Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2

Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2

В статье изложены результаты исследования процессов образования железокислородных структур в системе Fe0 — H2O — O2 в диапазоне значений рН дисперсионной среды от 1 до 12. В зависимости от формы нахождения катионов железа в дисперсионной среде выделены пять диапазонов значений рН, для которых описан...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2008
Hauptverfasser: Прокопенко, В.А., Лавриненко, Е.Н., Мамуня, С.В., Буданкова, С.Н.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України 2008
Schlagworte:
Консолидированные наноструктурные материалы, нанокомпозиты
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12765
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2 / В.А. Прокопенко, Е.Н. Лавриненко, С.В. Мамуня, С.Н. Буданкова // Наноструктурное материаловедение. — 2008. — № 1. — С. 59-72. — Бібліогр.: 27 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-12765
record_format dspace
spelling Прокопенко, В.А.
Лавриненко, Е.Н.
Мамуня, С.В.
Буданкова, С.Н.
2010-10-21T14:23:50Z
2010-10-21T14:23:50Z
2008
Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2 / В.А. Прокопенко, Е.Н. Лавриненко, С.В. Мамуня, С.Н. Буданкова // Наноструктурное материаловедение. — 2008. — № 1. — С. 59-72. — Бібліогр.: 27 назв. — рос.
1996-9988
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12765
544.77 + 544.636.638
В статье изложены результаты исследования процессов образования железокислородных структур в системе Fe0 — H2O — O2 в диапазоне значений рН дисперсионной среды от 1 до 12. В зависимости от формы нахождения катионов железа в дисперсионной среде выделены пять диапазонов значений рН, для которых описаны основные реакции фазообразовательного процесса и схемы фазовых трансформаций. Определены оптимальные значения рН формирования каждой модификации оксидов и моногидратов железа, которые образуются в системе Fe0 — H2O — O2.
У статті викладено результати вивчення процесів утворення залізокисневих структур у системі Fe0 — H2O — O2 в діапазоні значень рН дисперсійного середовища від 1 до 12. Залежно від форми знаходження катіонів заліза в дисперсійному середовищі виділено п’ять діапазонів значень рН, для яких проведено опис головних реакцій процесу фазоутворення та схем фазових перетворень. Визначені оптимальні значення рН формування кожної модифікації оксидів і моногідратів заліза, які утворюються в системі Fe0 — H2O — O2.
The work deals with the performed investigation of the processes for the formation of the iron- oxygen structures in the system Feo—H2O—O2 in the range of the pH values of dispersion medium from 1 to 12. Five ranges of the pH values for which the main reactions of phase formation process and the schemes of phase transformations have been described depending on iron cation form being in dispersion medium. The optimal pH values of the formation of every modification of iron oxides and monohydrates, which are formed in the system Feo— H2O—O2 have been determined.
ru
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
Консолидированные наноструктурные материалы, нанокомпозиты
Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
spellingShingle Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
Прокопенко, В.А.
Лавриненко, Е.Н.
Мамуня, С.В.
Буданкова, С.Н.
Консолидированные наноструктурные материалы, нанокомпозиты
title_short Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
title_full Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
title_fullStr Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
title_full_unstemmed Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2
title_sort влияние значения рн среды на формирование структур в системе fe0-h2o-o2
author Прокопенко, В.А.
Лавриненко, Е.Н.
Мамуня, С.В.
Буданкова, С.Н.
author_facet Прокопенко, В.А.
Лавриненко, Е.Н.
Мамуня, С.В.
Буданкова, С.Н.
topic Консолидированные наноструктурные материалы, нанокомпозиты
topic_facet Консолидированные наноструктурные материалы, нанокомпозиты
publishDate 2008
language Russian
publisher Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
format Article
description В статье изложены результаты исследования процессов образования железокислородных структур в системе Fe0 — H2O — O2 в диапазоне значений рН дисперсионной среды от 1 до 12. В зависимости от формы нахождения катионов железа в дисперсионной среде выделены пять диапазонов значений рН, для которых описаны основные реакции фазообразовательного процесса и схемы фазовых трансформаций. Определены оптимальные значения рН формирования каждой модификации оксидов и моногидратов железа, которые образуются в системе Fe0 — H2O — O2. У статті викладено результати вивчення процесів утворення залізокисневих структур у системі Fe0 — H2O — O2 в діапазоні значень рН дисперсійного середовища від 1 до 12. Залежно від форми знаходження катіонів заліза в дисперсійному середовищі виділено п’ять діапазонів значень рН, для яких проведено опис головних реакцій процесу фазоутворення та схем фазових перетворень. Визначені оптимальні значення рН формування кожної модифікації оксидів і моногідратів заліза, які утворюються в системі Fe0 — H2O — O2. The work deals with the performed investigation of the processes for the formation of the iron- oxygen structures in the system Feo—H2O—O2 in the range of the pH values of dispersion medium from 1 to 12. Five ranges of the pH values for which the main reactions of phase formation process and the schemes of phase transformations have been described depending on iron cation form being in dispersion medium. The optimal pH values of the formation of every modification of iron oxides and monohydrates, which are formed in the system Feo— H2O—O2 have been determined.
