Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах
Представлены результаты изучения системы CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом изотермического насыщения в температурном интервале 673—873 К. Показано, что в данных смесях при растворении оксида кадмия образуются суспензии. Установлено влияние температуры и природы растворителя на поведение CdO в распла...
Saved in:
| Published in: | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183797 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах / И.Н. Скриптун // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 2. — С. 81-84. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-183797 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Скриптун, И.Н. 2022-04-18T16:35:37Z 2022-04-18T16:35:37Z 2005 Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах / И.Н. Скриптун // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 2. — С. 81-84. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183797 541.135.2+546.311+541.123 Представлены результаты изучения системы CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом изотермического насыщения в температурном интервале 673—873 К. Показано, что в данных смесях при растворении оксида кадмия образуются суспензии. Установлено влияние температуры и природы растворителя на поведение CdO в расплавах гидроксидов щелочных металлов. Наведено результати дослідження систем CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом ізотермічного насичення в температурному інтервалі 673—873 К. Показано, що в даних сумішах при розчиненні оксиду кадмію утворюються суспензії. Встановлено вплив температури та природи розчинника на поведінку CdO у розплавах гідроксидів лужних металів. In the paper, the results of investigation of the CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) systems by isothermal saturation of temperature range 673—873 K has been presented. It has been shown in these mixtures the suspension are formed. It has been determined the influence of temperature and nature of solvent on behaviour of CdO in molten alkali metal hydroxides. ru Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Неорганическая и физическая химия Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах Поведінка оксиду кадмію у лужно-сольових розплавах Behaviour of Cadmium oxide in alkali-salt melts Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах |
| spellingShingle |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах Скриптун, И.Н. Неорганическая и физическая химия |
| title_short |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах |
| title_full |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах |
| title_fullStr |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах |
| title_full_unstemmed |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах |
| title_sort |
поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах |
| author |
Скриптун, И.Н. |
| author_facet |
Скриптун, И.Н. |
| topic |
Неорганическая и физическая химия |
| topic_facet |
Неорганическая и физическая химия |
| publishDate |
2005 |
| language |
Russian |
| container_title |
Украинский химический журнал |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Поведінка оксиду кадмію у лужно-сольових розплавах Behaviour of Cadmium oxide in alkali-salt melts |
| description |
Представлены результаты изучения системы CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом изотермического насыщения в температурном интервале 673—873 К. Показано, что в данных смесях при растворении оксида кадмия образуются суспензии. Установлено влияние температуры и природы растворителя на поведение CdO в расплавах гидроксидов щелочных металлов.
Наведено результати дослідження систем CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом ізотермічного насичення в температурному інтервалі 673—873 К. Показано, що в даних сумішах при розчиненні оксиду кадмію утворюються суспензії. Встановлено вплив температури та природи розчинника на поведінку CdO у розплавах гідроксидів лужних металів.
In the paper, the results of investigation of the CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) systems by isothermal saturation of temperature range 673—873 K has been presented. It has been shown in these mixtures the suspension are formed. It has been determined the influence of temperature and nature of solvent on behaviour of CdO in molten alkali metal hydroxides.
|
| issn |
0041–6045 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183797 |
| citation_txt |
Поведение оксида кадмия в щелочно-солевых расплавах / И.Н. Скриптун // Украинский химический журнал. — 2005. — Т. 71, № 2. — С. 81-84. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT skriptunin povedenieoksidakadmiâvŝeločnosolevyhrasplavah AT skriptunin povedínkaoksidukadmíûulužnosolʹovihrozplavah AT skriptunin behaviourofcadmiumoxideinalkalisaltmelts |
| first_indexed |
2025-11-26T01:45:39Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:45:39Z |
| _version_ |
1850606098016370688 |
| fulltext |
дих розчинів Sm1+xBa2–xCu3Oy і La1+ xBa2–xCu3Oy пока-
зано немонотонний характер залежності середньої
валентності міді від ступеня заміщення (х ). Встановлено,
що заміщення атома барію на атом лантаноїду в
Ln1+xBa2–xCu3Oy приводить до підвищення термічної
стабільності кисневої гратки.
SUMMARY. Polycrystalline samples of Ln1+xBa2–xCu3Oy
(Ln = La, S, Eu) and Bi2Sr2CaCu2Oу have been synthesi-
zed both by sol-gel and ceramic methods. The structural
parameters and oxygen stoichiometry of the obtained
compounds were studied. Nonlinear change of supercon-
ducting transition temperature Т с with oxygen index was
found for Bi-2212 samples. Non-monotone character of
dependence of average cooper oxidation state on substi-
tution degree index (x ) was shown for the solid solutions
Sm1+xBa2–xCu3Oy and La1+xBa2–xCu3Oy. It was found
that the substitution lanthanide for barium results in the
increase of oxygen lattice thermal stability.
