Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ КАТИОНОВ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ГИДРОКСИЛЬНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗА(III)'

ВЛИЯНИЕ КАТИОНОВ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ГИДРОКСИЛЬНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗА(III) Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
23
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ / ГИДРОКСОКОМПЛЕКС / ЖЕЛЕЗО(III) / ЖЕЛЕЗО(II) / ЛИТИЙ / НАТРИЙ / КАЛИЙ / КАТИОН / СОСТАВ / ЭЛЕКТРОЛИТ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Файзуллозода Э.Ф., Рахимова М., Давлатшоева Дж.А., Бобоев М.У., Кабутаршоева Н.У.

Методом окислительного потенциала Кларка-Никольского изучены процессы гидроксильного комплексообразования Fe(III) в трех окислительно-восставновительных системах: Fe (III) - Fe (II) - Li(H)NО3 - H2О; Fe (III) - Fe (II) -Na(H)NО3 - H2О и Fe (III) - Fe (II) - K(H)NО3 - H2О. Показано формирование во всех изученных системах 4 гидроксокомплексов состава: [Fe(OH)(H2O)5]2+, [Fe2(OH)2(H2O)10]4+, [Fe(OH)2(H2O)4]+ и, [ Fe(OH)3 (H2O)3]0. Установлено, что катионы фонового электролита оказывают влияние на устойчивость и область доминирования комплексов, но на их состав нет

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

THE INFLUENCE OF BACKGROUND ELECTROLYTE CATIONS ON HYDROXYL COMPLEX FORMATION OF FE (III)

The Clark-Nikolsky oxidation potential method was used to study the processes of hydroxyl complexation of Fe (III) in three redox systems: Fe(III)-Fe(II) - Li(H)NO3-H2O; Fe(III) - Fe(II) -Na(H)NO3 - H2O and Fe(III) - Fe(II) - K(H)NO3 - H2O. The formation in all studied systems of 4 hydroxo complexes with the composition: [Fe(OH)(H2O)5]2+, [Fe2(OH)2(H2O)10]4+, [Fe(OH)2(H2O)4]+ and [Fe(OH)3(H2O)3]0. It was found that the cations of the background electrolyte affect the stability and the dominance of the complexes, but do not affect their composition.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ КАТИОНОВ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ГИДРОКСИЛЬНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗА(III)»

2. Солиев Л. Прогнозирование строения диаграмм фазовых равновесий многокомпонентных водно-солевых систем

методом трансляции. М.; 1987, 28 с. Деп. в ВИНИТИ АН СССР 20.12.87 г., №8990-В87.

3. Солиев Л., Прогнозирование фазовых равновесий в многокомпонентной системе морского типа методом трансляции

(Книга 1). Душанбе: ТГПУ, 2000, 247 с.

4. Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Т. 1, Кн. 1-2,

СПб: Химиздат, 2003, 1152 с.

ДИАГРАММЫ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ СИСТЕМЫ K,Ca//SO4,HCO;j-H2O ПРИ 500С

В статье рассмотрены результаты исследования по определению возможных фазовых равновесий на геометрических образах четырёхкомпонентной взаимной водно-солевой системы из сульфатов, гидрокабонатов, калия и калция при 50°С методом трансляции с последующим построением её диаграммы фазового комплекса. Знание закономерностей, определяющих строение фазового комплекса данной системы, необходимы не только для получения новых научных данных, как справочный материал, но и для того чтобы способствовать созданию оптимальных условий переработки полиминерального природного и слогиного технического сырья, содержащего составляющие данную систему соли. Установлено, что для неё при данной температуре характерно наличие 4 нонвариантных точек, 9 моновариантных кривых и 6 дивариантных полей. Построена замкнутая фазовая диаграмма исследованной системы, которая фрагментирована по дивариантными полями.

Ключевые слова: метод трансляции, фазовые равновесия, компоненты, диаграмма, геометрические образы, нонвариантные точки, моновариантные кривые, дивариантные поля.

