Научная статья на тему 'Разработка рационального способа синтеза нанокристаллического молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 - PbCO3'

Разработка рационального способа синтеза нанокристаллического молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 - PbCO3 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
105
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИМОЛИБДАТ НАТРИЯ / КАРБОНАТ СВИНЦА / ТЕРМОДИНАМИКА / СИНТЕЗ / МОЛИБДАТ СВИНЦА / ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Шурдумов Газали Касботович, Черкесов Заур Анатольевич, Кандурова Элеонора Феликсовна

В работе представлен материал по взаимодействию димолибдата натрия и карбоната свинца, а также данные по разработке рационального способа синтеза PbMoO4 в расплавах, отличающийся высокими производительностью и выходом целевого продукта марки «х.ч.» в нанокристаллическом состоянии. Для достижения поставленной в работе цели дана термодинамическая оценка возможности синтеза молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 - PbCO3. Показано, что термодинамическая вероятность образования молибдата свинца в ряду Na2Mo2O7 - PbO(PbO2, PbCO3) максимальна для процесса в системе димолибдат натрия - карбонат свинца. Исходное вещество для синтеза молибдата свинца - димолибдат натрия - синтезирован из перекристаллизованного и обезвоженного молибдата натрия и оксида молибдена (VI). Температура плавления синтезированного димолибдата натрия - 612 °С (614 °С - литературные данные). Синтез молибдата свинца осуществлен после тщательного растирания исходных реагентов и просеивания через сито. Температуру процесса синтеза в 650 °С поддерживали 1,5 ч до достижения постоянной массы смеси. Затем спек охлаждали до комнатной температуры и выщелачивали горячей (70-80 °С) дистиллированной водой. Осадок молибдата свинца отфильтровывали, промывали на фильтре до отрицательной реакции на молибдат-ион. Синтезированный молибдат свинца сушили, промывали и прокаливали до постоянной массы. Выход свинца (II) молибденовогокислого составляет 99,88% от теоретического. Анализ полученного продукта основан на реакции взаимодействия PbMoO4 с карбонатом натрия с образованием молибдата натрия, оксида свинца (II) и оксида углерода (IV). Полученный при этом спек выщелачивают горячей дистиллированной водой и отфильтровывают. Осадок обрабатывают уксусной кислотой, из полученного ацетата свинца последний определяют в форме молибдата свинца (осаждение молибдатом натрия). Для определения молибдена из фильтрата от PbO использовали метод обратного осаждения, в виде BaMoO4, являющегося его весовой формой. В работе содержится также материал по идентификации синтезированного продукта современными методами исследования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Шурдумов Газали Касботович, Черкесов Заур Анатольевич, Кандурова Элеонора Феликсовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Разработка рационального способа синтеза нанокристаллического молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 - PbCO3»

DOI: 10.6060/tcct.2017607.5540 УДК: 541.13.546.76:549.76

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА СИНТЕЗА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МОЛИБДАТА СВИНЦА В РАСПЛАВАХ СИСТЕМЫ Na2Mo2O7 - PbCOa

Г.К. Шурдумов, З.А. Черкесов, Э.Ф. Кандурова

Газали Касботович Шурдумов, Заур Анатольевич Черкесов *, Элеонора Феликсовна Кандурова Кафедра неорганической и физической химии, Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, ул.Чернышевского, 173, Нальчик, Кабардино-Балкарская республика, Российская Федерация, 360004 E-mail: cherkesovz@mail.ru *

В работе представлен материал по взаимодействию димолибдата натрия и карбоната свинца, а также данные по разработке рационального способа синтеза PbMo04 в расплавах, отличающийся высокими производительностью и выходом целевого продукта марки «х.ч.» в нанокристаллическом состоянии. Для достижения поставленной в работе цели дана термодинамическая оценка возможности синтеза молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo207 - PbC03. Показано, что термодинамическая вероятность образования молибдата свинца в ряду NaMo207 - Pb0(Pb02, РЬСОз) максимальна для процесса в системе димолибдат натрия - карбонат свинца. Исходное вещество для синтеза молибдата свинца - димолибдат натрия - синтезирован из перекристаллизованного и обезвоженного молибдата натрия и оксида молибдена (VI). Температура плавления синтезированного димолибдата натрия - 612 °С (614 °С - литературные данные). Синтез молибдата свинца осуществлен после тщательного растирания исходных реагентов и просеивания через сито. Температуру процесса синтеза в 650 °С поддерживали 1,5 ч до достижения постоянной массы смеси. Затем спек охлаждали до комнатной температуры и выщелачивали горячей (70-80 °С) дистиллированной водой. Осадок молибдата свинца отфильтровывали, промывали на фильтре до отрицательной реакции на молибдат-ион. Синтезированный молибдат свинца сушили, промывали и прокаливали до постоянной массы. Выход свинца (II) молибденовогокислого составляет 99,88% от теоретического. Анализ полученного продукта основан на реакции взаимодействия PbMo04 с карбонатом натрия с образованием молибдата натрия, оксида свинца (II) и оксида углерода (IV). Полученный при этом спек выщелачивают горячей дистиллированной водой и отфильтровывают. Осадок обрабатывают уксусной кислотой, из полученного ацетата свинца последний определяют в форме молибдата свинца (осаждение молибдатом натрия). Для определения молибдена из фильтрата от Pb0 использовали метод обратного осаждения, в виде BaMo04, являющегося его весовой формой. В работе содержится также материал по идентификации синтезированного продукта современными методами исследования.

