Аморфна потрійна сіль орто-пірофосфату акваамінцинку-нікелю(іі)-кадмію

1. Аморфна потрійна сіль орто-пірофосфату акваамінцинку-нікелю(II)-кадмію загальної форму C2 2 (19) 1 3 88106 4 і розчиняють повністю в 25мл 23%-го водного аміаку при постійному перемішуванні. Одержаний розчин вливають в 125мл ацетону. Утворюється донна фаза у вигляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15¸25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світло-зеленого кольору, який за хімічним складом відповідає бруттоформулі: 1,5ZnO·0,75NiO·0,75CdO·P2O5·3,90NH3·3,16H2O. Приклад 3. Наважки 0,64г Ζn3(ΡΟ4)2·4Η2Ο (52,98% ZnO), 2,0г Νi2(Ρ2Ο7)2·5Η2Ο (34,13% ZnO) і 0,63г Cd2(P2O7)2·5H2O (54,33% CdO) змішують механічно і розчиняють повністю в 25мл 23%-го водного аміаку при постійному перемішуванні. Одержаний розчин вливають в 125мл ацетону. Утворюється донна фаза у вигляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15¸25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світло-зеленого кольору, який за хімічним складом відповідає бруттоформулі: 0,75ZnO·1,5NiO·0,75CdO·P2O5·5,32NH3·4,11H2O. Приклад 4. Наважки 0,77г Zn3(PO4)2·4H2O (52,98% ZnO), 1,2г Νi2(Ρ2Ο7)2·5Η2Ο (34,13% ZnO) і 1,5г Cd2(P2O7)2·5H2O (54,33% CdO) змішують механічно і розчиняють повністю в 25мл 23%-го водного аміаку при постійному перемішуванні. Одержаний розчин вливають в 125мл ацетону. Утворюється донна фаза у вигляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15¸25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світло-зеленого кольору, який за хімічним складом відповідає бруттоформулі 0,75ZnO·0,75NiO·1,5CdO·P2O5·2,60NH3·5,61H2O. Обґрунтування умов утворення аморфної потрійної солі орто-пірофосфату акваамінцинкунікелю(ll)-кадмію наведено в таблиці. ZnxNiyCdz(PO4)n(P2O7)m ·(2,60¸5,32)NH3·(3,16¸5, 41)H2O, де x+у+z=3,0; x, у, z£1,50; n=0,5¸1,0; m=0,75¸1,12 одержують, при заданому співвідношенні між вмістом катіонів металів шляхом розчинення механічної суміші кристалічних Zn3(PO4)2·4H2O, Ni2(P2O7)2·5H2O і Cd2(P2O7)2·5H2O, взятих у кількостях відповідно до заданих мольних співвідношень NiO:ZnO:CdO, у надлишку концентрованого водного розчину аміаку з подальшим осадженням твердої сполуки шляхом вливання аміачного розчину фосфатів до ацетону, відділенням донної фази і її витримуванням на повітрі при 15¸25°С до повного тверднення та постійної маси. Синтез виконують у такому порядку. Наважки фосфатів цинку, нікелю(ll) та кадмію, взятих виходячи із заданого мольного співвідношення між оксидами металів в цільовому продукті, змішують механічно і повністю розчиняють у мінімальній дозі концентрованого водного аміаку. Одержаний розчин вливають в ацетон, взятий у 5-кратному надлишку за об'ємом, а утворену маслянисту донну фазу синього кольору відділяють від маточного розчину і витримують на повітрі при 15¸25°С до повного тверднення та постійної маси. Одержують полідисперсні світло-зеленого кольору речовини, що відповідають загальній формулі ZnxNiyCdz(PO4)n(P2O7)m ·(2,60¸5,32)NH3·(3,16¸5,41) H2O, де x+у+z=3,0; x, у, z£1,50; n=0,5¸1,0; m=0,75¸1,12. Приклад 1. Наважки 1,2г Ζn3(ΡΟ4)2·4Η2Ο (52,98% ΖnΟ), 1,86г Ni2(P2O7)2·5H2O (34,13% ΖnΟ) і 1,58г Cd2(P2O7)2·5H2O (54,33% CdO) змішують механічно і розчиняють повністю в 25мл 23%-го водного аміаку при постійному перемішуванні. Одержаний розчин вливають в 125мл ацетону. Утворюється донна фаза у вигляді маслянистої рідини синього кольору, яку далі відділяють від маточного розчину і витримують при 15-25°С до повного тверднення. Висушують осад на повітрі до постійної маси. В результаті