.RU

Исследование условий синтеза германатов-висмута (III) в неводных растворителях

В.В.Девяткин

Уровень развития химии на современном этапе во многом определяется экспериментальными достижениями в синтезе новых веществ и материалов с заданными свойствами. Многообразием уникальных физических и химических свойств обладают соединения со структурой силленита и эвлитина [1, 2]. К подобным соединениям относятся германаты висмута типа Bi2GeO5, Bi4Ge3O12, Bi12GeO20, нашедшие применение в оптоэлектронике, пьезотехнике, голографии, акустооптике, радиоэлектронике, рентгеновской и позитронной томографии. Пространственно-временные модуляторы света, линии задержки телевизионных сигналов, фильтры промежуточной частоты для цветного телевидения, детекторы g - излучения - вот далеко не полный перечень областей применения и приборов, действующих на основе германатов висмута.

Указанные соединения получают твердофазным синтезом, требующим высоких температур, больших энергозатрат и многократного диспергирования компонентов. Поэтому определенный интерес представляет разработка методов получения германатов висмута в мягких условиях, в частности - из растворов. Одной из основных причин, затрудняющих синтез соединений этим методом, является поведение ионов висмута (III) и германат-ионов в водной среде. Первые стабильны в кислых растворах, последние - в щелочных. Обменная реакция между ними неизбежно приводит к соосаждению гидроксида висмута (или его основных солей) и оксида германия. Следовательно, необходимо в первую очередь найти растворители, которые бы стабилизировали одновременно оба исходных компонента, исключая их гидролиз.

В качестве растворителей нами были выбраны глицерин, этиленгликоль (ЭТГ), диметилформамид (ДМФА), этанол. Исходными веществами являлись безводный хлорид висмута (III) и синтезированный нами по методике [3] метагерманат калия K2GeO3. Равновесия в бинарных системах исследовались в водяном (масляном) термостате в интервале температур 25 - 900 C. Температура поддерживалась постоянной с точностью -+ 0,10 C. Систему осадок - насыщенный раствор выдерживали при непрерывном перемешивании в течение 9-10 суток. После установления равновесия проводили количественное определение компонентов. Содержание германия (IV) в растворах определялось методом гравиметрического осаждения германолибдата 8-оксихинолина [4, 5]. Содержание в жидкой фазе ионов Bi3+ количественно определялось комплексонометрическим титрованием с ксиленоловым оранжевым [6,7].

Ранее проведенные исследования [8, 9] показали, что многоатомные спирты и моносахариды образуют с ионами Ge4+ комплексные кислоты, более сильные, чем германиевые. Отношение Ge : L в образующихся комплексах с глицерином равно 1 : 1 и 1 : 2 , с гексолами и гексозами 1 : 2. При низких значениях pH и больших концентрациях GeO2 и лиганда возможно образование полимерных комплексов. Константа нестойкости понижается с увеличением концентрации полиола в растворе [4], что связано с изменением диэлектрической проницаемости последнего, пространственным расположением OH-групп и конформацией лиганда в ряду C2H5OH - ЭТГ - глицерин-глюкоза-галактоза-маннит-фруктоза.

Проведенные нами исследования показали, что растворимость K2GeO3 и BiCl3 увеличивается с ростом температуры линейно. Как следует из данных табл. 1, с увеличением углеродной цепи и числа OH-групп в лиганде в ряду C2H5OH - ЭТГ - глицерин растворимость K2GeO3 и BiCl3 возрастает. Сравнение соответствующих величин используемых растворителей [10] указывает на уменьшение показателей констант автопротолиза (pKai) и увеличение донорных чисел (DN) в указанном ряде растворителей. Малая энергия активации и небольшая сила кислоты-катиона Bi3+ в сравнении с K+ обусловливают меньшую растворимость BiCl3 в ДМФА и C2H5OH, в отличие от K2GeO3. Большой кристаллографический радиус аниона GeO32- также объясняет невысокую растворимость K2GeO3 в ДМФА и С2H5OH, которая увеличивается с ростом способности растворителя сольватировать анионы в ряду C2H5OH - ЭТГ - глицерин. Использование глицерина в качестве среды или добавки к какому-либо растворителю позволяет значительно повысить концентрацию ионов Bi3+ и Ge4+ в растворах.

Исследования [II] показали возможность образования комплексных соединений состава BiCl3 х 6 ДМФА и BiCl3 х 4 ДМСО. Процесс комплексообразования BiCl3 способствует повышению концентрации ионов Bi3+ в указанных средах.

Анализ полученных результатов показывает, что наибольшая растворимость K2GeO3 и BiCl3 наблюдается в сильно ассоциированных растворителях с H-связью, способных к образованию гетеромолекулярных ассоциантов, наименьшая - в апротонном высокодиполярном ДМФА.

