Рентгеноаморфний аквааміноортопірофосфат цинку

Аморфний аквааміноортопірофосфат цинку загальної формули Zn5,0 (PO4 )2,0 (P2O7 )10 5,0NH3 4,2H2O у твер, дому стані, який містить ортофосфатний і пірофосфатний аніони, одержаний як продукт заданого складу за фосфатними аніонами на основі використання механічної суміші Zn3 (PO4 )2 4H2O і Корисна модель відноситься до нових хімічних сполук координаційної будови, а саме солі цинку з аміаком та ортофосфатним і пірофосфатним ионами у твердому стані загальної формули Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O. Найбільш близьким за хімічною суттю і досягнутим результатом до корисної моделі, що передбачається, є індивідуальний аквааміноортофосфат цинку складу [Zn3(NН3)4(Н2O)(РO4)2], одержаний шляхом розчинення кристалічного гідратованого ортофосфата цинку в концентрованому водному розчині аміаку з подальшим додаванням до розчину, що утворився, метанолу у кількості (2,9-5,7) масових частин на 1 масову частину оксиду цинку, що міститься у вихідному розчині, відділенням донної фази і її висушуванням при кімнатній температурі до постійної маси. [Пат. 131025 С01В 25/26 UA /Кристалічний фосфат аквааммінцинку як стимулятор росту кукурудзи і люпину білого та спосіб його одержання. Бюл. №1, 28.02.97]. Недоліком найближчого аналогу стосовно об'єкту, що заявляється, є наявність у складі вихідної речовини за способом аналогом лише одного аніону РО43-, а також недостатні умови для одержання індивідуальної сполуки регульованого складу за аніонною компонентою, яка відноситься до аквааміноорто-пірофосфатів координаційної будови. Корисною моделлю ставиться завдання отри мати індивідуальну сполуку - твердий аквааміноорто-пірофосфат цинку, регульованого складу за аніонною компонентою. Поставлене корисною моделлю завдання досягається тим, що аморфний аквааміноортопірофосфат цинку, загальної формули Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O у твердому стані, який містить ортофосфатний і пірофосфатний аніони, одержаний як продукт заданого складу за фосфатними аніонами на основі використання механічної суміші Zn3(РO4)2·4Н2O i Ζn2Ρ2O7·5Η2O, взятих за співвідношення РО43-:Р2О74-=2:1, концентрованого водного розчину аміаку та ацетону. Синтез виконують у такому порядку. Наважки ортофосфату нікелю і пірофосфату нікелю, взятих виходячи із заданого мольного співвідношення РО43-:Р2О74-=2:1 в цільовому продукті, розчиняють у мінімальній дозі концентрованого водного аміаку до досягнення повного розчинення механічної суміші. Одержаний розчин вливають в ацетон, а утворену при цьому маслянисту донну фазу відділяють від маточного розчину і витримують на повітрі при 15-25°С до повного тверднення та постійної маси. Одержують полідисперсну речовину білого кольору брутто-формули: 2,5ΖnΟ·1,0Ρ2O5·2,5ΝΗ3·2,1Η2O. Обґрунтування умов утворення рентгеноаморфного аквааміноорто-пірофосфату цинку регульованого складу наведено у табл. 1. (19) UA (11) 19605 (13) U Zn 2P2O7 5H2O , взятих у співвідношенні РO43:P2O74-=2:1, концентрованого водного розчину аміаку та ацетону. 3 19605 4 Таблиця 1 Умови утворення рентгеноаморфного аквааміноорто-пірофосфату цинку Мольне співвідноше-ння РО43-: Р2О74- у вихідній суміші 4:1 2:1 1:1 Компонентний склад, мас. % P2O5 Розподіл P2O5, ZnO NH3 відн.