issn 1996-9988
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/12765
citation_txt Влияние значения рН среды на формирование структур в системе Fe0-H2O-O2 / В.А. Прокопенко, Е.Н. Лавриненко, С.В. Мамуня, С.Н. Буданкова // Наноструктурное материаловедение. — 2008. — № 1. — С. 59-72. — Бібліогр.: 27 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT prokopenkova vliânieznačeniârnsredynaformirovaniestrukturvsistemefe0h2oo2
AT lavrinenkoen vliânieznačeniârnsredynaformirovaniestrukturvsistemefe0h2oo2
AT mamunâsv vliânieznačeniârnsredynaformirovaniestrukturvsistemefe0h2oo2
AT budankovasn vliânieznačeniârnsredynaformirovaniestrukturvsistemefe0h2oo2
first_indexed 2025-11-27T01:31:30Z
last_indexed 2025-11-27T01:31:30Z
_version_ 1850791091917291520
fulltext 59 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 Â. À. Ïðîêîïåíêî, Å. Í. Ëàâðèíåíêî, Ñ. Â. Ìàìóíÿ, Ñ. Í. Áóäàíêîâà Èíñòèòóò áèîêîëëîèäíîé õèìèè èì. Ô.Ä. Îâ÷àðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû 03142 Êèåâ, á. Àêàäåìèêà Âåðíàäñêîãî, ¹42, Óêðàèíà ÂËÈßÍÈÅ ÇÍÀ×ÅÍÈÉ ðÍ ÑÐÅÄÛ ÍÀ ÔÎÐÌÈÐÎÂÀÍÈÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐ Â ÑÈÑÒÅÌÅ Fe0 — H 2 O — O 2 У статті викладено результати вивчення процесів утворення залізокисневих структур у системі Fe0 — H2O — O2 в діапазоні значень рН дисперсійного сере- довища від 1 до 12. Залежно від форми знаходження катіонів заліза в дисперсій- ному середовищі виділено п’ять діапазонів значень рН, для яких проведено опис головних реакцій процесу фазоутворення та схем фазових перетворень. Визна- чені оптимальні значення рН формування кожної модифікації оксидів і моно- гідратів заліза, які утворюються в системі Fe0 — H2O — O2 . Ââåäåíèå В настоящее время пристальное внимание ученых уделено разработке технологических приемов получения материалов с наноразмерной структурой. Нано- и микроразмерные желе- зокислородные соединения нашли свое применение в некото- рых отраслях: при изготовлении принципиально новых маг- нитных носителей [1, 2]; магнитоуправляемых датчиков [3]; ап- пликационных материалов и сорбентов на их основе [4], коллоидных носителей для активной доставки лекарственных препаратов в магнитном поле [5, 6], вспомогательных веществ лекарственных препаратов [7]; катализаторов [8], сенсоров [9], пигментов [10] и т.д. Выше приведен далеко не полный пере- чень материалов, сырьем для которых могут служить нанораз- мерные железокислородные структуры различных кристалло- графических модификаций. Особый интерес представляют системы, не требующие для получения наноразмерных материалов дорогостоящего обору- Â.À. ÏÐÎÊÎÏÅÍÊÎ, Å.Í. ËÀÂÐÈÍÅÍÊÎ, Ñ.Â. ÌÀÌÓÍß, Ñ.Í. ÁÓÄÀÍÊÎÂÀ, 2008 © ÓÄÊ 544.77 + 544.636.638 Ключові слова: Залізокисневі нано- розмірні структури, фазоутво- рення, фазові перетворення, дисперсійне середовище, зна- чення рН, модифікації оксидів і моногідратів заліза. ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ 60 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ дования, значительных энергетических и ма- териальных затрат. Например, изучаемая нами система Fe0 — H2O — O2, продуктами реакций которой являются наноразмерные железокислородные структуры [11]. Благода- ря своим физико-химическим свойствам та- кие структуры способны развиваться и транс- формироваться по определенным схемам с переходом в устойчивые микроразмерные фазы оксидов и моногидратов железа различ- ных кристаллографических модификаций [12]. В зависимости от условий проведения процесса фазообразования в составе железо- кислородных соединений преобладают те или иные нано- и микроразмерные модифи- кации оксидов и гидроксидов железа [13], об- ладающие уникальными физико-химически- ми (сорбционной и каталитической активно- стью и магнитными свойствами и т.д.). Анализ литературных данных однознач- но указывает на то, что в растворах и при- родных объектах одним из основных фак- торов, определяющих тип первичных заро- дышевых железокислородных структур, их дальнейшее формирование и развитие с об- разованием устойчивых соединений, явля- ется значение рН водной среды, с которой контактирует система [14]. При этом значе- ние рН влияет либо на устойчивость той или иной модификации моногидратов и оксидов железа в этих условиях, либо инициирует их трансформацию в иное соединение, устой- чивое в такой среде [15]. Одновременно при формировании железокислородных соеди- нений процессы фазообразования связаны с возможностью прохождения процессов гидратации и гидролиза солей и катионов железа, образования соответствующих ак- вагидроксокомплексов и формирования оп- ределенного типа протопродуктов реакций фазообразования, например протолепидок- рокитов или ферригидрита. Проведенные нами ранее исследования процессов фазообразования в системе Fe0 — H2O — O2 позволили показать осно- вополагающую роль зародышевых нано- размерных структур в процессах формиро- вания оксидов и моногидратов железа различных кристаллографических модифи- каций и их последующих фазовых транс- формациях в спектр нано- и микроразмер- ных оксидов и моногидратов железа [11]. Были исследованы влияние катионного состава дисперсионной среды, в частности степени окисления железа [16] и насыщен- ности раствора кислородом воздуха [17], на процессы зарождения железокислородных соединений, тип наноразмерных зародыше- вых структур и механизмы их дальнейше- го развития. В работе [11] показано, что процесс фазообразования в системе Fe0 — H2O — O2 пространственно разделен и локализован непосредственно на поверх- ности металлического железа (ПСЖД), в приповерхностном слое (ППСЖД) и в ра- створе на удаленном от поверхности рас- стоянии. В ходе исследования [11] было освещено влияние места локализации