CC BY
60
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ____________________________________2008, том 51, №1________________________________
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 546.16.
Р.Охунов, У.Р.Охунова ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ КЕ-МОТ2-НС00Н-Н20
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан И.Н.Ганиевым 07.07.2007 г.)
Бинарные и фторокомплексы 3ё-переходные металлов, в том числе фторид марганца (II) и его фторокомплексы с фторидами щелочных металлов, являются сегнето-, пьезо-, пиро-, ферроэлектриками, ферроэластиками и твердыми электролитами и широко применяются в различных областях современной науки и техники.
Однако области применения как бинарного фторида марганца (II), так и трифтороман-ганатов щелочных металлов требуют особочистых безводных материалов, не содержащих кислородных примесей.
В связи с этим исследование взаимодействия фторида марганца (II) с фторидами щелочных металлов в среде неводного растворителя, в частности муравьиной кислоты, является весьма актуальной задачей, что позволит выявить существующие закономерности взаимодействия в этих системах, совершенствовать существующие методы синтеза и разработать новые доступные и недорогостоящие методы синтеза и улучшить качество получаемых материалов.
С этой целью в настоящей работе детально изучено фазооброзование в системе КБ-М^-НСООН-ВД.
В качестве исходных веществ использовали МпБ2-4Н20, КЕ^Н^ марки «ХЧ», муравьиная кислота марки «ХЧ» и фтороводородная кислота марки «ОСЧ». Тетрагидрат фторида марганда (II) синтезировали растворением свежеосаждённого гидроксокарбоната марганца в 45% растворе фтороводородной кислоты.
Исследование системы проводили методом изотермической растворимости при 25°С в широком интервале концентрации фторида калия. Состав твердых фаз определялся методами Схрейнемакерса, аналитической экстраполяции экспериментальных данных [1], химического и рентгенофазового анализов. Анализ на калий и марганец в жидкой и твердой фазах проводили из одной пробы. Калий определяли методом пламенной фотометрии [2], марганец -комплексоном III при РН=10, индикатором служил эриохром черный Т [3], фтор - методом отгонки в виде Н^Бб [4] с последующим титрованием нитратом тория.
Полученные данные по исследованию системы КБ-МпЕ2-НС00Н-Н20 приведены в табл. 1.
Таблица 1
Система КБ-МпЕ2-НС00Н-Н20 при 25°С
Жидкая фаза мас% Твердая фаза, мас% Аналитическая экстраполяция, мас% Состав твердых фаз
КБ МпБ2 КБ МпБ2 КБ МпБ2
- 0.78 - 99.97 - 100 МпБ2
0.81 0.92 0.52 34.28 - 99.99 МпБ2
1.44 1.28 0.74 38.03 - 99.98 МпБ2+КМпБз
1.44 1.28 21.98 35.01 38.19 61.79 МпБ2+КМпБз
2.96 0.76 24.32 37.26 38.51 61.49 КМпБз
4.72 0.32 22.78 33.08 38.46 61.51 СС
6.94 0.14 24.32 34.18 38.35 61.65 СС
10.31 0.08 26.56 35.62 68.43 61.57 СС
13.82 0.09 28.57 37.14 38.33 61.67 СС
16.97 0.11 29.38 36.08 38.24 61.76 СС
20.66 0.10 31.08 36.47 38.31 61.69 СС
23.32 0.08 31.42 33.46 38.28. 61.72 СС
26.24 0.12 32.91 33.82 38.41 61.59 СС
29.02 0.10 33.87 32.22 38.31 61.68 СС
32.18 0.08 41.28 30.24 47.88 52.12 КМпБ^тКБ
34.67 0.07 43.96 27.18 51.33 48.67 СС
36.76 0.07 47.54 25.64 55.49 44.51 СС
38.98 0.08 52.62 24.86 60.62 39.38 СС
41.56 - 55.73 - 100 - КР^НСООН
Растворимость МпБ2 в муравьиной кислоте при 25°С составляет 0.78 мас%. При этом твердая фаза состоит из безводного МпБ2. Введение фторида калия в насыщенный муравьинокислый раствор фторида марганца (II) незначительно повышает растворимость последнего. Эвтоническая точка состоит из 1.44 мас% КБ и 1.28 мас% МпБ2. Определение состава твердых фаз по Схрейнемакерсу и аналитической экстраполяции экспериментальных данных показывает, что в интервале концентрации 0-0.81 мас% КБ кристаллизуется безводный фторид марганца (II). При концентрации 1.44 мас% КБ происходит совместная кристаллизация МпБ2 и КМиБз. Далее в интервале 2.96.-29.02 мас% КБ в качестве твердой фазы кристаллизуется трифтороманганат калия. Выше 29.02мас% КБ в системе наблюдается образование фазы переменного состава КМпБ^тКБ, о чем свидетельствует веерообразное расхождение лучей Схрейнемакерса.