Таблица 1. Растворимость BiCl3 и K2GeO3 в неводных растворителях, г/100 г раствора


iii-fizicheskie-osnovi-nacionalnogo-haraktera-organicheskoe-stroenie-i-temperament.html
iii-formi-kontrolya-programma-disciplini-praktikum-po-ekonomicheskoj-sociologii-dlya-napravleniya-040200-62-sociologiya.html
iii-freska-o-b-pavlov-ocr-ked-yurij.html
iii-glava-v-kotoroj-chitatel-bolee-podrobno-znakomitsya-s-tolko-chto-predstavlennimi-geroyami.html
iii-gosudarstvennaya-politika-i-normativno-pravovoe-28-vi-voprosi-mezhvedomstvennogo-vzaimodejstviya.html
iii-gruppovie-disciplini-richard-foster.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/stropalshik-soderzhanie-truda-professiogrammi-po-rabochim-professiyam-vostrebovannie-pri-realizacii-investicionnih-proektov.html
  • school.bystrickaya.ru/ktn-yud-lejchenko-sekciya-1-perspektivnie-tehnologii-v-razrabotke-informacionnih-sistem-ispolzovanie-tehnologii.html
  • esse.bystrickaya.ru/r-aspoznavat-zhelat-planirovat-preuspevat-s-radostyu.html
  • education.bystrickaya.ru/1-a-translate-the-text-paying-special-attention-to-the-underlined-words.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-42-trebovaniya-pozharnoj-bezopasnosti-k-obektam-grazhdanskoj-aviacii-pravila-pozharnoj-bezopasnosti-v-rossijskoj-federacii-razdel.html
  • school.bystrickaya.ru/direktor-instituta-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-140700.html
  • turn.bystrickaya.ru/perevodi-na-druguyu-rabotu.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-obzh-uchitel.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-ekonomika-obshestvennogo-sektora-specialnostnapravlenie.html
  • predmet.bystrickaya.ru/skazka-o-prigune-i-skolzyashem-26-stranica-2.html
  • turn.bystrickaya.ru/opera-v-germanii-19-vek-muzikalnij-romantizm-19-veka-otveti-na-voprosi-k-ekzamenu.html
  • shpora.bystrickaya.ru/yurij-gagarin-rodilsya-9-marta-1934-goda-v-sele-klushinov-seme-kolhoznikov-otec-aleksej-ivanovich-gagarin-mat-anna-timofeevna-gagarina.html
  • institut.bystrickaya.ru/tema-osobennosti-vozniknoveniya-i-razvitiya-mezhlichnostnoj-specializirovannoj-i-massovoj-kommunikacii-funkcii-massovoj-kommunikacii-strukturnie-komponenti-kommunikacii.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/pravovoe-obespechenie-proceduri-bankrotstva-v-ukraine-chast-6.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/mihail-fradkov-dal-zadnij-hod-kommersant-buranov-ivan-28012006-015-str-3.html
  • nauka.bystrickaya.ru/udk-539-37-669-017.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-dokumentovedenie-stranica-8.html
  • pisat.bystrickaya.ru/stihi-rozhdennie-vojnoj-slovo-o-polku-igoreve-v-russkom-iskusstve-9-klass.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/lekciya-sheglova-a-g-bolezni-sustavov-i-pozvonochnika.html
  • esse.bystrickaya.ru/programmi-programma-festivalya-vid-programmi-sostav-komandi-gorodarajona-v-zonah.html
  • textbook.bystrickaya.ru/guselnikova-e-v-metodicheskoe-posobie-pervie-shagi-po-seti-internet.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/valerij-shancev-otkril-novij-sportivnij-korpus-uchilisha-olimpijskogo-rezerva.html
  • studies.bystrickaya.ru/christmas-in-britain-rozhdestvo-v-britanii.html
  • esse.bystrickaya.ru/referat-na-temu-yazik-xml-yazik-zaprosov-x-query.html
  • holiday.bystrickaya.ru/na-sovremennom-etape-mirovogo-razvitiya-odnoj-iz-prioritetnih-zadach-kirgizstana-nesomnenno-yavlyaetsya-formirovanie-vneshnepoliticheskoj-strategii-ot-togo-naskolko-stranica-4.html
  • bystrickaya.ru/versii-i-planirovanie-rassledovaniya-prestuplenij-chast-2.html
  • lesson.bystrickaya.ru/sushnost-i-funkcii-nauki-v-sovremennuyu-epohu.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/diskussionnaya-ploshadka-1-vi-mezhregionalnoj-konferencii-aktualnie-voprosi-malogo-i-srednego-predprinimatelstva.html
  • textbook.bystrickaya.ru/informaciya-ob-istorii-issledovaniya-dannogo-otkritiya-sostavlennaya-po-materialam-informacionnih-byulletenej-w-a-r-stranica-37.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-chetirnadcataya-postmodernistskaya-skazka-moskva-2003.html
  • desk.bystrickaya.ru/perevod-s-anglijskogo-v-babkova-stranica-4.html
  • writing.bystrickaya.ru/kazahskaya-pogovorka-kazahskoe-slovo.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/poyasnitelnaya-zapiska-metodicheskoe-posobie-po-kursu-galichevedenie-k-elektronnomu-uchebniku.html
  • shkola.bystrickaya.ru/metodi-nauchnih-issledovanij.html
  • thescience.bystrickaya.ru/hvatov-vyacheslav-vyacheslavovich-stranica-24.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.