Файл: Синтез и свойства соединений ниобия, тантала и титана..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

Общим для соединений

 

 

 

 

как LnNbO.,, так и LnTa04

 

 

 

 

является то, что измене­

 

 

 

 

ние

опытных

магнитных

 

 

 

 

моментов

при

переходе от

 

 

 

 

одного

редкоземельного

 

 

 

 

иона

к другому находится

 

 

 

 

в удовлетворительном со­

 

 

 

 

гласии с

теоретическими

 

 

 

 

значениями, вычисленными

 

 

 

 

Ван-Флеком для трехва­

 

 

 

 

лентных ионов р. з. э. [54].

 

 

 

 

На рис. .147 сплошной

 

 

 

 

линией дан ход теоретиче­

Р и с . 147.

С опоставлен ие

теоретических

ской

кривой,

на

которой

и опы тны х

зн ач ен и и р ионов

р. з . э. д л я

показан

разброс

точек

ннобатов ( /)

и т ан т а л а т о в

(2 ).

(К р и в а я

экспериментальных

значе­

 

тео р е ти ч е ск а я ).

 

 

 

ний

магнитных моментов.

 

 

 

 

Удовлетворительное совпа­ дение теории с опытом, по-видимому, связано с тем, что ответст­ венной за парамагнетизм является глубоколежащая, недостро­

енная 4/-электронная оболочка,

хорошо заэкранированная от

влияния соседних

ионов внешней

5525р6-электронной оболочкой.

Обычно ион р. з. э.

рассматривают

как свободно расположенный

в электрическом поле, создаваемом соседними нонами (в данном случае восьмью ионами кислорода). При этом предполагается, что взаимодействие 4/-электронов одного иона друг с другом много сильнее, чем их взаимодействие с кристаллическим полем. Однако магнитные измерения показывают, что для большинства орто-

танталатов и ортониобатов р. з. э.

выполняется

закон

Кюри —

Вейсса.

 

 

 

 

 

 

 

Во многих случаях значение 0

невелико

(табл.

113)

и может

быть отнесено

за счет эффекта кристаллического поля.

Отклоне-

Т а б ли ца

113. Магнитные свойства ортотанталатов р.

з. э.

 

 

Температур­

Константа

 

 

Соединение

 

 

 

 

ный интер­

Вейсса

Кюри С.

^эфф

 

 

вал, ° к

 

 

— Ö °

моль-

 

 

Р г Т а О , .........................

78 — 289

31

 

3 ,6 6

N d T a O , .........................

7 8

— 289

21

___

3 ,5

G d T a O . , .........................

294— 1273

0 ,0

___

7 ,3 4

Т Ь Т а О . , .........................

7 8

— 289

40

1 3 ,2 6

1 0 ,3

D v T a 0 4 .........................

 

 

20

1 0 ,2 3

H o T a O , .........................

 

 

2 9 ,4

___

9 ,8 6

E r T a O , , .........................

78

— 289

10

___

9 ,4

 

 

 

 

 

 

 

T u T a O j .........................

78

— 289

1

6 ,6 9

7 ,3

Y b T a O j .........................

294

— 1273

50

4 ,3 6

310



ние от закона Кюри, проявляющееся в появлении константы О, подтверждает ранее высказанное мнение Бете и Спеллинга [55] о том, что для ионов р. з. э. недостаточно предположить связь Рассела — Саундерса. Следует также принимать во внимание сппн-орбиталъное взаимодействие, включая эффект кристалличе­ ского поля и возмущения. Исключением является GdTa04, для которого 0= 0. Это понятно, так как основным состоянием иона GdIU является терм 8S7/„, который не может быть расщеплен полем любой симметрии. Таким образом, можно сказать, что ортониобаты н ортотанталаты р. з. э. ведут себя в магнитном отношении как магнитиоразбавленные соединения. Изучение их

магнитного

поведения

показало,

что

ортотанталаты

тяжелых

р. з. э.

являются сильно парамагнитными веществами,

сохраняю­

щими магнитные свойства до

1000° С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

 

 

 

 

1.

А .

И .

К о м к о в .

Д о к л .

А Н

С С С Р ,

1959,

126, 853.

 

 

 

2 .