% 34РО4 Р2О7 31,93 48,32 10,29 61,64 38,36 33,39 47,47 10,20 52,27 47,73 34,70 46,96 10,76 40,48 59,52 Відповідно до наведених у табл. 1 даних, головними умовами утворення аквааміноортопірофосфату цинку регульованого складу за аніонною компонентою є обов'язкове використання у якості вихідних реагентів суміші Zn3(РO4)2·4Н2O i Ζn2Ρ2O7·5Η2O, взятих за співвідношення РО43:Р2О74-=2:1. Приклад. Наважки дрібнодисперсних пірофосфату цинку (41,09 % P2O5) 0,9 г та ортофосфату цинку (30,84 % Р2O5) 1,2 г (мольне співвідношення РO43-:Ρ2Ο74-= 2:1) перемішують і одержану механічну суміш розчиняють в 25 мл водного аміаку (2325% мас. ΝΗ3). Одержаний розчин вливають в 75 Склад продуктів синтезу Н2O Zn6,5(РO4)3.0·(Р2O7)1,0·6,7NН3·5,5Н2O (співвідношення не зберігається) Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O (співвідношення зберігається) Zn4,0(РO4)1.3·(Р2O7)1,0·4,3NН3·3,2Н2O (співвідношення не зберігається) 8,89 8,93 8,38 мл ацетону. Донну фазу, що утворилася у вигляді маслянистої прозорої рідини, відділяють від маточного розчину і витримують при 15-25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. Одержують полідисперсний порошок білого кольору, який за хімічним складом відповідає брутто-формулі речовини 2,5ΖnΟ·1,0Ρ2O5·2,5ΝΗ3·2,1Η2O, молекулярна формула речовини Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O. Загальна формула синтезованої речовини встановлена за її хімічним складом (табл. 2). Таблиця 2 Визначення хімічної формули аквааміноорто-пірофосфату цинку Показники складу ZnO Вміст компонентів, % 47,47 Мольні частки компонентів 0,5832 Стехіометричні коефіцієнти компонентів у брутто-формулі сполуки Брутто-формула речовини за компонентним складом Стехіометричні коефіцієнти йонних та молекулярних складових у хімічній формулі речовини Хімічна формула речовини Компоненти продуктів P2O5 NH3 *PO43*P2O7433,39 10,20 52,27 47,73 0,2352 0,5998 0,1176 0,1176 2,5 1,0 2,5 H2O 8,93 0,4961 2,1 2,5ΖnΟ·1,0Ρ2O5·2,5ΝΗ3·2,1Η2O 5,0 2,0 1,0 5,0 4,2 Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O Розподіл P2O5, відн.% Координаційну структуру одержаної сполуки підтверджують дані ІЧ спектроскопії. У табл. 3 наведені характеристичні частоти смуг поглинання координованих молекул NН3 на ІЧ спектрі продукту синтезу і вказано на їх відсутність у вихідних Zn3(РO4)2·4Н2O, Ζn2Ρ2O7·5Η2O. 5 19605 6 Таблиця 3 Частоти (см-1) максимумів смуг поглинання на ІЧ спектрах вихідних Zn3(РO4)2·4Н2O, Ζn2Ρ2O7·5Η2O i Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O Zn3(РO4)2·4Н2O Ζn2Ρ2O7·5Η2O Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O 3480-3140 с.ш. 3500-3000 с.ш. 1670 пл. 1633 пл. 1625 ср. 1600 ср. 1645 ср. 1620 пл. 3500 пл. 3320-3140 с.ш. 1605 ср. 1087 с. 1012 с. 993с. 1120 с. 1065 с. 1030 пл. 980 пл. 900с. 720 сл. 640 сл. 540с. 942с. 612с. 553 пл. 470 пл. Смуги віднесення (Η2O), as(NH3) (Η2O), as(NH3) 1465 пл. 1446 пл. 1420 ср. 1380 пл. 1245 ср. 1115 пл. 1017 с. s(NH3) s(NH3) as(PO4), (P2O7) 905с. s(ΡO3), (PO) as(POP) [PO4], [P2O7] as(OPO) δs(ΟΡΟ) Me-N Me-O 700 пл. 610 пл. 534 ср. 465 сл. 471 пл. c. - сильна; ср. - середня; сл. - слабка; ш. - широка смуга поглинання; пл. - плече. Таким чином, на ІЧ спектрі аквааміноортопірофосфату цинку спостерігаються смуги поглинання, характерні для координованої молекули аміаку, наявність якого підтверджується також методами хімічного аналізу. Комп’ютерна верстка М. Мацело Результати рентгенофазового аналізу показали, що синтезований Zn5,0(РO4)2.0·(Р2O7)1,0·5,0NН3·4,2Н2O є рентгеноаморфним. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601