Ключевые слова: димолибдат натрия, карбонат свинца, термодинамика, синтез, молибдат свинца, идентификация

UDC: 541.13.546.76:549.76

DEVELOPMENT OF RATIONAL METHOD OF SYNTHESIS OF NANOCRYSTALLINE LEAD MOLYBDATE IN MELTS OF Na2MO2O7 - PbCO3 SYSTEM

G.K. Shurdumov, Z.A. Cherkesov, E.F. Kandurova

Ghazali K. Shurdumov, Zaur A. Cherkesov *, Elecnora F. КаМигоуа

Department of Inorganic and Physical Chemistry, H.M. Berbekov Kabardino-Balkarian State University, Chernyshevskogo st., 173, Nalchik, Kabardino-Balkar Republic, 360004, Russia E-mail: cherkesovz@mail.ru *

The work presents material on interaction of dimolybdate of sodium and carbonate of lead, and also data on the development of a rational method for the synthesis of PbMoO4 in the melts, characterized by high productivity and yield of the target product of "h.c. " brand in the nanocrys-talline state. To achieve the work aims the thermodynamic assessment of the ability of the synthesis of molybdate of lead in melts of the system Na2Mo2O7 - PbCO3 was given. It is shown that the thermodynamic probability of formation of molybdate of lead in a number of Na2Mo2O7 -PbO(PbO2, PbCOi), is maximal for the process in the system of dimolybdate sodium - lead carbonate. The starting material for the synthesis of lead molybdate - dimolybdate sodium - was synthesized from recrystallized and dehydrated sodium molybdate and molybdenum oxide (VI). The melting temperature of synthesized dimolybdate sodium is 612 °C (614 °C - literature data). Synthesis of lead molybdate was done after careful grinding of the initial reagents and sifting through a sieve. The temperature of the synthesis process of 650 °C was maintained for 1.5 h until reaching the constant weight of mixture. Then mixture was sintered, cooled to room temperature and leached with hot (70-80 °C) distilled water. The precipitate of lead molybdate was filtered, washed on the filter to a negative reaction on molybdate ion. Synthesized molybdate of lead was dried, washed and calcined to constant weight. The yield of lead (II) molybdate was of 99.88% of the theoretical. Analysis of the obtained product was based on reaction between PbMoO4 with sodium carbonate with the formation of sodium molybdate, lead oxide (II) and carbon oxide (IV). Thus obtained sample was sintered, leached with hot distilled water and filtered. The residue was treated with acetic acid obtained from acetate of lead, the latter is determined in a form of lead molybdate (sodium molybdate deposition). To determine molybdenum from the filtrate from PbO, the inverse sedimentation method was used, in the form of BaMoO4, which is its weight form. The work also contains a material on the identification of the synthesized product by modern research methods.

Key words: sodium dimolybdate, lead carbonate, thermodynamics, synthesis, molybdate, lead identification

Для цитирования:

Шурдумов Г.К., Черкесов З.А., Кандурова Э.Ф. Разработка рационального способа синтеза нанокристаллического молибдата свинца в расплавах системы Na2Mo2O7 - PbCO3. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 78-84.

For citation:

Shurdumov G.K., Cherkesov Z.A., Kandurova E.F. Development of rational method of synthesis of nanocrystalline lead molybdate in melts of Na2Mo2O7 - PbCO3 system. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 7. P. 78-84.