фазо- образовательного процесса на формиро- вание первичных наноразмерных зароды- шевых структур протолепидокрокитов и ферригидрита и определены основные механизмы начальной стадии зарождения железокислородных фаз. Цель настоящего исследования — изуче- ние влияния значения рН водной дисперси- онной среды в системе Fe0 — H2O — O2 на процессы зарождения наноразмерных желе- зокислородных структур и фазовые транс- формации в условиях свободного доступа кислорода воздуха к границе раздела: раст- вор — воздух — поверхность железа. Методика эксперимента. Моделирование процесса фазообразования проводили на дис- ковой установке, описанной в работе [16], представляющей собой диск, изготовленный из стали-3, надетый на ось и вращающийся таким образом, что обеспечивается попере- менный контакт его поверхности с воздухом и дисперсионной средой. Перед эксперимен- том поверхность диска обрабатывали 2 н. ра- створом H2SO4 по методике [18], что обеспе- чивало удаление железокислородных соеди- нений с поверхности и ее активацию. 61 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 Дисперсионной средой служила вода; значе- ния рН устанавливали добавлением раство- ров NaOH (1 н.) и HCl (1,5 н.). Исследования наноразмерных частиц проводили c помощью электронной микроскопии и Мессбауэровс- кой спектроскопии; для исследования микро- размерных частиц дополнительно были при- менены рентгенофазовый и дифференциаль- ный термографический анализы; по ходу эксперимента контролировался химический состав и значение рН дисперсионной среды. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÷àñòü Образование железокислородных структур и их развитие в системе Fe0 — H2O — O2 в зависимости от значения рН среды связано с процессом ионизации железа, насыщеннос- тью системы кислородом воздуха (доступом кислорода воздуха к местам формирования фаз) и формой существования в данной среде гидролизованных и гидратированных катио- нов и комплексов железа. Последний из пере- численных факторов определяет реакции вза- имодействия компонентов в системе, приво- дящие к зарождению той или иной предфазы железокислородных структур и их последую- щее развитие с формированием устойчивых фаз моногидратов и оксидов железа. В результате проведенных эксперимен- тальных исследований нами были выделе- ны пять диапазонов значений рН, в кото- рых механизмы фазообразования тесно свя- зываются с процессами гидролиза катионов железа. Ниже рассмотрены особенности процессов образования нано- и микрораз- мерных железокислородных структур в си- стеме Fe0 — H2O — O2 в каждом из предла- гаемых диапазонов значений рН. Процессы образования нано- и микрораз- мерных железокислородных структур в сис- теме Fe0 — H2O — O2 при значениях рН дис- персионной среды 1,0—2,0. В данном диапазоне значений рН катионы Fe2+, поступающие в дисперсионную среду в результате ионизации металлического железа, подвергаются быстрому окислению до Fe3+, что связано с конструкционной особенностью модельной установки [19]. Как следует из ра- боты [20], при значении рН = 1,5 в дисперсион- ной среде начинается гидролиз катионов Fe3+ со стадийным образованием одноядерных гид- роксокомплексов FeOH2+ и Fe(OH)2 +, где на их долю приходится до 50 % находящегося в сис- теме ионизированного железа. Одновременно в дисперсионную среду поступают гидратиро- ванные катионы Fe2+, являющиеся продукта- ми растворения Fe0. Таким образом, в реакции фазообразования в области значений рН = 1...2 вступают одноядерные гидроксокомплексы Fe (ІІІ) и катионы Fe (ІІ), что определяет ход фа- зообразовательного процесса и продукты его реакций. Анализ данных РФА показал, что на ПСЖД преобладают фазы моногидратов железа, преимущественно β-FeOOH и δ-FeOOH модификаций и в меньшей степе- ни лепидокрокит γ-FeOOH. В таких услови- ях проходит образование оксида железа — гематита α-Fe2O3. Зарождение и развитие пе- речисленных структур проходит с участием разных катионов железа по двум ветвям пред- лагаемой нами схемы (рис. 1). Механизм процесса фазообразования с участием гидроксокомплексов железа (ІІІ) включает в себя формирование на ПСЖД ферригидрита (реакции (1), (2), (3)), при вза- имодействии с гидроксокомплексами [Fe(OH)]2+ и [Fe(OH)2] + способен трансфор- мироваться в гематит по реакциям (4) и (5) (“гетитное” направление развития фаз). 10Fe3+ + 30OH- → 5Fe2O3·9H2O + 6H2О, (1) 20[Fe(OH)]2+ + 5О2 + 18H2O + 20 = = 2[5Fe2O3·9H2O] + 20H+, (2) 20[Fe(OH)2] + + 5О2 + 20 = =2[5Fe2O3·9H2O] + 2H2O, (3) [5Fe2O3·9H2O] + 10[Fe(OH)]2+ = =10α-Fe2O3 + 4H2O + 20H+, (4) [5Fe2O3·9H2O] + 10[Fe(OH)2] + = 10α-Fe2O3 + 14H2O + 10H+. (5) 62 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ Источником электронов для реакций, проходящих в системе, является процесс ионизации железа; гидроксид-ионы образу- ются за счет частичной ассимиляции элект- ронов деполяризаторами — кислородом воз- духа и водой по известным реакциям Fe0 → Fe2+ + 2 ; (6) 2H2O + O2 + 4 = 4OH–. (7) Образование фаз лепидокрокита и дель- та-моногидрата железа, наоборот, проходит по “лепидокрокитному” направлению с уча- стием катионов Fe2+ по пути образования сначала неустойчивого гидроксида Fe(OH)2 с его последующей трансформацией либо непосредственно в фазу δ-FeOOH по реакции (8), либо через стадию образования зеленых промежуточных соединений [15], в γ-FeOOH. 