А .

И .

К о м к о в .

М атер и ал ы

В сесогозн.

н ау ч н о -и ссл ед . геологии ,

и н -т а ,

 

1959,

вы п . 26, с тр . 78.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 .

G .

K e l l e r .

Z . an o rg .

a llg e m .

C h e m ., 1962, 318,

89 .

 

 

 

4 .

Y .

S .

S

t u b

i с а n .

J .

A m er.

C e ram .

S o c .,

1964,

4 7 ,

55 .

 

 

5 .

A .

I . D a y e r ,

E. A . D .

W h i t e . T ra n s .

B rit. C e ra m .,

S o c .,1964,63,

301 .

6 .

H .

P.

R o o c k s b y ,

E.

A .

D.

W h i t e .

J .

A m er.

C eram .

S o c .,

1964,

 

47, 94.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 . H . P . R o o c k s b y ,

E. A. D. W h i t e ,

 

S. A.

 

L a n g s t o n .

 

Ib id em ,

 

1965,

4 8 , 447 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 .

И .

С .

М о р о з о в .

Ж .

н ео р г. х н м .,

1956,

1, 791 .

 

 

 

 

 

 

 

 

9 .

Е .

И .

К р ы л о в .

 

И ссл е д о в ан и е

соединений

н и оби я

и

т а н т а л а

низш ей в а ­

 

лен тн о сти . (А втореф . д о к т . д н сс .)

С вер д л о вск ,

1959

(У р а л ,

п о л и т е х и , и н -т ).

10.

Е .

И .

К р ы л о в ,

 

В.

Н .

С а и а т и н а,

А.

 

К.

 

Ш т о л ь ц .

Ж .

н ео р г.

 

х н м .,

1 961, 6,

1135.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Е .

И .

К р ы л о в ,

В .

Н .

С а II а т и н а. Т ам

ж е ,

1963,

8,

1211.

 

 

12.

В .

Н .

С а н а т и н а ,

 

Е.

И. К р ы л о в .

Н е о р г .

м ат -л ы ,

1965,

 

1,380 .

13.

Е .

И .

К р ы л о в ,

Л .

Б .

К р и в о н о с о в.

Ж . н ео р г.

х и м .,

1968,

13, 3159 .

14 .

Е .

И .

К р ы л о в ,

М.

М .

С т р е л и н а .

Т ам

ж е ,

1961,

6 ,

235 .

 

 

15.

Е .

И .

К р ы л о в ,

М .

М . П н

н а е в

а (С тр ел и н а ).

Т ам

ж е ,

1963,

8,

2254 .

1 6 .

Н . С .

А ф о н с к и й ,

М.

Н е й м а н .

Е Іеорг.

м а т -л ы ,

1967 ,

3 ,

1280.

17 .

Е . П .

С а в ч е н к о ,

 

Н .

А.

Г о д и н а ,

Э.

 

К.

К е л л е р .

Ж .

п р и к л .

 

х и м .,

2966,

3 9 ,

2913.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 .

Е .

И . К р ы л о в ,

Л .

Б .

К р и в о н о с о в,

 

С. А.

Л е о н т ь е в .

 

Ж . н е о р г .

 

х н м .,

1970,

15,

1,

4 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

Е .

A l e s h i n ,

R.

R o y .

J .

A m e r.

C e ram .

S o c .,

1962,

4 5 ,

18.

 

 

 

2 0 .

Ф а и ь Ф у - к а н ,

А.

К.

К у з н е ц о в ,

Э.

К. К е л л е р .

И зв . А Н С С С Р ,

 

О Х И ,

1962,

7,

1141.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1 .

N . С .

C h a u g .

J .

A p p l.

P h y s ., 1963,

34,

12,

3500.

 

 

 

 

 

 

 

2 2 .

В . С .

К о р о л ь к о в , А .

Г.

М а х а и е к,

В.

В.

К у з н е ц о в а .

О п ти ­

 

к а и

с п ек тр о ск о п и я ,

2967,

23, 6,

924 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3 .

G .

B l a s s e ,

A.

B r i l .

J .

C h em .

P h y s .,

1967 ,

46 ,

7 ,

25 7 9 .

 

 

 

2 4 .

G .

B l a s s e .

Ib id e m ,

6,

2583.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 5 .

W .

L .

W a n m a k e r ,

A.

B r i e l .

P h ilip s

R es.

R e p ts .,

1966,

21,

4, 270 .

2 6 .

G .

B l a s s e ,

A.

B r i e l .

Ib id em ,

5, 368.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 7 . A . M . М о р о з о в ,

M.

H. Т о л с т о й ,

П.

П.

Ф е о ф н л о в .

 

О п ти к а

 

и сп ек тр о ск о п и я ,

1967,

2 2 ,

2 , 258.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

311


28.

А. М. Моро з о в , М.

Н. То лс т о й , П. П.

Феофнлов ,

В.

Н.

Ша­

 

повалов . Там же,

3, 414.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

В. Ф. Е го р о в а, В. С. 3 у б к о в а,

Г. О. К а р а п ет я и,

А. А. Мак,

30.

Д.

 

С.

П р и л е ж а е в ,

А. Л.

Ре і і ша х рит .

Там

же,

23,

2,

275.

Г. М. Зве ре в , Г.

 

Я.

Ко ло д ный ,

А. И. Смирнов . Там

же,

31.

4,

 

606.

 

 

 

То лс т о й ,

П. П. Феофнлов .

Там

же,

Н.

А.

Година , М. Н.

32.

5,

 

756.

 

М. Mura in do.

J. Chem. Phys.,

1967, 46,

7,

2515.

J. R. He n d e r s o n ,

33.

J. B.

Gruber, W.

 

F.

Krupke,

J!

M. P o i n d e x t e r .

Ibidem,

1964,

34.

41,

11,

3363.

 

A.

M.

Ле у шин , А. Л.

Столов.

Оптика н

Ф.

3.

Гн ль фа нов,

35.

спектроскопия, 1967, 23, 4, 602.

Ф.

Ег о р о в а ,

В.

С.

З у б к о в а ,

Н.

 

М.

Г а л а к т и о н о в а ,

В.

36.

A.

 

А.

Мак. Там же,

22, 1,

6S.

 

 

Там же, 250.

 

 

 

 

В. Л.

Левшин, Р. К.

Пн р и н ч н е в а .

 

 

 

 

37.

Д.

Кюри. Люминесценция кристаллов. М.,

ИЛ,

1961.

7,

1952.

 

38.

G.

Н.

Di eke, В.

Pa n d e y .

J. Chem. Phys., 1964, 41,

 

39.

M. M.

Па н а е в а ,

E. И. Крылов,

В. M. Ряков .

Неорг. мат-лы,

40.

1968,

4,

1118.

 

 

Дми т р ие в ,

М. М. Ст р е л ина . Ж. неорг.

Е. И.

Крылов, И. А.

 

хі.м.,

1962, 7, 803.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41.М. М. Пи наев а, Е. И. Крылов, В. М. Ряков . Неорг. мат-лы, 1967, 3, 1612.

42.R. S. Roth. Rare Carth Res. Seminar. Lake Arrowhead. Calif, 1960, Ed. by E. V. Kleber. N. Y .— Machmillan, s. 88.

43.

S.

Lu g e r g r e n ,

A.

Al a g n e l i .

Acta Chem. Scand.,

1952,

6,

444.

44.

Г.

П.

Ч ерник.

Изв.

Российской

Академии

наѵк,

1921,

серия 6,

45.

№ 1-18, 419.

Р. A.

F l o u r n o y .

J. Electr,

Soc., 1965, 112, 3, 303.

L.

Н.

Br i x n e r ,

46.

M.

M.

Пин а ев а,

Б.

В.

Шу льг ин ,

E.

И.

Крылов.

Докл.

 

АН СССР, 1966, 170, 3, 552.

 

 

 

3.

Ле в ит ин ,

С. А. Ни­

47. К. П. Б е л о в, М. А. Б е л я н ч и к о в а, Р.

 

китин.

Редкоземельные

ферро-

и

антнферромагнетнки. М-,

«Наука»,

48.

1966.

Па на е в а .

Исследование

танталатов редкоземельных элементов

М.

М.

49.

(Автореф. канд. днсс.). Свердловск, 1967.

