CC BY
7
••• Известия ДГПУ. Т. 13. № 3. 2019
••• DSPU JOURNAL. Vol. 13. No. 3. 2019
Химические науки / Chemical Science Оригинальная статья / Original Article УДК 541.123.3:543.246 DOI: 10.31161/1995-0675-2019-13-3-38-42
Анализ фазообразования в системе NaCl-WO3
©2019 Гасаналиев А. М. 1, Фаталиев М. Б. 2, Гаматаева Б. Ю. 1,
Расулов А. И. 1 3, Магомедов М. Р. 2
1 Дагестанский государственный педагогический университет Махачкала, Россия; e-mail: abdulla.gasanaliev@mail.ru; gamataeva.bariyat@mail.ru; abutdin.rasulov@mail.ru 2 Дагестанский государственный университет народного хозяйства Махачкала, Россия; e-mail: ego27@yandex.ru; magomedzapir83@mail.ru 3 Многопрофильный лицей № 39 им. Б. Астемирова, Махачкала, Россия; e-mail: abutdin.rasulov@mail.ru
РЕЗЮМЕ. Цель. Комплексом физико-химических методов изучить фазовые равновесия в оксидно-солевой системе NaCl-WO3 и составы нонвариантных точек. Методы. Визуально-политермический (ВПА), дифференциальный термографический (ДТА) и синхронный термический (СТА) методы анализа. Результаты. Выявлен характер кристаллизации новых фаз S1-6NaCl *WO3; S2-3NaCl • WO3; S3-NaCl*WO3, образующихся в данной системе. Также приведены условия получения из расплавов данной оксидно-солевой системы натрий-вольфрамовых бронз. Выявлены характеристики нонвариантных точек (НВТ) и построена ее фазовая диаграмма. Выводы. Выявленные оксидно-солевые композиции обладают достаточно низкими температурами плавления, тем самым привлекают внимание как низкоплавкие электролиты.
Ключевые слова: фазообразование, расплавы, фазовые диаграммы, нонвариантные точки, эвтектика, оксидно-солевые бронзы.
Формат цитирования: Гасаналиев А. М., Фаталиев М. Б., Гаматаева Б. Ю., Расулов А. И., Магомедов М. Р. Анализ фазообразования в системе \aCl-W03 // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2019. Т. 13. № 3. С. 38-42. 001; 10.31161/1995-0675-2019-13-3-38-42
Analysis of Phase Formation in NaCl-WO3 System
©2019 Abdulla M. Gasanaliev 1 Malik B. Fataliev 2, Bariyat Yu. Gamataeva 1,
Abutdin I. Rasulov 1 3, Magomedzapir R. Magomedov 2
1 Dagestan State Pedagogical University Makhachkala, Russia; e-mail: abdulla.gasanaliev@mail.ru; gamataeva.bariyat@mail.ru; abutdin.rasulov@mail.ru 2 Dagestan State University of National Economy Makhachkala, Russia; e-mail: ego27@yandex.ru; magomedzapir83@mail.ru
3 B. Astemirov Multidisciplinary Lyceum No. 39 Makhachkala, Russia; e-mail: abutdin.rasulov@mail.ru
ABSTRACT. Aim. To study phase equilibria in NaCl-WO3 oxide-salt system and the compositions of non-variant points using a complex of physicochemical methods. Methods. Visual-polythermal (VPA), differential thermographic (DTA) and synchronous thermal (STA) analysis methods. Results. The character of crystallization of new Si-6NaCl*WO3i S2-3NaCl*WO3i S3-NaCl*WO3 phases formed in this system was revealed. The conditions for obtaining sodium-tungsten bronzes from melts of this oxide-salt system were also given. The characteristics of nonvariant points (NVP) were revealed and its phase diagram was constructed. Conclusions. The identified oxide-salt compositions have sufficiently low melting points attracting attention as low-melting electrolytes.
Естественные и точные науки •••
Natural and Exact Sciences •••
Keywords: phase formation, melts, phase diagrams, nonvariant points, eutectics, oxide-salt bronzes.
