Термический анализ тетраизотиоцианатодиамминхромата(III) комплекса марганца(II) с диметилсульфоксидом Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Химическая технология

93

УДК 54-386:[546.763+546.711]:547.544.2

Т. В. Буланова, Т. Г. Черкасова

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕТРАИЗОТИОЦИАНАТОДИАММИНХРОМАТА(Ш) КОМПЛЕКСА МАРГАНЦА(П) С ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДОМ

Термическое разложение разнолигандных биметаллических комплексных соединений позволяет получать смеси оксидов металлов, равномерно распределенных на наноуровне, причем процесс этот протекает при относительно невысоких температурах.

Тетраизотиоцианатодиамминхромат(Ш) комплекса марганца(П) с диметилсульфоксидом (ДМСО) получен по методике [1], состав установлен методом химического анализа [2]. Термическое разложение комплекса изучено на воздухе и в инертной атмосфере.

Дериватограмма комплексного соединения, полученная в атмосфере воздуха (рис.1), снята на дериватографе SDT - Q 600. Скорость нагрева -10 град/мин. Прибор позволяет регистрировать кривые: ТГ (термогравиметрия) ДТА (дифференциальный термический анализ). Масса навески образца составляла 2,0-3,6 мг. Исследования проводили в диапазоне температур 25-900 °С.

Кривые термического разложения вещества в атмосфере гелия (рис. 2) получены на синхронном термоанализаторе NETZCH STA 409 PG/PC LuxxR

в условиях программируемого изотермического нагрева с эталоном а-А120з при скорости нагревания 5 град/мин в интервале температур 25-1000 °С.

По результатам термического анализа на воздухе соединения [Ми(ДМС0)4(Н20)2][К]2-2И20 видно, что процесс начала дегидратации осуществляется при температуре -50 °С. Отщепление четырех молекул воды происходит в две ступени (потеря массы 3,43 % и 2,29 %), вычисленное содержание воды в комплексе - 6,69 %. Два эндотермических эффекта при температуре 65 и 97 °С сопровождается потерей четырех молекул воды. На ИК спектрах твердого остатка при температуре -100 °С отсутствуют полосы поглощения молекул воды. Выше температуры 97 °С начинается отщепление четырех молекул ДМСО с одновременным разложением и окислением аниона, что соответствует эндотермическим эффектам при температурах 126, 159 и 271 °С и экзотермическому эффекту при температуре 296 °С. При дальнейшем увеличении температуры происходит окисление металлов.

Рис. 1. Кривые нагревания комплекса [Мп(Н2О)2(ДМСО)4][Сг(ЫИ3)2(ЫС8)4]2-2Н2О на воздухе

94

Т. В. Буланова, Т. Г. Черкасова

ЭТО /(%/тіп ЭТА /(иУ/тд)

Рис. 2. Дериватограмма комплекса [Мп(ДМСО)4(И20)2][К]2-2Н2О при нагревании в инертной атмосфере

При исследовании термического разложения ранее синтезированных гекса(тиоцианато)хрома-тов (III) лантана(Ш) и европия(Ш) с ДМСО [3], обнаружено, что комплексы изомеризуются прежде, чем происходит удаление органического лиганда. На кривых ДТГ и ТГ свидетельствует о том, что одновременно с отщеплением органических лигандов происходит разложение анионных частей комплексов. При нагревании соединений происходит разложение не исходных комплексов, а их изомеризованных продуктов [3].

По данным рентгенофазового анализа, твердые продукты разложения и окисления комплек-са[Мп(ДМС0)4(Н20)2][К]2-2И20 при температуре -800 °С состоят из смеси Мп304 и Сг203. Остаток термического разложения образца на воздухе при -750 °С составляет 22,50 %, вычислено - 21,21 %.

В атмосфере гелия процесс дегидратации осуществляется при температуре -70 °С. Наблюдается эндотермический эффект на кривой ДТА при температуре 103 °С с потерей массы 7 %, которая соответствует отщеплению четырех молекул воды. Процессы отщепления четырех молекул ДМСО и разложения анионной части начинаются при температуре 251 °С. На кривой ДТА наблюдается эндотермический эффект при температуре 279 °С.

Результаты термического анализа свидетельствует о сравнительно низкой температуре полного разложения на воздухе (-750 °С) тетраизотио-цианатодиамминхромата(Ш) комплекса марганца (II) с ДМСО с образованием смесей оксидов металлов, что может быть использовано для получения смешанных оксидных нанопорошков.

ТО /%

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Уткина, Т. В. Тетраизотицианатодиамминхромат(Ш) диакватетрадиметилсульфоксид марган-ца(П) / Т. В. Уткина, Т. Г. Черкасова // Материалы Общеросс. с международ. участием научн. конф. Томского гос. ун-та. - Томск, 2007. - С. 275.

2. Уткина, Т. В. Комплексы тетраизотиоцианатодиамминхроматов(Ш) марганца(П) с диметилсульфоксидом / Т. В. Уткина, Т. Г. Черкасова, Э. С. Татаринова // Вестн. Кузбасс. гос. технич. ун-та. -Кемерово, 2006. - № 4. - С. 113-114.

3. Черкасова, Т. Г. Исследование термического разложения гекса(изотиоцианато) хроматов(Ш) меди(П), лантана(Ш) и европия(Ш) с диметилсульфоксидом / Т. Г. Черкасова, П. П. Семянников // Журн. неорган. химии, 1995. - Т. 40. - № 1. - С. 84-88.

□Авторы статьи:

Буланова Татьяна Владимировна

- ст.преп. каф. химии и технологии неорганических веществ КузГТУ Тел. 8(3842) 58-05-76

Черкасова Татьяна Григорьевна

- докт. хим. наук, проф., декан химико-технологического факультета КузГТУ Тел. 8(3842) 58-05-76