1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Расплавы
  4. № 5, 2023

Расплавы, 2023, № 5, стр. 513-524

Синтез вольфрамата свинца в расплавах системы (Li2WO4–Na2WO4)эвт–PbSO4

З. А. Черкесов a, *, Х. Б. Кушхов a, А. А. Кяров a

a Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Нальчик, Россия

* E-mail: cherkesovz@mail.ru

Поступила в редакцию 14.05.2022
После доработки 27.04.2023
Принята к публикации 30.05.2023

Аннотация

В широком концентрационном и температурном интервале исследована структура поверхности кристаллизации системы (Li, Na), Pb // SO4, WO4 с целью выявления составов с оптимальными физико-химическими параметрами которые могут быть положены в основу синтеза высокодисперсного вольфрамата свинца с высоким выходом и чистотой. В качестве рабочей системы для решения поставленной в работе задачи выбрана система (Li2WO4–Na2WO4)эвт–PbSO4, которая является диагональным сечением системы (Li, Na), Pb // SO4, WO4. В работе впервые использовано понятие “сложного компонента”, имеется ввиду смесь вольфраматов лития и натрия, а также сульфатов лития и натрия на вершинах квадрата составов. Сложные компоненты представляют собой эвтектические составы соответствующих вольфраматов лития, натрия и их сульфатов. Такой подход к изучению “результирующей” тройной взаимной системы (Li, Na), Pb // SO4, WO4, на вершинах которой расположены сложные компоненты, позволило воспользоваться заметными отличиями исследованной системы от исходных тройных взаимных систем Li, Pb // SO4, WO4 и Na, Pb // SO4, WO4. Показано, что изученная система (Li, Na), Pb // SO4, WO4 обладает рядом преимуществ как по температурам плавления эвтектической смеси на стороне Li2,Na2(WO4)2–Li2,Na2(SO4)2, так и по сдвигу линии совместной кристаллизации фаз, что приводит к заметному увеличению поверхности кристаллизации вольфрамата свинца. В этой связи, прежде чем приступить к получению вольфрамата свинца, нами, на основе метода Темкина-Шварцмана и уравнения изотермы химических реакций Вант-Гоффа, была оценена термодинамическая вероятность протекания реакций, лежащих в основе синтеза вольфрамата свинца. Расчёты показали, что все обменные процессы протекают с высокими отрицательными энергиями Гиббса. Полученные образцы вольфрамата свинца анализировались рентгенофазовым методом анализа на рентгеновском дифрактометре Дрон-6, а на лазерном анализаторе частиц Fritsch Analysette 22 Nanotek Plus определена их дисперсность. Представленные результаты теоретического анализа возможности реализации способа синтеза вольфрамата свинца в расплавах системы (Li2WO4–Na2WO4)эвт–PbSO4 и экспериментальный материал по его реализации могут стать основой для разработки технологии получения высокодисперсных порошков вольфрамата свинца.

Ключевые слова: термодинамика, расплав, термический анализ, эвтектика, вольфрамат свинца, синтез, идентификация

Список литературы

  1. ECAL CMS Technical Design Report “Electromagnetic calorimeter”, 1997.

  2. ALICE Technical Proposal, CERN/LHC 95–71. 1995.

  3. Бурачис С.Ф., Белоголовский С.Я., Елизаров С.В. и др. Особенности получения кристаллов вольфрамата свинца для проекта ЦЕРН ALICE // Поверхность. Рентгеновские синхротронные и нейтронные исследования. 2002. № 2. С. 5–9.

  4. Каменников В.Т., Громов О.Г., Кузьмина А.П., Локшин Э.П., Савельев Ю.А., Бурачис С.Ф. Синтез вольфрамата свинца, и его регенерация из отходов производства монокристаллов // Неорган. материалы. 2006. 42. № 5. С. 603–610.

  5. Шурдумов Г.К., Шурдумов Б.К., Барагунова Л.Х. Свинец(II) вольфрамовокислый, химически чистый. ТУ 6-09-40-393-84.

  6. Мохосоев М.В., Алексеев Ф.П., Луцык В.И. Диаграммы состояния молибдатных и вольфраматных систем. Новосибирск: Наука, 1978.

  7. Григорьева Л.Ф. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов. Вып. 5. Двойные системы. Л.: Наука, 1988.

  8. Шурдумов Г.К., Шурдумов Б.К., Хоконова Т.Н. Сб: Физика и химия перспективных материалов. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т. 1998. С. 45–53.

  9. Герасименко Ю.В., Логачева В.А., Хавин А.М. Синтез и оптические свойства пленок PbWO4 // Конденсированные среды и межфазные границы. 2011. 13. № 2. С. 150–154.

  10. Schen Y., Zhanq Y., Chen Y., Li Sh., Zhanq Q., Xi A. A novel biological strategy for morpholoqy control of PbWO4 crystals in tomato extract // Colloude Surfaces. B. 2011. 83. № 2. P. 284–290.

  11. Герасименко Ю.В., Логачева В.А., Зайцев С.В., Хавин А.М. Синтез и структура пленок PbWO4 // Неорган. материалы. 2012. 48. № 3. С. 355–360.

  12. Tang H., Wu Q., Yang X., Yang B, Li Ch. // Crist. Res Technol. 2010. https://doi.org/10.1002/crat.201000307

  13. Xu J., Zhang J., Qian J. Fabrication lead tungstate microcristals on a lead surface at room temperature // J. Alloys Compounds. 2010. 503. № 1. P. 248–252.

  14. Wang G., Hao Ch., Zhang Y. Microwave – assisted syntesis and characterization of luminecent lead tungstate microcrystals // Matter Lett. 2008. 62. № 17–18. P. 3163–3166.

  15. Розанцев А.В., Радио С.В., Белоусова Е.Е., Величко В.П. Взаимодействие нитрата свинца с подкисленным водным раствором вольфрамата натрия // Вопросы химии и химической технологии. 2008. № 6. с. 111–116.

  16. Денисов А.В., Пунин Ю.О., Габрилян В.Т., Грунский О.С. Физические и физико-химические процессы, сопровождающие синтез шихты, выращивание и отжиг PbMoO4 в различных средах. Морфологическое “скручивание” кристаллов PbMoO4 и PbWO4 при выращивании методом Чохральского // Кристаллография. 2006. 51. № 4. С. 745–747.

  17. Шурдумов Г.К. Разработка рационального способа синтеза нанокристаллического вольфрамата свинца в расплавах системы [KNO3–NaNO3–Pb(NO3)2]эвт–Na2WO4 (K, Na, Pb // NO3, WO4) // Неорган. материалы. 2015. 51. № 9. С. 1–6.

  18. Карякин Н.В. Основы химической термодинамики. М.: Изд-й центр “Академия”. 2003.

  19. Беляев И.Н. Обменное разложение во взаимной системе из сульфатов и вольфраматов натрия и свинца // Журн. общей химии. 1952. 22. С. 1746–1749.

  20. Беляев И.Н. Обменное разложение во взаимной системе из сульфатов и вольфраматов лития и свинца // Журн. общей химии. 1955. 25. С. 230–234.

  21. Буздов К.А., Шурдумов Г.К., Кузамышев В.М., Шустов Г.Б. Термический (термографический) анализ. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2013.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Расплавы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал