CC BY
20Ilyasly T. M. doctorof chemical sciences, professor, General and Inorganic Chemistry Baku State University Gakhramanova G. H. Phd student inGeneral and Inorganic Chemistry Baku State University GajaliN.
doctorof chemical sciences, professor, Caucasus Univercity, Turkey Department of General and Inorganic Chemistry
Baku State University Ismailov Z. I. Ph.D., Associate Professor Department of General and Inorganic Chemistry
Baku State University Ильяслы Теймур Мамед, доктор химических наук, проф. заведующий кафедры общей и неорганической химии, Бакинский Государственный Университет Гахраманова Гунель Гаджи докторант, кафедра общей и неорганической химии, Бакинский Государственный Университет Гаджалы Наджафоглы, доктор химических наук, проф. Карсский Кавказский Университет, Турция Исмаилов Закир Ислам, кандидат технических наук, доцент кафедра общей и неорганической химии, Бакинский Государственный Университет
СТЕКЛООБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА СТЕКОЛ СИСТЕМЫ Tm-As-S(Se). GLASS STRUCTURE AND PROPERTIES OF GLASSES OF THE Tm-As-S (Se) SYSTEM.
Abstract: Complex by methods of physical and chemical analysis, the Tm-As- (Se) ternary systems were studied in various sections. The regions of glass formation in various systems have been established in three cooling regimes,
1-2 dgr /min, 7-10 dgr/min, 450dgr / min. It is revealed that the glass formation area is quenched in water increasing. Some physicochemical properties of glasses have been studied, it is found that the value of macroscopic properties increases with increasing percentage of thulium in alloys. Keywords: glass, cut, crystallization, microhardness, concentration.
Аннотация: Комплекс методами физико-химического анализа исследована тройные системы Tm-As-S(Se) по различным разрезам.Установлены области стеклообразования в трех режимах охлаждения 1-2 град/мин, 7-10 град/мин, 450град/мин. Выявлено, что область стеклообразования с увеличением скорости охлаждения увеличивается. Изучены некоторые физико-химические свойства стекол, обнаружено, что значение макроскопических свойств как температура стеклообразования (Tg) , микротвёрдость( Нц),плотность^) увеличивается с увеличением процентного содержания тулия в сплавах. Ключевые слова: стекло, разрез, кристаллизация,микротвёрдость, концентрация.
Введение
Для решения основной задачи современного материаловедения - создания материалов с техническими важными свойств и эксплуатационными характеристиками и необходимости установления функциональных связей «состав-свойство», «состав-структура и свойство», позволяющих вести целенаправленный поиск и синтез необходимых материалов с заранее заданными свойствами. Среди множества материалов, изучение которых входит в задачу неорганической химии, особое место занимает халькогенидные, в частности, халькогенидные стеклообразные полупроводники (ХСП).
Среди множества материалов, изучение которых входит в задачу неорганической химии, особое место занимает халькогенидные, в частности, халь-когенидные стеклообразные полупроводники (ХСП).
ХСП хорошо изучены в работах [1-3], а также имеются работы в области ХСП с участием p,d и f элементов [3-6]. Как известно стеклообразные полупроводники (ХСП) и сплавы на их основе рекомендовали себя в качестве фоточувствительных и магнитооптических материалов [6-9] .В настоящей работе приводится результаты исследования тройной системы Tm-As-S(Se). Для выяснения взаимо-
действия, а также установления области стеклооб-разования тройной системы Tm-As-S(Se) изучены различные разрезКак известно, в стеклообразном состоянии термодинамических неравновесных отсутствует дальний порядок и свойства, связанные с наличием симметрии при построений атомов в правильную кристаллическую решетку. Но в то же время, ряд важнейших параметров, связанных с ближним порядком остается, это в первую очередь относится к межатомным расстояниям и числе ближнего окружения атомов, которые как правило, мало меняется при переходе кристалл-стекло. цель исследования
Целью настоящей работы является установление области стеклообразования в системе Tm-As-S(Se), а также изучения некоторых физико -химических свойств полученных стекол в зависимости от режима синтеза.