Обнаруженные в системе соединения синтезированы и исследованы методами химического и физико-химического анализов. В табл.2 приведены данные элементного анализа соединений, выделенных из системы и высушенных на воздухе при комнатной температуре.
Таблица 2
Результаты элементного анализа выделенных соединений
Соединение Содержание, мас%
К м п нсоон
эксп. выч. эксп. выч. эксп. выч. эксп. выч.
ЫпБг - - 59.12 59.14 40.87 40.86 - -
КМпБ3 25.81 25.83 3613 36.42 37.69 37.75 0.18 -
КМпБзтает 27.22 - 35.28 - 37.18 - 031 -
пКМпБ^т^ 28.37 - 34.96 - 36.34 - 0.32 -
кбнсоон 37.44 37.50 - - 18.25 18.27 44.29 44.23
Примечание: эксп. - определено экспериментально; выч. - вычислено по формуле.
На кривой ДТА дериватограммы МпБ2 отсутствует четкий термоэффект, однако в интервале 60-110°С на кривой ТГ наблюдается незначительная убыль массы, связанная потерей адсорбированной муравьиной кислоты, захваченной из маточного раствора. На деривато-грамме КМпБ3 также зафиксирован один нечеткий эндоэффект в интервале 80-120°С, обусловленный убылью адсорбированной муравьиной кислоты. Выше 250°С на кривой ТГ без фиксирования термоэффектов наблюдается незначительная убыль в массе, по-видимому, связанная с постепенным пирогидролизом фторида марганца (II) и трифтороманганата калия.
В ИК-спектрах МпБ2 и КМпБ3 имеются полосы поглощения при 450 см-1 и 430 см-1, соответствующие валентным колебаниям связей Мп-Б. Появление слабого плеча в ИК-спектре КМпБ3, по-видимому, связано с небольшим снятием вырождения валентного колебания под влиянием кристаллического поля решетки кристалла трифторомангата калия.
Полученные данные рентгенофазового анализа выделенных соединений совпадают с данными литературы.
Таким образом, исследование системы КБ-МпБ2-НС00Н-Н20 при 25°С показало, что при использовании муравьиной кислоты в качестве растворителя можно получить безводные фторид марганца (II) и трифтороманганат калия.
На основании полученных данных будет разработан способ синтеза безводных фторида марганца (II) и трифтороманганата калия.
Худжандский государственный университет Поступило 07.07.2007 г.
им. акад. Б.Гафурова
ЛИТЕРАТУРА
1. Опаловский А.А., Самойлов П.П. - Изв. СО АН СССР, сер. хим., 1963, №11, вып.3, с. 86.
2. Полуэктов Н.С. Методы анализа по фотометрии пламени. М.: Химия, 1967, 295 с.
3. Шварценбах Г.Ш., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.: Химия, 1970, 360 с.
4. Киселева Е.К. Анализ фторсодержащих соединений. М.-Л.: Химия, 1966, 258 с.
Р.Охунов, У.Р.Охунова ТАДЦИЦИ СИСТЕМАИ KF-MNF 2-HCOOH-H2O
Дар макола натича^ои тадкики системаи KF-MnF2-HCOOH-H2O бо усули хдлшавии изотермй дар 25°С оварда шудааст. Мукаррар карда шудааст, ки дар система фториди манган (II) ва сефтороманганати калийи беоб х,осил мешаванд.
R.Okhunov, U.R.Okhunova THE INVESTIGATION OF SYSTEM KF-MNF2-HCOOH-H2O
In this article the investigations results of system KF-MnF2-HCOOH-H2O by the isothermic method of solubility at 25°C are presented. It is shown that in this system formated unwater MnF2 and K MnF3.
