Растворимость в системе Ba3Sc(BO3)3-Sr3Sc(BO3)3
Анализ твердых растворов замещения на основе двойных боратов. Рентгенографическое исследование растворимости атомов стронция в ацентричной бариевой структуре. Определение параметров ячеек тройных фаз. Характеристика и применение оптических материалов.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.05.2018 |
| Размер файла | 35,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
ФГБУН Байкальский институт природопользования СО РАН
Растворимость в системе Ba3Sc(BO3)3-Sr3Sc(BO3)3
Хамаганова Т.Н. доцент, к.х.н.,
Хумаева Т.Г. аспирант
Ранее [1] нами установлено, что двойные бораты бария и редкоземельных элементов (РЗЭ) состава Ba3R(BO3)3, R = Ho-Lu проявляют оптическую нелинейность, величина которой возрастает к концу ряда РЗЭ.
Для расширения круга соединений аналогичного состава с другими трехвалентными элементами, обладающими ацентричной структурой нами исследована растворимость в системе Ba3Sc(BO3)3-Sr3Sc(BO3)3. Предварительные исследования показали, что структура Ba3Sc(BO3)3 ацентрична и для нее характерна гексагональная сингония, пр. гр. P63cm, в то время как структура Sr3Sc(BO3)3 имеет центр симметрии, относится к триго-нальной сингонии с пр. гр. R [2].
Соединение Ba3Sc(BO3)3 изоструктурно Ba3Yb(BO3)3. В структуре Ba3Yb(BO3)3 [3] два атома Yb занимают разные кристаллографические позиции с октаэдрической координацией по кислороду. Атомы Ba локализованы в четырех типах 9-вершинников. Три атома B расположены в плоских изолированных треугольниках из атомов кислорода. Слои Ba - девятивершинников чередуются в плоскости (001) и скрепляются в трехмерный каркас посредством Yb - октаэдров и BO3 - групп.
Взаимодействия в системе Ba3-xSrxSc(BO3)3 изучали методом твердофазных реакций в интервале 600-1000єС. Исходными компонентами служили предварительно прокаленные карбонаты бария и стронция квалификации «ос.ч.», оксид скандия с содержанием основного вещества не менее 99,99% и борная кислота марки «х.ч.». Состав образцов в системе варьировали в интересующей нас области через x = 0.1-0.2. Полноту протекания реакции контролировали рентгенографически [порошковый автодифрактометр D8 Advance Bruker AXS (Cu Kб-излучение, графитовый монохроматор)]. Монофазные образцы двойных боратов бария-скандия и стронция-скандия, а также фаз переменного состава были получены 40 часовым отжигом при 1000єС. Параметры элементарных ячеек уточняли методом наименьших квадратов (МНК).
Природа двухвалентных катионов (Ba, Sr), близость размеров и характер химической связи позволяют ожидать образования твердых растворов замещения на основе соответствующих двойных боратов бария и стронция. борат растворимость стронций рентгенографический
Анализ рентгенограмм фаз в области составов 0.1 ? x ? 1.9 показал, что все они проявляют сходство с рентгенограммой Ba3Sc(BO3)3. В соответствии с этим индицирование рентгенограмм образцов, попадающих в область этих составов, выполняли по кристаллографическим данным Ba3Sc(BO3)3 [2]. В этом интервале концентраций твердые растворы сохраняют гексагональную симметрию кристаллической структуры.
Характер расположения рефлексов на порошкограммах образцов составов 2.3 ? x? 2.9 близок к двойному борату Sr3Sc(BO3)3. В этой области концентраций твердые растворы замещения реализуют ромбоэдрическую симметрию структуры. Рентгенограммы образцов из этого концентрационного интервала проиндицированы в центросимметричной пр.гр. R . В интервале концентраций 2.0 ? x ? 2.2 находится область смешения, в которой имеют место равновесные смеси фаз обоих структурных типов.
