В203 '
(С4Н9)2ЫН ' 4,5Н20. Особенности ИК-спектров указывают на солеобразный характер связывания компонентов, а преобразование участка спектра боратного компонента свидетельствует о наличии циклического амина, содержащего трех- и четырехкоординированные атомы бора.
Зона формирования аддукта в системе борная кислота - диэтилентриамин -вода находится в концентрационном диапазоне по амину от 8,48 до 38,18 мас.% , по борной кислоте - от 38,86 до 27,95 мас.%. Реакционные массы гомогенны, имеют вязкотекучую консистенцию и при изотермическом испарении переходят в кристаллит [217]. По данным химического анализа состав ассоциата соответствует брутто-формуле 6Н3В03 С4Н]31Чз. По данным