2Fe(OH)2 + 0,5O2 = = 2δ-FeOOH + H2O (8) Установлена прямая корреляционная за- висимость между возможностью существова- ния в дисперсионной среде одноядерных гид- роксокомплексов железа (ІІІ) при значении рН = 1...2 и наличием в составе осадка фазы δ-FeOOH, что делает правомерным предпо- ложение о механизме реакций его образова- ния с участием указанных катионных форм железа со степенью окисления (ІІІ): 2[Fe(OH)]2+ + О2 + 4 = = 2δ-FeOOН, (9) 2[Fe(OH)2] + = = 2δ-FeOOH + 2Н+. (10) Присутствие в системе анионов хлора в количестве не менее 20 мг/дм3 инициирует фор- мирование фазы β-FeOOH, полная формула которого имеет вид Fe8(O, OH)16(Cl, OH)<2 [21]. Предполагаемыми нами схемами образова- ния β-FeOOH являются: 8[Fe(OH)]2+ + 2Cl– + 8О2 + 10OH– + 4 → Fe8(O, OH)16(Cl, OH)2, (11) 8[Fe(OH)2] + + 2Cl– + 8О2 + 2OH– + 4 → Fe8(O, OH)16(Cl, OH)2. (12) Oтметим, что присутствие хлора влияет только на формирование фазы β-FeOOH, где он является элементом кристаллической ре- шетки. В структуру других железокислород- ных соединений, полученных в данных усло- виях, анионы хлора не входят и, следователь- но, не учитываются нами при описании реакций их образования. Развитие структур ППСЖД происходит при значении рН не ниже 2. Фазовый состав аналогичен составу структур ПСЖД и допол- няется фазой маггемита γ-Fe2O3. Развитие этой фазы в системе Fe0 — H2O — O2, как было по- казано нами [11], связано с перестройкой крис- Рис. 1. Схема последовательности фазовых трансформаций, проходящих в системе Fe0 — H2O — O2 при значении рН дисперсионной среды 1—2. 63 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 таллической решетки лепидокрокита с выде- лением воды по реакции поликонденсации: 2γ-FeOOH → γ-Fe2O3 + H2O, (13) Исследование процесса фазообразования в дисперсионной среде указывает на то, что в ней проходит образование структур преиму- щественно коагуляционного типа: ферригид- рита, моногидратов железа и в небольшом количестве фазы гематита — по реакциям, приведенным для фаз ПСЖД и ППСЖД. Химический анализ дисперсионной среды показал, что в ней происходит накапливание катионов Fe2+, концентрация которых достига- ет значения 6,5 г/дм3, и практически отсутству- ют свободные катионы и комплексы Fe3+. Фа- зообразование при исходном значении рН = 1 проходит в системе Fe0 — H2O — O2 с участи- ем гидролизованных катионов Fe2+ и Fe3+ и сопровождается, как видно из реакций (1, 2, 4, 5, 10), выделением в дисперсионную среду протонов, что выражается в падении конеч- ных значений рН в среднем на 0,5 единиц. При значении рН = 1,5, как было отмечено ранее, в дисперсионной среде начинается гидролиз катионов Fe3+, вследствие чего в реакциях фазообразования принимают участие другие формы катионов железа. Это изменяет меха- низм образования фаз, реализация которого приводит к поступлению в дисперсионную сре- ду гидроксид-ионов, что закономерно влечет за собой рост конечных значений рН диспер- сионной среды в среднем на 1—2 единицы. Результаты электронно-микроскопичес- ких исследований показали, что размеры ча- стиц и агрегатов находятся в пределах от 10 до 200 нм. На рис. 2, а представлены изобра- жения частиц ферригидрита (100—150 нм) и агрегатов δ-FeOOH (100—200 нм), получен- ные на ПСЖД при рН = 1. На рис. 2, б при- ведены изображения структур моногидратов железа с размером частиц порядка 30 нм и агрегатов более 100 нм, полученных при рН = 2. На рис. 2, в приведена электронная фотография изображения структур, получен- ных на ПСЖД при рН = 2; в их составе пре- обладают агрегаты моногидратов железа (50 нм и более) и частицы гематита с разме- ром зерен 10—25 нм. Для каждой из струк- тур моногидратов и оксидов железа, полу- Рис. 2. Электронно-микроскопические изображения частиц, полученных в системе Fe0 — H2O — O2 в диапазоне значений рН = 1—2: а — ферригидрит (глобулы) и d-FeOOH (пластинки) (поверхность железа, значение рН = 1); б — моногидраты железа (образования неправильной формы) (приповерхностный слой, значение рН = 2); в — моногидраты железа и гематит (зерна) (поверхность железа, значение рН = 2) а б в 64 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ ченных в водных системах, характерны оп- ределенные формы частиц и агрегатов; в ра- боте [15] приведены эталонные микрофотог- рафии таких структур и их характеристики, практически полностью отвечающие харак- теристикам структур, образованным в сис- теме Fe0 — H2O — O2. Процессы структурообразования в систе- ме Fe0 — H2O — O2 при значениях рН диспер- сионной среды 2,5—4,0. В этом диапазоне значений рН в диспер- сионной среде происходит процесс полимери- зации гидроксокомплексов железа (ІІІ) [22] с образованием преимущественно димера Fe2(OH)2 4+ и в меньшей степени Fe2(OH)5+. Од- новременно, как и в сильнокислой области значений рН, в дисперсионной среде присут- ствуют гидратированные катионы Fe2+. Механизм процесса фазообразования, по- видимому, связан с одновременным образо- ванием двух типов зародышевых структур, трансформация которых проходит по двум веткам схемы, предлагаемой на рис. 3. Ос- новными фазами, выделенными в составе осадка, являются гетит, гематит, лепидокро- кит, маггемит, магнетит. На ПСЖД, в результате быстрого течения процесса окисления катионов Fe2+, образу- ются фазы гетита и гематита, как было по- казано нами в работе [11]. Один из возмож- ных механизмов образования фазы гетита в системе Fe0 — H2O — O2, вероятно, аналоги- чен определенному для природных вод [15] и связан с трансформацией фазы ферригидри- та при проникновении в его кристалличес- кую решетку катионов Fe2+, их окислении и последующем перераспределении Fe3+ с из- менением существующей железокислород- ной структуры в более устойчивую. Реакцию, описывающую этот процесс, в общем виде можно представить так: 5Fe2O3·9H2O + 5Fe2+ + 6Н2O = = 15α-FeOOH + 15H+ + 5 . (14) Присутствие в растворе полимеризован- ных гидроксокомплексов железа может из- менить ход процесса, и тогда реакциями об- разования гетита могут быть следующие: 5Fe2O3·9H2O + 5Fe2(OH)2 4+ + 5O2 + 20 = =20α-FeOOH + 4H2O (15) 5Fe2O3·9H2O + 4Fe2(OH)5+ + 5O2 + 20 = =18α-FeOOH + 2H2O. (16) В то же время мы считаем, что такое раз- витие фаз менее вероятно, на что указывает, например, образование фазы гетита в облас- ти значений рН, в которой не могут существо- вать гидролизованные катионы железа (ІІІ). Аналогичным образом возможно измене- ние хода реакций при образовании фаз ге- матита: 5Fe2O3·9H2O + 5Fe2(OH)2 4+ + 5O2 + 20 = =10α-Fe2O3 + 14H2O, (17) 4[Fe2O3·1,8H2O] + 4Fe2(OH)5+ + 5O2 + 20 = =8α-Fe2O3 + 9,2H2O. (18) В ППСЖД проходит формирование фаз по “лепидокрокитному” направлению с образо- ванием зеленых промежуточных продуктов, лепидокрокита, маггемита и магнетита [11]. Рис. 3. Схема последовательности фазовых трансформаций, проходящих в системе Fe0 — H2O — O2 при значении рН дисперсионной среды 2,5—4,0. 