THE DIAGRAM STRUCTURE PHASE EQUILIBRIUM OF SYSTEM K,Ca//SO4,HC03-H2O AT 500С

The article considers the results of a study to determine the possible phase equilibria on geometric images of a fourcomponent mutual water-salt system of sulfates, gidrorabonames, sodium and potassium at 5°°C, followed by the construction of its phase complex diagram. Knowledge of the laws determining the structure of the phase complex of the system is necessary not only to obtain new scientific data as a reference material, but also to contribute to the creation of optimal conditions for the utilization of natural and technical polymineral raw materials containing this system of salts. The phase equilibrium of the system К,Са/Я04,НС0-И20 at 50° C is investigated by means of the translation method. It is determined that there are 6 divariant fields, 9 monovariant curves, 4 nonvariant points respectively for 5°°C. We have modeled the closed diagram of the К, Ca//S04,HC03rH20 system at 50° C using the obtained data.

Key words: phase balances, system, connected diagram, components , nonvariats points, lines of monovariants, squaires of divariants.

Сведения об авторах:

Цабборов Идибек- Донишгощ давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С. Айни,-омузгори калони кафедраи химияи умуми ва гайриорнаникй. Нишона: 73374°, Цум^урии Тоцикистон, ш. Душанбе, хиёбони Рудаки 121. Телефон: (+992) 934-81-02-35. Мусоцонзода Цамила - Донишгощ давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С. Айни,-н.и.х., дотсенти кафедраи химияи умуми ва гайриорнаникй. Нишона: 73374°, Цум^урии Тоцикистон, ш. Душанбе, хиёбони Рудаки 121. Тел: +992918255612

Зарипова Мехриниссо - Донишгощ давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С. Айни,-н.и.х., дотсенти кафедраи химияи умуми ва гайриорнаники. Нишона: 73374°, Цум^урии Тоцикистон, ш. Душанбе, хиёбони Рудаки 121.

Мухторов Парвиз - Донишгощ давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С. Айни,-асиссенти кафедраи технология ва экологияи химияви. Нишона: 73374°, Цум^урии Тоцикистон, ш. Душанбе, хиёбони Рудаки 121Тел:+9929855°8535.

About authors:

Jabborov I.-Senior teacher of the Department of General and Inorganic Chemistry of Tajik State Pedagogical University. Dushanbe city, Rudaki av. Republic of Tajikistan. Musojonzoda J.-Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of General and Inorganic Chemistry of Tajik State Pedagogical University. Dushanbe city, Rudaki av. Republic of Tajikistan.

Zaripova M.- Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of General and Inorganic Chemistry of Tajik State Pedagogical University. Dushanbe city, Rudaki av. Republic of Tajikistan.

ВЛИЯНИЕ КАТИОНОВ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ГИДРОКСИЛЬНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗА(Ш)

Файзуллозода Э. Ф., Рахимова М., Давлатшоева Дж.А., Бобоев М. У., Кабутаршоева Н. У.

Таджикский национальный университет

В настоящее время большое прикладное значение имеют материалы с наноразмерной структурой из продуктов гидролиза железа и его оксосоединений различного состава и устойчивости. Они широко применяются как новые магнитные носители, магнитоуправляемые датчики, аппликационные материалы и сорбенты, коллоидные носители для активной доставки лекарственных препаратов в магнитном поле, вспомогательные вещества лекарственных средств, катализаторы, сенсоры и пигменты.

Гидроксидные и оксидные соединения железа имеют большое значение и в микробиологии. Они как магнетотактические бактерии и железосодержащие белки - ферритины являются в живой клетке «хранилищем» железа в виде микрокристаллов FeOOH. Кроме того, гидроксидные композиты обладают физико-химическими свойствами кристаллитов, способны развиваться и трансформироваться по определенным схемам с переходом в различные кристаллографические модификации. Поэтому не ослабевает интерес исследователей к изучению процессов гидролиза железа в водных растворах различных солей [1-3].