ВВЕДЕНИЕ

Молибдат свинца, полученный впервые в первой половине 19 столетия [1], в настоящее время широко известный материал, удовлетворяющий в заметной степени потребностям лазерной техники [2] и акустооптических модуляторов [3, 4], люминофор [5], фотокатализатор [6], фотопроводник [7], компонент красного пигмента - свинцово - молибдатного крона [8] и др. Однако, существующие методы его получения, основанные на обменных реакциях растворимых солей свинца (хлорид, нитрат, ацетат) с молибдатом натрия(аммо-ния), молибдата натрия с РЬСЬ в расплавах [1, 9, 10], а также на взаимодействии оксида свинца (II) с МоОз [1, 11-14] характеризуются рядом недостатков, связанных с гидролитическим разложением реагентов и образующегося РЬМоО4 в растворах [15], термической нестабильностью РЬС12 в расплавах [16] и высокой летучестью МоОз при твердофазном синтезе молибдата свинца [17], составляющей при температуре плавления (795 °С) более 267 Па. Таким образом, проблема синтеза молибдата свинца не может быть решена рационально на основе реакций в водных растворах и твердых фазах и, отчасти, в расплавах некоторых систем.

В соответствии с изложенным, цель настоящей работы - разработка рационального способа синтеза молибдата свинца марки «х.ч.», лишенного

недостатков используемых в настоящее время методов его получения и отличающегося высокими производительностью и выходом основного вещества, что с точки зрения авторов можно реализовать в системе Ка2Мо2О? - РЬСОз на базе расплав-ной технологии [1, 18, 19].

Теоретический анализ возможности реакций взаимодействия димолибдата натрия с карбонатом свинца и оксидами свинца (II) и (IV) и выбор рабочей системы для синтеза молибдата свинца

Здесь, как нетрудно понять, априори, для достижения цели работы в качестве рабочих могут быть использованы системы Ка2Мо2О7 - РЬСО3, Ка2Мо2О7 - РЬО (РЬО2). Поэтому для рационального ее достижения принципиальное значение имеет решение вопроса о термодинамической раз-решенности синтетических процессов как исходного реагента Ка2Мо2О?, так и искомого продукта -молибдата свинца в указанных системах, так как это даст возможность сделать правильный выбор рабочей системы из числа имеющихся.

В этой связи, прежде чем приступить к синтезу молибдата свинца нами, на основе метода Темкина - Шварцмана и уравнения изотермы химических реакций Вант - Гоффа [20], была оценена термодинамическая вероятность протекания реакций (1)-(4), соответствующие данные по которым приводятся в табл. 1

Таблица 1

Изобарно - изотермические потенциалы AfGt0 и константы равновесия К°р реакций в системах Na2Mo2O7 -

МоОз, Na2Mo2O7 - PbO, Na2Mo2O7 - PbO2 и Ш2М02О7 - РЬСОз Table 1. Isobaric - isothermal potentials AfGt° and equilibrium constants К°р of reactions in systems Na2Mo2O7 -МоОз, Na2Mo2O7 - PbO, Na2Mo2O7 - PbO2 and Na2Mo2O7 - РЬШз

Реакции Уравнения ArGi0 = ф(Т) ArGi°, кДж/моль и К°р при температурах, К

823 873 923

Na2MoO4+MoOs = Na2Mo2Ov (1) ArGi0 =-31,35-0,01347T+McArCpT -42,39 -43,04 -43,69

4,89-102 3,76-102 2,96-102

Na2Mo2Ov+PbO = Na2MoO4+PbMoO4 (2) ArGi° = -53,22-0,009271-M0ArCpT -61,05 -61,66 -62,13

7,49-103 4,88-103 3,28-103

Na2Mo2Ov+PbO2 = Na2Mo04+PbMo04+0,502 (3) ArGi° = 4,06 -0,105981-M0ArCpT -83,90 -89,46 -95,04

2,11-105 2,25-105 2,39-105

Na2Mo2Ov+PbCOs = Na2Mo04+PbMo04+C02 (4) ArGi° = 34,01-0,158041-M0ArCpT -96,83 -104,99 -113,18

1,39-106 1,91-106 2,54-106

Как следует из данных табл. 1, реакции (1)-(4) термодинамически разрешены. И в этом отношении все они могут быть использованы для разработки рационального метода синтеза молибдата свинца. Однако, здесь четко прослеживается закономерность, согласно которой имеет место рост термодинамической вероятности процессов в ряду систем Ка2Мо2О? - РЬО, ^2Мо2От - РЬО2 и Ка2Мо2О7 - РЬСОз, т.е. она максимальна для процесса в системе димолибдат натрия - карбонат

свинца. С учетом этого и доступности реагентов, в качестве рабочей системы для разработки оптимизированного способа синтеза РЬМоО4 выбран композит веществ из Ка2Мо2О? и РЬСОз, который наряду с отмеченными оптимальными свойствами характеризуется низкими температурами плавления димолибдата натрия (Ка2Мо2О?) и разложения карбоната свинца (РЬСОз), своей высокой производительностью по времени протекания синтетического процесса и др.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В работе для достижения ее цели наряду с принципами термодинамики использовались РФА (рентгеновский дифрактометр Дрон 6), и методы химического и седиментационного (на приборе Fritsch Analysette 22 Nanotec Plus) анализов. В качестве исходных веществ применялись перекристаллизованный и обезвоженный молибдат натрия и оксид молибдена (VI), оба марки «ч.д.а», из которых был синтезирован димолибдат натрия. Экспериментальная tm последнего 612 °С, что достаточно близко к справочному значению - 614 °С. Карбонат свинца использовался марки «х.ч.». Его экспериментальная tразл - 312 °С, а справочная -315 °С. Для синтеза PbMoO4 исходные реагенты тщательно растирают и просеивают через сито (0,25 мкм). Далее из полученных отсевов в соответствии с уравнением реакции

Na2Mo2O7 + РЬСОз = Na2MoO4 + PbMoO4 + CO2 составляют стехиометрические смеси заданных масс, которые вносятся в тигли. Для ее гомогенизации туда же добавляется ацетон, который затем полностью удаляется до начала реакций. Тигель с реагентами ставят в муфельную печь при температуре 650 °С и выдерживают в ней 1-1,5 ч до достижения постоянной массы. Полученный таким образом спек охлаждают до комнатной температуры, выщелачивают горячей (70-80 °С) дистиллированной водой, осадок PbMoO4 (его nPpbMoO4 = 3,3-10-13, а растворимость Na2MoO4 S Na2MoO4 = 77,9480), отфильтровывают, промывают на фильтре дистиллированной водой до отрицательной реакции на мо-либдат - ион. Полученный продукт сушат при 200250 °С в течение 1 ч, а затем прокаливают в муфельной печи при температуре 300-350 °С до постоянной массы. Выход свинца (II) молибденовокислого 99,88% от теоретического. В основу идентификации синтезированного PbMoO4 методом химического анализа положена реакция его разложения в твердой фазе карбонатом натрия по уравнению:

PbMoO4 + Na2CO3= PbO + Na2MoO4 + CO2 По достижении постоянства массы смеси PbO и Na2MoO4 в процессе нагревания в муфельной печи при 650 °С спек охлаждают до комнатной температуры и выщелачивают горячей (70-80 °С) дистиллированной водой.

Выпавший при этом осадок PbMoO4 отфильтровывают, промывают на фильтре до отрицательной реакции на ионы MoO42-, фильтр с осадком высушивают, сжигают и затем обрабатывают уксусной кислотой (pH = 4) по реакции

PbO + 2CH3COOH = Pb(CH3COO)2 + H2O Из полученного раствора ацетата свинца, последний определяют в форме PbMoO4 (осаждение молибдатом натрия). Для определения молибдена из фильтрата от PbO использовали разработанный авторами работы [21] метод обратного осаждения, в виде BaMoO4, являющегося его весовой формой.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Ниже в табл. 2 приводятся результаты по химическому анализу синтезированного препарата PbMoO4, которые обнаруживают корреляцию с данными рентгенофазового анализа (рис. 1-2).

Наряду с приведенными данными в работе, с учетом важности знания размеров частиц PbMoO4 для известных и возможных областей его применения, на приборе Fritsch Analysette 22 Nanotec Plus определялась дисперсность порошков синтезированного препарата молибдата свинца (рис. 3).

Как видно, они лежат в интервале 0,01-11 мкм, т.е. система как минимум бидисперсна. Это явление, очевидно, можно объяснить в рамках представлений теории кристаллизации [22-24] по которой в процессе формирования осадка большое значение имеет относительное пересыщение раствора-расплава, возникающее при реакции осади-теля с осаждаемым ионом и определяется выраже-

Таблица2

Данные химического анализа PbMoO4, синтезированного в системе Na2Mo2O7 - PbCO3

№ Масса навески РЬМо04 для анализа, г m(PbO^ в навеске PbMoO4, г m^bO^™ в навеске PbMoO4, г Содержание PbO в навеске PbMoO4, % Содержание РЬМо04 в синтезированном препарате по свинцу, %

теор. эксп.

1 1,5 0,91159 0,91125 60,77 60,75 99,96

2 1,5 0,91159 0,91095 60,77 60,73 99,93

3 1,5 0,91159 0,91035 60,77 60,69 99,90

№ Масса навески РЬМо04 для анализа, г m(МоOз)теор в навеске PbMoO4, г m(МоOз)эксп в навеске PbMoO4, г Содержание МоOз в навеске PbMoO4, % Содержание РЬМо04 в синтезированном препарате по молибдену, %

теор. эксп.

1 1,5 0,58840 0,58725 39,22 39,15 99,81

2 1,5 0,58840 0,58835 39,22 39,22 99,99

3 1,5 0,58840 0,58790 39,22 39,19 99,92

13

4 1 2 g 11

о 10

3 9 8

e 7 g 6

5 5

S 4

о 4

И 3

s 2

я 2

Я 1

0

I

,U,M.....L..I.L.I.....I 'Uuu-J

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 29, град.; l = 1,54060 Ä Рис. 1. Штрихрентгенограмма эталона молибдата свинца Fig. 1. Strahlentherapie of lead molybdate reference

13 q 12 11 10

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

ЧП. II

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 29, град.; l = 1,54060 A Рис. 2. Штрихрентгенограмма образца молибдата свинца, синтезированного на основе системы Na2Mo2Ü7 - PbCÜ3 Fig. 2. Strahlentherapie of sample of lead molybdate synthesized on the basis of the system Na2Mo2Ü7 - PbCÜ3

, 60 -

20

■ ■Îk-jff

L

, -rrfTRVrT

I

- 5

- 4

■3 S

m -2 «

1

0,01

10

Напротив, чем меньше Q и больше Р, тем меньше первичных кристаллов будет возникать, и тем крупнее они будут. А это возможно по достижении рабочей системой ко времени т некоторого критического концентрационного порога №2Мо2О7 и РЬСОз, который достигается в результате химической реакции между ними при постоянной температуре.

Из изложенного следуют условия управления дисперсностью РЬМоО4: для синтеза высокодисперсного молибдата свинца процесс надо вести при низких температурах и высоких концентрациях реагентов, тогда как повышение температуры и разбавление расплава относительно реагентов приведет к крупнокристаллической фазе.

Эти представления об изменении характера осадка РЬМоО4 более наглядно можно описать, если ввести понятия «скорость образования зародышей» (иобр) и «скорость роста зародышей» (ирост), связанные с понятием «относительное пересыщение» соотношениями: У1 = К1(^-Р)/Р)п и У2 = К2(^-Р)/Р)п, где п-4 и К2Ж1.

Рис. 3. Гистограммы (А, В) и интегральная кривая (C) распределения частиц PbMoO4, синтезированного в расплавах системы Na2Mo2Ü7 - PbCO3 Fig. 3. Histograms (A, B) and integral curve (C) of PbMoO4 particle distribution synthesized in the system Na2Mo2O7 - PbCO3

нием (Q-P)/P, где Q = С/2 (С - концентрация каждого из реагентов), Р - растворимость осаждаемого малорастворимого вещества.

При этом, если величина Р мала (ПРpbмoO4 = 4,010-6) и выделяется из сравнительно концентрированных растворов-расплавов (начальная стадия реакции Na2Mo2O7 - PbCO3) (Q-велико), то относительное пересыщение тоже будет велико, что будет способствовать образованию в растворе-расплаве большого количества центров зародышей кристаллизации, которые далее слипаются в более крупные частицы и выделяются в виде нанокристалли-ческого осадка.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(Q - P)/P

Рис. 4. Зависимость скорости образования зародышей иобр (1)

и их роста ирост (2) от относительного пересыщения Fig. 4. The dependence of the nucleus formation rate Uform (1) and their growth Ugrowth (2) on the relative supersaturation

На рис. 4 представлены графики этих функций, из которых следует, что при малых (Q-P)/P (левая часть рис. 4) преобладает скорость роста зародышей - крупные кристаллы PbMoÛ4, а при больших значениях относительно пересыщения преобладает (правая часть) скорость образования новых зародышей - мелкие кристаллы PbMoÛ4. Существенное значение имеет также вязкость расплава.

Управление дисперсностью вещества - проблема многофакторная. Одна из задач дальнейших исследований по теме работы - ее решение для мо-либдатов и вольфраматов элементов р- и d-блока.

