ОБ ЭФФЕКТЕ МАССООБМЕНА СИСТЕМ Mn(Fe,Co)Mo(W)O4–Na2CO3 И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И НЕОБХОДИМОСТИ ЕГО УЧЕТА ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОЛИБДАТОВ И ВОЛЬФРАМАТОВ ПОЛИВАЛЕНТНЫХ d-ЭЛЕМЕНТОВ Мn, Fe, Co НА ОСНОВЕ ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Gazali K. Shurdumov; Zaur A. Cherkesov; Laura I. Mokaeva

doi:10.6060/ivkkt.20196204.5761

Gazali K. Shurdumov Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Zaur A. Cherkesov Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Laura I. Mokaeva Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196204.5761

Ключевые слова: молибдаты и вольфраматы d-элементов, реакций обмена, одновременный обмен систем и окружающей среды двумя разными веществами – СО2 и О2

Аннотация

В работе приводятся экспериментальные и расчетные данные по изучению обменных реакций в системах Mn(Fe,Co)Mo(W)O₄–Na₂CO₃ методами термодинамики, термогравиметрии, кинетики топохимических реакций и стехиометрии, анализ и обобщение которых привели к выявлению эффекта массобмена между указанными системами и окружающей средой – явление, характерное для молибдатов (вольфраматов) поливалентных d-элементов (Mn,Fe,Co) в отличие аналогичных производных от постоянновалентных d-элементов (Ni, Zn, Cd, Ag). В ней выявлены генезис и механизм проявления этого явления, которое, как показывают теоретический анализ вопроса и экспериментальные данные, связано с поливалентностью Mn (Fe,Co) и, следовательно, возможностью протекания в системах Mn(Fe,Co)Mo(W)O₄–Na₂CO₃ реакций обмена Mn(Fe,Co)Mo(W)O₄+Na₂CO₃→Mn(Fe,Co)CO₃+ +Na₂Mo(W)O₄, диссоциации Mn(Fe,Co)CO₃=Mn(Fe,Co)O+СО₂ и окислительно-восстановительных хMn(Fe,Co)O+1/2О₂→Mn_х(Fe_х,Co_х)O_у, где у=х+1/2О₂, приводящих к потере СО₂ и преобразованию Mn(Fe,Co)O – продуктов разложения Mn(Fe,Co)СO₃ за счет кислорода окружающей среды в оксиды типа Mn_х(Fe_х,Co_х)O_у, состав которых определяется температурой процесса. Установлено, что приведенные реакции составляют основу обнаруженного впервые, на взгляд авторов, уникального явления в химии твердого тела молибдатов (вольфраматов) поливалентных d-элементов. Это явление связано с протеканием в системах Mn(Fe,Co)Mo(W)O₄–Na₂CO₃ процессов при их термической обработке. Показано, что последовательные реакции термической диссоциации Mn(Fe,Co)СО₃ приводят к потере ими СО₂ (уменьшение масс) и окислению образовавшихся Mn(Fe,Co)О кислородом воздуха до Mn_х(Fe_х,Co_х)О_у=х+1/2О2 (рост масс): системы – доноры СО₂ и акцепторы О₂, а среда (воздух) – донор О₂ и акцептор СО₂. Предложена методология обоснованного выбора той реакции из серии ожидаемых, протекание которой абсолютно достоверно в данных физико-химических условиях.

Литература

Zelikman A.N., Korshunov B.G. Metallurgy of rare met-als. M.: Metallurgiya. 1991. 432 р. (in Russian).

Shurdumov G.K., Kardanova Yu.l. Shurdumov B.K. Solid phase synthesis of copper molybdate (II) on the ba-sis of the system CuSO4 - Na2CO3 - MoO3. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2013. V. 56. N 8. P. 30-38 (in Russian).

Shurdumov G.K., Unezheva Z.H., Kardanova Yu.L. Development of a rational method for the synthesis of zinc tungstate in melts of the system (K2WO4–KCl)evt.–ZnSO4 (K,Zn//Cl,SO4,WO4). Rasplavy. 2015. N 2. P. 101-112 (in Russian).

Shurdumov G.K., Kardanova Yu.l., Buzdov K.A. Solid-phase synthesis of tungstate of copper (II) based on the system of CuSO4 - Na2CO3 - WO3. Khim. Interesakh Ust. Razv. 2015. V. 23. P. 291-298 (in Russian).

Shurdumov G.K., Tlikhuraeva M.M., Kardanova Yu.L., Shurdumov B.K. Solid-phase synthesis of molyb-date of chromium (II) on the basis of Cr2(SO4)3 - Na2CO3 - MoO3. Khim. Interesakh Ust. Razv. 2016. V. 24. P. 805-810 (in Russian).

Shurdumov G.K., Kardanova Yu.L. Chemical evolution of systems such as MeSO4-Na2CO3-Mo(W)O3 with their heat treatment and development on their basis of the gen-eralized optimized method for the synthesis of molyb-dates and tungstates of the d-family (M-d-element). Izv. Kab.-Balk. Gos. Un-ta. 2016. V. 6. N 2. P. 63-71 (in Rus-sian).

Shurdumov G.K., Cherkesov Z.A., Bgenikova F.I., Useeva S.M. Solid phase synthesis of nanocrystalline molybdate iron (III) from the system Fe2(SO4)3-Na2CO3-MoO3. Danich Sci. J. 2018. N 10. P. 10-17.

Stromberg A.G., Semchenko D.P. Physical chemistry. M.: Vyssh. Shk. 2006. 528 р. (in Russian).

Boldyrev V.V. Тhe methods of studying the kinetics of thermal decomposition of solids. Tomsk.: Izd-vo Tomsk. Un-ta 1958. 332 р. (in Russian).

Shostak J. Theory of thermal analysis. Physical and chemical properties of solid inorganic substances. M.: Mir. 1987. 456 р. (in Russian).

Inorganic chemistry. Ed. by Yu. D. Tretyakov. V. 1. Physico-chemical bases of inorganic chemistry. M.: Academiya. 2004. 340 p. (in Russian).

Hugh J. Inorganic chemistry. The structure of matter and reactivity. M.: Khimiya. 1987. 696 р. (in Russian).

Nekrasov B.V. Principles of general chemistry. V. 2. M.: Khimiya. 1973. 688 p. (in Russian).

Ripan R., Chetyanu I. Inorganic chemistry. V. 1. M.: Mir. 1972. 871 p. (in Russian).

Shurdumov G.K., Tlimakhova E.H. Synthesis in the melts of the system (K2WO4-KCl)evt – NiSO4 (K,Ni//Cl,SO4,WO4) the tungstate of nickel in a highly dispersed state. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. V. 52. N 11. Р. 11-15 (in Russian).

Shurdumov G.K., Tlimakhova E.H., Shurdumov B.K. Synthesis of cobalt in tungstate melts (К2МоО4-KC1)evt.-СоЅО4. Zurn. Neorg. Khim. 2010. V. 55. N 9. Р. 1568-1572 (in Russian).

Аннотация

Литература

Самые популярные