65 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 В системе Fe0 — H2O — O2 образование магнетита начинается при более низких зна- чениях рН, что характерно для “мокрого” способа его получения [14], при котором фор- мирование структуры магнетита и ферритов некоторых металлов происходит в диапазо- не значений рН = 5,4...11,0. Механизм обра- зования магнетита в кислой области связан с трансформацией моногидратов железа при участии катионов Fe2+ [11]; в общем виде про- цесс описывается реакцией 2FeOOH + Fe2+ + 2OH- → →FeFe2O4 + 2H2O. (19) Присутствие в системе полимеризованных гидроксокомплексов железа не исключает и иной механизм реакции его образования: 4FeOOH + 4Fe2(OH)2 4+ + 3O2 + 16 = =4Fe3O4 + 6H2O, (20) 2FeOOH + 2Fe2(OH)5+ + 2O2 +5 = = 2Fe3O4 + 2H2O. (21) В дисперсионной среде идентифицируют- ся структуры гетита, лепидокрокита, магге- мита и магнетита. Реакции, описывающие эти фазообразовательные процессы, приве- дены выше. В диапазоне значений рН = 2,5...4,0 в дис- персионной среде накапливаются катионы железа в форме Fe2+; с ростом исходных зна- чений рН концентрации железа в конечных растворах уменьшаются от 350 до 21 мг/дм3. В исследуемом диапазоне значений рН дан- ный показатель увеличивается в среднем на 2 единицы. Результаты электронно-микроскопических исследований, представлены на рис 4. При рН = = 2,5 в ПСЖД (рис. 4, а) проходит образова- ние частиц и агрегатов преимущественно кон- денсационно-кристаллизационной структу- ры; на электронной фотографии представле- ны изображения частиц магнетита (20—40 нм) и гематита (20—30 нм), агрегаты маггемита (50—100 нм). В ППСЖД при рН = 2,5 (рис. 4, б) преобладают коагуляционные структуры протолепидокрокитов и лепидокрокита (игольчатые образования размером 10— 150 нм), а также сферические частицы и агре- гаты ферригидрита (от 50 до 150 нм). Увели- Рис. 4. Электронно-микроскопические изображения частиц, образованнх в системе Fe0 — H2O — O2 в диапазоне значений рН = 2,5—4,0: а — в ПСЖД при рН = 2,5; б — в ППСЖД при рН = 2,5; в — в ПСЖД при рН = 4 а б в 66 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ чение значения рН до 4 приводит к образова- нию более упорядоченных структур. На рис. 4, в представлены изометричные кристаллы лепидокрокита (30—150 нм), шестигранные кристаллы магнетита (50 нм) и зерна гемати- та (10—20 нм). Процессы образования нано- и микрораз- мерных железокислородных структур в сис- теме Fe0 — H2O — O2 при значениях рН дис- персионной среды 4,5—5,5. При значении рН 4,5—5,5 в дисперсион- ной среде процесс фазообразования опреде- ляют только гидратированные катионы Fe2+. В такой системе главными продуктами фа- зообразовательного процесса на поверхнос- ти железа и в его приповерхностном слое яв- ляются лепидокрокит и фазы, образованные в результате его трансформации – магнетит (реакция (17)) и маггемит (реакция (11)). Фер- ригидрит образуется на поверхности железа за счет быстрого окисления катионов Fe2+ и развивается в структуру гетита по реакции (13). В данных условиях в растворе образу- ется всего одна устойчивая фаза лепидокро- кита коагуляционной структуры. Развитие фаз “гетитного” направления выражено сла- бо и локализовано главным образом на по- верхности железа. На основании проведен- ного анализа полученных данных установ- лена схема фазовых трансформаций (рис. 5). Общее содержание катионов железа (Fe2+ + + Fe3+) в дисперсионной среде не превышает 1,7 мг/дм3, а конечное значение рН среды, по срав- нению с исходным, увеличивается на 0,7 единиц. На рис. 6 представлено изображение час- тиц ферригидрита (глобулярные) и протоле- пидокрокитов (удлиненные), полученные в приповерхностном слое при значении рН=5. Процессы образования нано- и микрораз- мерных железокислородных структур в сис- теме Fe0 — H2O — O2 при значениях рН дис- персионной среды 6,0—9,7. В этом диапазоне значений рН в дисперси- онной среде проходит гидролиз катионов Fe2+, причем основной гидролизованной формой является гидроксокатион FeOH+. Конечными продуктами процесса фазообразования в та- Рис. 5. Схема последовательности фазовых трансформаций, проходящих в системе Fe0 — H2O — O2 при значении рН дисперсионной среды 4,5—5,5 Рис. 6. Протопродукты фазообразовательного процесса, полученные в приповерхностном слое при рН = 5 67 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ких условиях являются фазы ферригидрита, гетита, гематита, лепидокрокита, маггемита, магнетита и δ-FeOOH. Схема процесса фазо- образования представлена на рис.7. Фазообразование с участием этого гидроксо- катиона FeOH+ проходит в ПСЖД, ППСЖД, дисперисионной среде по реакциям 10FeOH+ + 8ОН– + 3О2 + 2 = = 5Fe2O3·9H2O, (22) 5Fe2O3·9H2O + 5FeOH+ + ОН– = = 15α-FeOOH + 9Н+ + 5 , (23) 5Fe2O3·9H2O + 4FeOH+ = = 7α-Fe2O3 + 7H2O + 8Н+ + 4 , (24) FeOOH + 2FeОН+ = FeFe2O4 + 3H+ + (23) Обращает на себя внимание факт наличия в составе микроразмерных железокислород- ных соединений δ-FeOOH. По