Здесь также имеет смысл обратить внимание на затронутый выше вопрос о закономерности роста термодинамической вероятности процессов в ряду систем Na2Mo2Û7 - PbO, Na2Mo2Û7 - PbÛ2 и

A

B

C

0,1

x, мкм

Na2Mo2O? - РЬсОз, которая, несомненно, связана с тем, что при термической обработке последних PbO2 и PbCO3 разлагаются при температурах 290565 и 312 ос соответственно с выделением кислорода и углекислого газа и, таким образом, они выступают в качестве генераторов высокодефектного PbO, который в момент формирования вступает в химическое взаимодействие с термически активированным комплексным анионом Mo2O72- в расплавах с образованием PbMoO4 - один из методов активации высокотемпературных реакций в отсутствие растворителя [25, 2б].

При этом важно подчеркнуть, что образовавшийся PbMoO4 с регенерировавшимся Na2MoO4 образует эвтектику - явление, имеющее принципиальное значение для технологии отделения PbMoO4 от продуктов реакции димолибдата натрия с карбонатом свинца, т.е. молибдатов свинца и натрия в высокочистом состоянии. Наряду с этим, для достижения цели работы и получения высокочистого PbMoO4, имеет значение также мольное отношение PbMoO4 и Na2MoO4 - продуктов реакции в системе Na2Mo2O? - РЬсОз равное 1(Na):1(Pb), тогда как для эвтектики в системе Na2MoO4 - PbMoO4 оно составляет 2,45(Na): 1(РЬ). Из этого следует, что кристаллизация молибдата свинца выходит на ликвидус PbMoO4 на диаграмме плавкости системы Na2MoO4 - PbMoO4, т.е. имеются все необходимые условия для получения высокочистого PbMoO4. Большой интерес представляет возможность преобразования смеси PbMoO4 и

ЛИТЕРАТУРА

1. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemiе-Berlin. 1983. Mo, System-Nummer 53. Р. 393.

2. Савон А.Е. Оптические и люминесцентные свойства мо-либдатов при возбуждении синхронным излучением в области фундаментального поглощения. Автореф. дис. ... к.ф.-м.н. Москва. 2012. 37 с.

3. Кимура М., Макулата Т. Получение монокристаллов молибдата свинца, используемых в качестве модуляторов света. Япония. 1982. № 57145100.Заявлено 26.2.81: Опубл. 7.9.82. 1983-23.

4. Шурдумов Г.К., Шурдумов Б.К., Хоконова Т.Н. Физика и химия перспективных материалов. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т. 1998. с. 45-55.

5. van Loo W. Luminescence of lead molibdate and lead tung-state. Discussion. Phis. State. Sol. 1975. v(a)2B. P. 227-235.

6. Ke Dai, Yong Yao, Hui Liu, Ibrahim Mohamed, Haochen, Qiaoyum Huang. Enhaneing the photocatalytic activity of lead molibdate by modifying with fullerene. J. Mol. Cat. A: Chem. 2013. V. 374-375. Р. 111-117.

7. Агмалян Н.Р., Вартанян Э.С., Казарян Л.М., Овсерян Р.К. Влияние состава шихты на темновую фотопроводимость кристаллов молибдата свинца. Неорган. материалы. 2000. Т. 36. № 11. с. 1382-1385.

Na2MoO4 с введением в нее Li2MoO4, в тройную эвтектическую систему PbMoO4 - Na2MoO4 -Li2MoO4, пригодную для выращивания монокристаллов молибдата свинца.

ВЫВОДЫ

Проведен термодинамический анализ химического взаимодействия димолибдата натрия с PbO, PbO2 и PbCO3 и показано, что максимальной вероятностью среди всех проанализированных процессов, ведущих к образованию PbMoO4 обладает реакция Na2Mo2O7 с Pb^3.

Разработана методика синтеза PbMoO4 в расплавах системы Na2Mo2O7 - Pb^3.

Полученный продукт идентифицирован методами химического и РФ анализов, и показано, что PbMoO4 марки «х.ч.».

Разработанный высокопроизводительный способ получения высокочистого PbMoO4, базирующийся на системе Na2Mo2O7 - Pb^3 с рядом оптимальных характеристик (относительно низкая температура процесса синтеза PbMoO4, доступность реагентов, высокая производительность процесса, значительная термодинамическая вероятность реакции образования искомого вещества, возможность, из-за эвтектического характера системы Na2MoO4 -PbMoO4, значительной растворимости молибдата натрия и плохой растворимости PbMoO4 (nPPbMoO4 = 4,0-10-6), регенерации молибдата натрия и его вторичное использование и др.) с учетом простоты его технологического оформления может быть перенесен на крупномасштабное производство.