материал и методы исследования Для приготовления образцов использовалиАs-B5, Tm и S-осч.
Синтез лигатур и тройных сплавов проводился прямым ампульным методом-ступенчато. с перва температуру печи поднимали до 450°С, при этой температуре металлы взаимодействуют с серой. Для расплавления сплавов температуру печи поднимали до 900-950°С, , далее выдерживая при этой
температуре 2 часа, затем сплавы охлаждали со скоростью 1000C в час до комнатной температуры
Сплавы исследованы комплекс методами физико-химического анализа. Дифференциально термический анализ проводили на терм анализаторе типа термоскан, рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре XRDD8 фирмы "Broker" на CuKa излучении, микроструктурный анализ прво-дили на микроскопе МИМ-7 и МИН-8. Микротвердость испытали на микротвердомере ПМТ-3 при экспериментально установленных нагрузках.
результаты исследования и их обсуждение В настоящей работе приводятся результаты исследования стекол, полученных на основе AsS,As2S3 и As2Se3 по следующим разрезам: AS2S3-Tm, As2S3-TmS, As2S3-Tm2S3, As2Se3-Tm, As2Se3-TmSe, As2Se3-Tm2Se3,
Разрез AS2S3- Tm. Исследование сплавов системы было начато изучением свойств исходных компонентов в трех режимах охлаждения 1 -2 град/мин, 7-10 град/мин, 410град/минкак видно из таблица 1-14. Область стеклообразования с увеличением скорости охлаждения область стеклообра-зования увеличивается. После установления границы области стеклообразования, изучали физико -химические свойства стекол AsS-Tm, которые приводятся в таблицах 1,2,3
Таблица 1 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаAsS-Tm (скор.охл.у= 1-2 град/мин)_
№ Состав сплавов Термические эффекты нагревания, Т,К Микротвердость, Нц/м2 107 Плотность d, г/см3 Результаты МСА
AsS Tm Tg ,K Ткр. Тпл.
1 100 0 435 490 590 118 360 стекло
2 99 1 440 495 585 120 355 стекло
3 97 3 448 500 480 125 358 стекло
4 95 5 450 510 585 133 365 стекло
5 93 7 455 518 595 135 350 стекло
Таблица 2 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаAs2S3-Tm (скор.охл. v= 7-10 град/мин)_
№ Состав сплавов Термические эффекты нагревания, Т,К Плотность d, г/см3 Результаты МСА
AS2S3 Tm Tg ,K TKp. Tra.
1 100 0 430 - 580 3,75 Одна мутная фаза
2 99 1 436 470 575 3,81 Одна мутная фаза
3 97 3 450 475 568 3,85 Одна мутная фаза
4 93 7 465 485 545 3,94 Одна мутная фаза
5 90 10 468 497 535 3,98 Одна мутная фаза
Таблица 3 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА88-Тт (скор.охл. у=450 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эффекты Плотность 4 г/см3 Микро твердость Нц, кг/мм2
Аэ8 Тт8 Тв ,К Ткр. Тпл.
1 100 0 453 545 594 3,31 110
2 99 1 455 540 590 3,33 1150
3 97 3 458 553 565 3,36 1180
4 95 5 465 560 570 3,40 1185
5 93 7 467 565 575 3,43 1195
6 90 10 471 567 578 3,47 1205
7 88 12 477 570 580 3,53 Ст.кр.
После установления границы области стеклообразования на основе аб8 изучали физико-химические свойства стекол А8283-Тт (таблицы 4,5,6). Стекла системы А8283-Тт после синтеза получены компактном виде рубинового цвета.
Таблица 4 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА8283-Тт (скор.охл. у=1-2 град/мин)_
№ Состав сплавов Тв ,К Ткр. Тпл. Нц кг/мм2 Плотность 4 г/см3 Результаты МСА
Аэ283 Тт
1 100 0 443 510 595 118 3,58 Одна мутная фаза
2 1 99 445 515 580 121 3,63 Одна мутная фаза
3 3 97 457 520 575 125 3,65 Одна мутная фаза
4 5 95 460 525 565 128 3,73 Одна мутная фаза
5 7 93 467 530 560 120 3,77 Одна мутная фаза
6 10 90 470 535 575 115 3,90 Стек.крист.