приведенным выше данным его формирование приуроче- но к диапазону рН = 1...2, в котором проис- ходит гидролиз катионов трехвалентного же- леза с образованием FeOH2+ и Fe(OH)2 +. При повышении значений рН и полимеризации гидролизованных катионов железа со степе- нью окисления (ІІІ), фаза δ-FeOOH из соста- ва осадка исчезает. В рассматриваемом диа- пазоне рН в дисперсионной среде гидроли- зуются катионы железа со степенью окисления (ІІ) с образованием FeOH+ и в этих же условиях образуется δ-FeOOH. Реакция его образования может иметь вид 2FeOH+ + О2 + 2 = 2δ-FeOOH. (24) Не исключается последующая трансфор- мация δ-FeOOH в магнетит по реакции 9δ-FeOOH + 3 = = 3Fe3O4 + 3Н2О + 3ОH–. (25) как это было показано на примере пассиви- рующих пленок на железном электроде, на- ходящемся в щелочных растворах [23]. В то же время магнетит, полученный при задан- ном значении рН, неустойчив и способен окисляться, переходя в более устойчивые фазы маггемита и лепидокрокита [24, 25]: Fe3O4 + ОН– = γ-Fe2O3 + + γ-FeOОН + . (26) В дисперсионной среде содержатся “фоно- вые” концентрации катионов железа (1,8– 2,5 мг/дм3); конечные значения рН среды при исходных рН = 6,0...7,0 увеличиваются на 0,5 единиц, а при исходных значениях рН = 8,0... 9,8, наоборот, снижаются на 0,5—2,0 единицы. Электронно-микроскопический анализ образцов, полученных в описываемых усло- виях на начальном этапе фазообразования, характеризуется разнообразием моногидра- тов железа и протопродуктов реакций фазообразования. На рис. 8, а представлены типичные электронно-микроскопические изображения частиц протолепидокрокитов, ферригидрита и δ-FeOOH, полученные в ПСЖД при рН = 7,0. На рис. 8, б приведены агрегаты гетита и δ-FeOOH, частицы прото- лепидокрокита и частица ферригидрита, об- разованные в ППСЖД при рН = 7,0. На рис. 8, в. приведены изображения частиц фер- ригидрита и гетита, образованные в ПСЖД Рис. 7. Схема последовательности фазовых трансформаций, проходящих в системе Fe0 — H2O — O2 при значении рН дисперсионной среды 6,0—9,7 68 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ Рис. 8. Электронно-микроскопические изображения частиц, полученных в диапазоне значений рН = = 6,0—9,7: а — на поверхности железа (рН = 7,0); б — в приповерхностном слое (рН = 7,0); в — на поверхности железа (рН = 9,7); г — в приповерхностном слое (рН = 9,7) б г а в 69 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 при рН = 9,7. На рис. 8, г изображены агрега- ты δ-FeOOH и частицы лепидокрокита, образованные в ППСЖД при рН = 9,7. Процессы образования нано- и микрораз- мерных железокислородных структур в сис- теме Fe0 — H2O — O2 при значениях рН дис- персионной среды 11—12. В данном диапазоне рН в дисперсионной среде не могут существовать гидролизованные и гидратированные катионы железа и, вероят- но, в системе происходит быстрое образова- ние гидроксида Fe(OH)2 и его трансформация в гидроксид Fe(OH)3, условно названный “аморфным гелем трехвалентного железа” [26]: Fe(OH)2 + Н2O - = Fe(OH)3 + H+. (27) Дальнейшие преобразования данного со- единения связаны с процессами структури- рования с образованием коагуляционных фаз моногидратов железа по реакции Fe(OH)3 → FeOOH + H2O. (28) В зависимости от места локализации про- цесса, модификации моногидратов железа изменяются. Так, в ПСЖД образуется фаза гетита, в приповерхностном слое и в диспер- сионной среде присутствуют только части- цы лепидокрокита коагуляционной структу- ры. Схема фазообразовательного процесса представлена на рис. 9. В дисперсионной среде общее содержание железа не превышает 2,8 мг/дм3. Значение рН снижается на 1,0—1,5 единицы по сравнению с исходным, что в отличие от фазообразова- ния в сильнокислой дисперсионной среде, объясняется не только поступлением в нее протонов, а и связыванием в соединения гид- роксид-ионов. Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что в образовании структур в системе Fe0 — H2O — O2 участву- ют все формы катионов железа, существую- щие в дисперсионной среде в диапазоне зна- чений рН от 1 до 12. В то же время в наших исследованиях мы ограничились наиболее представительными из них, не были включе- ны в описание реакций сложные аквагидрок- сокатионы железа (ІІІ), полиядерные гидро- ксокомплексы и т.д. Исходя из этого были выделены пять диапазонов значений рН, за- рождение и образование структур в которых проходят по предложенным нами схемам фазовых трансформаций. В первом из выде- ленных диапазонов (рН = 1...2) в образова- нии структур принимают участие гидратиро- ванные катионы Fe2+ и гидроксокомплексы FeOH2+ и Fe(OH)2 +; во втором (рН = 2,5...4) — происходит процесс полимеризации моно- ядерных гидроксокомплексов с образовани- ем димеров Fe2(OH)2 4+ и Fe2(OH)5+, которые и участвуют в процессе формирования фаз наряду с гидратированными катионами Fe2+; в третьем диапазоне (рН = 4,5...5,5) процесс фазообразования определяют исключитель- но гидратированные катионы Fe2+; в четвер- том (рН = 6,8...9,7) — в фазообразовании участвуют катионы FeOH+; в пятом диапа- зоне (рН = 11...12) в системе происходит об- разование гидроксида Fe (ІІ) и его окисле- ние до гидроксида Fe (ІІІ) с последующим формированием смеси коагуляционных структур. Данные о фазовом составе моногидратов и оксидов железа, образованных в ПСЖД, ППСЖД, дисперсионной среде позволяют выделить оптимальные условия для форми- рования каждой из модификаций. Так, формирование фазы гетита проходит практически во всем диапазоне значений рН в ПСЖД, ППСЖД; наибольшее его количе- ство формируется кислой и нейтральной об- ластями значений рН. В растворе образова- ние гетита прослеживается только до рН = 4. Лепидокрокит также образуется при всех выб- ранных значениях