Известия НАН РК. Серия химии и технологии

МИРОВЫЕ ИННОВАЦИИ ЭКСТРАКТИВНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ТИТАНА

К.Ш. Ахметова — 2024-10-02

Представлен аналитический обзор мирового рынка и мировых ресурсов титана, методов переработки труднообогатимых весьма сложных по вещественному составу ильменитовых концентратов, достижений мировых производителей высокотехнологичной продукции титана. Освещены результаты деятельности австралийской компании Austpac Resources, создавшей лучшую, предпочтительно используемую, универсальную технологию производства высокочистого ситетического рутила из концентратов ильменитовых песков; канадской компании QIT-Fer & Titane Inc., разработавшей технологию производства сопоставимого по качеству с синтетическим рутилом модифицированного титанового шлака, выплавляемого из бедного по диоксиду титана гемоильменитового концентрата с высоким содержанием тесно ассоциированных жильных минералов вмещающей анортозитовой породы и вкраплениями изоморфных примесей множества сидерофильных микроэлементов; южноафриканской компании Richards Bay Minerals, поставляющей на рынок 85% титановый шлак и 94% синтетический рутил, получаемых переработкой высокохромистого мелкодисперного ильменита песчаных дюн адаптированной технологией канадской компании QIT; Усть-Каменогорского титаномагниевого комбината Казахстана обеспечивающего производство титана губчатого, титановых слитков и сплавов аэрокосмического назначения одностадийной восстановительной плавкой угольной шихты смеси низко- и высокосортного ильменитовых концентратов. Отражены успехи научных организаций в решении актуальных проблем, посвященных сокращению себестоимости производства титановых пигментов и металлического титана, расширению сырьевой базы ценного металла и улучшению экологии окружающей среды.

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

О.К. Бейсенбаев — 2024-10-20

Разработан способ и технология получения структурированных полимерсодержащих органоминеральных удобрений на основе техногенных отходов – фосфорного шлама, коттрельной пыли, бурого угля Ленгерского месторождения с водорастворимыми полимерами. Исследованы физико-химические свойства, минерологический состав и микроструктура исходного сырья, конечного продукта и установлено, что комплексные структурированные полимерсодержащие минеральные удобрения богаты особоважными микроэлементамии, содержат большое количество калия и фосфора. Процесс окисления бурого угля проводят при температуре реакционной смеси 80-90⁰С, в котором массовое соотношение измельченного угля и щелочи составляет 1:0,2-0,3. Получение гуминовой кислоты проводят 10-15% раствором соляной кислоты с последующей фильтрацией, которую использует в дальнейшем в процессе разложения фосфорного шлама и коттрельной пыли. Процесс структурирования полученного комплексного минерального удобрение осуществляется методом замачиванием или опрыскованием 0,5%-ным раствором водорастворимого полимера МПАА. Химический состав и физико-химические особенности полученного продукта характеризуются органическими соединениями карбонильной группы ароматического ряда альдегидов, с включениями кремнеорганических соединений ряда Si-H. Таким образом, полученные структурированные полимерсодержащие органоминеральные удобрения на основе техногенных отходов обладают отличными эксплуатационными характеристиками, и могут быть рекомендованы к применению при выращивании сельхозкультур в почвах Южного региона.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА УЛЬТРАФЛОКУЛЯЦИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОБОРОТНЫХ РАСТВОРОВ В УРАНОДОБЫВАЮЩИХ ПРОМЫШЛЕННОСТЯХ

