Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn)
Установлены закономерности фазоформирования для растворов в расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75, 0.9, 1.3 и Mᴵᴵ/P = 0.3, Mᴵᴵ/Fe =1.0). Синтезирован ряд новых фосфатов K₄MᴵᴵFe₃(PO₄)₅ и KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni). Показано, что формирован...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2013
|
| Schriftenreihe: | Украинский химический журнал |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187913 |
| 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: | Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) / М.М. Яцкин, Н.Ю. Струтинская, Н.С. Слободяник, И.В. Затовский, В.Н. Баумер // Украинский химический журнал. — 2013. — Т. 79, № 3. — С. 21-24. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-187913 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1879132025-02-09T12:04:04Z Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) Кристалоутворення складних фосфатів у розчинах–розплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) Cristallization of complex phosphates from molten salts systems K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) Яцкин, М.М. Струтинская, Н.Ю. Слободяник, Н.С. Затовский, И.В. Баумер, В.Н. Неорганическая и физическая химия Установлены закономерности фазоформирования для растворов в расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75, 0.9, 1.3 и Mᴵᴵ/P = 0.3, Mᴵᴵ/Fe =1.0). Синтезирован ряд новых фосфатов K₄MᴵᴵFe₃(PO₄)₅ и KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni). Показано, что формирование фосфатов KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ сопровождается частичным восстановлением Feᴵᴵᴵ до Feᴵᴵ. Встановлено закономірності фазоформування в розчин–розплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75, 0.9, 1.3 і Mᴵᴵ/P = 0.3, Mᴵᴵ/Fe = 1.0). Синтезовано ряд нових фосфатів K₄MᴵᴵFe₃(PO₄)₅ та KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni). Показано, що формування фосфатів KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ супроводжується частковим відновленням Feᴵᴵᴵ до Feᴵᴵ. The peculiarities of crystallization of complex phosphates systems K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75, 0.9, 1.3 and Mᴵᴵ/P =0.3, Mᴵᴵ/Fe =1.0) have been studies. The synthetic conditions of novel solids K₄MᴵᴵFe₃(PO₄)₅ and KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni) have been discovered. For the latter solid solutions the phenomena of partial reduction Feᴵᴵᴵ to Feᴵᴵ has been shown. 2013 Article Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) / М.М. Яцкин, Н.Ю. Струтинская, Н.С. Слободяник, И.В. Затовский, В.Н. Баумер // Украинский химический журнал. — 2013. — Т. 79, № 3. — С. 21-24. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187913 546.183 ru Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия |
| spellingShingle |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Яцкин, М.М. Струтинская, Н.Ю. Слободяник, Н.С. Затовский, И.В. Баумер, В.Н. Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) Украинский химический журнал |
| description |
Установлены закономерности фазоформирования для растворов в расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75, 0.9, 1.3 и Mᴵᴵ/P = 0.3, Mᴵᴵ/Fe =1.0). Синтезирован ряд новых фосфатов K₄MᴵᴵFe₃(PO₄)₅ и KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni). Показано, что формирование фосфатов KMᴵᴵₓFeᴵᴵ₁₋ₓFeᴵᴵᴵ(PO₄)₂ сопровождается частичным восстановлением Feᴵᴵᴵ до Feᴵᴵ. |
| format |
Article |
| author |
Яцкин, М.М. Струтинская, Н.Ю. Слободяник, Н.С. Затовский, И.В. Баумер, В.Н. |
| author_facet |
Яцкин, М.М. Струтинская, Н.Ю. Слободяник, Н.С. Затовский, И.В. Баумер, В.Н. |
| author_sort |
Яцкин, М.М. |
| title |
Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) |
| title_short |
Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) |
| title_full |
Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) |
| title_fullStr |
Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) |
| title_full_unstemmed |
Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) |
| title_sort |
кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем k₂o–p₂o₅–fe₂o₃–mᴵᴵo–k₂mo₂o₇ (mᴵᴵ — mg, co, ni, cu, zn) |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Неорганическая и физическая химия |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/187913 |
