Фазовые соотношения в системах Na2MoO4-AmOo4-Zr (MoO4)2 (A = Mn, Zn)
Автор: Базарова Ц.Т., Дамдинов Б.Б., Тушинова Ю.Л., Базаров Б.Г.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Статья в выпуске: 5 (44), 2013 года.
Бесплатный доступ
Системы Na 2MoO 4-AMoO 4-Zr(MoO 4) 2 (A=Mn, Zn) изучены методом рентгенофазового анализа в субсолидусной области. Выявлены квазибинарные разрезы и проведена триангуляция. В системах впервые установлено образование тройных молибдатов: S 1 (1:3:1) - Na 2Mn 3Zr(MoO 4) 6 и S 2 (1:2:1) -Na 2Zn 2Zr(MoO 4) 5.
Синтез, тройные молибдаты, рентгенофазовый анализ, триангуляция
Короткий адрес: https://sciup.org/142142740
IDR: 142142740
Текст научной статьи Фазовые соотношения в системах Na2MoO4-AmOo4-Zr (MoO4)2 (A = Mn, Zn)
Ранее было исследовано фазообразование в молибдатных системах с различным сочетанием катионов М 2 MoO 4 –AMoO 4 –Zr(MoO 4 ) 2 (М= Na, К, Сs, Tl; A – двухвалентные элементы) [1-6 ] .
Целью данной работы является исследование фазообразования в тройных солевых системах Na 2 MoO 4 - AMoO 4 - Zr(MoO 4 ) 2 (A=Mn, Zn) в субсолидусной области.
В работе были использованы промышленные реактивы Na 2 MoO 4 ⋅ 2H 2 O («ч.д.а.»), МоО 3 («х.ч.»), а также оксиды двухвалентных металлов и циркония (все марки «х.ч.»). Безводный молибдат натрия получали прокаливанием кристаллогидрата при 550 оС. Молибдат циркония получен из смеси ZrO 2 и MoO 3 твердофазным синтезом ступенчатым отжигом при 400–750 оС в течение 100–150 ч. Средние молибдаты двухвалентных металлов синтезированы из оксидов марганца, цинка и триоксида молибдена MoO 3 при 350–650 оС в течение 100 - 200 ч. Отжиг образцов сопровождался промежуточной гомогенизацией в среде этилового спирта и рентгенофазовой идентификацией на каждом этапе. Рентгенографические характеристики всех синтезированных молибдатов соответствовали литературным данным.
Фазовые равновесия в субсолидусной области систем изучены методом «пересекающихся разрезов» с учетом литературных данных по двойным ограняющим системам. Изучение фазового состава точек пересечения всех возможных разрезов, а также точек, лежащих на самих разрезах, позволило выявить квазибинарные разрезы и провести триангуляцию Na 2 MoO 4 - AMoO 4 - Zr(MoO 4 ) 2 (A=Mn, Zn).
В тройной cолевой системе Na 2 MoO 4 - ZnMoO 4 - Zr(MoO 4 ) 2 на квазибинарном разрезе Na 2 Zr(MoO 4 ) 3 –ZnMoO 4 установлено образование нового тройного молибдата (S) состава
Na 2 Zn 2 Zr(MoO 4 ) 5 с областью гомогенности (5-6 мол.%). Новую тройную фазу также синтезировали из шихты исходных средних молибдатов. На первой стадии в смеси Na 2 MoO 4 + ZnMoO 4 + Zr(MoO 4 ) 2 при 550-600 ° С образуется двойной натрий-циркониевый молибдат, который далее вступает во взаимодействие с молибдатом цинка с образованием новой фазы.
На рисунке 1 приведена штрихрентгенограмма тройного молибдата Na 2 Zn 2 Zr(MoO 4 ) 5 .
Q. -100
С ~ 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30
2-Theta - Scale
Рис.1. Штрихрентгенограмма Na 2 Zn 2 Zr(MoO 4 ) 5
С учетом образования областей твердых растворов на сторонах треугольника, новой фазы и выявленных квазибинарных разрезов проведена триангуляция тройной системы Na 2 MoO4 - ZnMoO4 - Zr(MoO4) 2 , которая распадается на 8 вторичных тройных систем, что представлено на рисунке 2.
Для проведения триангуляции тройной системы Na 2 MoO4 - MnMoO4 - Zr(MoO4) 2 были также проведены все возможные разрезы. Рентгенофазовый анализ точек пересечения позволил выявить квазибинарные разрезы в системе. При изучении квазибинарного разреза Na 2 Zr(MoO 4 ) 3 + MnMoO 4 через 10 мол. % было установлено образование нового тройного молибдата состава Na 2 Mn 3 Zr(MoO 4 ) 6 (1:3). На рисунке 3 представлена штрихрентгенограмма тройного молибдата Na 2 Mn 3 Zr(MoO 4 ) 6 .
Рентгенофазовый анализ показал, что по расположению рефлексов на рентгенограмме и соотношению интенсивностей полученная фаза изоструктурна тройному молибдату NaMg 3 RIn(MoO 4 ) 5 [7] и кристаллизуется в триклинной сингонии.
Рис. 2. Субсолидусная фазовая диаграмма системы
Na 2 MoO 4 - ZnMoO 4 - Zr(MoO 4 ) 2 при 550-600 ° С (S- Na2Zn2Zr(MoO 4 )5)
2-Theta - Scale
Рис. 3. Штрихрентгенограмма Na 2 Mn 3 Zr(MoO 4 ) 6
Рентгенофазовый анализ точек пересечения разрезов с учетом образования областей твердых растворов на сторонах треугольника, а также с учетом образовавшейся новой фазы показал, что триангуляция системы Na2MoO4 - MnMoO4 - Zr(MoO4)2 имеет следующий вид (рис. 4). Восемь квазибинарных разрезов делят концентрационный треугольник на восемь более простых.
Рис. 4. Субсолидусная фазовая диаграмма системы Na2MoO4 - MnMoO4 - Zr(MoO4)2 при 600-650 ° С (S- Na2Mn3Zr(MoO4) 6 )
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 11-08-00681а и проекта № 8.12 по Программе фундаментальных исследований Президиума РАН.