Из многообразия гидроксокомплексов железа по составу и устойчивости, полученных исследователями при различных условиях и различными методами, доказанным является образование соединений [Ре(0Н)(Н20)5]2+, [Fe(0H)2(H20)4]+ и [Fe2(OH)2(H2O)ю]4+. Однако, литературные данные о константах гидролиза железа (Ш) значительно отличаются друг от друга. Это объясняется тем, что на процессы гидролиза существенно влияют как аниона фонового электролита, применяемого для поддержания постоянной ионной силы раствора, так и его катиона.

Нами изучено влияние катионов фонового электролита на гидроксильное комплексообразование железа(Ш) методом окислительного потенциала Кларка-Никольского [4-6]. В качестве фонового электролита для создания определенной, постоянной ионной силы раствора применялись нитраты лития, натрия и калия. Исследования проводились в следующих экспериментальных условиях: СРеш) = Ср^щ^Ю-4 моль/л, температуре 308,16 К и ионных силах раствора 0,5 моль/л в трех системах:

Ре (Ш) - Ре (II) - Ь1(Н)Шз - Н2О; Ре (Ш) - Ре (II) - Ка(Н)Шз - Н2О; Ре (Ш) - Ре (II) - К(Н)Шз - Н2О;

Совместный анализ экспериментальных зависимостей окислительного потенциала систем от рН раствора и обратного логарифма концентраций железа(Ш) (рС0), железа(П) (рСг) позволил выяснить влияние катионов фонового электролита на состав, области существования и устойчивость комплексов [7].

На рисунке 1 представлена зависимость окислительного потенциала изученных систем от рН раствора.

Рисунок 1. Зависимость окислительного потенциала р от рН раствора для систем: Ре (Ш) - Ре (II) - и(Н)Шз - Н2О ; Ре (Ш) - Ре (II) -Ка(Н)Шз - Н2О и Ре (Ш) - Ре (II) - К(Н№Оз - Н2О; Ср<Ш)= СРе (щ = 1-10 моль/л, температуре 308,16 К и ионной силе раствора 0,5 моль/л. Кривые относится к следующим фоновым электролита: 1 - ККОз; 2 - КаЫОз; з - ЫКОз.

Из рисунка видно, что во всех трех изученных системах гидроксильное комплексообразование идет от рН 1,8 до рН 3,2, так как согласно теории метода при комплексообразовании окислительный потенциал системы уменьшается в соответствии с уравнением Нернста [4-6]. Замена катионов солей в ряду - Ы , № и К смещает интервал образования гидроксокомплексов в более щелочную область. На кривых образуются прямолинейные наклоны равные — ° и — 2и , что согласно теории

метода оксредметрии говорит о присоединении одного и двух гидроксильных ионов к металлу комплексообразователя во всех трех изученных системах.

Зависимость окислительного потенциала от рН и рСо позволила определить число атомов железа(Ш) в гидроксосоединениях (рис. 2). С увеличением концентрации металла комплексообразователя наклон — и переходит в — ~ , что говорит об образовании вслед за мономером димера трехвалентного железа. Следовательно, на всех фонах: Ь|№03; №N03; ККО^, образуются гидроксосоединения следующего состава: [Ре(0Н)(Н20)5]2+, [Те(0Н)2(Н20)4] , [Ее2(0Н)2(Н20)1о]4+, [Бе(0Н)з(Н20)з]°.

Рисунок 2. Зависимость окислительного потенциала р от показателя обратного логарифма общей концентрации Ре(Ш), рСо для систем: Бе (Ш) - Бе(11) - К(Н)№О3 - Н2О, Бе (Ш) - Бе (II) -№а(Н)№О3 - Н2О и Бе (Ш) - Бе (II) - Ы(Н)№О3 - Н2О. Кривые относится к следующим фоновым электролита: 1 - К№03; 2 - №а№03; 3 - Ы№03. Т = 308,16 К, рН = 2,3

Значение кажущегося стандартного окислительно-восстановительного потенциала изученных систем при ионной силе раствора 0,5 моль/л составляют 795; 776; 739 мВ (рис. 1). Начало образования гидроксокомплексов при замене катионов смещается в более щелочную область раствора.