| citation_txt |
Кристаллообразование сложных фосфатов в растворах–расплавах систем K₂O–P₂O₅–Fe₂O₃–MᴵᴵO–K₂Mo₂O₇ (Mᴵᴵ — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) / М.М. Яцкин, Н.Ю. Струтинская, Н.С. Слободяник, И.В. Затовский, В.Н. Баумер // Украинский химический журнал. — 2013. — Т. 79, № 3. — С. 21-24. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT âckinmm kristalloobrazovaniesložnyhfosfatovvrastvorahrasplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT strutinskaânû kristalloobrazovaniesložnyhfosfatovvrastvorahrasplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT slobodânikns kristalloobrazovaniesložnyhfosfatovvrastvorahrasplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT zatovskijiv kristalloobrazovaniesložnyhfosfatovvrastvorahrasplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT baumervn kristalloobrazovaniesložnyhfosfatovvrastvorahrasplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT âckinmm kristaloutvorennâskladnihfosfatívurozčinahrozplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT strutinskaânû kristaloutvorennâskladnihfosfatívurozčinahrozplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT slobodânikns kristaloutvorennâskladnihfosfatívurozčinahrozplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT zatovskijiv kristaloutvorennâskladnihfosfatívurozčinahrozplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT baumervn kristaloutvorennâskladnihfosfatívurozčinahrozplavahsistemk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT âckinmm cristallizationofcomplexphosphatesfrommoltensaltssystemsk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT strutinskaânû cristallizationofcomplexphosphatesfrommoltensaltssystemsk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT slobodânikns cristallizationofcomplexphosphatesfrommoltensaltssystemsk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT zatovskijiv cristallizationofcomplexphosphatesfrommoltensaltssystemsk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn AT baumervn cristallizationofcomplexphosphatesfrommoltensaltssystemsk2op2o5fe2o3miiok2mo2o7miimgconicuzn |
| first_indexed |
2025-11-25T22:48:09Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:48:09Z |
| _version_ |
1849804342200107008 |
| fulltext |
УДК 546.183
М.М.Яцкин, Н.Ю.Струтинская, Н.С.Слободяник, И.В.Затовский, В.Н.Баумер
КРИСТАЛЛООБРАЗОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ФОСФАТОВ В РАСТВОРАХ–РАСПЛАВАХ
СИСТЕМ K2O—P2O5—Fe2O3—MIIO–K2Mo2O7 (MII — Mg, Co, Ni, Cu, Zn)
Установлены закономерности фазоформирования для растворов в расплавах систем K2O—P2O5 —
Fe2O3—M IIO—K 2Mo2O7 (M II — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75, 0.9, 1.3 и M II/P = 0.3, M II/Fe =
=1.0). Синтезирован ряд новых фосфатов K4M ІІFe3(PO4)5 и KM II
xFeII
1–xFeIII(PO4)2 (M II — Mg,
Co, Ni). Показано, что формирование фосфатов KM II
xFeII
1–xFeIII(PO4)2 сопровождается частич-
ным восстановлением FeIІI до FeII.
ВВЕДЕНИЕ. За последние десятилетия дос-
тигнут прогресс в развитии технологии получе-
ния неорганических и гибридных материалов,
в основе которых находятся фосфатные соеди-
нения [1]. Так, фосфаты кальция нашли приме-
нение в медицине [2], двойные фосфаты щелоч-
ных и поливалентных металлов используются
как нелинейно-оптические кристаллы [3], мат-
рицы люминофоров [4], твердые электролиты
[5], литиевые катодные материалы — в порта-
тивных источниках тока [6]. Поэтому сегодня
интенсивно продолжается как поиск новых фос-
фатных соединений с практически важными
свойствами, так и исследования, направленные
на улучшение характеристик известных фосфа-
тных материалов. В частности, для многоком-
понентных расплавленных фосфатных систем
выявлено взаимовлияние природы и содержания
разновалентных металлов на состав и строение
продуктов взаимодействия. Это позволило по-
лучить большое количество новых соединений с
известными и оригинальными типами кристал-
лических упаковок [7]. Ранее, при изучении про-
цессов спонтанной кристаллизации растворов в
расплавах для систем M I
2O—P2O5—M IIІ
2O3—
M IIO (M I — Na, Cs; M II и M IІI — p- и d-элемен-
ты) нами показано, что на формирование соеди-
нений, помимо природы каркасоформирующей