Реакции

в смесях твердых

П.

П.

Бу д н и к о в ,

А.

М.

Г и н с г л и н г .

50.

веществ. М., Госстройнздат, 1965.

 

 

21, 1086.

 

 

 

Н.

К.

В о с к р е с е н с к и й .

Усп. хим., 1952,

 

 

11, 876.

51.

М.

М.

Па н а е в а ,

Е.

И. Крылов. Ж. неорг.

хим., 1966,

52.

Л.

Б.

Кр и в о н о с о е ,

Е. И. Крылов,

В.

А.

За во ль с кий ,

53.

B. В.

Ме л ь н ик о в .

Неорг. мат-лы, 1969, 5, 1416.

 

 

 

Л.

Б.

К р и в о н о с о е ,

Е.

И.

Крылов,

В.

А. З а в о л ь с к и й .

54.

Ж. неорг. хим., 1969,

14,

2284.

and magnetic

susceptibilities.

Oxford,

J.

van

VI eck.

Tneory of electric

55.

1932.

 

F. S p e d ding.

Phys. Rev., 1937,

52,

454.

 

 

H.

B et he,

 

 

a


 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

Предисловие.........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

3

Г л а в а

I. Фосфаты ниобия, тантала и титана.......................................

 

 

 

5

1.

Синтез и физико-химические свойства фосфатов ниобия,

тантала и

титана .....................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Осаждение путем образования малорастворимыхфосфатов .

. .

. 6

 

Состав фосфатов ниобия и тантала......................................................

 

 

 

 

18

 

Механизм образования фосфатов ниобия и тантала........................

 

 

21

 

Процесс дегидратации фосфатов ниобия и тантала...........................

 

 

25

 

Отношение фосфатов ниобия и тантала

к различным кислотным

 

реагентам.....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

30

2.

Природа и свойства

фосфорнокислых

растворов ниобия (V),

танта-

та

(V) и титана ( I V ) ..........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

32

 

Устойчивость фосфорнокислых растворов

ниобия, тантала

и

ти­

 

тана .............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

33

 

Состояние ниобия,

тантала и титана

в

фосфорнокислых

ра­

 

створах .....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

39

3.

Сложные фосфаты титана, ниобия и

тантала,

содержащие

однова­

лентные катионы.................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

43

4.

Фосфатный метод концентрирования и разделения титана,

ниобия и

тан тал а .................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

50

5.

Взаимодействие фосфатов ниобия и тантала с едкими натром и кали

в водных

растворах..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

59

Литература.............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

73

Г л а в а

ІГ. Арсенаты и арсениты ниобия, тантала ититана..................

 

 

76

1. Синтез и свойства арсенатов ниобия и тантала.......................................

 

 

 

77

 

Изучение условий осаждения арсенатов ниобия и тантала из сер­

 

нокислых растворов..................................................................................

 

 

 

 

 

77

 

Определение состава арсенатов ниобия итантала.............................

 

 

80

 

Исследование процесса дегидратации арсенатов ниобия и тан­

 

тала .............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

82

 

Взаимодействие гидроокисей ниобия и тантала с мышьяковой'

 

кислотой.................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

85

 

Взаимодействие

ниобия и тантала

в сернокислых растворах с

 

мышьяковой кислотой при различных соотношениях реагирующих

 

компонентов.............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

87

 

Рентгенографическое изучение и инфракрасные спектры арсенатов

 

ниобия и тантала......................................................................................

 

 

 

 

 

 

89

2.

Использование свойств арсенатов титана, ниобия и тантала................

 

92

 

Выделение мышьяка в виде арсенататитана

......................................

 

 

92

 

Использование арсенатного метода

осаждения ниобия,

титана и

 

тантала из сернокислых растворов

.......................................................

 

 

 

 

98

 

Взаимодействие арсената ниобия с растворами едких щелочей

. . 104

3.

Арсениты ниобия и тантала..........................................................................

 

 

 

 

 

107

 

Условия осаждения

ниобия и тантала из сернокислых растворов

 

мышьяковистокислым натрием...............................................................

 

 

 

 

 

107

 

Состав арсеннтов ниобия и тантала

...............................................

 

 

 

 

108

3 1 3