1. Высокотемпературная сверхпроводимость / Под
ред. А.А. Киселeва . -Л .: Машиностроение, 1990.
-Bып. 1.
2. T akita K., A kinaga H., Ohshima T . // Physica C.
-1992. -191, № 3–4. -P. 509—514.
3. Kawano M ., Suematsu H., Onda T. et al. // Appl.
superconductivity. -1997. -5, № 1—6. -P. 119—125.
4. Y oshizumy M ., Nakamura Y ., Izumi T. et al. // Physica
C. -2001. -357–360, -Pt 1. -P. 354—358.
5. Goodilin E., Limonov M ., Ponfilov A. et. al. // Ibid.
-1998. -300, № 3–4. -P. 250—269.
6. Sano M ., Hayakava Y ., Kumagawa M . // Supercond.
Sci. technol. -1996. -9, № 6. -P. 478—482.
7. Черняев С.В., Кудра М .М ., Можаев А .П. // Журн.
неорган. химии. -1993. -38, № 4. -С. 571—576.
8. Бобылев И .Б., Морычева В.Н ., Романов Е.П. и др.
// Сверхпроводимость: физика, химия, техника. -
1993. -6, № 9. -С. 1863—1877.
9. Бобылев И.Б., Зюзева Н .Л. Дерягина Л.Н . // Неорган.
материалы. -2000. -36, № 11. -С. 1362—1368.
10. Оськина Т .Е., Третьяков Ю.Д., Бадун Ю.В. //
Сверхпроводимость: физика, химия, техника. -1990.
-3, № 10. -С. 117—125.
11. Idemoto I., Fueki K. // Physica C. -1990. -168, №
1–2. -P. 167—172.
12. Hwang N.M ., Bahng G.W ., M oon H.G. // Appl. Phys
. Lett. -1989. -54, № 16. -P. 1588—1591.
13. Kikuchi A . et al. // Jpn. J. Appl. Phys. -1989. -28,
№ 3. -P. L371—373.
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко Поступила 27.10.2003
УДК 541.135.2+546.311+541.123
И.Н. Скриптун
ПОВЕДЕНИЕ ОКСИДА КАДМИЯ В ЩЕЛОЧНО-СОЛЕВЫХ РАСПЛАВАХ
Представлены результаты изучения системы CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом изотермического насы-
щения в температурном интервале 673—873 К. Показано, что в данных смесях при растворении оксида
кадмия образуются суспензии. Установлено влияние температуры и природы растворителя на поведение CdO
в расплавах гидроксидов щелочных металлов.
Ионные расплавы широко используются в
металлургии. Одна из сфер применения щелоч-
ных расплавов — рафинирование тяжелых цвет-
ных металлов (олова, свинца, индия и др.) [1].
Поэтому значительный интерес представляют
сведения о реакциях металлов и их соединений,
в частности оксидов, с расплавленными элект-
ролитами. Работ, посвященных изучению дан-
ного вопроса, недостаточно для теоретического
объяснения процессов, которые протекают в ван-
нах рафинирования [2—4].
Цель данной работы — изучить поведение
оксида кадмия CdO в щелочных и щелочно-со-
левых расплавах. Для решения поставленной за-
дачи были проведены эксперименты с исполь-
зованием методов изотермического насыщения,
дериватографии, рентгенофазового анализа.
В экспериментах использовали гидрокси-
ды щелочных металлов квалификации ч.д.а.,
предварительно обезвоженные при 550—600 оС
в течение 3—4 ч. Концентрацию оксида кад-
мия в расплаве определяли по содержанию в
нем кадмия методами фотоколориметрии и
атомно-абсорбционной спектрофотометрии [5].
Изотермическое насыщение проводили в рас-
плавах индивидуальных щелочей, эвтектике
NaOH—KOH, а также смеси гидроксида нат-
рия с хлоридами щелочных металлов в темпе-
© И .Н . Скриптун , 2005
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 2 81
ратурном интервале 673—773 К по методике,
описанной ранее в работах [6, 7]. Время, необ-
ходимое для изотермической выдержки распла-
ва, определяли экспериментально (рис. 1). Как
показали наши опыты, при 4–5-часовой выдер-
жке в системе устанавливается динамическое
равновесие.
Полученные экспериментальные результа-
ты представлены на рис. 2 и 3. Как видно из
рис. 2, с ростом температуры содержание ок-
сида кадмия в расплавленной системе оксид
кадмия—щелочь снижается. Это объясняется
тем, что образующиеся системы представляют
собой суспензии. Подтверждением этому яв-
ляются следующие факты. В луче яркого света,
направленного в расплав, можно наблюдать
частички нерастворенного вещества. Снижение со-
держания CdO с ростом температуры расплава
согласуется с изменением вязкости последнего
(табл. 1).