Для того, чтобы определить, входит ли железо(П) в состав образующихся комплексов, получены экспериментальные кривые зависимости окислительного потенциала систем от рСг, которые свидетельствуют об отсутствии гидроксокомплексов железа(П). И так, показано, что при изученном интервале рН 1,5-3,0 гидроксильные комплексы образуют только трехвалентное железо.

Анализ экспериментальных наклонов на всех видах представленных кривых дают величины д (атомов Бе(Ш), р (атомов Бе(П)) и к (гидроксильных ионов) для всех трех систем. В изученных системах состав образующихся гидроксокомплексов идентичный, поэтому химическая модель существующих в растворе равновесий будут одинаковыми (табл.1). Её используют для осуществления расчетов с помощью компьютерных программ. Расчёт ионного равновесия позволяет количественно описать влияние природы катионов фона на процесс гидролиза железа (Ш). Уравнения формирования гидроксокомплек-сов приведены в таблице 2.

Таблица 1. Химическая модель ионных равновесий систем: Бе (Ш) - Бе (II) - К(Н)№О3 - Н2О, Бе (Ш) - Бе (II) -№а(Н)№О3 - Н2О и Бе (Ш) - Бе (II) - Ь1(Н)№О3 - Н2О; Сре(Ш) - Сре (П)=И0-4 моль/л, температуре 308,16 К и ионной силе раствора 0,5 моль/л.

№, Бе (III) Бе (II) 0Н- Состав образующихся

п/п (д) (р) (к) Комплексов

1 1 0 0 [Ге(Н20)б]3+

2 0 1 0 [Бе(Н20)б]2+

3 1 0 1 [Ге(0Н)(Н20)5]2+

4 2 0 2 [Ге2(0Н)2(Н20)10]4+

5 1 0 2 [Ге(0Н)2(Н20)4]+

6 1 0 3 [Ге(0Н)3(Н20)3]0

Таблица 2. Уравнения формирования гидроксокомплексов в системах:

Бе (III) - Бе (П) - К(Н)№О.3 - Н2О, Бе (III) - Бе (П) -№а(Н)№О.3 - Н2О и Бе (III) - Бе (П) - Ь1(Н)№О3 - Н2О;

п/п Состав образующ. комплексов Уравнения формирования Гидроксокомплексов

1 [Ге(Н20)б]3+ [Ге(Н20)б]3+

2 [Ре(Н20)6]2+ [Бе(Н20)б]2+

3 [Ре(0Н)(Н20)5]2+ [Бе(Н20)б]3++Н0Н о [Бе(0Н)(Н20)5]2+ + Нз0+

4 [Ре2(0Н)2(Н20)ю]4+ 2[Бе(0Н)(Н20)5]2+ о [Ре2(0Н)2(Н20)ю]4+

5 [Бе(0Н)2(Н20)4]+ [Ре(0Н)(Н20)5]2++Н0Н о [Бе(0Н)2(Н20)4]+ + Нз0+

6 [Бе(0Н)з(Н20)з]0 [Бе(0Н)2(Н20)4]+ + Н0Н о [Ре(0Н)з(Н20)з]° + Нз0+

Для определения устойчивости образующихся гидроксокомплексов применена окислительная функция Юсупова [8]. Используя общее уравнение окислительного потенциала системы, с учётом предполагаемых составов комплексов выведена теоретическая окислительная функция, которая представляется следующим уравнением:

с = И3/^ +К101 • И2 + Ж^ • о1^ • и2 +К102 • И+К103 (1)

где: ^т - теоретическая окислительная функция; Ь = [Н ] - активность ионов водорода; Кюь К202, Кю2 и Кюз - значения констант гидролиза следующих гидроксокомплексов: [Те(0Н)(Н20)5]2 , [Ее2(ОИ)2(И20)1о]4+, [Ре(0Н)2(Н20)4]+ и Ее(0Н)з, соответственно, О2о2 - равновесная концентрация димера [Бе2(0Н)2(Н20)1о]4+.

