ТЕРМИЧЕСКИЙ  АНАЛИЗ  СИСТЕМЫ  KCL–WO₃

Фаталиев  Малик  Бедалович

канд.  хим.  наук,  доцент,  Дагестанский  государственный  институт  народного  хозяйства,  РФ,  Республика  Дагестан,  г.  Махачкала

E-mail:  ego27@yandex.ru

Расулов  Абутдин  Исамутдинович

доцент,  кандидат  химических  наук,  Дагестанский  государственный  педагогический  университет,  РФ,  Республика  Дагестан,  г.  Махачкала

E-mail: 

THERMAL  ANALYSIS  SYSTEM  KCL-WO₃

Fataliyev  Malik  Bedalovich

associate  Professor,  candidate  of  chemical  Sciences,  Dagestan  state  Institute  of  national  economy,  Russian  Federation,  Republic  of  Dagestan,  Mahachkala

Rasulov  Abutdin  Isamutdinovich

associate  Professor,  candidate  of  chemical  Sciences,  Dagestan  state  pedagogical  University,  Russian  Federation,  Republic  of  Dagestan,  Mahachkala

АННОТАЦИЯ

Впервые  методами  визуально-политермического  (ВПА),  дифференциального  термического  (ДТА)  и  синхронного  термического  (СТА)  анализов  изучены  процессы  фазообразования  в  системе  KCl–WO₃.  Определены  характеристики  нонвариантных  точек  (НВТ),  очерчены  поля  кристаллизации  и  построена  ее  фазовая  диаграмма.  Выявлены  новые  фазы  (19KCl•WO₃,  6KCl•WO₃,  KCl•WO₃)  и  приведены  их  характеристики.

ABSTRACT

For  the  first  time  methods  of  visually-polythermal  (WPA),  differential  thermal  (DTA)  and  simultaneous  thermal  (STA)  analyses  studied  the  processes  of  phase  formation  in  the  system  of  KCl-WO3.  Characteristics  of  nonvariantny  mix  (NRT),  outlines  the  field  of  crystallization  and  built  its  phase  diagram.  Identified  new  phase  (19KCl•WO3,  6KCl•WO3,  KCl•WO3)  and  their  characteristics  are  given.

Ключевые  слова:  фазовый  комплекс;  нонвариантные  точки;  расплавы;  бронзы.

Keywords:  phase  complex;  nonvariantny  mix;  melts;  bronze.

Как  известно,  в  основе  решения  одного  из  актуальных  вопросов  неорганической  химии-разработки  новых  методов  синтеза  неорганических  соединений  на  основе  равновесных  и  неравновесных  реакций  лежит  метод  физико-химического  анализа,  основной  «инструмент»  которого  —  диаграмма  плавкости.

Расплавы  хлоридов  щелочных  металлов  с  оксидом  вольфрама  можно  использовать  как  электролиты  для  получения  порошков  и  изделий  из  вольфрама  методом  высокотемпературного  электролиза  [1—3],  а  образующиеся  при  этом  нестехиометрические  соединения  типа  «бронз»  применяют  для  разработки  новых  неорганических  материалов,  которые  обладают  ценными  физико-химическими  свойствами  [4].

В  соответствии  с  этим,  в  настоящей  работе  представлен  экспериментальный  материал  по  термическому  анализу  двухкомпонентной  оксидно-солевой  системы  KCl–WO₃,  результаты  которого  имеют  значение  для  синтеза  щелочных  бронз  из  ионных  расплавов  вольфраматов  щелочных  металлов,  находящих  широкое  применение  в  различных  областях  науки  и  техники  [5].

В  качестве  исходных  веществ  использовались  перекристаллизованные  и  обезвоженные  хлорид  калия  и  оксид  вольфрама  марки  «ЧДА»,  температуры  плавления,  которых  хорошо  согласуются  со  справочными  данными  [6—8].