For citation: Gasanaliev A. M., Fataliev M. B., Gamataeva B. Yu., Rasulov A. I., Magomedov M. R. Analysis of Phase Formation in NaCl-WO3 System. Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences. 2019. Vol. 13. No. 3. Pp. 38-42. DOI: 10.31161/1995-0675-2019-13-3-38-42 (In Russian)
Введение
Диаграммы плавкости системы №0-ШОз, полученные в результате экспериментальных данных комплексом методов физико-химического анализа, являются носителями информации о фазовых равновесиях и комплексообразовании в них, что позволяет решать задачи синтеза новых стехио- и не-стехиометрических неорганических соединений перспективных для применения в современной технике и обладающих широким набором физико-химических свойств [1; 2; 4] .Диаграммы фазообразования оксидно-солевых систем служат теоретической базой высокотемпературного синтеза сложных оксидных фаз с широким разнообразием технологических характеристик, в том числе получение наноматериалов.
Материал и методы исследования
В данной работе получены новые экспериментальные данные по физико-химическому анализу двойной оксидно-
солевой системы №0-Ш03, которые имеют важное значение для теории и практики физической химии ионных расплавов, физико-химического анализа и будут представлять большой интерес для специалистов в области высокотемпературной химии вольфрама, в частности, для синтеза порошков оксидных вольфрамовых бронз [3; 5].
Решение поставленной в работе задачи осуществлялось использованием визуально-политермического (ВПА), дифференциального термографического (ДТА) и синхронного термического (СТА) методов анализа [5].
Результаты и их обсуждение
Экспериментальные данные показали, что система №С1-Ш03 характеризуется хорошей растворимостью тугоплавкого оксида вольфрама в хлориде натрия и образованием в связи с этим трех соединений инконгруэнтного типа (рис. 1).
Рис. 1. Диаграмма плавкости системы NaCl-WCb:
Si-6NaCbWOs; S2-3NaCbWO3; Ss-NaCbWOs
••• Известия ДГПУ. Т. 13. № 3. 2019
••• йЭРиЮийЫАи Уо!. 13. N0. 3. 2019
Процессы фазообразования в этой системе носят как перитектический, так и эвтектический характер. В системе реализуется эвтектика с температурой плавления 618 °С, содержащая 36 мол. % WOз. Также наблюдается образование трех соединений инконгруэнтного характера плавления ^1, S2, Sз) (рис. 1), поверхности кристаллизации которых замыкаются перитектически-ми точками 16^), 24^2) и 48^3) мол. %
WOз (табл. 1). Следовательно, ликвидус системы представлен 5 полями кристаллизации, принадлежащие исходным компонентам и инконгруэнтно-плавящимся соединениям. Состав эвтектики подтвержден СТА (рис. 2).
На основе данных визуально-политермического анализа определены характеристики новых кристаллизующихся фаз в системе (табл. 2.)
100 200 300 400 ав «в
Тоиндетуре т'С
Рис. 2. Дериватограмма эвтектического состава системы КаС1-\¥Оз
Таблица 1
Характеристики НВТ в системе NaCl-WOз
НВТ 1, °с Состав в моль % Кристаллизирующиеся фазы
№С1 WOз
Е 618 64 36 №СМОз+3№СМОз
Р1 722 84 16 NaCl+6NaCl•WOз
Р 2 700 76 24 6№СМОз+3№СМОз
Р3 730 52 48 NaCl•WOз+ WOз
Таблица 2
Характеристики новых фаз, полученных в системах NaCl-WOз
Новая фаза Характер плавления Характер кристаллизации Цвет расплава 1, °С
6NaCl•WOз инконгруэнтный внутренние крист. прозрачный 722
3NaCl•WOз инконгруэнтный поверхностные крист. серый 700
NaCl•WOз инконгруэнтный внутренние крист., пленка черный 730
Заключение
Выявленные нами оксидно-солевые композиции обладают достаточно низкими температурами плавления, тем самым привлекают внимание как низкоплавкие электролиты.