Рисунок 2. Зависимость логарифма теоретической (pf) и экспериментальной pf3 окислительной функций от рН для систем: Fe (Ш) - Fe (II) - Li(H)N03 - H2O, Fe (Ш) - Fe (II) -Na(H)N03 - H2O и Fe (Ш) - Fe (II) - K(H)N03 - H20. Кривые относится к следующим фоновым электролита: 1 экспериментальная) и 2 (теоретическая) - LiNO3; 3 (экспериментальная) и 4 (теоретическая) -NaNO3; 5 (экспериментальная) и (6) теоретическая - KNO3. при температуре 308,16 К, I = 1,00

моль/л

С помощью фрагментов уравнения для окислительной функции были вычислены приближенные константы гидролиза. Затем, эти значения подставлялись в общее уравнение и на компьютере по программе Excel методом последовательного приближения теоретической окислительной функции с экспериментальной, после 9 - 10 итераций определялись численные значения констант гидролиза всех образующихся гидроксокомплексов [9,10]. Обработка результатов расчетов проводилась с доверительной вероятностью Р = 0,95. Приближение констант гидролиза проводилось до совпадения теоретической окислительной функции с экспериментальной в пределах ± 1-3 мВ. В изученных трех системах количество и состав образующихся гидроксоокмплексов идентичны. Однако, области образования и существования по шкале рН, а так же устойчивость комплексов (табл. 3) и максимальная степень их накопления отличаются.

Анализ полученных данных показывает, что область существования первого комплекса состава: [Fe(OH)(H2O)5] при замене катионов в установленном ряду сдвигается в более щелочную среду, его максимальная степень накопления, при этом, увеличивается от 10 до 26 %. От лития к калию константа гидролиза уменьшается. Димерный комплекс состава [Fe2(OH)2(H2O)10]4+ образуется в пределах рН 2,4-2,5 и максимальная его доля составляет от 1 до 4 %, а константа гидролиза незначительно изменяется в пределах 3,32 - 3,40. Комплекс состава [Fe(OH)2(H2O)4] образуется в пределах рН 2,4-3,0, максимальная степень его образования при рн 2,1 -3,0 увеличивается от 17, 24 до 55 %, соответственно. Константа гидролиза указанного соединения в зависимости от системы изменяется от -lg^^ = 5,19 ± 0,03 до -lg^^ = 6,02 ± 0,03. Гидроксид Fe(III) состава [Fe(OH)3(H2O)3]0 образуется в пределах рН 2,5-3,2, максимальная степень его образования изменяется от 31 до 34 и 46 %, при значениях констант -lg^pk = 8,44 ± 0,018; -lg^pi = 8,65 ± 0,016 и -lg^^ = 8,82 ± 0,016. Константа гидролиза мономерного гидроксокомплекса железа (Ш) [Fe(OH)(H2O)5] + в ряду K(H)N03 - Na(H)N03 - Li(H)N03 увеличивается, причем влияние концентрации фоновых электролитов на процесс гидролиза при малых значениях ионной силы идентичны, но отличаются с возрастанием I > 0,50 моль/л.