В ряду электролитов LiOH – NaOH – KOH –
0.5KOH—0.5NaOH при одной и той же тем-
пературе содержание оксида кадмия умень-
шается. Это также объясняется тем, что в указан-
ном ряду вязкость снижается.
Для определения природы взвешенных ча-
стиц были проведены рентгенофазовые и дери-
Рис. 1. Зависимость содержания оксида кадмия в рас-
плавленных системах NaOH—CdO (1) и KOH—CdO
(2) от времени изотермической выдержки.
Рис. 2. Температурная зависимость содержания оксида
кадмия в расплавленных LiOH (1); NaOH (2); KOH
(3); 0.5 KOH—0.5 NaOH (4).
Рис. 3. Зависимость содержания оксида кадмия в гид-
роксидно-солевых расплавах при 773 К : NaOH—LiCl
(1); NaOH—NaCl (2); NaOH—KCl (3).
Т а б л и ц а 1
Корреляция между растворимостью оксида кадмия в
щелочах и вязкостью растворителя
Т , К η⋅103,
Па⋅с [1]
С(CdO)
⋅103,
мол.дол.
Т , К η⋅103,
Па⋅с [1]
С(CdO)
⋅103,
мол.дол.
NaOH KOH
673 2.8 2.48 673 — —
723 2.2 1.66 723 1.7 1.42
773 1.8 1.47 773 1.3 1.30
823 2.5 1.42 823 1.0 1.23
873 — — 873 0.8 1.18
82 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 2
ватографические исследования данных систем.
На рентгенограммах обнаружено присутствие
только гидроксида щелочного металла и окси-
да кадмия. Дериватограммы подтверждают от-
сутствие химического взаимодействия между
компонентами CdO и NaOH. Таким образом,
можно сделать вывод о том, что при растворе-
нии оксида кадмия в расплавах щелочей обра-
зуются суспензии оксида кадмия.
Одна из задач данной работы — это опре-
деление истинной растворимости оксида кад-
мия в расплавах щелочей. Мы предположили,
что в случае получения CdO в системе должны
образовываться истинные растворы. Образова-
ние CdO в расплаве возможно в таких системах:
MeOH—CdGal2, MeOH—Cd. В случае первой си-
стемы термодинамически возможна реакция
CdGal2 + 2MeOH = CdO + 2MeGal + H2O ,
во втором случае термодинамически возможен
ряд реакций, приводящих к образованию окси-
да кадмия:
Cd + 2MeOH = CdO + Me2O + H2 ,
Cd + 2MeOH + 1⁄2O2 = CdO + Me2O + H2O ,
Cd + 1⁄2O2 = CdO .
В качестве примера первой системы нами
изучена растворимость оксида кадмия в рас-
плаве гидроксида натрия, насыщенном хлори-
дом кадмия. По данным рентгенофазового ана-
лиза в расплаве присутствуют NaOH, CdO, NaCl.
Визуальные наблюдения показали, что и в этом
случае образуются суспензии. Сравнение полу-
ченных данных по содержанию оксида кадмия
в смеси NaOH—CdCl2 (табл. 2) с данными для
расплавов системы гидроксид натрия— хлорид
натрия—оксид кадмия, для которой характерно
образование суспензий, подтвердило визуальные
наблюдения. Таким образом, использование сме-
сей галогенид кадмия—гидрокси-
дный расплав не дает возможнос-
ти определить истинную раствори-
мость CdO.
В расплавленных системах гид-
роксид натрия (калия)—металли-
ческий кадмий по данным рентге-
нофазового анализа на поверхнос-
ти расплавленного металла обра-
зуется пленка его оксида, которая
частично растворяется в щелочи.
Визуально образование суспензий
не обнаруживается, поэтому мы по-
лагаем, что данные растворы являются истин-
ными. Для таких систем было проанализиро-
вано изменение концентрации оксида кадмия
во времени и по величинам концентрации
насыщенного раствора определена раствори-
мость CdO.
Скорость растворения оксида кадмия опре-
деляли следующим образом. В расплав при фик-
сированной температуре вносили металличес-
кий кадмий, который расплавлялся и оседал на
дно тигля. Поверхность металла покрывалась
коричневой пленкой оксида. Через определен-
ные промежутки времени отбирались пробы
расплава для анализа на содержание кадмия.
Насыщенным раствор считали при совпадении
содержания оксида в нескольких последовате-
льно отобранных пробах. Результаты экспери-
мента представлены в табл. 3 и на рис. 4.