V, Е3
Таким образом, в работе проведен синтез и рентгенографическое исследование сложных боратов в системе Ba3-xSrxSc(BO3)3, выявлены концентрационные границы изодиморфной смесимости полученных фаз. Изменение параметров элементарных ячеек и их объемов показало образование во всем концентрационном интервале двух рядов твердых растворов (рисунок).
По результатам РФА область растворимости атомов стронция в ацентричной бариевой структуре Ba3Sc(BO3)3 находится в пределах 0.1 ? x ? 1.9, что значительно превышает область растворимости для РЗЭ (R = Ho-Yb).
Литература
1. Стефанович С.Ю., Хамаганова Т.Н. Нелинейно-оптические свойства кристаллов полярного строения Ва3TR(BO3)3, TR=Y, Ho-Lu. // Неоргани- ческие материалы. 2002. Т.38. №1. С. 78-80.
2. Хамаганова Т.Н., Хрущева Н.М. Синтез и некоторые свойства двойных боратов скандия и щелочноземельных элементов состава M3Sc(BO3)3 // Ж. прикладной химии, 2005. Т. 78. Вып. 1. С. 25-27.
3. Хамаганова Т.Н., Трунов В.К. Синтез и свойства двойного бората
Ba3Yb(BO3)3 // Ж. неорганической химии. 1997. Т. 42. № 1. С. 26-28.
Аннотация
Растворимость в системе Ba3Sc(BO3)3-Sr3Sc(BO3)3. Хамаганова Т.Н., доцент, к.х.н., Хумаева Т.Г., аспирант, ФГБУН Байкальский институт природопользования СО РАН
Методом твердофазных реакций синтезировать фазы переменного состава в системе Ba3-xSrxSc(BO3)3. Рентгенографически выявить концентрационные границы изодиморфной смесимости в изученной системе. Определить параметры элементарных ячеек тройных фаз. Фазы с ацентричной структурой Ba3Sc(BO3)3 могут проявлять нелинейно-оптические свойства и использоваться как оптические материалы.
Ключевые слова: рентгенофазовый анализ, фаза, бораты.
Key words: X-ray analysis, phase, borates.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование растворимости азота в двойных и многокомпонентных сплавах. Влияние давления на его растворимость в железе, оценка воздействия температур на процесс. Коэффициент активности азота в соответствующих сплавах Fe-R. Методы диффузионного насыщения.
реферат [409,6 K], добавлен 19.01.2014Применение неводных растворителей в лабораторно-заводской практике. Понятие растворимости, определение численных характеристик. Растворимость твердых веществ и газов в жидкости. Взаимная растворимость жидкостей. Требования, предъявляемые к растворителям.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.11.2014Исследование свойств разбавленных растворов полиарилатов с учетом двух факторов: конформации макромолекул в растворе и ориентационным порядком сольватирующих их молекул растворителя, о котором судили по термодинамическим параметрам и структуре раствора.
учебное пособие [362,0 K], добавлен 18.03.2010Выбор оптимального соотношения компонентов в твердых дисперсиях. Измерение концентрации феназепама в растворах при изучении его растворимости в виде порошка, твердых дисперсий и физической смеси с помощью рентгеноструктурного анализа и ИК-спектроскопии.
реферат [1006,5 K], добавлен 12.06.2012Растворимость. Методы для определения растворимости были рассмотрены Циммерманом. Экспериментальные методы, прямой метод растворимости, метод конкурирующей растворимости, ионный обмен, катионный обмен. Сатуратор Бренстеда - Дэписа.
реферат [38,6 K], добавлен 04.01.2004Термоэлектрические эффекты в полупроводниках. Применение и свойства термоэлектрических материалов на основе твердых растворов халькогенидов висмута–сурьмы. Синтез полиэдрических органосилсесквиоксанов (ОССО). Пиролизный отжиг полиэдрических частиц ОССО.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 11.06.2013Понятие твёрдых растворов, типы их растворимости. Равновесие раствор-кристалл. Кривая кристаллизации. Смешанные кристаллы и соединения. Расчет и построение линии солидуса для системы GaAs-Sn с использованием основных законов и уравнений термодинамики.