Таблица 3. Значения рК гидроксокомплексов железа (Ш) при температуре 298,16 К, различных

№, Состав Электролитный фон

п/п комплекса рКарк LiNO3 NaNO3 KNO3

1 [Fe(OH)(H2O)5]2+ рКШ1 2,74 ± 0,040 2,93 ± 0,03 3,39 ± 0,030

2 [Fe2(OH)2(H2O)10]4+ рК202 3,19± 0,020 3,26 ± 0,02 3,72± 0,030

3 [Fe(OH)2(H2O)4]+ рК102 5,18± 0,010 5,22 ± 0,05 5,66± 0,06

4 [Fe(OH)3(H2O)3]° рК102 8,52± 0,02 8,63 ± 0,06 8,94± 0,060

Устойчивость гидроксокомплексов состава [Ре(0Н)2(Н20)4] [Ре(0Н)3(Н20)3] в указанном ряду возрастает. Известно, что катионы индеферентных электролитов по-разному действуют на структуру растворителя. Катионы одновалентных металлов сами образуют аквакомплексы в растворах, причем константы гидролиза уменьшается в ряду Ы - № - К . Более резкое изменение основности при переходе от № к Ь1, чем от калия к натрию обусловлено увеличением ковалентности связи у лития, по сравнению с ионными связами натрия и калия. Возрастание рК гидролиза Fe (Ш) в ряду Ы - № - К (табл. 3), очевидно, является следствием возрастания

структурирующего действия катиона в этом ряду. Анион NO3- действует деструктурирующе, вероятно, в случае LiNO3 и NaNO3 преобладает действие аниона на структуру воды, а в случае KNO3

- катиона.

ЛИТЕРАТУРА

1. Исмаилова, М.А. Влияние природы катионов электролита на процесс гидролиза Бе (Ш) в нитратном фоне. / М.А. Исмаилова, Э.Ф. Файзуллоев, М.М. Рахимова, З.Н. Юсупов. // Материалы республиканской конференции «Координационная химия и ее значение в развитии народного хозяйства» с международным участием. - Душанбе. 2011. - С. 82 - 87.

2. Файзуллоев, Э.Ф. Влияние температуры на процесс гидролиза Fе (Ш) в нитрататном фоне. / Э.Ф. Файзуллоев, М.А. Исмаилова, М.М. Рахимова. // Материалы республиканской научно - теоретической конференции профессорского-преподавательского состава и сотрудников ТНУ. - Душанбе: 2012. - С. 42 - 45.

3. Rakhimova, M. Iron Complexes with Monocaiboxylate Anions: Models of Their Formation /M. M. Rakhimova, T. M. Nurmatov, N. Z. Yusupov, M. A. Ismailova, E. Faizullaev. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2013. - Vol. 58. - No. 6.

- РР. 719 - 723.

4. Якубов, Х.М. Применение оксредметрии в комплексообразовании / Х.М. Якубов // - Душанбе: Дониш. 1966. -119 с.

5. Никольский, Б.П. Оксредметрия / Б.П. Никольский, В.В Пальчевский, А.А. Пендин, Х.М. Якубов // - Л.: Химия. 1975. - 304 с.

6. Захарьевский, М.С. Оксредметрия / М.С. Захарьевский // - Л.: Химия. 1968. - 118 с.

7. Файзуллоев, Э.Ф. Процессы образования гидроксокомплексов железа (Ш) / Э.Ф. Файзуллоев // Дисс. канд. хим. наук

- Душанбе. - 2015. - 132 с.

8. Юсупов, З.Н. Способ определения состава и констант образования координационных соединений / З.Н. Юсупов // Патент РТ № TJ 295. Заявка № 37000501. Опуб. в бюлл. № 21. - 2001г.

9. Rahimova, M.M. Hidroxyl Complexation of Fe (IH)-Fe(II)-Na(H)aO4-H2O / M. Rahimova, J.A. Davlatshoeva, E.F. Fayzulloev A.K. Ismatov // American Journal of Chemictry and Application, 2016; 3(3). -13-18p.

10.Файзуллоев, Э.Ф. Гидроксильное комплексообразование Fе (Ш) на различных электролитных фонах / Э.Ф. Файзуллоев, М.М. Рахимова, М.А. Исмоилова, Дж.А. Давлатшоева // Вестник ТНУ. Серия естественных наук. -Душанбе: Сино, 2016. - № % (216). -С.197-200.