здійснення цього способу одержують полідисперсний порошок світло-зеленого кольору, який за хімічним складом відповідає бруттоформулі: 1,0ZnO·1,0NiO·1,0CdO·P2O5·3,52NH3·3,56H2O. Приклад 2. Наважки 2,0г Zn3(PO4)2·4H2O (52,98% ZnO), 1,55г Ni2(P2O7)2·5H2O (34,13% ZnO) і 0,98г Cd2(P2O7)2·5H2O (54,33% CdO) змішують механічно Таблиця Умови утворення аморфної потрійної солі орто-пірофосфату акваамінцинку-нікелю(ІІ)-кадмію Показники складу речовини за прикладами Складові компоненти Компоненти продуктів ZnO NiO CdO 2 3 4 за прикладом 1 13,66 12,57 21,51 за прикладом 2 21,28 9,72 16,75 1 Вміст компонентів, % P2O5 PO43- P2O745 31,83 25,63 74,37 30,91 39,12 60,88 NH3 H2O 6 7 10,10 10,82 11,55 9,93 5 88106 6 Продовження таблиці за прикладом 3 9,74 17,77 15,28 за прикладом 4 9,41 8,66 29,74 за прикладом 1 0,1678 0,1683 0,1675 за прикладом 2 0,2611 0,1301 0,1305 за прикладом 3 0,1197 0,2379 0,1190 за прикладом 4 0,1156 0,1159 0,2316 31,26 18,21 81,79 30,44 19,15 80,85 14,34 11,73 6,82 15,01 0,5941 0,6011 0,6794 0,5517 0,8435 0,6517 0,4012 0,8339 Мольні частки компонентів 0,2242 0,0575 0,1667 0,2178 0,0852 0,1326 0,2202 0,0688 0,1514 0,2145 0,0653 0,1492 Стехіометричні коефіцієнти компонентів у брутто-формулі сполуки за прикладом 1 0,75 0,75 0,75 1,0 2,65 за прикладом 2 1,2 0,60 0,60 1,0 3,12 за прикладом 3 0,54 1,10 0,54 1,0 3,83 за прикладом 4 0,54 0,54 ι 1.10 1,0 1,87 Брутто-формула речовини за компонентним складом за прикладом 1 1,0ZnO·1,0NiO·1,0CdO·P2Os·3,52NH3·3,56H2O за прикладом 2 1,5ZnO·0,75NiO·0,75CdOP2O5·3,90NH3·3,16H2O за прикладом 3 0,75ZnO·1,5NiO·0,75CdOP2O5·5,32NH3·4,11H2O за прикладом 4 0,75ZnO·0,75NiO·1,5CdOP2O5·2,60NH3·5,61H2O Хімічна формула за речовинним складом за прикладом 1 Zn1,0Ni1,0Cd1,0(PO4)0,67(P2O7)1,0·3,52NH3·3,56H20 за прикладом 2 Zn1,5Ni0,75Cd0,75(PO4)1,0(P2O7)0,75·3,9NH3·3,16H2O за прикладом 3 ZnO0,75Ni1,5Cd0,75(PO4)0,50(P2O7)1,12·5,32NH3·4,11H2O за прикладом 4 Zn0,75Ni0,75Cd1,5(PO4)0,50(P2O7)1,12·2,6NH3·5,41H2O Аналіз ІЧ-спектрів потрійних ортопірофосфатів акваамінцинку-нікелю(ll)-кадмію, дозволяє виділити характерні частоти для груп чи зв'язків, які досліджуються та ідентифікувати їх у синтезованих сполуках. На спектрах всіх одержаних за цим способом фосфатів у діапазоні 2600... 3700см-1 знаходиться сильна широка смуга, що відноситься до валентних коливань молекул води і аміаку. При 1595... 1605см-1 спостерігаються валентні коливання Н2О і деформаційні NH3, які накладаються одне на одне. Для координованих молекул аміаку є характерним утворення водневих зв'язків з позасферними молекулами чи йонами, що супроводжується значним зниженням частоти валентних коливань і є причиною розширення смуг цих коливань. Тому деформаційні симетричні ко Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 2,68 2,53 2,96 3,89 ливання NH3 знаходяться у межах 1460...1220см-1 і за цією смугою можна однозначно ідентифікується наявність молекул аміаку у синтезованих сполуках. У всіх ІЧ-спектрах є смуги, що відносяться до симетричних і асиметричних коливань Р-О-Р і О-РО. Вони однозначно свідчить про наявність дифосфатної групи в синтезованих речовинах; їхні смуги з частотою коливань 725...710см-1 присутні у всіх спектрах досліджених зразків і мають різну інтенсивність залежно від вмісту аніонної компоненти. Нижче 500см-1 знаходяться коливання, що відповідають зв'язкам Ме-О і Me-N. За даними рентгенофазового аналізу синтезовані за таких умов потрійні солі орто-пірофосфату акваамінцинку-нікелю(ll)-кадмію є рентгеноаморфними. Підписне Тираж 28 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