А.С. Даулетбаев — 2024-10-22

Изучено взаимодействие полиакриламидных флокулянтов с коллоидными структурами оборотных растворов добычи урана на аппарате "Ультра-флок тестер". Проведено исследование влияния природы полимерных флокулянтов и их дозировки на степень очистки оборотных растворов рудника "Ирколь", уранодобывающего предприятия Семизбай-U. Впервые определены зависимости эффективности флокуляции от интенсивности гидродинамической обработки оборотного раствора на аппарате "Ультра-флок тестер". Исследованы скоростные режимы оборота ультрафлокуляции. Исходя из основополагающих принципов коллоидно-гидродинамической теории дисперсных систем, показано, что применение строго неравномерных гидродинамических полей позволяет достигать не только более высоких скоростей флокуляции суспензии, но и значительного улучшения качества разделения твердой фазы. Экспериментально доказано, что новый метод "ультрафлокуляция" в очистке оборотных растворов урановой промышленности обеспечивает ряд преимуществ, необходимых в технологическом процессе производства: повышение производительности загустителей и напорных фильтров, снижение содержания твердых частиц, увеличение скорости очистки, сокращение расхода флокулянта. Определены оптимальные параметры режима гидродинамической обработки оборотного раствора в процессе ультрафлокуляции в зависимости от его дисперсного состава и дозировки флокулянта.

СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ КЛИНКЕРА РУДНИКА «АЧИСАЙ»

Б.И. Диханбаев — 2024-10-22

В промышленных отвалах Республики Казахстан содержится около 20 миллиардов тонн отходов. Только в металлургическом цехе комбината «Ачполиметалл» накопилось 4–5 миллионов тонн клинкера от вельцевания оксидной цинковой руды. Рентабельное извлечение ценных компонентов клинкера требует 2^х–разовой затраты энергии, чем при их выработке из «богатых» руд. Целью исследования является создание плавильного агрегата, в 3–4 раза сокращающий удельный расход топлива, по сравнению с его аналогами. Новизной работы является, открытие нового явления которое показывает: в слое расплава идет два противоположных по направлению и интенсивностью реакции, (1) – медленные реакции разложения сложных компонентов (Zn₂SiO₄, ZnFe₂O₄) на простые молекулы (ZnO, SiO₂, Fe₂O₃) и (2) – быстрые реакции образования сложных компонентов из простых молекул; доминирование одной из двух реакции влияет на степень извлечения цинка из расплава. На основе данного явления создан плавильный агрегат нового поколения, как комбинация плавильного реактора с трубчатой печью, в 3–4 раза сокращающий удельный расход топлива, по сравнению с действующей вельц-печью. Расчет технико–экономических показателей агрегата, производительностью 25 т/ч, показывает, срок окупаемости проекта может составить 4–5 лет.

ЛИПОФИЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ТРАВЫ HEDYSARUM SONGORICUM BONG

Н.Б. Жумадильда — 2024-10-01

В данной работе впервые изучены липофильные компоненты из хлороформенного экстракта, полученного из травы копеечника джунгарского Hedysarum songoricum Bong. (сем. Бобовые Fabaceae), собранного в фазу цветения и начала плодоношения в нижнем поясе хребта Жетыжол на территории Жамбылской области. Методом тонкослойной хроматографии в системе растворителей: циклогексан: этилацетат (8:2) и с использованием специфичных реагентов (10% ный этиловый раствор форфорномолибденовой кислоты, 2%-ный хлорид железа (III), концентрированная азотная кислота, пары йода и УФ-свет) наряду с другими неполярными веществами идентифицировали витамины А и Е в сравнении со стандартными образцами. Спектрофотометрическим и титриметрическим методами анализа установили их количественное содержание 0,01% (витамин А) и 0,03% (витамин Е). Методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ МС) установили 15 веществ, таких как углеводороды, жирные спирты, кислоты и их сложные эфиры. По сравнению с другими липофильными компонентами в наибольшем количестве идентифицировали тетракозан (27,38%), 11-тетрадецин 1-ол ацетат (16,08%), н-гексадекановую кислоту (9,95%), генэйкозан (7,94%) и 9,12,15-октадекатриеновую кислоту (7,93%). Компоненты идентифицировали путем сравнения их времен удерживания и полных масс-спектров с данными электронной библиотеки NIST и программы анализа данных GS-MSD. Представлены исследования по определению антиоксидантной активности методом FRAP (Ferric Reducing/Antioxidant Power) хлороформенного экстракта, полученного из Hedysarum songoricum Bong. В результате выявлено, что экстракт обладает достаточно высокой антиоксидантной активностью при концентрациях 0,25 мг/моль (86,73%) и 0,5 мг/моль (78,72%) соответственно в сравнении со стандартом – аскорбиновой кислотой.