Из расплавов данной системы при определенной температуре (600-750 °С) методом электрохимического осаждения образуются натрий-вольфрамовые бронзы по схеме: 2xNaa+2WOз=2NaxWOз+xa2t
Естественные и точные науки •••
Natural and Exact Sciences •••
Согласно реакции, решеткой (матрицей) получения бронз будет оксид ШО3, имеющий структуру типа RеО3, в которой вольфрам занимает октаэдрическое положение, атомы калия при этом занимают вершины соответствующих кубов. Область существования вольфрамовых бронз простирается только от х=0,26 до х=0,93. Регу-
1. Барабошкин А. Н., Молчанов А. М., Мар-темьянова З. С., Виноградов-Жабров О. Н. Структура сплошных слоев вольфрама, электро-осажденных из хлоридного расплава // Труды Института электрохимии УНЦ АН СССР. 1976. Т. 23. С. 46-51.
2. Гаматаева Б. Ю., Гасаналиев А. М., Фата-лиев М. Б. Фазообразование в системе Св2МсЮ4^0з // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2009. Т. 52. № 4. С. 111-113.
3. Гасаналиев А. М., Гаматаева Б. Ю., Гамата-ев Т. Ш., Хаджимурадова Х. Н., Фаталиев М. Б.
1. Baraboshkin A. N., Molchanov A. M., Mar-tem'yanova Z. S., Vinogradov-Zhabrov O. N. The structure of continuous tungsten layers electrode-posited from a chloride melt. Trudy Instituta el-ektrokhimii UNTs AN SSSR [Proceedings of Institute of Electrochemistry, UC AS USSR]. 1976. Vol. 23. Pp. 46-51. (In Russian)
2. Gamataeva B. Yu, Gasanaliev A. M., Fataliev M. B. Phase Formation in Cs2MoO4-WO3 system. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Seriya: KHimiya i khimicheskaya tekhnologiya [Proceedings of Higher Educational Institutions. Chemistry and Chemical Technology]. 2009. Vol. 52. No. 4. Pp. 111-113. (In Russian)
3. Gasanaliev A. M., Gamataeva B. Yu., Gama-taev T. Sh., Khadzhimuradova Kh. N., Fataliev M. B. Phase Equilibrium in Cs2CrO4-Cs2O-Cs2MoO4
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации
Гасаналиев Абдулла Магомедович,
доктор химических наук, профессор кафедры химии, факультет биологии, географии, химии, Дагестанский государственный педагогический университет (ДГПУ), Махачкала, Россия; e-mail: abdulla.gasanaliev@mail.ru
Фаталиев Малик Бедалович, кандидат химических наук, доцент кафедры естественно-научных дисциплин, Дагестанский государственный университет народного хозяйства (ДГУНХ), Махачкала, Россия; email: ego27@yandex.ru
лирование количества внедренного натрия возможно за счет использования для электролиза расчетного соотношения исходных компонентов согласно фазовой диаграмме. Физико-химические свойства получаемых бронз зависит от содержания катионов натрия. С их увеличением повышается электрическая проводимость.
Фазовые равновесия в системе Cs2Cr04-Cs20-Св2Мс04 // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2012. № 2 (19). С. 1316.
4. Мохосоев М. В., Базарова Ж. Г. Сложные оксиды молибдена и вольфрама с элементами I-IV групп. М.: Наука, 1990. 255 с.
5. Фаталиев М. Б. Фазовые равновесия и синтез бронз в системах МС1-М2Мс04^0з (М-1\1а, К, Rb, Cs): дис. ... канд. хим. наук. Махачкала, 2011. 125 с.
