Физико-химическое взаимодействие в двойной системе sro-ruo2 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

2. Трофимович Д.П., Берестнева RA. Технология переработки латексов. М.: Научиздат. 2003. 372 с.

3. Высоковский А. С. и др. Материалы III Международной НТК «Полимерные композиционные материалы и покрытия». 2008. С. 146-149.

Кафедра технологии полимерных материалов

УДК 541.451+541.87

М.И. Гаджиев

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ДВОЙНОЙ СИСТЕМЕ Sr0-Ru02

(Дагестанский государственный университет) E-mail: [email protected]

Дифференциально-термическим (ДТА), рентгенофазовым (РФА) и термогравиметрическим (ТГ) методами физико-химического анализа исследована система SrO-Ru02. По данным ДТА, РФА и ТГ построена фазовая диаграмма системы Sr0-Ru02u установлено, что в системе образуется два соединения Sr4Ru06 и SrRu03.

Ключевые слова: физико-химический анализ, синтез, фазовая диаграмма, термический анализ

Одним из приоритетных направлений современной неорганической химии является разработка новых, а также усовершенствование уже известных методов синтеза, обеспечивающих направленное формирование неорганических оксидных материалов с заданными свойствами [1]. Эти вопросы чрезвычайно актуальны и важны для

теории и практики в связи с важностью решения

-

ских реакций в твердой фазе. Это и послужило причиной комплексного физико-химического исследования системы SrO - RuCK

Исследования проводили дифференциально-термическим, термогравиметрическим и рентгенофазовым методами физико-химического анализа [2]. Дифференциально-термический и термогравиметрический анализы осуществляли с использованием дериватографа NETZSCH STA 409 PC/PG и потенциометра КСП-4. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре ДРОН-2.0 (Си Ка-излучение, никелевый фильтр).

Для исследования использовали карбонат стронция (SrCC>3) марки «х.ч.». Диоксид рутения был получен из гидроксихлорида рутения(1У) Ru(OH)Cb, квалификации «ч» прокаливанием на воздухе при 800 - 900°С в течение 40 ч, а затем в токе кислорода в течение 20 ч с перетиранием через каждые 10 ч.

Синтез образцов проводили нагреванием смеси карбоната кальция с диоксидом рутения при 600 - 650»С, далее при 700, 800, 900, 1000 и 1100«С в течение 10 ч, для каждой температуры в отдельности.

Плотность образцов определяли пикно-метрическим методом [3], удельное электросопротивление - четырехзондовым методом [4].

По литературным данным твердофазное взаимодействие в системе 8гО - ЯиОг не изучено. Нет данных и о фазовой диаграмме системы 8гО-Яи02 Имеются только данные о синтезе двух соединений 8гЯи03 и 8г2Яи04 [5].

Система 8гО - ЯиОг была исследована нами дифференциально-термическим и рентгенофазовым методами анализа. На основе полученных экспериментальных данных была построена фазовая диаграмма системы 8гО - Яи02. Кривые нагревания и охлаждения записывались в интервале температур 20-1200°С на воздухе в алундовых тиглях со скоростью 10 град/мин. Взаимодействия образцов с материалом тигля не обнаружено.

Фазовые равновесия в системе 8гО - Яи02 исследовались во всем интервале концентраций от 0 до 100 моль% ЯиОг. После тщательного перетирания в агатовой ступке серии образцов из оксида стронция и диоксида рутения отжигали на воздухе в алундовых тиглях при температуре 650-700°С в течение 10 часов, а затем при 800, 900,

1000 и 1100°С в течение 30 часов при каждой температуре.

На основе экспериментальных данных дифференциально-термического (ДТА), термогравиметрического (ТГ), рентгенофазового анализа (РФА) построена фазовая диаграмма субсолидус-ной части 8гО - Яи02. На рисунке приведена фазовая диаграмма системы 8гО - ЯиСК

Рис. Фазовая диаграмма системы SrO - Ru02 Fig. The phase diagram of the system SrO - RuO2

Процесс плавления данной системы протекает при У >1300*С. поэтому область существования расплавов на фазовой диаграмме не показана.

Данные рентгенофазового анализа показывают, что в системе образуется два соединения Sr4Ru06 и SrRu03. Рентгенографические данные для соединений SrRu03 и Sr4Ru06 приведены в таблице.

Оба соединения имеют темно-синий цвет, не гигроскопичны, термически устойчивы до 1300°С, не растворяются в воде, Sr4Ru06 мало растворим в минеральных кислотах, a SrRu03 нерастворим в минеральных кислотах и щелочах Фа-

Кафедра общей и неорганической химии

зовая диаграмма построена в температурном интервале от 600 до 1300°С. В концентрационном интервале системы от 0 до 25 моль% Ru02 сосуществуют фазы 8гО и Sr4Ru06, а от 25 до 50 моль% Ru02 существует смесь двух соединений 8г.,ДиС)б и 8Ли03, далее от 50 моль% Ru02 сосуществуют соединения 8Ли03 и Ru02

Таблица

Рентгенографические данные соединений 8г4КиО6,

SrRuO3

Table. X-ray data for compounds Sr4RuQ6 и SrRuQ3

Sr4RuO6 SrRuO3

d-экс. I/Io О О I/I0 d-экс.

4,35 15 12,88 12,80 5 4,37

3,78 10 14,85 14,30 10 3,92

3,182 30 17,72 15,25 5 3,68

3,121 40 18,08 18,50 60 3,091

2,902 100 19,45 20,50 100 2,766

2,848 90 19,88 26,60 20 2,181

2,760 30 20,55 29,55 75 1,964

2,453 10 23,26 33,34 20 1,755

2,292 15 25,00 37,25 70 1,600

2,031 20 28,48

1,952 20 29,75

ЛИТЕРАТУРА

1. Суздалев II. П. Нанотехнология: физико-химия нанокпа-стеров. наноструктур и наноматериалов. М.: УРСС. 2006. 592 с.

2. Берг Л.Г., Аносов В. Я. Практическое руководство по термографии. Казань: Казанский гос. ун-т. 1976. 222 с.

3. Кивилис С. С Техника измерения плотности жидкостей и твердых тел. М.: Госиздательство стандартов. 1959. 215 с.

4. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа. 1975. 288 с.

5. Bouchard J., Weiher J.F. // J. Solid State Chem. 1972. V. 4. N 1. P. 80-86.