CC BY
81
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2011, том 54, №2_________________________________
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
УДК 669.017.11
Т.Д.Джураев, Ф.К.Рахимов, Э.Р.Газизова ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИТТЕРБИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА
Таджикский технический университет им. академика М.Осими
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан И.Н.Ганиевым 23.12.2010 г.)
В статье приводятся новые обобщенные данные о взаимодействии иттербия с элементами периодической системы (ПС). Установлено, что от общего количества изученных диаграмм состояния с участием иттербия построено всего 33%.
Ключевые слова: иттербий - элементы периодической системы - твёрдый раствор - механическая смесь - химическое соединение.
Характер физико-химического взаимодействия компонентов в условиях термодинамического равновесия отражают диаграммы состояния, на знании которых основывается разработка новых сплавов. В связи с этим обобщение и систематизация сведений о диаграммах состояния и характере взаимодействия элементов являются весьма полезными в практическом и теоретическом отношении. Это необходимо для установления и дальнейшего развития частных и общих закономерностей взаимодействия элементов, а также вносит свою лепту в создание теории сплавообразования. По двойным системам иттербия такие обобщения уже проводились [1], они в определенной мере послужили материалом на ранних этапах изучения взаимодействия этого металла. Однако в настоящее время требуется более полная систематизация информации, появившейся за последние два десятка лет в периодической научной литературе [1].
В этом сообщении приводятся результаты систематизации и анализа литературных данных о взаимодействии иттербия с элементами Периодической системы (ПС). Из рисунка видно, что сведения о взаимодействии элементов 1А группы ПС ^, №, Rb, Cs, Fr) с иттербием отсутствуют.
Из диаграмм состояния (ДС) иттербия с элементами 11А группы ПС (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Яа) изучены и построены для магния, кальция, стронция и бария. Иттербий при взаимодействии с магнием образует эвтектичекую механическую смесь, химическое соединение и ограниченные твёрдые растворы. В системе иттербия с кальцием, стронцием и барием наблюдается неограниченная растворимость в жидком и твердом состояниях. С бериллием в системе установлено существование соединения УЬВе1з, имеющего гранецентрированную кубическую решетку типа NaZn1з.
Сведения о взаимодействии иттербия с элементами ША группы ПС ^с, У, лантаноиды, Ас и актиноиды), кроме La, Nd, Ей, Но и Lu, в литературе отсутствуют. Весьма ограниченная взаимная растворимость в жидком и твердом состояниях обнаружена только в системе иттербия с лантаном,
Адрес для корреспонденции: Джураев Тухтасун Джураевич. 734042, Республика Таджикистан, г.Душанбе, пр. акад. Раджабовых, 10, Таджикский технический университет. Е-шаП'. [email protected].
неодимом, гадолинием и лютецием. Система иттербия с европием характеризуется образованием неограниченной области жидкого и твердого растворов.
Элементы ГУЛ (Т1, 2г, И!1), УЛ (V, №, Та), У1Л (Сг, Мо, W) и У11Л (Мп, Тс, Яе) групп ПС с иттербием предположительно образуют несмешивающиеся системы. Такой тип взаимодействия установлен в системах иттербия с гафнием, ванадием, хромом и вольфрамом. Анализ литературных данных показал, что иттербий с элементами УГГГЛ группы ПС, такими как Бе, N1, Pd и Р1;, при взаимодействии образует весьма ограниченные твердые растворы, механические смеси и соединения. В литературе показано образование соединений иттербия с такими элементами этой же группы, как Яи, 08, Гг и ЯЬ.
Диаграммы состояния иттербия с элементами ГВ (Си, Л§, Ли), ГГВ (2п, Cd, И§), ГГГВ (В, Л1, Оа, Гп, Т1), ГУВ (С, 81, Ое, 8п, РЬ), УВ (N, Р, Л8, 8Ь, В1) и УГВ (0, 8, 8е, Те, Ро) групп ПС более или менее изучены и построены. Они характеризуются наличием ограниченных областей твердых растворов, механических смесей и соединений. Следует отметить, что не построены диаграммы состояния систем иттербия с азотом, фосфором, кислородом и полонием.
Нами не рассматривается взаимодействие иттербия с галогенами, так как их соединения отличаются чисто ионным типом связи и только в отдельных случаях - сочетанием ионной и ковалентной связей. Соединений с металлическим типом связи среди них нет.