Таблица 5 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА8283- Тт
(скор.охл. у= 7-10 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эф( )екты Нц кг/мм2 Плотность 4 г/см3 Результаты МСА
Аэ283 Тт Тв,К Ткр. Тпл.
1 100 0 445 515 590 120 4,05 одна мутная фаза
2 99 1 450 520 580 125 4,10 одна мутная фаза
3 97 3 455 525 575 128 4,15 одна мутная фаза
4 95 5 463 530 565 130 4,20 одна мутная фаза
5 93 7 470 535 560 135 4,25 одна мутная фаза
6 90 10 475 545 555 130 4,35 одна мутная фаза
7 88 12 477 548 565 125 4,38 одна мутная фаза
8 85 15 480 551 570 120 4,43 одна мутная фаза
9 80 20 485 555 575 116 4,48 стек.крист.
Таблица 6 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА8283-Тт (скор.охл. у= 450 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эф< екты Нц кг/мм2 Плотность 4 г/см3 Результаты МСА
Аэ283 Тт Тв,К Ткр. Тпл.
1 100 0 440 470 585 118 3,75 одна мутная фаза
2 97 3 448 475 560 125 3,79 одна мутная фаза
3 95 5 455 482 550 128 3,81 одна мутная фаза
4 93 7 458 487 555 132 3,85 одна мутная фаза
5 90 10 465 490 568 137 3,90 одна мутная фаза
6 85 15 475 495 585 140 3,95 одна мутная фаза
7 80 20 485 510 597 125 4,05 одна мутная фаза
8 75 25 490 515 505 105 4,13 стек.крист.
Разрез As2Sз- TmS. Сплавы разреза синтезированы по разработанному
режиму, подобно сплавам системы аб283- Тт . Методом физико-химического анализа исследованы сплавы системы, результаты которых приводятся в таблицах 7,8,
Таблица 7 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА828з-Тт8(скор.охл. у=7-10 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эффекты Нц кг/мм2 Плотность 4 г/смз Результаты МСА
Аэ28з Тт8 Тв,К Ткр. Тпл.
1 100 0 440 470 580 118 з,75 одна мутная фаза
2 97 з 445 478 550 125 з,79 одна мутная фаза
3 95 5 448 480 595 1з0 з,81 одна мутная фаза
4 9з 7 45з 485 555 1з5 з,85 одна мутная фаза
5 90 10 455-465 475-495 525-580 140-145 з,90-з,95 одна мутная фаза
6 85 15 475 495 565 1з5 4,01 одна мутная фаза
7 80 20 480 510 590 125 4,20 стек.крист.
После определения области стеклообразова-ния по разрезу аб28з- Тт8 были исследованы физико-химические свойства сплавов с помощью ДТА, РФА, МСА, определение микротвердости и
плотности до и после отжига. По разрезу А$2§з-Тт8 область стеклообразования при скорости охлаждения 410 град/мин составляет 20мол% Тт8.
Таблица 8 Некоторые физико-химические свойства стекол разреза аб28з- Тт8 (скор.охл. у= 450 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эффекты Нц кг/мм2 Плотность 4 г/смз Результаты МСА
Аэ28з Тт8 Тв,К Ткр. Тпл.
1 100 0 440 470 585 118 з,75 одна мутная фаза
2 97 з 448 475 560 125 з,79 одна мутная фаза
з 95 5 455 482 550 128 з,81 одна мутная фаза
4 9з 7 458 487 555 1з2 з,85 одна мутная фаза
5 90 10 465 490 568 1з7 з,90 одна мутная фаза
6 85 15 475 495 585 140 з,95 одна мутная фаза
7 80 20 485 510 597 125 4,05 одна мутная фаза
8 75 25 490 515 505 105 4,1з стек.