рН в ПСЖД и ППСЖД. Следует отметить, что в растворе количество образованного лепидокрокита растет с увели- чением значения рН и выше рН = 4,5 данная фаза — единственная. Образование бета- моногидрата железа (акаганеита) связано с на- личием в дисперсионной среде анионов хлора 70 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ (не менее 20 мг/дм3). Дельта-моногидрат желе- за обнаруживается в областях существования гидролизованных катионов железа с зарядом (+1 и +2), что, по-видимому, является обязатель- ным условием его формирования. Гематит формируется в кислой и щелочной средах во всех местах локализации фазообразования, оп- ределенных для системы Fe0 — H2O — O2. Фаза маггемита развита в диапазоне значений рН от 2,5 до 10 в ПСЖД и ППСЖД; в дисперси- онной среде диапазон значений рН ее обра- зования сужен от 2 до 4. Фаза ферригидрита развита преимущественно в щелочной облас- ти значений рН. Вероятно, в кислой и нейт- ральной среде указанное соединение полнос- тью связывается и трансформируется. Диапа- зон значений рН, в котором обнаруживается фаза магнетита, практически полностью со- впадает с условиями существования фазы маг- гемита. Предполагается, что указанные фазы могут существовать вместе и даже образовы- вать твердые растворы либо маггемит в дан- ных условиях является продуктом деструкции магнетита. На рис. 10. представлены результаты хи- мического анализа растворов, позволяющих судить об интенсивности связывания кати- онных форм железа в соединения. Из представленных данных видно, что накапливание железа в дисперсионной среде происходит в кислой области значений рН, что объясняется прохождением процесса ионизации железа и недостаточной скорос- тью связывания катионов железа в фазы же- лезокислородных соединений. При исходном значении рН = 5 и выше процессы выхода в дисперсионную среду катионов и комплек- сов железа и фазообразования уравновеше- ны, что выражается в практически полном связывании катионов железа в фазы его ок- сидов и моногидратов. Изменение конечных значений рН диспер- сионной среды (рис. 11) позволяет судить о пути прохождения реакций фазообразования с поступлением в дисперсионную среду либо протонов, что приводит к снижению значений рН, либо гидроксид-ионов, что, соответствен- но, выражается в росте указанного показате- ля. Такие данные позволяют более точно опи- сать реакции фазообразовательного процесса и выбрать более предпочтительные из возмож- ных с учетом наличия реакционно способных компонентов системы. Так, в диапазоне исход- ных значений рН от 1,3 до 7,0 процесс фазооб- разования проходит в условиях либо поступ- Рис. 9. Схема последовательности фазовых трансформаций, проходящих в системе Fe0 — H2O — O2 при значении рН дисперсионной среды 11—12 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 2 6 8 10 12 рН gC, мг·дм–3 1 2 Рис. 10. Зависимость содержания катионов железа в дисперсионной среде от ее начального значения рН: 1 — общее содержание железа, 2 — содержание катионов и аквакомплексов трехвалентного железа 71 М АТ ЕР И АЛ О ВЕ Д ЕН И Е Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 ления в дисперсионную среду гидроксид- ионов, либо связывания протонов, что выра- жается в росте конечных значений рН на 1— 3 единицы. При прохождении фазообразова- тельного процесса в диапазоне рН от 7 до 12 и при значении рН ниже 2 в систему либо посту- пают протоны, в частности, по реакциям (2), (4), (5), (27), либо происходит связывание гид- роксид-ионов, что влечет за собой снижение конечного значения рН дисперсионной среды на 1—1,5 единицы. Анализ рис. 11 демонстри- рует и тот факт, что в диапазоне значений рН от 3,0 до 9,0 система обладает буферными свой- ствами; это проявляется в приведении конеч- ных значений рН указанного диапазона до 6,5. Аналогичная картина наблюдалась нами в сис- теме гальваноконтакта железо — углерод, где диапазон буферных свойств системы был рас- ширен от 2,0 до 12,0 [27]. Âûâîäû 1. Исследование фазообразования в сис- теме Fe0 — H2O — O2 позволило установить его зависимость от значения рН дисперсион- ной среды, с которой контактирует система и выделить пять диапазонов значений рН, в которых образование структур проходит по разным механизмам. При рН = 1...2 струк- туры образуются за счет гидратированных катионов Fe (II) и гидроксокомплексов FeOH2+ и Fe(OH)2 +; при рН = 2,5...4 — за счет димеров Fe2(OH)2 4+ и Fe2(OH)5+ и гидратиро- ванных катионов Fe (II); при рН = 4,5...5,5 — за счет гидратированных катионов Fe (II); при рН = 6,8...9,7 Fe (II) — с участием комп- лекса FeOH+; при рН = 11...12 в системе об- разуются гидроксиды Fe (ОН)2 и Fe (ОН)3. 2. На основании данных рентгенофазово- го анализа определены оптимальные значе- ния рН образования каждой из изучаемых нами модификаций моногидратов и оксидов железа и реакции их образования с учетом форм нахождения катионов железа в диспер- сионной среде. 