Для  решения  поставленной  в  работе  задачи  использовались  визуально-политермический  (ВПА),  дифференциальный  термографический  (ДТА)  и  синхронный  термический  (СТА)  методы  анализа  [9].

Экспериментальные  данные  показали,  что  система  KCl–WO₃  характеризуется  хорошей  растворимостью  тугоплавкого  оксида  вольфрама  и  образованием  соединений  инконгруэнтного  типа  (рис.  1).

В  системе  выявлено  наличие  трех  бинарных  соединений  и  четырех  нонвариантных  точек  (НВТ),  три  из  которых  перитектического  и  одна  эвтектического  характера  (табл.  1).  Состав  эвтектики  подтвержден  СТА  (рис.  2).  Ликвидус  системы  представлен  5  полями  кристаллизации,  принадлежащих  исходным  компонентам  и  инконгруэнтно-плавящимся  соединениям.  На  основе  визуальных  данных  для  полученных  соединений  определены  характер  плавления  и  кристаллизации  (табл.  2.) 

Таблица  1.

Характеристики  НВТ  в  системе  KCl–WO₃

Таблица  2.

Характеристики  новых  фаз,  полученных  в  системах  KCl–WO₃

Из  расплавов  данной  системы  при  определенной  температуре  (620—780  ⁰С)  методом  электрохимического  осаждения  образуются  калий  –  вольфрамовые  бронзы  по  схеме:  2xKCl  +  2WO₃  =  2K_xWO₃  +  xCl₂↑

Регулирование  количества  внедренного  калия  возможно  за  счет  использования  для  электролиза  расчетного  соотношения  исходных  компонентов  согласно  фазовой  диаграмме.

Рисунок  1.  Диаграмма  плавкости  системы  KCl–WO₃:  S₁-19KCl●WO₃;  S₂-6KCl●WO₃;  S₃-KCl●WO₃

Рисунок  2.  Дериватограмма  эвтектического  состава  системы  KCl-WO₃.

Список  литературы:

1.Балихин  В.С.,  Резниченко  В.А.,  Павловский  В.А.  Процессы  получения  и  рафинирования  тугоплавких  металлов.  М.:  Наука,  1975.  —  211  с.

2.Барабошкин  А.Н.,  Молчанов  А.М.,  Мартемьянова  З.С.,  Виноградов-Жабров  О.Н.  Структура  сплошных  слоев  вольфрама,  электроосажденных  из  хлоридного  расплава.  Труды  Ин-та  электрохимии  УНЦ  АН  СССР.  Свердловск,  —  1976,  —  Т.  23,  —  С.  46—51.

3. Гасаналиев  А.М.  и  др.  Применение  расплавов  в  современной  науке  и  технике.  Деп.  в  ВИНИТИ  №  454  —  хп  91.

4.Мохосоев  М.В.,  Базарова  Ж.Г.  Сложные  оксиды  молибдена  и  вольфрама  с  элементами  I—IV  групп.  М.:  Высшая  школа,  1990.  —  256  с.

5.Мохосоев  М.В.  Химия  редких  элементов.  Ч.1.  Молибдаты  и  вольфраматы.-Донецк;  1971,  —  81  с.

6.Мохосоев  М.В.,  Алексеев  Ф.П.,  Луцык  В.И.  Диаграммы  состояния  молибдатных  и  вольфраматных  систем-Новосибирск:  Наука,  1978,  —  320  с. 

7.Посыпайко  В.И.  и  др.  Диаграммы  плавкости  солевых  систем.  Ч.  1,2.  М.:  Металлургия,  1977,  —  720  с.

8.Посыпайко  В.И.  и  др.  Диаграммы  плавкости  солевых  систем.  Ч.  3.  М.:  Металлургия,  1979,  —  204  с.

9.Фаталиев  М.Б.  Фазовые  равновесия  и  синтез  бронз  в  системах  MCl–M₂MoO₄–WO₃  (M–Na,K,Rb,Cs).  Дисс…канд.  хим.  наук.  Махачкала:  ДГПУ,  2011.  —  125  с.