ВЛИЯНИЕ КАТИОНОВ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ГИДРОКСИЛЬНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗА(Ш)

Методом окислительного потенциала Кларка-Никольского изучены процессы гидроксильного комплексообразования Fe(III) в трех окислительно-восставновительных системах: Fe (III) - Fe (II)

- Li(H)N03 - Н2О; Fe (III) - Fe (II) -Na(H)N03 - НО и Fe (III) - Fe (II) - K(H)N03 - HO Показано формирование во всех изученных системах 4 гидроксокомплексов состава: [Fe(OH)(H2O)5]2+, [Fe2(OH)2(H2O)io]4+, [Fe(OH)2(HO)4]+ и [ Fe(OH)3 (H2O)3]°. Установлено, что катионы фонового электролита оказывают влияние на устойчивость и область доминирования комплексов, но на их состав нет.

Ключевые слова: окислительный потенциал, гидроксокомплекс, железо(Ш), железо(И), литий, натрий, калий, катион, состав, электролит.

THE INFLUENCE OF BACKGROUND ELECTROLYTE CATIONS ON HYDROXYL

COMPLEX FORMATION OF Fe (Ш)

The Clark-Nikolsky oxidation potential method was used to study the processes of hydroxyl complexation of Fe (III) in three redox systems: Fe(III)-Fe(II) - Li(H)NO3-H2O; Fe(III) - Fe(II) -Na(H)NO3

- H2O and Fe(III) - Fe(II) - K(H)NO3 - H2O. The formation in all studied systems of 4 hydroxo complexes with the composition: [Fe(OH)(H2O)5]2+, [Fe2(OH)2(HO)io]4+, [Fe(OH)2(H2O)4]+ end [Fe(OH)3(H2O)3]0. It was found that the cations of the background electrolyte affect the stability and the dominance of the complexes, but do not affect their composition.

Key words: oxidation potential, hydroxo complex, iron (III), iron (II), lithium, sodium, potassium, cation, composition, electrolyte. Сведение об авторах:

Файзуллозода Э. Ф. -кх.н., доцент, декан химического факультета ТНУ. Адрес: 734025, Душанбе, пр. Рудаки, 17, химический факультет ТНУ. Тел. (+992)93-856-96-69. Е-mail: e-mail:e120286@inbox.ru

Рахимова М. -д.х.н., профессор, профессор кафедры физической и коллоидной химии химического факультета ТНУ. Адрес: 734025, Душанбе, пр. Рудаки, 17, химический факультет ТНУ. Тел. (+992)918-76-90-70. Е-meil:muboshire09@mail.ru Давлатшоева Дж.А. - кх.н., доцент, заведующая кафедрой физической и коллоидной химии химического факультета ТНУ. Адрес: 734025, Душанбе, пр. Рудаки, 17, химический факультет ТНУ. Тел.(+992)93-898-96-62. E-mail: kfk1964@mail.ru

Бобоев М.У.- к.х.н., ст. преподаватель кафедры физической и коллоидной химии химического факультета ТНУ. Адрес: 734025, Душанбе, пр. Рудаки, 17, химический факультет ТНУ. Тел. (+992)918-90-90-66. Е-mail: bmu.251288@mail.ru Кабутаршоева Н.У.- научный сотрудник НИИ Адрес: 734025, Душанбе, пр. Рудаки, 17, химический факультет ТНУ. Тел. (+992)93-771-05-62. Е-mail: nargis84@mail.ru About the authors:

Fayzullozoda E. F.-Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Dean of the Faculty of Chemistry of TNU. Address: 17 Rudaki Ave., Dushanbe, 734025, Faculty of Chemistry, TNU. Tel. (+992)93-856-96-69. E-mail: e-mail:e120286@inbox.ru

