Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог диссертаций

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

Диссертационная работа:

Ткачова Надія Володимирівна. Синтез і термоліз твердих розчинів гідратованих дифосфатів мангану(ІІ), кобальту(ІІ), цинку. : Дис... канд. наук: 02.00.01 - 2009.

Скачать диссертацию *

* Ссылка размещена на правах рекламы



Аннотация к работе:

Ткачова Н.В. Синтез і термоліз твердих розчинів гідратованих дифосфатів

мангану(ІІ), кобальту(ІІ), цинку. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01 – неорганічна хімія. Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ, 2009.

Дисертацію присвячено дослідженню умов утворення та областей гомогенності

твердих розчинів гідратованих дифосфатів мангану(ІІ), кобальту(ІІ), цинку; встановленню основних закономірностей твердофазних перетворень, що супроводжують їх термоліз, та прикладної значимості.

В ході роботи визначено умови утворення і вперше синтезовано п’ять твердих розчинів гідратованих дифосфатів мангану(ІІ), кобальту(ІІ), цинку складу: Mn2-xZnxP2O75H2O (0 < х < 2.00), Мn2-хCoхP2O75H2O (0 < х 0.83), Co2-хМnхP2O76H2O (0 < х 0.23), Co2-хZnхP2O76H2O (0 < х 0.39), Zn2-хCoхP2O75H2O (0 < х 0.69). Встановлено особливості їх утворення та області гомогенності. Одержано кристалографічні та ІЧ спектроскопічні характеристики. Досліджено термоліз синтезованих твердих розчинів гідратованих дифосфатів мангану(ІІ), кобальту(ІІ), цинку та індивідуальних дифосфатів-матриць. Конкретизовано склад та температурні інтервали утворення продуктів їх часткового та повного зневоднення. Встановлено послідовність фізико-хімічних та структурних перетворень, що супроводжують їх термоліз, складено детальні схеми процесів.

Показана можливість використання синтезованих твердих розчинів гідратованих дифосфатів в якості інгібіторів корозії, матеріалів, що мають сорбційні властивості, висококонцентрованих мінеральних добрив, засобу для передпосівної обробки насіння, препарату для обробки грени шовкопряду.

1. Взаємодією в системах МІІSO4 – К4P2O7 – Н2О (МІІ – Мn, Со, Zn) синтезовано кристалічні дифосфати Мn2Р2О72О, Со2Р2О72О, Zn2Р2О72О. Визначено оптимальні умови спільного попарного осадження катіонів Mn2+, Co2+, Zn2+ у вигляді твердих розчинів гідратованих дифосфатів: концентрація вихідних розчинів – 0.1 моль/л, співвідношення в їх складі – n = Р2О74-2+ = 0.2, тривалість взаємодії – 7 – 10 діб, температурний режим взаємодії – 293-298 К, перекристалізація.

2. Встановлено умови одержання дифосфатів у системах типу MIISO4 – MIISO4 – K4P2O7 – H2O (MII = Mn, Co, Zn). Вперше синтезовано 5 твердих розчинів гідратованих дифосфатів: Mn2-xZnxP2O75H2O (0<х<2.00), Мn2-хCoхP2O75H2O (0<х0.83), Co2-хМnхP2O76H2O (0 < х 0.23), Co2-хZnхP2O76H2O (0 < х 0.39), Zn2-хCoхP2O75H2O (0 < х 0.69) та доведено їх індивідуальність.

3. Встановлено особливості утворення синтезованих твердих розчинів внаслідок ізоморфного взаємозаміщення катіонів у кристалічній гратці дифосфатів-матриць. Області їх гомогенності визначаються структурними особливостями дифосфатів-матриць, ізоморфними можливостями катіонів, що співосаджуються, хімічними властивостями індивідуальних солей і змінюються від широких (0<х<2.00), до обмежених вузьким інтервалом існування твердих розчинів (0 < х 0.23 або 0 < х 0.39).

4. Встановлено, що дифосфати MІІ2-xМІІxP2O75H2O (MII = Mn, Co, Zn) кристалізуються в орторомбічній сингонії, Со2-xМІІxP2O76H2O (MII = Mn, Zn) – в моноклінній з параметрами елементарної комірки, зміна яких відповідає закону Вегарда. Координаційним поліедром в їх кристалічній решітці є деформований октаедр, катіон в якому знаходиться в оточенні 6 оксигенів, що належать молекулам води і РО4-тетраедрам дифосфатних аніонів. Молекули води кристалографічно неідентичні і утворюють систему різних за міцністю Н-зв’язків (від 8.0 до 45 кДж/моль), характеризуючи енергетичну нерівноцінність кожної ОН-групи молекули Н2О і підкреслюючи її асиметричність. Дифосфатний аніон має низьку симетрією (не вище С2), характерним для якої є зогнута конфігурація містка Р – О – Р (кут РОР менший за 180).

5. Дослідженням термолізу індивідуальних дифосфатів Mn2P2O75H2O, Со2P2O76H2O, Zn2P2O75H2O та вперше синтезованих твердих розчинів дифосфатів пента-
MІІ2-xМІІxP2O75H2O (MII = Mn, Co, Zn) і гексагідратів складу Со2-xМІІxP2O76H2O (MII = Mn, Zn) встановлено, що їх зневоднення відбувається за двома різними механізмами (молекулярним і дисоціативним), які обумовлюють два напрямки утворення кінцевого продукту термолізу. Перший з них реалізується на 57 – 70 % і передбачає утворення безводних дифосфатів внаслідок класичної термічної дегідратації вихідних кристалогідратів. За другим напрямком 30 – 43 % безводних дифосфатів утворюється внаслідок деструкції дифосфатного аніону та твердофазної взаємодії проміжних продуктів термолізу – висококонденсованих фосфатів і оксидів.

6. Визначено умови синтезу та вперше одержано 6 нових твердих розчинів безводних дифосфатів складу -Mn2-хСохP2O7 (0<х0.83), -Mn2-хZnхP2O7 (0<х<1.50), -Mn2-хZnхP2O7 (1.50х<2.00), -Co2-хMnхP2O7 (0<х0.23), -Co2-хZnхP2O7 (0<х0.39), -Zn2-хСохP2O7 (0<х0.69). Параметри елементарних комірок в структурах моноклінних безводних дифосфатів перебувають у лінійній концентраційній залежності. Зміни координат атомів та міжатомних відстаней в кристалічних гратках безводних твердих розчинів характеризують деформацію координаційних поліедрів в їх структурі.

7. Встановлено, що використання твердих розчинів дифосфатів MІІ2-хМІІхP2O75H2O (МІІ = Mn, Co, Zn) в якості інгібіторів корозії знижує швидкість корозії сталі у 2.5-3.5 рази (ступінь захисту досягає 70 %). Дослідною перевіркою показана ефективність дії синтезованих твердих розчинів в якості висококонцентрованих мінеральних добрив з мікроелементами пролонгованої дії та засобів для передпосівної обробки насіння. Встановлено, що застосування Co2-хZnхP2O76H2O для обробки грени шовкопряду підвищує на 36 % виживання комах дубового шовкопряду.


Меню
Реклама



2006-2009 © Диссертации и авторефераты Украины