System. Izvestiya Dagestanskogo gosudarstven-nogo pedagogicheskogo universiteta. Estestven-nye i tochnye nauki [Proceedings of Dagestan State Pedagogical University. Natural and Exact Sciences]. 2012. No. 2 (19). Pp. 13-16. (In Russian)
4. Mokhosoev M. V., Bazarova Zh. G. Slozhnye oksidy molibdena i vol'frama s elementami I-IV grupp [Complex Oxides of Molybdenum and Tungsten with Elements of Groups 1-4]. Moscow, Nau-ka, 1990. 255 p. (In Russian)
5. Fataliev M. B. Fazovye ravnovesiya i sintez bronz v sistemakh MCl-M2MoO4-WO3 (M-Na, K, Rb, Cs): dis.... kand. khim. nauk [Phase Equilibria and Synthesis of Bronzes in MCl-M2MoO4-WO3 (M-Na, K, Rb, Cs) systems: Ph.D. thesis (Chemistry)]. Makhachkala, 2011. 125 p. (In Russian)
THE AUTHORS INFORMATION Affiliations
Abdulla M. Gasanaliev, Doctor of Chemistry, Professor, Department of Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, Dagestan State Pedagogical University (DSPU), Makhachkala, Russia; e-mail: abdulla.gasanaliev@mail.ru
Мalik B. Fataliev, Ph.D. (Chemistry), Associate Professor, Department of Natural Sciences, Dagestan State University of National Economy (DSUNE), Makhachkala, Russia; email: ego27@yandex.ru
Bariyat Yu. Gamataeva, Doctor of Chemistry, Professor, Head of the Department of
Литература
References
42 ••• Известия ДГПУ. Т. 13. № 3. 2019
••• DSPU JOURNAL. Vol. 13. No. 3. 2019
Гаматаева Барият Юнусовна, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химии, факультет биологии, географии, химии, ДГПУ, Махачкала, Россия; e-mail: gamataeva.bariyat@mail.ru
Расулов Абутдин Исамутдинович, кандидат химических наук, доцент кафедры химии, факультет биологии, географии, химии, ДГПУ; учитель, Многопрофильный лицей № 39 им. Б. Астемирова, Махачкала, Россия; e-mail: abutdin.rasulov@mail.ru
Магомедов Магомедзапир Рабадано-вич, кандидат химических наук, доцент кафедры естественнонаучных дисциплин, ДГУНХ, Махачкала, Россия; e-mail: magomedzapir83@mail.ru
Принята в печать 23.09.2019 г.
Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, DSPU, Makhachkala, Russia; email: gamataeva.bariyat@mail.ru
Abutdin I. Rasulov, Ph.D. (Chemistry), Associate Professor, Department of Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, DSPU; teacher, B. Astemirov Multidisci-plinary Lyceum No. 39, Makhachkala, Russia; e-mail: abutdin.rasulov@mail.ru
Magomedzapir R. Magomedov, Ph.D. (Chemistry), Associate Professor, Department of Natural Sciences, DSUNE, Makhachkala, Russia; email: magomedzapir83@mail.ru
Received 23.09.2019.
Химические науки / Chemical Science Оригинальная статья / Original Article УДК 677.494:666.189. 212 DOI: 10.31161/1995-0675-2019-13-3-42-47
Инновационные волокна -«усилители прочности» для полимерных композитов
©2019 Демина Н. М.
АО «НПО Стеклопластик» Рабочий поселок Андреевка, Солнечногорский район, Московская область, Россия; е-mail: nat-demina@mail.ru
РЕЗЮМЕ. Цель. Изучить современные армирующие волокна, применяемые в производстве полимерных композитов. Методы. Проведен анализ способов промышленного производства углеродных, арамидных, борных, сверхвысокомолекулярных полиэтиленовых, стеклянных и базальтовых волокон. Результаты. Выявлены преимущества каждого вида волокон и составлена таблица сравнительных характеристик. Вывод. На поверхности всех стекловолокнистых материалов находится «нано-слой» органического покрытия, который формируется из применяемого при выработке замасливателя и определяет технологию переработки, ассортимент продукции из стекловолокна и адгезию к полимерному связующему композита.
Ключевые слова: полимерные композиты, углеродные волокна, арамадные волокна, стеклянные волокна, сверхвысокомолекулярные полиэтиленовые волокна, базальтовые волокна.
Формат цитирования: Демина Н. М. Инновационные волокна - «усилители прочности» для полимерных композитов // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2019. Т. 13. № 3. С. 42-47. 001; 10.31161/1995-0675-2019-13-3-42-47