Разрез А«28еэ-Тш .Сплавы разреза были синтезированы. Прямымампульным методом при температуре 7500С и выдерживалипри этой температуре 5 часов. Затем температуру печи поднимали до 1000°С,сплавы состава 0-10 мол % Тт охлаждали из этой температурысо скоростью 7-10 град/мин и 420 град/мин, а другие партии сплавов охлаждали
со скоростью 1-2 град/мин.После синтеза приука-занных скоростях охлаждения, сплавыполучились в черном компактном виде. При разломе сплавы по внешности имели раковистыйизлом. Это примета указывает, что они являются стеклами. Составы физико-химические свойства стеклообразных сплавов полученных в различныхрежимах охлаждения приведены в таблицах 9,10, 11.
Таблица 9 Составы и некоторые физико-химические свойства стекол системы А828ез-Тт (скор. охл. у= 12 град/мин)
Состав сплавов Термические эффекты Плотность, г/мз 10з Микро тве-
№ АБ28ез Тт Тв ,К Ткр. Тпл. рдость Нц, кг/мм2
1 100 0 з55 - 555 5,25 118
2 99 1 з60 4з0 558 5,25 125
з 97 з з70 440 565 5,з0 128
4 95 5 з75 455 570 5,з5 1з5
5 9з 7 з75 460 570 5,з5 1з5
6 90 10 з90 470 575 5,з0 1з8
Таблица 10 Составы и некоторые физико-химические свойства разрезаА828е3-Тш (скор. охл. у= 7-10 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эф( )екты Плотность, г/м3 103 Микро твердость Нц, кг/мм2 Результаты МСА
АБ28ез Тш Тв ,К Ткр. Тпл.
1 100 0 450 - 650 4,58 130 стекло
2 99 1 456 520 646 4,60 134 стекло
3 97 3 460 510 648 4,65 1137 стекло
4 95 5 465 500 635 4,80 128 стекло
5 90 10 475 505 630 4,85 125 стекло
6 85 15 483 510 620 4,95 118 стекло
Таблица 11 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА828е3-Тш
(скор.охл. у= 450 град/мин)
№ Состав сплавов Термические эффекты Плотность, Микро Результаты
АБ28е3 Тш Тв ,К Ткр. Тпл. г/м3 103 твердость Нц, кг/мм2 МСА
1 100 0 450 - 650 4,45 130 Стек.
2 99 1 460 510 640 4,50 132 Стек.
3 97 3 470 500 635 4,52 133 Стек.
4 95 5 480 495 625 4,65 144 Стек.
5 90 10 500 525 635 4,67 147 Стек.
6 85 15 520 535 515 4,79 155 Стек.
7 80 20 530 545 510 4,83 170 Стек.
Разрез А828е3-Тш8е стекла системы получены град/мин и 450 град/мин) при скорости охлажде-в трех режимах охлаждения которые,были описаны ния(у =1-2 град/мин) область стеклообразования предыдущих система (у = 1-2 град/мин, 7-10 доходит до 7 мол % Тш8е. Некоторые физико-химические свойства приведены в таблицах 12,13,14
Таблица 12 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаАБ28ез-Тт8е(скор.охл. у= 1-2
град/мин)
№ Состав сплавов Термические эф< )екты Плотность, г/м3 103 Микро твердость Нц, кг/мм2 Результаты МСА
АБ28е3 Тш Тв ,К Ткр. Тпл.
1 100 0 450 - 650 4,58 130 Стек.крист
2 99 1 457 507 645 4,65 135 Стек.крист
3 97 3 465 510 645 4,70 138 Стек.крист
4 95 5 475 515 630 4,75 140 Стек.крист
5 93 7 490 520 590 4,80 149 Стек.крист
6 90 10 510 530 550 4,88 155 Стек.крист
Таблица 13 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаАБ28ез-Тт8е (скор.охл. у =7-10
град/мин.)
№ Состав сплавов Термические эффекты Плотность, г/м3 103 Микро твердость Нц, кг/мм2 Результаты МСА
АБ28е3 Тш Тв ,К Ткр. Тпл.
1 100 0 450 - 650 4,58 130 Стек.
2 99 1 456 520 645 4,61 130 Стек.
3 97 3 465 515 640 4,70 135 Стек.