СИНТЕЗ ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ КИСЛОТЫ ИЗ КОРНЕЙ РАСТЕНИЯ «КРАСНАЯ СОЛОДКА» И ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Б. Имангалиева — 2024-10-22

Солодка относится к основным видам лекарственных растений, произрастающих в Казахстане. Это многолетние травянистые растения, принадлежащие к семейству бобовых из-за классификации их ботанических свойств. Есть несколько видов, произрастающих в пустынных, полупустынных, степных регионах Казахстана. Корень красной солодки используется в медицине как отхаркивающее, действенное, замедляющее респираторные заболевания, противоядие от простуды. Препарат Красная солодка лечение при простуде, воспалении дыхательных путей, аллергических кожных заболеваниях. Препарат глицирренат рекомендован для лечения трихомонадных и гинекологических заболеваний, халкорина, болезней желудка и печени.

Основным биологическим, фармакологическим компонентом, наиболее активным и активным в корнях солодки, считается «глицирризиновая кислота». Это кислотно-пентациклический трехтерпеноидный сапонин, концентрация которого составляет 25% в корне растения Красной солодки, а также доля полифенольных соединений в корне составляет около 3-5%.

Глицирризиновая кислота присутствует в корнях солодки в виде солей калия, кальция и магния. Синтез чистой глицирризиновой кислоты осуществляется в присутствии концентрированной серной кислоты. О нем велись лабораторные работы экспериментальной части.

Проведен количественный анализ исследуемого продукта. В ходе исследования в качестве растворителя брали воду, аммиак. Объектом исследования для сравнительного анализа растения солодки были взяты корни растения «Красная солодка», произрастающего в предгорьях гор Кызылординской области и Западного Алтая в соответствии с географическим положением, и корни растения «Уральская солодка», произрастающего в предгорьях Уральских гор. Масса определялась как показатель анализа. В статье изложено определение количественного состава глицирризиновой кислоты и сравнительный анализ качественных свойств биологически активных веществ, содержащихся в экстракте, проведение исследований и обработка результатов.

ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО БИТУМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Лайла Калимолдина — 2024-10-01

На территории республики имеются значительные запасы углеводородов. Технологический процесс переработки нефти в синтетическую нефть и разработка экологических и оптимальных способов получения нефти являются актуален не только в Казахстане, но и во всем мире.

Сегодня в связи с возросшей нагрузкой на транспортную инфраструктуру важно внедрять научные исследования и передовые технологии, повышающие качество и безопасность дорожных покрытий. Одним из путей их решения является использование асфальтобетона с полимерными добавками в дорожном строительстве. Испытания, проведенные в Национальном центре качества дорожных активов г. Алматы, показали, что данная технология обеспечивает устойчивость к образованию колеи, трещинам, а также климатическим воздействиям.

В настоящее время известно множество методов отделения органической части битуминозных пород от плотной смеси неорганических компонентов, песка, глины, воды и газа. Поэтому при каждом способе выделения органической части предусмотрен различный механизм минерального состава нефтебитумоидных пород.

В данной работе проведена сравнительная оценка физико-химических свойств двух видов битумов: первичного битума (марка 70/100) и полимерного битума (марка СБС). В работе изучены физико-химические свойства модификации битума полимером.

Целью научно-исследовательской работы было изучение различий физических свойств битумных вяжущих в зависимости от их химического состава. В данном исследовании были выбраны два вяжущих материала, но степень асфальтирования у них различна.