Как видно из рис. 4, концентрация оксида
кадмия в изученных расплавах M eOH—Cd
увеличивается со временем, достигая состояния
насыщенного раствора. Содержание CdO в таких
системах возрастает с увеличением температу-
ры (табл. 3), а температурная зависимость удов-
летворительно описывается уравнением Шре-
Т а б л и ц а 2
Содержаниe оксида кадмия в расплавах NaOH—CdCl2
и NaOH—NaCl—CdO
Расплав
Содержание CdO,
мол.дол.⋅103 при Т , К
673 723 773 823
NaOH—
NaCl(0.2)—CdO
1.44 1.11 1.05 1.00
NaOH—CdCl2 1.46 1.10 1.08 1.01
Т а б л и ц а 3
Растворимость оксида кадмия в расплавах щелочей
Расплав
Растворимость CdO, мол.дол.⋅104 при Т , К
723 748 773 798 823 848 873
NaOH 4.46 4.83 5.22 5.56 5.94 6.31 6.72
KOH 5.55 5.91 6.34 6.79 7.21 7.58 8.05
0.5NaOH—0.5KOH 6.04 6.43 6.84 7.30 7.71 8.14 8.40
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т . 71, № 2 83
дера–—Ле-Шателье в виде: lnC = A + B/T, где А
и В — постоянные. Используя метод наимень-
ших квадратов, мы получили такие уравнения:
для NaOH — lnC = –5.35 – 1710/T ,
для K OH — lnC = –5.32 – 1572/T ,
для 0.5NaOH—0.5KOH — lnC = –5.43 – 1430/T .
В ряду расплавов NaOH – KOH – 0.5NaOH
—0.5KOH растворимость CdO возрастает. Это
объясняется тем, что в данном ряду усиливаю-
тся основные свойства растворителя. Таким
образом, нами определена растворимость окси-
да кадмия, установлено, что при внесении окси-
да в расплав образуются суспензии.
РЕЗЮМЕ . Наведено результати дослідження сис-
тем CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) методом ізотер-
мічного насичення в температурному інтервалі 673—
873 К. Показано, що в даних сумішах при розчиненні
оксиду кадмію утворюються суспензії. Встановлено
вплив температури та природи розчинника на поведінку
CdO у розплавах гідроксидів лужних металів.
SUMMARY. In the paper, the results of investigation
of the CdO—MeOH (Me = Li, Na, K) systems by iso-
thermal saturation of temperature range 673—873 K has
been presented. It has been shown in these mixtures the
suspension are formed. It has been determined the influence
of temperature and nature of solvent on behaviour of
CdO in molten alkali metal hydroxides.
1. Зарубицкий О.Г. Очистка металлов в расплавах
щелочей. -М .: Металлургия, 1981.
2. Чижиков Д.М . Металлургия тяжелых цветных
металлов. -М .;Л .: Изд-во АН СССР, 1948.
3. Ловчиков В.С. Щелочное рафинирование свинца.
-М .: Металлургия, 1964.
4. Зарубицкий О.Г., Салабай О.А . // Журн. прикл.
химии. -1970. -43, № 9.-–С. 2088—2090.
5. Щербов Д.П., Матвеев М .А . Аналитическая химия
кадмия. -М .: Наука, 1973.
6. Скриптун И.Н ., Зарубицкий О.Г. // Журн. неорган.
химии. -2000. -45, № 9. -С. 1592—1594.
7. Скриптун И.Н ., Бильченко М .Н ., Зарубицкий О.Г.
// Расплавы. -2001. -№ 3. -С. 68—74.
Институт общей и неорганической химии им. В.И . Вернадского Поступила 24.01.2004
НАН Украины, Киев
УДК 541.135
В.И. Булавин, И.Н. Вьюнник
РАВНОВЕСИЯ ИОНИЗАЦИИ HCl В РАЗБАВЛЕННЫХ СПИРТОВЫХ РАСТВОРАХ
Произведен расчет многостадийного процесса ионизации HCl в н-спиртах — от метилового до октилово-
го — при 25 оС с использованием экспериментальных и расчетных констант ряда стадий. В основу
расчета положена схема ионизации кислот Н .А. Измайлова, дополненная стадиями конверсии КИП в
РИП и диссоциации РИП на ионы.
Вопрос об образовании и состоянии ионов
в растворе относится к фундаментальным про-
блемам химии и не потерял своего значения и
сегодня. Образование ионов в растворе при рас-
творении вещества КА в растворителе М (кро-
ме реакций окисления–восстановления) может
происходить в результате либо ион-молекуляр-
ных взаимодействий (ионофоры), либо специ-
фических межмолекулярных взаимодействий
(ионогены) между полярными молекулами рас-
Рис. 4. Зависимость содержания оксида кадмия в рас-
плавах NaOH—Cd (1); KOH—Cd (2); (0.5NaOH—
0.5KOH)—Cd (3) от времени при 723 К.
© В.И . Булавин, И .Н . Вьюнник , 2005
84 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2005. Т. 71, № 2
|