4 95 5 476 500 635 4,75 140 Стек.
5 90 10 480 510 630 4,83 148 Стек.
6 87 12 485 518 615 4,85 155 Стек.
7 85 15 493 500 610 4,95 160 Стек.
Таблица 14 Некоторые физико-химические свойства стекол разрезаА$28ез-Тт8е(скор.охл. v=450 град/мин)
Состав сплавов Термические эффекты Микро
№ As2Se3 Tm Tg ,K Ткр. Тпл. Плотность, г/м3 103 твердость Нц, кг/мм2 Результаты МСА
1 100 0 450 - 650 4,50 135 Стек.
2 99 1 455 480 645 4,60 138 Стек.
3 97 3 465 483 640 4,65 132 Стек.
4 95 5 475 490 625 4,70 142 Стек.
5 90 10 482 495 620 4,85 143 Стек.
6 85 15 490 510 590 5,10 155 Стек.
7 80 20 515 520 585 5,25 157 Стек.
Выводы
По результатам исследования макроскопических свойств стекол было установлено, что с увеличением скорости охлаждения в сульфидных и селе-нидных системах область стеклообразования увеличивается с ростом концентрации тулия и его халькогенидов в состав стекол значениямакроско-пических свойств как Тё (температура стеклообра-зования), Нц (микротвёрдость) а также ^плотность) увеличивается. Эти факты дает возможность предполагать, что в стеклах образуется новые структурные единицы типа
ХХ
II
Х^-Х-Тш-Х-...
II
ХХ
где Х-8,8е т.е. в стеклах реализуются образования новых тетраедрических единиц ТшЛбХ 8/2.
Список литературы
1.Виноградова Г.З. Стеклообразование и фазовые равновесия в халькогенидныхсистемах. Двойные и тройные системы М.: Наука, 1984, 176 с.
2.Борисова З.У. Халькогенидные полупроводниковые стекла. - Л.: ЛГУ, 1983.- 263 с.
3. Ильяслы Т.М., док. дис. 1991, 404 с.
4. Ильяслы Т.М., Худиева А.Г., Алиев И.И. «Стеклообразования и свойствастекол на основе As2Se3»Chemical senses, Oxford Universitety Press 2016,p.968
5. Ильяслы Т.М., Садыгов Ф.М., Исмаилов З.И.,Насибова Л.Э.«Халькогенидные стекло», патент AZN i20140079.
6. Худиева А.Г.,.Ильяслы Т.М, Исмаилов З.И.,.Алиев И.И « Исследование тройной системы Nd-As-S по различным разрезам» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, Москва 2016 «Академия естествознания» с.902-905
7.G.Lucovsky and F.L.Galeenev. Infrared studies of Amorphous semiconductors Structure and properties of Non-crystalline semiconductors.
8. D.Engeman and R.Fisher, Proc.Sth.Intern.Conf. on Amorphous and licvid Semic. Garamiseh-Partenkir-chen 1973 p.947
9.B.T.Kolomiets, T.N.Mamontova, A.A.Baba-yevI. Non cpyst. Solids 4, 289,1972
Pestova N. Yu.
PhD in chemistry, associate Professor of biology and chemistry Ulyanovsk state pedagogical University Пестова Наталия Юрьевна кандидат химических наук, доцент кафедры биологии и химии Ульяновский государственный педагогический университет
Oparin S. N.
PhD in biology, associate Professor of biology and chemistry Ulyanovsk state pedagogical University Опарина Светлана Николаевна
кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и химии Ульяновский государственный педагогический университет
CHROMATOGRAPHIC DETERMINATION of VITAMIN COMPOSITION of milk THISTLE
(SILYBUM MARIANUM L.) ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИННОГО СОСТАВА РАСТОРОПШИ
ПЯТНИСТОЙ (SILYBUM MARIANUM L.)
Summary: Chromatographic methods are widely used to study organic and inorganic mixtures. This method simultaneously divides the sample into separate components and quantifies each of them. As a result of researches the qualitative and quantitative composition of water - and fat-soluble vitamins in biologically active additive (BAA) of Thistle was determined.