Пенетрационные, реологические, физико-химические свойства битумных материалов изучали методом Фрааса, методом «Кольцо и шар». Функциональные группы в связующих и их фракции охарактеризован путем анализа инфракрасных (ИК) спектров.

Исследования направлены на улучшение характеристик и стабильности полимерных битумов, оптимизацию количества добавок и создание экономичных конструкций.

Результаты этого исследования могут быть использованы для разработки нового аналитического подхода к битумным вяжущим, чтобы понять различия в физических свойствах вяжущих на основе их химического состава.

ПОЛУЧЕНИЕ НАТРИЙ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ И ИЗУЧЕНИЕ ЕЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Ж.С. Касымова — 2024-11-06

В условиях увеличения использования древесного сырья утилизация древесных отходов становится более значимой проблемой. Древесные отходы могут быть полезно переработаны и повторно использованы, что позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. В рамках нашего исследования предлагается использовать древесные отходы для получения натрийкарбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) с оптимальными физико-химическими характеристиками. В статье исследовано перспективное направление по переработке отходов древесины сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) суспензионным методом с целью получения биополимера Na-КМЦ. Возможность переработки опилок древесины сосны в Na-КМЦ позволит удовлетворить потребность синтеза в высококачественномдревесном сырье и расширить сферу применения биополимера, а также снизить экологическую и экономическуюнагрузку расхода древесины. Цель работы – получение Na-КМЦ суспензионным методом из опилок древесины сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) при температурах 60°С и 80°С и исследование физико-химических свойств биополимера. В лабораторном эксперименте синтезированы образцы Na-КМЦ при температурах 60⁰С и 80°С с применением гидроксида натрия, растворителя пропанола-2 и карбоксиметилирующего реагента натриевой соли монохлорукусной кислоты (Nа-МХУК). Исследованы физико-химические свойства Na-КМЦ: обнаружены функциональные группы (гидроксильная, метиленовая, карбонильная), спиртовые и простые эфирные химические связиИК-спектрофотометрией; молекулярная массa, степень полимеризации образцов и вязкость растворов полимера визкозиметрией; карбоксиметильные группы кондуктометрическим титрованием; выход продукта и растворимость гравиметрией. Рекомендовано научное и практическое значение предложенного способа химической модификации целлюлозы опилок древесины, а также установлена эффективность карбоксиметилирования при температуре 60 ⁰С.

ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ РУД В КАЗАХСТАНЕ: КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ

Багдаулет Кенжалиев — 2024-10-01

В данной статье представлен инновационный подход к переработке медной руды одного из месторождений Казахстана, направленный на повышение эффективности извлечения меди из материалов с сложным минеральным составом. Описанная методология включает несколько ключевых этапов: всесторонний анализ вещественного состава руды, гравитационное и флотационное обогащение, а также гидрометаллургические процессы. В ходе исследования руды прошли предварительную подготовку, включая дробление и измельчение до необходимой тонкости. Эксперименты по гравитационному и флотационному обогащению показали, что оптимизация параметров этих процессов значительно увеличивает выход медного концентрата. Дополнительно, сернокислотное выщелачивание показало высокую эффективность в извлечении меди из измельченной руды. Результаты исследования подтверждают, что комплексный подход к переработке медной руды обеспечивает высокую эффективность извлечения ценных компонентов и открывает перспективы для устойчивого и экономически выгодного использования сложных медных руд

СИНТЕЗ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НОВОГО СЛОЖНОГО ФЕРРИТА