курсовая работа [419,2 K], добавлен 04.06.2013Растворимость газов и твердых тел в жидкостях. Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов и в случае диссоциации. Понятие осмотического давления. Совершенные и реальные растворы: характеристика и уравнения. Закон распределения.
лекция [365,9 K], добавлен 28.02.2009Методика определения объема аммиака, необходимого для получения раствора данной концентрации. Вычисление произведения растворимости соли. Расчет жесткости воды, потенциалов электронов. Термодинамическая вероятность протекания электрохимической коррозии.
контрольная работа [36,3 K], добавлен 29.11.2013Равновесие в насыщенных растворах малорастворимых соединений. Расчет растворимости осадков с учетом одновременного влияния различных факторов. Влияние комплексообразования на растворимость солей и определение ее зависимость от ионной силы раствора.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 10.11.2014Природа растворяемого вещества и растворителя. Способы выражения концентрации растворов. Влияние температуры на растворимость газов, жидкостей и твердых веществ. Факторы, влияющие на расторимость. Связь нормальности и молярности. Законы для растворов.
лекция [163,9 K], добавлен 22.04.2013Фазовые равновесия, режимы синтеза и свойства стронция, барийсодержащих твёрдых растворов состава (Sr1-xBax) 4М2O9 (М-Nb, Ta) со структурой перовскита. Характеристика исходных веществ и их подготовка. Методы расчета электронной структуры твёрдых тел.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 26.04.2011Анализ методов получения тройных соединений в системе оксидов Bi2O3-PbO, практическая проверка их термодинамических свойств. Исследование энтропии в стандартных условиях и при фазовых превращениях, теплоемкости для расчетных и экспериментальных методов.
курсовая работа [479,3 K], добавлен 23.11.2011Изучение комплексов водорастворимых полимеров с различными классами соединений. Свойства растворов катионных полимеров, особенности амфотерных полиэлектролитов. Проведение вискозиметрического исследования комплексообразования ЭЭАКК/АК с ионом стронция.
курсовая работа [79,9 K], добавлен 24.07.2010Константы и параметры, определяющие качественное (фазовое) состояние, количественные характеристики растворов. Виды растворов и их специфические свойства. Способы получения твердых растворов. Особенности растворов с эвтектикой. Растворы газов в жидкостях.
реферат [2,5 M], добавлен 06.09.2013Определение растворов, их виды в зависимости от агрегатного состояния растворителя, по величине частиц растворенного вещества. Способы выражения концентрации. Факторы, влияющие на растворимость. Механизм растворения. Закон Рауля и следствие из него.
презентация [163,9 K], добавлен 11.08.2013Раствор как гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, имеющих молекулярную, ионную или атомную степень раздробленности, его виды. Массовая и молярная доля. Примеры вычисления концентрации раствора. Растворимость твердых веществ в воде.
презентация [187,8 K], добавлен 01.05.2014Сплавы кремния с никелем, их свойства и промышленное применение. Термодинамическое моделирование свойств твердых металлических растворов. Теория "регулярных" растворов. Термодинамические функции образования интерметаллидов. Расчет активностей компонентов.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 13.03.2011Анализ путей образования электронных дефектов в электролитах и оценка их концентрации. Оценка величины электронной проводимости медьпроводящих электролитов. Разработка методики выращивания из растворов монокристаллов медьпроводящих твердых электролитов.
автореферат [34,0 K], добавлен 16.10.2009Физические свойства воды, дипольный момент молекулы. Механизм образования растворов. Влияние давления, температуры и электролитов на растворимость веществ. Тепловая теорема Нернста. Главные способы выражения состава растворов. Понятие о мольной доле.
реферат [741,2 K], добавлен 23.03.2013
