Твердий розчин пірофосфату нікелю(іі)-кобальту(іі)-міді(іі) та спосіб його одержання

1. Твердий розчин пірофосфату нікелю(II)кобальту(II)-міді(II) загальної формули Ni4-xyCo xCuy(P2O7)2, де х=1,0-2,0, у=1,0-2,0, х+у 3. 2. Спосіб одержання твердого розчину пірофосфату нікелю(ІІ)-кобальту(II)-міді(II) за п.1 шляхом нагрівання аморфного потрійного акваамінпірофосфату нікелю(II)-кобальту(II)-міді(II) до температури 680-700 °С. UA (21) a200811030 (22) 09.09.2008 (24) 25.12.2009 (46) 25.12.2009, Бюл.№ 24, 2009 р. (72) КОПІЛЕВИЧ ВОЛОДИМИР АБРАМОВИЧ, ПРОКОПЧУК НАДІЯ МИКОЛАЇВНА, ВОЙТЕНКО ЛАРИСА ВЛАДИСЛАВІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) Hogarth С.A., Basha M.J. Electrical conduction in cobalt-phosphate glasses. // J. Phis. D. - 1983. - V. 16, № M5. - P. 869-878 Диндуне А.П., Красников В.В., Констант З.А. Синтез двойных пирофосфатов Ni3Рb(Р2О7)2 и Со3Рb(Р2О7)2. // Изв. АН СССР. Неорганич. материалы. - 1984. - Т. 20, №9. - С.1553– 1556 Ericsson Tore, Nord Anders G. Solid solutions of the type (Ni,M)2P2O7 // Acta chem. scand. - 1990. - 44, N 10. - P. 990-993 C2 2 (19) 1 3 Недоліком прототипу стосовно об'єкту, що заявляється, є неможливість одержання твердого розчину пірофосфату нікелю(II)-кобальту(II)-міді(П) за вказаною процедурою внаслідок ряду причин: неможливості одержання безводного потрійного пірофосфату механічним або термічним поєднанням окремих компонентів цільової сполуки; зміна температурних та інших режимів синтезу, описаних в прототипі, не дозволяють одержати індивідуальні кристалічні потрійні пірофосфати заданого катіонного складу із суміші окремих компонентів; для реалізації способу за прототипом потрібна вихідна гідратована сполука відповідного складу і технологія її термообробки. Винаходом ставиться завдання одержати твердий розчин пірофосфату нікелю(ll)-кобальту(ll)міді(ll), у якому можна регулювати співвідношення між катіонами металів Со2+, Ni2+ і Сu2+. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що твердий розчин пірофосфату нікелю(ll)кобальту(ll)-міді(ll) загальної формули Ni4-xyCo xCuy(P2O7)2, де x = 1,0-2,0, у = 1,0-2,0, x + у 3, що одночасно містить йони Ni2+, Со2+, Сu2+ і Р2О74у заданому співвідношенні, а для одержання продукту заданого складу як вихідні фосфати використовують відповідні аморфні потрійні аквоамінпірофосфати нікелю(ll)-кобальту(ІІ)-міді(ll), з подальшим їх нагріванням до 680-700°С. Синтез виконують у такому порядку. Наважку потрійного аквоамінпірофосфату нікелю(ll)кобальту(ll)-міді(ll) поміщають у жаростійкий тигель з кришкою і нагрівають в печі із регульованою швидкість 2,5-10 °С за хвилину до 680-800 °С, а потім охолоджують продукт термолізу до кімнатної температури. В результаті термообробки утворюється сполука кристалічної структури. Приклад 1. У платиновий циліндричний тигель поміщають 0,5 г Ni2,0Co1,0Cu1,0(P2O7)2,0 8,0NH3 6,6H2O, закривають кришкою і нагрівають в печі дериватографа із швидкістю 5 град хв.-1 до 700°С. Виймають тигель, 89135 4 охолоджують до кімнатної температури і одержують кристалічний зразок речовини складу Ni2,0Co1,0Cu1,0(P2O7)2,0. Приклад 2. У платиновий циліндричний тигель поміщають 0,5 г Ni1,33Co1,33Cu1,33(P2O7)2,0 7,6NH3 6,9Н2О, закривають кришкою і нагрівають в печі дериватографа із -1 швидкістю 5 град хв. до 680°С. Виймають тигель, охолоджують до кімнатної температури і одержують кристалічний зразок речовини складу Ni1,33Co1,33Cu1,33(P2O7)2,0. Приклад 3. У платиновий циліндричний тигель поміщають 0,5 г, Ni1,0Co2,0Cu1,0(P2O7)2,0 5,5NH3 6,2H2O закривають кришкою і нагрівають в печі дериватографа із -1 швидкістю 5 град хв. до 690°С. Виймають тигель, охолоджують до кімнатної температури і одержують кристалічний зразок речовини складу Ni1,0Co2,0Cu1,0(P2O7)2,0. Приклад 4. У платиновий циліндричний тигель поміщають 0,5 г Ni1,0Co1,0Cu2,0(P2O7)2,0 8,1NH3 7,1Н2О, закривають кришкою і нагрівають в печі дериватографа із швидкістю 5 град хв.-1 до 690°С. Виймають тигель, охолоджують до кімнатної температури і одержують кристалічний зразок речовини складу Ni1,0Co1,0Cu2,0(P2O7)2,0.· Факторами, що обмежують утворення цільового продукту в процесі термолізу аквоамінпірофосфату нікелю(ІІ)-кобальту(ll)-міді(ll) є: індивідуальний речовинний склад аніонної компоненти, оскільки в процесі термолізу пірофосфатний йон може підпадати гідролізу та деструкції до ортофосфатних угрупувань; утворення однієї кристалічної фази потрійного пірофосфату. Обґрунтування умов утворення кристалічних потрійних пірофосфатів нікелю(ll)-кобальту(ll)міді(ll) за аніонною компонентою наведено в табл. 1. 5 89135 6 За даними рентгенофазового аналізу продукти часткового термічного розкладання зразків акваомінпірофосфату нікелю(ІІ)-кобальту(ll)-міді(ІІ), одержані при 140-415 °С є або рентгеноаморфними, або за аніонною складовою не є індивідуальними пірофосфатами (табл. 1). Кінцеві продукти термолізу зразків аквоамінпірофосфату нікелю(ІІ)-кобальту(ІІ)-міді(ll), одержані при температурі 680-700°С (за даними термогравіметрії), згідно данихрентгенофазового аналізу представлені однією кристалічною фазою (табл. 2) з подібними параметрами елементарної комірки, що є характерною ознакою твердих розчинів. За результатами хімічних і рентгенофазових досліджень одержаний твердий розчин пірофосфату нікелю(ll)-кобальту(ll)-міді(ll) має склад, що відображається загальною формулою Ni4-xyCo xCuy(P2O7)2, де x = 1,0-2,0, у= 1,0-2,0, х + у 3. 7 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 89135 8 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