пары М ІІ +М ІІІ, значительное влияние оказы-
вает щелочной металл: ортофосфаты NASIC-
ON-ового (Na4M
IIM III(PO4)3) [8—10] или цеоли-
тового (Cs2M
II
2M
III(PO4)3) [7] структурных ти-
пов. В этой работе представлены результаты ис-
следований закономерностей фазоформирова-
ния в соответствующих калийфосфатных рас-
творах в расплавах для железосодержащих сис-
тем. Полученные кристаллические фазы исследо-
ваны с использованием методов ИК-спектроско-
пии и порошковой рентгенографии.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Первона-
чальные исследования закономерностей форми-
рования кристаллических фаз в системах K2O—
P2O5—Fe2O3—M IIO (M II — Mg, Co, Ni, Cu, Zn)
выявили, что такие расплавы вблизи точки их
застывания обладают высокой вязкостью и
склонны к стеклованию при быстром охлажде-
нии. Эти факторы неблагоприятны для выра-
щивания качественных кристаллов. Их влияния
удается избежать при добавлении к исходному
расплаву K2Mo2O7 (10 % мол.), что также спо-
собствовало ускорению процесса гомогениза-
ции расплавов и понижению их температуры
застывания. Таким образом, кристаллообразо-
вание для растворов в расплавах систем K2O—
P2O5—Fe2O3—M IIO—K2Mo2O7 (M
II — Mg, Co,
Ni, Cu, Zn) изучали в разрезах мольных соотно-
шений K/P = 0.75, 0.9, 1.3 и M II/P = 0.3, M II/Fe =
1.0. На первой стадии экспериментов готовили
расплавы исходя из KPO3, K2Mo2O7 и H3PO4
(K/P<1.0) или K4P2O7 (K/P = 1.3), которые пос-
тепенно нагревали до 1273 К. После этого при ин-
тенсивном перемешивании в них вносили смесь
Fe2O3 + M IIO и в изотермических условиях про-
водили гомогенизацию (около 1 ч). Затем пони-
жали температуру со скоростью 50—25 К/ч до
873—823 К, периодически отбирая пробы рас-
плава с целью выявления начала образования
кристаллических фаз. После завершения охлаж-
дения расплав декантировали из кристалличес-
ких продуктов и отмывали последние от остатков
стекла кипячением с дистиллированной водой.
Фазовый состав синтезированных образ-
© М.М.Яцкин, Н .Ю.Струтинская, Н .С.Слободяник, И .В.Затовский, В.Н .Баумер , 2013
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 21
цов установлен по результатам рентге-
нографии порошка (дифрактометр Shi-
madzu XRD-6000, CuKα-излучение с λ=
=1.54187, изогнутый графитовый моно-
хроматор перед счeтчиком, θ–2θ скани-
рование 0.3 град/мин, 2θ = 5.0—90.0 град).
Параметры элементарных ячеек для ря-
да соединений также получены методом
РСА кристаллов (дифрактометр Oxford-
Diffraction XCalibur 3 c 2048x2048 K (4M
Pixel) CCD-детектором). Элементный со-
став монофазных образцов установлен
по данным атомно-эмиссионной спект-
роскопии (спектрометр ICAP 6500 DUO).
ИК-спектры записаны на спектрометре
FTIR Perkin–Elmer Spectrum BX в час-
тотном диапазоне 400—4000 см–1 для образцов,
запрессованных c КВr.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. Анализ по-
лученных результатов показал, что состав про-
дуктов взаимодействия зависит от природы двух-
валентного металла и соотношения К/Р (табл.
1). При охлаждении расплавов в разрезе соот-
ношений К/Р = 0.75 до 1023 К практически для
всех исследованных систем были получены тро-
йные фосфаты: KM II
xFeII
1–xFeIII(PO4)2 (M II —
Mg, Ni), KCuFe(PO4)2 и K4CoFe3(PO4)5, фор-
мирование которых в ряде случаев сопровожда-
ется одновременной кристаллизацией KFeP2O7
(табл. 1). В цинксодержащей системе при этих
условиях образуется двойной дифосфат калия-
железа (ІІІ) в смеси с KZnPO4. При повышении
значения К/Р до 0.9 также формируются трой-
ные фосфаты, а KFeP2O7 в продуктах взаимо-
действия отсутствует. При этом их состав сохра-
няется только в случае медьсодержащей систе-
мы (KCuFe(PO4)2). Для магний- и никельсодер-
жащих расплавов ниже 1073 К получены приз-
матические кристаллы с элементным соотноше-
нием K:M ІІ:Fe:P = 4:1:3:5, что соответствует сос-
таву K4M
ІІFe3(PO4)5 (M
II — Mg, Ni). В ИК-спек-
трах этих соединений (рисунок) в области 1100—
900 см–1 присутствуют поглощения, соответст-
вующие νas и νs колебаниям связей P–O, а так-
же деформационным колебаниям P–O ниже 600
см–1, что однозначно свидетельствует о наличии
в составе фосфатов только изолированных PO4-
групп. Для расплавов в разрезе К/Р =1.3 харак-
терно стеклование расплавов при охлажде-
нии, за исключением никельсодержащих си-
стем, где был получен двойной ортофосфат
KNiPO4 (табл. 1).
