Система mgсl2-mgo-wo3 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 541.49

СИСТЕМА MgCl2-MgO-WO3

© 2010 Гаматаева Б.Ю., Даудова А.Л.*, Маглаев Дж.З.*, Гасаналиев А.М.

Дагестанский государственный педагогический университет ^Грозненский государственный нефтяной институт

Методами термического анализа впервые изучена система MgCh -MgO-WOз. Выявлены характер, состав и температуры нонвариантных точек, по совокупности которых построена ее фазовая диаграмма.

For the first time MgCl2-MgO-WO3system was studied by the methods of the thermal analysis. The authors of the article reveal the nature, the composition and the temperature of the nonvariant points, on the totality of which the phase diagram is built.

Ключевые слова: хлорид, оксид магния, оксид вольфрама, система, фазовая диаграмма, термический анализ, нонвариантные точки.

Keywords: chloride, magnesium oxide, tungsten oxide, system, phase diagram, thermal analysis, nonvariant points.

Выбор трехкомпонентной системы М§СЬ-М§О^Оз в качестве объекта исследования обусловлен тем, что ее расплавы эффективны в качестве электролитов для электрохимического нанесения антикоррозионных покрытий (вольфрамирования) на многие металлы и сплавы.

Целью данной работы является изучение топологии и физико-химических взаимодействий в системе М§СЬ-М§О^Оз. В связи с этим были решены следующие задачи:

- формирование топологического образа и априорный прогноз фазового комплекса системы М§СЬ-М§О^Оз, формирование их древ фаз и древ кристаллизации;

- экспериментальное изучение физико-химических взаимодействий в системе, построение ее диаграммы состояния и выявление особенностей топологии и фазообразования.

Экспериментальная часть

Исследования проводили визуально политермическим (ВПА) [4] и дифференциальным термическим (ДТА) [5] методами физико-химического анализа с помощью приемов проективной геометрии [1]. Кривые ДТА записывали на установке, собранной на базе электронного автоматического потенциометра КСП-4 с усилением термоЭДС дифференциальной термопары с помощью фотоусилителя Ф-116/1. Образцы помещали в платиновые микротигли емкостью 1 г, измерителем температуры служили Р1;-Р1/КЬ-термопары, в качестве индифферентного вещества использовали свежепрокаленный оксид алюминия квалификации «ч.д.а». Масса навесок составляла 0,2 г.

Все исследования проводили в инертной (аргонной) среде. Исходными веществами служили МСЬ, М§О и WOз квалификации «х.ч.» и выше, предварительно прокаленные и гомогенизированные в агатовой ступке. Все составы выражены в молекулярных процентах, а температура - в градусах Цельсия.

Результаты и их обсуждение

Топологический образ фазовой диаграммы трехкомпонентной системы М§СЬ-М§О-WOз в значительной мере определяется типом двойных систем, ее образующих, для построения которых и планирования эксперимента в данной работе использованы результаты изучения, полученные рядом авторов, в том числе и нами [1, 2, 4] методами ВПА и ДТА с идентификацией фаз кристаллоскопическим, рентгенофазовым и другими методами. По характеру физико-химических взаимодействий и топологии диаграмм плавкости ее бинарные системы можно разделить на следующие группы: эвтектические (М£О-М§С12, М§С12^О3); с конгруэнтным комплексообразованием (М§О^О3) (табл. 1).

Таблица 1

Характеристики нонвариантных точек ограняющих элементов

системы MgCl2-MgO-WOз

Система Состав, мол. % Іпл? 0С Характер точек Кристаллизующиеся фазы

МйСІ2 -1Оз 87,5:12,5 680 Эвтектика Є1 МйСІ2, 1Оз

1 С! ММ 94:6 696 -//- ез МйСІ2, МйО

МйО — 1Оз 28,5:71,5 1120 -//- е4 МйО, Мй1О4

50:50 1358 Дистектика Д Мй1О4

55:45 1318 -//- е5 Мй1О4, 1Оз

МйСІ2 — Мй1^ 88:12 684 -//- Є2 МйСІ2, Мй1О4

Рис. Диаграмма составов системы MgCl2-Mg0-W0з

Топологическим анализом фазовых диаграмм бинарных систем, являющихся исходными данными при планировании изучения данных систем, нами выявлено, что вольфрамат MgWO4, образующийся в оксидной системе М§О^Оз, триангулирует ее на две самостоятельные подсистемы: MgO-MgCl2-MgWO4; MgWO4-MgCl2-WOз. Для построения диаграммы состояния в системе нами изучено 11 внутренних разрезов. По совокупности результатов их термического анализа построена топологическая модель ее фазовой диаграммы системы, характеризующаяся наличием только эвтектических процессов (рис.).

Кривые вторичных кристаллизаций пересекаются в тройных эвтектических точках, координаты которых уточнены построением проекций моновариантного равновесия на сторону MgO-WOз треугольника составов (табл. 2). Поверхность ликвидуса системы представлена полями кристаллизации твердых фаз: MgO, MgCl2, MgWO4, WO3.

Таблица 2

Нонвариантные точки системы MgCl2-MgO-WO3

Характер точек ^л,°С Состав, мол. % Кристаллизующиеся фазы

MgCl2

Эвтектика (Е1) 670 85 6,5 8,5 MgCl2, MgWO4, WO3

Эвтектика (Е2) 678 87 8 5 MgCl2, MgWO4, М|0

MgO

WO3

Примечания

1. Берг Л. Г. Введение в термографию. М. : Наука, 1969. 395 с. 2. Даудова А. Л., Гаматаева Б. Ю., Маглаев Д. З., Гасаналиев А. М. Физико-химическое взаимодействие в системе MgCl2-MgO // Сборник научных работ БХФ. Махачкала : ДГПУ, 2004. С. 16-17. 3. Даудова А. Л., Гаматаева Б. Ю., Маглаев Д. З., Мачигова Ф. И., Гасаналиев А. М. Фазовые равновесия в системах MCI2-WO3, M-Mg,Ca,Ba // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2004. Т. 47. Вып. 7. С. 68-69. 4. Трунин А. С., Дзуев А. Д., Исманов Э. И., Бурлаков В. К., Гаркушин И. К. Быстродействующие установки ДТА // Тез. докл. конф. «Физико-химические основы переработки минерального сырья Киргизии». Фрунзе : ИЛИМ, 1975. С. 101-102. 5. Трунин А. С., Петров Д. Г. Визуально-политермический метод. Куйбышев : КПТИ, 1977. 68 с. Деп. в ВИНИТИ 06.02.78. № 587-78. 6. Chang L. L. V., Scrogen M. G., Phillips B. // I. Amer. Ceram Soc. 49.325. (1966).

Статья поступила в редакцию 11.02.2010 г.

••• Известия ДГПУ, №1, 2010

••• Известия ДГПУ, №1, 2010

••• Известия ДГПУ, Ml, 2010