REFERENCES

1. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemiе-Berlin. 1983. Mo, System-Nummer 53. P. 393.

2. Savon A.E. Optical and luminescent properties of molyb-dates at the excitation of the synchronous radiation in the field of fundamental absorption. Extended abstract of candidate dissertation for physical and mathematical sciences. Mosсow. 2012. 37 p. (in Russian).

3. Kimura M., Maculata T. The production of single crystals of lead molybdate, used as light modulators. Japan Patent. 1982. N 57145100. Stated 26.2.81: Published 7.9.82. 1983-23.

4. Shurdumov G.K., Shurdumov B.K., Khokonova T.N. Physics and chemistry of advanced materials. Nalchik: Kab.-Balk. University. 1998. P. 45-55 (in Russian).

5. van Loo W. Luminescence of lead molibdate and lead tung-state. Discussion. Phis. State. Sol. 1975. v(a)2B. P. 227-235.

6. Ke Dai, Yong Yao, Hui Liu, Ibrahim Mohamed, Haochen, Qiaoyum Huang. Enhaneing the photocatalytic activity of lead molibdate by modifying with fullerene. J. Mol. Cat. A: Chem 2013. V. 374-375. P. 111-117.

7. Amalyan N.R., Vartanyan E.S., Ghazaryan L.M., Ovseryan R.K. Influence of charge composition on dark photoconductivity of crystals of molybdate of lead. Neorgan. Materialy. 2000. V. 36. N 11. P. 1382-1385 (in Russian).

8. Химический энциклопедический словарь. М.: Советская Энциклопедия. 1983. 792 с.

9. Мохосоев М.В., Кривобок В.И., Батура З.Е., Самсо-нова Г.Я. Способ получения молибдата свинца высокой степени чистоты. СССР. 1979. № 947798123. Заявл. 01.03.65. Опубл. 30.05.79. Бюл. № 20.

10. Тосихико К., Кэйити М. Способ получения молибдата свинца. Япония. №393629. Заявл. 5.9.89; Опубл. 18.4.91.

11. Мохосоев М.В., Алексеев Ф.П., Луцык В.И. Диаграммы состояния молибдатных и вольфраматных систем. Новосибирск: Наука. 1988. 348 с.

12. Григорьева Л.Ф. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов. Л.: Наука. 1988. 348 с.

13. Арутюнов С.А. Исследование технологии получения молибдата свинца из молибденитового концентрата. Вестн. ГИУА. Сер. Металлургия, материаловедение, недропользование. 2012. Вып. 15. № 1. С. 15-21.

14. Зырянов В.В., Лазько Ф.А. Механохимический синтез молибдата свинца РЬМо04. Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1990. № 2. С. 96-100.

15. Морачевский Ю.В., Лебедева Л.И. О составе ионов, образуемых шестивалентным молибденом в растворах. Журн.неорган.химии. 1960. Т. 5. № 10. Р. 2238-2241.

16. Фурман А.А. Неорганические хлориды. М.: Химия. 1980. 416 с.

17. Жуковский В.М. Статика и динамика процессов твердофазного синтеза молибдатов двухвалентных металлов. Автореф. дис. ... д.х.н. Свердловск: Уральский гос. ун-т. 1974. 67 с.

18. Шурдумов Г.К., Шурдумов Б.К, Барагунова Л.Х. Свинец (II) молибденовокислый, «Химический чистый». ТУ 6-09-40-492-84. Предприятие Почтовый ящик А-7815. Регистрационный № 848 от 06.09.85. Нальчик: Каб-Балк. ун-т. 1984.

19. Шурдумов Г.К., Гонов С.Ж., Шурдумов Б.К., Калмыкова А.М. Синтез молибдата свинца в расплавах системы К,Ка,РЬ||Ы03,Мо04. Расплавы. 2014. № 6. С. 1-10.

20. Герасимов Я.И. Курс физической химии. Т. 1. М.: Химия. 1970. 592 с.

21. Шурдумов Г.К., Тлимахова Е.Х., Шурдумов Б.К. Синтез вольфрамата кобальта в расплавах системы (K2W04-КС1)эвт-Со804. Журн. неорган. химии. 2010. Т. 55. № 9. С. 1568-1572.

22. Пилипенко А.Т., Пятницкий А.В. Аналитическая химия. Т. 1. М.: Химия. 1990. 480 с.

23. Тимофеева В.А. Рост кристаллов из растворов-расплавов. М.: Наука. 1978. 268 с.