Параметры элементарных ячеек синтезиро-
ванных тройных фосфатов и твeрдых растворов
на их основе приведены в табл. 2. Анализ строе-
ния полученных соединений показал, что они при-
надлежат к трeм структурным типам. Фосфаты
общего состава K4M
ІІFe3(PO4)5 (M
II — Mg, Co,
Ni) являются изоструктурными и принадлежат
к тетрагональной сингонии. Ранее был получен
и охарактеризован методом РСА только один
представитель этого ряда — K4MgFe3(PO4)5 [11].
В основе их кристаллического остова находится
анионная подрешетка [M ІІFe3(PO4)5]
4–, образо-
ванная сочленением изолированных (M ІІ/Fe)O5-
полиэдров РО4-группами. При этом атомы же-
леза(ІІІ) и двухвалентного металла разделяют
одну кристаллографическую позицию и нахо-
дятся в практически правильном тригонально-
бипирамидальном кислородном окружении. В
Неорганическая и физическая химия
Т а б л и ц а 1
Продукты взаимодействия, полученные в растворах–рас-
плавах систем K2O—P2O5—Fe2O3—MIIO—K2Mo2O7 (M II —
Mg, Co, Ni, Cu, Zn)
M II Соотношение K/P
0.75 0.9 1.3
Mg KMgxFeII
1–xFeIII(PO4)2 K4MgFe3(PO4)5 Стекло
Co K4CoFe3(PO4)5 + KFeP2O7 Стекло ’’
N i KNixFeII
1–xFeIII(PO4)2 K4NiFe3(PO4)5 KNiPO4
Cu KCuFe(PO4)2 + KFeP2O7 KCuFe(PO4)2 Стекло
Zn KZnPO4 + KFeP2O7 Стекло ’’
ИК-спектры K4M ІІFe3(PO4)5 (M II — Mg (1), Ni (2)).
22 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
данном случае этот фактор следует считать оп-
ределяющим в отношении возможности полу-
чения соответствующих соединений-аналогов.
Для фосфатов общего состава KM II
xFeII
1–x-
FeIII(PO4)2 и твeрдых растворов на их основе
выявлен полиморфизм. Представленные нами
ранее результаты РСА для кристалла KMg0.09-
FeII
0.91FeIII(PO4)2 [12] показали изоструктур-
ность полученного твeрдого раствора известным
фосфатам KCuFe(PO4)2 [13] и KFeIIFeIII(PO4)2
[14]. При этом установлено, что формирование
твeрдого раствора сопровождается окислитель-
но-восстановительным процессом, так как в его
состав одновременно входит железо(ІІ) и железо
(ІІІ). Атомы железа(ІІ) и (ІІІ) статистически за-
селяют две кристаллографические позиции и со-
ответственно имеют пяти- и шестикоординаци-
онное кислородное окружениe, а магний частич-
но замещает железо только в полиэдрах (Mg/Fe)O6
[12]. Процессы частичного восстановления поли-
валентных металлов при формировании слож-
нозамещeнных фосфатов из растворов в расп-
лавах наблюдались и ранее, например, восстано-
вление титана(IV) до титана(III) при кристал-
лизации изоструктурных лангбейниту твeрдых
растворов [7]. В то же время в подобных систе-
мах переход FeIІI → FeII с фиксацией железа(ІІ)
кристаллической решеткой ранее не наблюдался.
Хотя по результатам РСА твердый раствор
KNi0.93FeII
0.07FeIII(PO4)2 также формируется в
моноклинной сингонии (пр.гр. P21/n, табл. 2), дан-
ный фосфат имеет оригинальный тип кристалли-
ческой упаковки. Подробные результаты прове-
денного структурного исследования в этой рабо-
те не рассматриваются. Следует отметить, что ани-
онная подрешетка KNi0.93FeII
0.07FeIII(PO4)2 также
одновременно содержит кислородные полиэдры
МO6 и МO5, а формирование каркаса происхо-
дит с частичным восстановлением FeIІI → FeII.
Таким образом, установленные закономер-
ности образования кристаллических фаз для ра-
створов в расплавах систем K2O—P2O5—Fe2O3
—M IIO—K2Mo2O7 (M
II — Mg, Co, Ni, Cu, Zn)
выявили возможности синтеза новых разноме-
таллических фосфатов KM II
xFeII
1–xFeIII(PO4)2 и
K4M
ІІFe3(PO4)5 (M
II — Mg, Co, Ni), в том числе
соединений с оригинальным типом кристалли-
ческой упаковки. При этом впервые были за-
фиксированы процессы частичного восстанов-
ления FeIІI → FeII при формировании соедине-
ний в расплавах фосфатных систем.