ІА ІІА ІІІА ІУА УА УІА УІІА УІІІА ІВ ІІВ ІІІВ ІУВ УВ УІВ
Н
Ьі Ве В с N 0
N3 Мё А1 8І Р 8
К Са 8с Ті V Сг Мп ре Со N1 Си Хп ва ве Ав 8е "]
ЯЪ 8г У Ъх № Мо Тс Яи Яіі Рс1 J Аё Сс1 1п 8п 8Ь Те 1
Сє Ва Ьа* НҐ Та Яе Оє ІГ Р1 Аи не Т1 РЬ Ві Ро
Бг Яа Ас**
*Се Рг N(1 1 Рт 8ш Еи ва ТЪ Бу Но Ег Тш УЬ Ьи
Ра V Мр Ри Аш Сш Вк Cf Еє Бш ма N0 Ьг
*- лантаноиды; **- актиноиды.
Рис. Виды взаимодействия иттербия с элементами периодической системы:
III]1
1 - элементы, образующие ДС эвтектического типа с образованием промежуточных фаз; 2 - элементы, образующие ДС с непрерывной растворимостью в твёрдом и жидком состояниях; 3 - элементы, образующие ДС с полным отсутствием взаимодействия как в твёрдом, так и в жидком состояниях; 4 - элементы, образующие ДС с частичным взаимодействием как в твёрдом, так и в жидком состояниях; 5 - неизученные системы.
Таким образом, на основе проведенного анализа (рис.) следует отметить следующее.
1. По типу взаимодействия с другими элементами иттербий близок к щелочноземельным металлам (Са, 8г и Ва), являясь их кристаллохимическим аналогом.
О
2
3
4
5
2. При температурах плавления иттербий образует со своими аналогами кальцием, стронцием и барием непрерывные твердые растворы, а при более низких температурах ограниченные твердые растворы и упорядоченные фазы.
3. С более электроотрицательными элементами иттербий образует ряд соединений с различным стехиометрическим составом и весьма ограниченные твердые растворы друг в друге.
4. Взаимодействие иттербия с переходными металлами почти не изучено. Можно предположить или полное отсутствие взаимодействия иттербия с ними, или образование широких областей несмешиваемости в жидком состоянии с отсутствием растворимости в твердом состоянии.
На основании вышеприведенного анализа следует, что изученные системы с участием иттербия составили 33% от их общего количества. В большинстве случаев данные по построенным диаграммам состояния подлежат уточнению с использованием более чистых исходных материалов и современных методов физико-химического анализа, а также термодинамических расчетов с использованием ЭВМ.
Поступило 23.12.2010 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Корнилов И.И., Матвеева Н.М. и др. Металлохимические свойства элементов периодической системы. - М.: Наука, 1966, 328 с.
2. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Под ред. ак. РАН Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996, 1997, 2001, т. 1-3, 992, 1024, 1320 с.
3. Вахобов А.В., Вигдорович В.Н., Джураев Т.Д. - В кн.: Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. - М.: Наука, 1973, с.121-123.
Т.Д.Джураев, Ф.К.Рахимов, Э.Р.Газизова
ХУСУСИЯТХОИ ТАЪСИРИ БАЙНИ ХДМДИГАРИИ ИТТЕРБИЙ БО ЭЛЕМЕНЩОИ СИСТЕМАИ ДАВРИИ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВ
Донишго^и техникии Точикистон ба номи академик М.Осими
Дар ма^олаи натичах,ои нав оиди таъсири байнихдмдигарии иттербий бо элементной системаи даврй оварда шудааст. Дар натичаи омухтани хусусиятх,о муайян карда шудааст, ки мивдори умумии диаграммах,ои х,олати омухташуда бо иттербий хдмагй 33%-ро ташкил медихдд.
Калимщои калиди: иттербий - элементной системаи даврй - маулули сахт - омехтаи механики -пайвастагии химиявй.
T.J.Juraev, F.Q.Rahimov, E.R.Gazizova FEATURES OF INTERACTION ITTERBIUM WITH ELEMENTS OF PERIODIC SYSTEM D.I.MENDELEEV
M.Osimi Tajik Technikal University In clause the new data, generalized by us, on interaction itterbium with elements of periodic system (program facilities) are resulted. Is established, that from total of the investigated diagrams of a condition with participation itterbium 33% is constructed only.
Key words: itterbium - elements ofperiodic system - firm solution - mechanical mix - chemical connection.