Rakhimova M.-Doctor of Chemical Sciences, Professor, Professor of the Department of Physical and Colloidal Chemistry, Faculty of Chemistry, TNU. Address: 17 Rudaki Ave., Dushanbe, 734025, Faculty of Chemistry, TNU. Tel. (+992) 918-76-90-70. Е-mail:muboshira09@mail.ru Davlatshoeva J. A.-Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, the Head of the Department of Physical and Colloidal Chemistry, Faculty of Chemistry, TNU. Address: 17 Rudaki Ave., Dushanbe, 734025, Faculty of Chemistry, TNU. Tel. (+992)93-898-96-62. E-mail: kfk1964@mail.ru

Boboev M. U.-Candidate of Chemical Sciences, Senior lecturer of the Department of Physical and Colloidal Chemistry of the Faculty of Chemistry of TNU. Address: 17 Rudaki Ave., Dushanbe, 734025, Faculty of Chemistry, TNU. Tel. (+992) 918-90-90-66. E-mail: bmu.251288@mail.ru Kabutarshoeva N. U.-Research Associate of the Research Institute. Address: 17 Rudaki Ave., Dushanbe, 734025, Faculty of Chemistry of TNU.

УКД 541.123.7

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

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ CaSO4-CaCO3-Ca(HCO3)2-CaF2-H2O при 250С

СолиевЛ.,МусоджонзодаДж, ИмомоваЛ.,.ДжабборовИ, Назарзода С., ТалабМ.

Таджикский государственный педагогический университет им. САйни

Исследуемая пятикомпонентная система Са804-СаС03-Са(НС03)2-СаР2-Н20 является составной частью более сложной шестикомпонентной системы К,Са//804,С03,НС03,Б-Н20, закономерности фазовых равновесий в которой определяют условия галургической переработки минерального сырья, содержащего сульфаты, карбонаты, гидрокарбонаты, фториды калия и кальция, а также регенерации жидких отходов производства алюминия, содержащих эти соли [1-2].

Исследование многокомпонентных систем, в т.ч. водно-солевых, вызывает значительные затруднения, связанные с идентификацией равновесных твердых фаз, построением диаграмм состояния, большими материальными затратами и временных ресурсов. Поэтому, они мало исследованы. В частности, анализ литературы показывает, что пятикомпонентная система СаБ04-СаС03-СаНС03-СаБ2-Н20 ни кем не исследована [3], а составляющие её четырёхкомпонентные системы исследованы методом растворимости [4-7].

В данной работе рассматриваются результаты определения фазовых равновесий на геометрических образах приведенной системы, с последующим построением её фазовой диаграммы, методом трансляции [8-9]. Метод трансляции, разработанный на основе принципа совместимости элементов строения частных и общих систем в одной диаграмме [10]. Он позволяет по данным о фазовых равновесиях в n-компонентных системах прогнозировать фазовые равновесия в n+1 - компонентных системах и строить их замкнутую схематическую [11] фазовую диаграмму (фазовый комплекс).

Исследуемая пятикомпонентная система Са804-СаС03-Са(НС03)2-СаБ2-Н20 состоит аз следующих четырёхкомпонентных систем: СаБ04-СаС03-Са(НС03)2 -Н20; Са804-СаС03-СаБ2-Н20; СаБ04-Са(НС03)2-Сар2-Н20 и СаС03-Са(НС03)2-СаБ2-Н20.

Согласно [3-7], все четырёхкомпонентные системы, составляющие пятикомпонентную систему Са804-СаС03-Са(НС03)2-СаБ2-Н20, являются эвтоническими, так как для каждой из них характерно по одной нонвариантной точке со следующими равновесными твердыми фазами: для системы СаБ04-СаС03-Са(НС03)2 -Н20: Гп+Сц+СаГ (Ei4); для системы СаС03-Са(НС03)2-Сар2-Н20: Сц+СаГ+Фо (Е24). для системы СаБ04-СаС03-Сар2- Н20: Гп+Сц+Фо (Е34); для системы СаБ04-Са(НС03)2-Сар2- Н20: Гп+СаГ+Фо. (Е44);

Здесь и далее Е обозначает нонвариантную точку с верхним индексом, указывающим на кратность точки (компонентность системы) и нижним индексом, указывающим на её порядковый

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.