3. Проведенные исследования могут быть продолжены при исследовании механизмов управления реакциями образования струк- тур моногидратов и оксидов железа в сис- теме Fe0 — H2O — O2. В статье изложены результаты исследования процес- сов образования железокислородных структур в сис- теме Fe0 — H2O — O2 в диапазоне значений рН дис- персионной среды от 1 до 12. В зависимости от формы нахождения катионов железа в дисперсионной среде выделены пять диапазонов значений рН, для которых описаны основные реакции фазообразовательного процесса и схемы фазовых трансформаций. Опреде- лены оптимальные значения рН формирования каж- дой модификации оксидов и моногидратов железа, которые образуются в системе Fe0 — H2O — O2 Ключевые слова: Железокислородные наноразмерные структуры, фазообразование, фазовые трансформации, дисперсионная среда, значение рН, модификации окси- дов и моногидратов железа The work deals with the performed investigation of the processes for the formation of the iron- oxygen structures in the system Feo—H2O—O2 in the range of the pH values of dispersion medium from 1 to 12. Five ranges of the pH values for which the main reactions of phase formation process and the schemes of phase transformations have been described depending on iron cation form being in dispersion medium. The optimal pH values of the formation of every modification of iron oxides and monohydrates, which are formed in the system Feo— H2O—O2 have been determined Key words: Iron-oxygen nanosized structures, phase formation, phase transformations, dispersion medium, pH value, modification of iron oxides and monohydrates 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 рН рН Рис. 11. Изменение значений рН дисперсионной среды в ходе прохождения фазообразования: 1 — начальное значение рН; 2 — конечное значение рН 1 2 72 Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2008, ¹ 1 1. Топкин, Ю. В., Рода И. Г., Афиногенов Н. В. Вто- ричное использование вторичных осадков после обезвреживания промывных вод в гальванотехни- ке // Тез. Докл. Зональной конференции “Прогрес- сивная технология и вопросы экологии в гальва- нотехнике” — Пенза. — 1990. — С. 68. 2. Mellenry M. E., Willard D. E., Laughlin // Prog. Mater. Sci. — 1999. — V. 44. — P. 291. 3. Селвуд П. Магнетохимия. — М.: ИЛ, 1949. — 283 с. 4. Експериментальний аналіз впливу нового біологіч- но активного середника – „Фероцеля” на перебіг ранового процесу в умовах інфікованої рани / М.І. Симорот, Т.М. Швець, Р.О. Денис та ін. // В зб. НДУ удосконалення лікарів МОЗУ. – 1997. – C. 48. 5. Kreuter J. // J. Pharm. Biotechnol. –— 1995. — V. 6. P. 463. 6. Tibbe A.G., de Grooth B.G., Greve J. // Nat. Biotechnol. — 1999. — V. 17. — P. 1210. 7. Технология и стандартизация лекарств / Под ред. Акад. ИА Украины В.П. Георгиевского, Ф.А. Ко- нева — Харьков: ООО “РИРЕГ”, 1996. — 784 с. 8. Roucoux A., Schulz J., Patin H. // Chem. Rev. — 2002. — V. 102. — P. 3757. 9. Biofunctionalization of fluorescent-magnetic- bifunctional nanospheres and their applications // Chem. Commun. — 2005. — P. 4276. 10. Железооксидные пигменты из отходов гальваничес- ких производств / В.М. Макаров, Г.В. Якунина, Г.М. Гайдученя, И.Л. Гершликович // Лакокрасочные материалы и их применение. — 1088. — № 1. — С. 69—70. 11. Прокопенко В.А., Лавриненко Е.Н., Мамуня С.В. Ло- кализация процессов образования наноразмерных железо-кислородных структур в системе Fe0 — H2O — O2 // Сб. научн. тр. „Наносистемы, нанома- териалы, нанотехнологии” — 2005. — Т.3, № 2. — 511—519. 12. Прокопенко В.А., Лавриненко Е.Н., Мамуня С.В. Утворення ультрадисперсних залізо-кисневих часток при гальваностатичних умовах в системі Fe0 — H2O — O2 // Тези Десятої наукової конфе- ренції “Львівські хімічні читання — 2005”. — 25—27 травня 2005. — Львів, 2005. — Ф 15. 13. Прокопенко В.А., Лавриненко Е.Н., Ващенко А.А., Надел Л.Г. Адаптация традиционных физико-хими- чесих методов разделения для дисперсных фаз желе- зо-кислородных соединений // Экотехнологии и ре- сурсосбережение. — 2005. — № 6. — С. 36 — 42. 14. Чалый В.П. Гидроокиси металлов (Закономерно- сти образования, состав, структура и свойства). — Киев: Наук. думка, 1972. — 158 с. 15. Гипергенные окислы железа в геологических про- цессах / Ф.В. Чухров, Л.П. Ермилова, А.И. Горш- ков и др. — М.: Наука, 1975. — 207 c. 16. Коллоидный журнал 17. Прокопенко В.А., Лавриненко О.М., Мамуня С.В. Оптимізація вилучення міді з водних розчинів при цементаційних і гальванокоагуляційних процесах в системі Fe0 — C — Cu2+ // Хімічна промисловість України”. — 2005. — № 5. (70) — С. 49—57. 18. Лавриненко О.М., Мамуня С.В. Вплив складу ак- тивуючого розчину на процес цементації міді // Тези VIII Міжнар. науково-практичній конфе- ренції “Екологія. Людина. Суспільство” НТУ України “КПІ” 11—13 травня 2005 р. — Київ, 2005. — 108. 19. Прокопенко В.А., Лавриненко Е.Н., Перцов Н.В. Роль гальваноконтакта железо — углерод в обра- зовании дисперсных оксидов-гидроксидов желе- за в воде и растворах электролитов // Коллоидный журнал — 2001. — Т. 63, № 4. — С. 505—509. 20. Радовенчик В.М., Гомеля Н.Д., Лукяник С.И. Из- мерение окислительно-восстановительного по- тенциала при аэрации железосодержащих раство- ров // Химия и технология воды. — 1997. — Т. 19., № 4. — С. 339—344. 21. Keller P. Eigenschaften von (Cl, F, OH)2Fe8(O, OH)16 und Akaganeit. — N. Jb. Min. — 1970. — Bd. 113, H. 1. 22. Давыдов Д.Ю. Влияние анионов на гидролиз кати онов железа с образованием полиядерных гидроксо- комплексов в растворе // Препринт ИРЭП-28. — НАН Беларуси: Минск, 2000. — 24 с. 23. Есипенко Ю.Ю., Сухотин А.М. ЯГР-спектры пас- сивирующих пленок на железном электроде в ще- лочных растворах // Защита металлов. — 1988. — Т. 24, № 3. — C. 24. Кислицын В.К., Нефедченков В.М.. Руденко М.И. Получение порошков для носителей магнитной записи. — Л.: Химия, 1976. 25. Нефедченков В.М., Пашаев Б.П., Руденко М.И., Яковлев О.Н. Железоокисные пигменты. — Махач- кала: Дагест. Кн.изд. 26. Krause A., Niklewski B. Hemmungskorper, welche die Allertung und Wasserabgabe des rontgenographisch-amorphen Eisen (III) — Hydroxid-Gels verhindern. — Ber. Deutsch. Chem. Ges. — 1938. — Yg.71, № 2. 27. Лавриненко О.М. Процеси утворення дисперсних фаз у системі гальваноконтактів залізо-вуглець (кокс) у водному середовищі. — Автореф. дис. …к.х.н. — Киев, 2002. — 20 с. ÊÎÍÑÎËÈÄÈÐÎÂÀÍÍÛÅ ÍÀÍÎÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ, ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ

Ähnliche Einträge