РЕЗЮМЕ. Встановлено закономірності фазофор-
мування в розчин–розплавах систем K2O—P2O5—Fe2O3
—M IIO—K2Mo2O7 (M
II — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P
= 0.75, 0.9, 1.3 і M II/P = 0.3, M II/Fe = 1.0). Синтезова-
но ряд нових фосфатів K4M
ІІFe3(PO4)5 та KM II
x-
FeII
1–xFeIII(PO4)2 (M
II — Mg, Co, Ni). Показано, що
формування фосфатів KM II
xFeII
1–xFeIII(PO4)2 супро-
воджується частковим відновленням FeIІI до FeII.
SUMMARY. The peculiarities of crystallization of
complex phosphates systems K 2O—P2O5—Fe2O3—M IIO
—K2Mo2O7 (M
II — Mg, Co, Ni, Cu, Zn) (K/P = 0.75,
0.9, 1.3 and M II/P =0.3, M II/Fe =1.0) have been studies.
The synthetic conditions of novel solids K4M
ІІFe3(PO4)5
and KM II
xFeII
1–xFeIII(PO4)2 (M
II — Mg, Co, Ni) have
been discovered. For the latter solid solutions the pheno-
mena of partial reduction FeIІI to FeII has been shown.
Т а б л и ц а 2
Параметры элементарной ячейки полученных тройных ортофосфатов
Фосфат Сингония (пр.гр.)
a b c
β, град
Ao
KMg0.09FeII
0.91FeIII(PO4)2 * Моноклинная (P21/n) 7.8444(3) 10.0033(3) 9.0371(4) 114.838(5)
KNi0.93FeII
0.07FeIII(PO4)2 * ’’ 5.102(1) 14.463(3) 9.226(2) 104.74(3)
K4MgFe3(PO4)5 Тетрагональная (P421c) 9.7138(3) — 9.4875(5) —
K4CoFe3(PO4)5 ’’ 9.7096(2) — 9.4387(1) —
K4NiFe3(PO4)5 ’’ 9.7143(1) — 9.4539(4) —
* По результатам рентгеноструктурного анализа монокристалла.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3 23
ЛИТЕРАТУРА
1. Каназава Т . Неорганические фосфатные материа-
лы. -Киев: Наук. думка, 1998.
2. Noetzel J., Kielbassa A.M . Schweiz Monatsschr
Zahnmed. -2005. -115. -P. 1148—1156.
3. Сорокина Н .И ., Воронкова В.И . Кристаллография.
-2007. -52, № 1. -С. 82—95.
4. Horchani K., Gacon J.C., Ferid M . et al. // Opt.
Mat. -2003. -24. -P. 169—174.
5. Anantharamulu N., Koteswara Rao K., Rambabu G.
et al. // J. Mater. Sci. -2011. -46. -P. 2821—2837.
6. Hautier G., Jain A ., Ping Ong S . et al. // Chem.
Mater. -2011. -23. -P. 3495—3508.
7. Затовський І.В. Дис. ... докт. хім. наук. -Київ, 2011.
8. Яцкін М .М ., Струтинська Н .Ю., Затовський І.В.,
Слободяник М .С. // Доп. НАН України. -2012. -№
4. -С. 145—148.
9. Струтинская Н .Ю ., Затовский И .В., Яцкин М .М .
и др. // Неорган. материалы. -2012. -48, № 4. -С.
472—477.
10. Яцкін М .М ., Струтинська Н .Ю ., Затовський І.В.
та ін. Біоресурси і природокористування. -2012.
-4, № 3–4. -С. 33—38.
11. Hidouria M ., Sendi N., W attiaux A., Amara M .B. //
J. Phys. Chem. Solids. -2008. -69. -P. 2555—2558.
12. Y atskin M .M ., Z atovsky I.V ., Baumer V.N. et al. //
Acta Crystallogr., Sect. E. -2012. -E68. -P. i51.
13. Badri A ., Hidouri M ., L уpez M .L . et al. // J. Solid
State Chem. -2011. -184. -P. 937—944.
14. Якубович О.В., Евдокимова О.А ., Мельников О.К.,
Симонов М .А . Кристаллография. -1986. -31, № 5.
-С. 906—912.
Киевский национальный университет Поступила 09.12.2012
им. Тараса Шевченко
НТК "Институт монокристаллов"
НАН Украины, Харьков
Неорганическая и физическая химия
24 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2013. Т. 79, № 3
|