24. Шурдумов Г.К., Унежева З.Х., Карданова Ю.Л. Разработка рационального способа синтеза вольфрамата цинка в расплавах системы (K2W04-KC1)эвт.-ZnS04 [К,гп//С1,804^04]. Расплавы. 2015. № 2. С. 101-112.

25. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. М.: Химия. 1978. 360 с.

26. Шурдумов Г.К., Карданова Ю.Л. Химическая эволюция систем типа MeS04 - Ыа2С03 - Мо^)04 при их термической обработке и разработка на их основе обобщенного оптимизированного твердофазного синтеза мо-либдатов и вольфраматов элементов ё-семейства (Ме-ё-элемент). Изв. Кабард.-Балк. гос. ун-та. 2016. Т. VI. № 2. С. 63-71.

8. Chemical encyclopedic dictionary. M.: Soviet encyclopedia. 1983. 792 p. (in Russian).

9. Mokhosoev M.V., Krivobok V.I., Batur Z.E., Samsonova G.J. A method of producing a molybdate of lead of high purity. Soviet Union Parent. 1979. N 947798123. Stated 01.03.65; published 30.05.79. Bul. № 20. (in Russian).

10. Toshihiko K., Keiichi M. A method of producing a molybdate of lead. Japan Patent. N 393629. Stated 5.9.89; Published 18.4.91.

11. Mokhosoev M.V., Alekseev F.P., Lutsyk V.I. Diagrams molybdate and wolframate systems. Novosibirsk: Nauka. 1988. 348 p. (in Russian).

12. Grigorieva L.F. Diagrams of systems of refractory oxides.-L.: Nauka. 1988. 348 p. (in Russian).

13. Arutyunov S.A. Study of technology for molybdate of lead production from molybdenite concentrate. Vestnik GIUA. Ser. Metallurgiya, Materialovedenie, Nedropolzovanie. 2012. V. 15. N 1. P. 15-21 (in Russian).

14. Zyryanov V.V., Lazko F.A. Mechanochemical synthesis of lead molybdate PbMoO4. Izv.SO RAN.Ser. Khim. Nauki. 1990. N 2. P. 96-100 (in Russian).

15. Morachevsky V.Yu., Lebedev L.I. On the composition of the ions formed bythe hexavalent molybdenum in solutions. Zhurn. Neorg. Khim. 1960. V. 5. N 10. P. 2238-2241 (in Russian).

16. Furman A.A. Inorganic chlorides. M.: Khimiya. 1980. 416 p. (in Russian).

17. Zhukovsky V.M. Statics and dynamics of processes of solidphase synthesis of molybdates of divalent metals. Extended abstract of doctor dissertation for chemical sciences. Sverdlovsk: Ural State University. 1974. 67 p. (in Rusian).

18. Shurdumov G.K., Shurdumov B.K., Baragunova L.H. Lead (II) molybdate, "Chemical clean". THAT 6-09-40-49284. The company Inbox And 7815. Registration № 848 from 06.09.85 Nalchik: Kab-Balk. University,1984 (in Russian).

19. Shurdumov G. K., Gonov S.Zh., Shurdumov B. K., Kal-mykova A. M. Synthesis of molybdate of lead in melts of the system K,Na,Pb||NO3,MoO4. Rasplavy. 2014. N 6. P. 1-10 (in Russian).

20. Gerasimov Ya.I. Course of physical chemistry. V. 1. M.: Khimiya, 1970. 592 p. (in Russian).

21. Shurdumov G.K., Timakova E.H., Shurdumov B.K. Synthesis of cobalt in tungstate melts (K2WO4-KCl)evt-CoSO4. Zhurn. Neorg. Khim. 2010. V. 55. N 9. P. 1568-1572 (in Russian).

22. Pilipenko A.T., Pyatnitskiy A.V. Analytical chemistry. vol. 1. M.: Khimya, 1990. 480 p. (in Russian).

23. Timofeeva V.A. Crystal growth from solutions-melts. M.: Nauka, 1978. 268 p. (in Russian).

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

25. Tretyakov Yu.D. Solid-phase reactions. M.: Khimiya. 1978. 360 p. (in Russian).

26. Shurdumov G.K., Kardanova Yu.L., Chemical evolution of systems of MeSO4 - Na2CO3 - Mo(W)O4 type under their heat treatment and development on their basis of the generalized optimized solid-phase synthesis of molybdates and tung-states of the d-family of (Me-d). Izvestiya Kabardino-Balkar state University. 2016. V. VI. N. 2. P. 63-71 (in Russian).

Поступила в редакцию (Received) 15.12.2016 Принята к опубликованию (Accepted) 24.04.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.