Алтынай Мадиярова — 2024-10-01

В статье рассматривается синтез нового сложного феррита, рентгенографическое и электронно-микроскопическое исследование. Методом высокотемпературного золь – гелевого синтеза была синтезирована фаза сложных ферритов. Впервые конструкция феррита, содержащего CrKFe₂O₅, была исследована методами рентгенофазного анализа и сканирующего электронного микроскопа, были выявлены сингонический тип, параметры элементарных ячеек, рентгенографические и пикнометрические плотности, элементный анализ. Проведен сравнительный анализ взаимосвязи исходных веществ между параметрами кристаллической ячейки и параметрами кристаллической ячейки полученного сложного феррита. Из различных частей кристалита, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа, были извлечены микрососуды, проведен анализ элементного состава кристаллов, показан общий вид поверхностного слоя сложного феррита. В результате определялось, что соединение состоит из двух фаз, четкость строения определялась топографией и химическим составом соединения. В результате было обнаружено, что новый синтезированный сложный феррит соответствует формуле CrKFe₂O₅. Частицы образующихся соединений имеют большие размеры (от 200 μm, 20.0 μm, 5.00 μm и 2.00 μm).

ВКЛЮЧЕНИЕ АЗУЛЕНОВЫХ СТРУКТУРНЫХ ЕДИНИЦ В ОСНОВУ СОПРЯЖЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ: УЛУЧШЕНИЕ ПРОТОННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ

Н. Мерхатулы — 2024-10-22

Растущий интерес к ароматическим полимерным соединениям с расширенной системой π-электронного сопряжения объясняется их важностью в качестве функциональных материалов для органической оптоэлектроники. В настоящее время большое внимание уделяется арилированным, а также замещенным электроноакцепторными и/или электронодонорными группами ароматическим и гетероароматическим соединениям. Одним из преимуществ таких сопряженных ароматических систем является то, что они могут точно настроить электронную структуру материалов с целью оптимизации их производительности и морфологии. В этом плане значительный интерес представляет структурный изомер нафталина азулен. Неальтернантный ароматический углеводород азулен обладает уникальными электронными и спектральными свойствами, в том числе поляризованной структурой с дипольным моментом порядка 1,08 D и аномальной анти-Каша флуоресценцией S2→S0. В работе обсуждается синтез двух флуорен-азуленовых π-сопряженных сополимеров, посредством современной методологии органического синтеза как реакции кросс-сочетания Сузуки−Мияуры. Показано, что взаимодействием 1,3-дибромазулена, а также 2,7-Bis(3-bromoazulen-1-yl)-9,9-dioctyl-fluorene с 2,2'-(9,9-dioctyl-9H-fluorene-2,7-diyl)bis(1,3,2 dioxaborinane) в условиях сочетания Сузуки−Мияуры были синтезированы азуленовые сопряженные сополимеры - poly[2,7-(9,9-dioctylfluorenyl)-alt-(1ꞌ,3ꞌ - azulenyl)] и poly[1,3-bis(9ꞌ,9ꞌdioctylfluoren-2ꞌ-yl)azulenyl]-alt-[1ꞌꞌ,3ꞌꞌ - azulenyl]. Выявлено, что нейтральные растворы полученных азуленовых сополимеров не являются флуоресцентными, но они становятся светящимися при добавлении трифторуксусной кислоты. Показано, что «включение» флуоресценции происходит за счет образования
6π-электронного азуленил-катиона, который перестраивает общий электронный характер полимеров, в частности, уровни фронтальных орбиталей HOMO – LUMO и ширину запрещенной зоны. Полученные результаты демонстрируют, что введение азуленовых звеньев в сопряженный полимерный каркас имеют большой потенциал для применения в качестве новых протонных функциональных материалов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АМИНОВ МЕТОДАМИ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО И КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ

А.К. Акурпекова — 2024-10-01

В потоках углеводородных газов, образующихся при переработке нефти, а также в природных газах и попутных газах нефтяных месторождений могут присутствовать такие соединения, как сероводород и углекислота, которые необходимо удалять в целях снижения коррозионной активности газовых сред. Наиболее широко применяемыми являются абсорбционные методы очистки углеводородных газов от H2S и CO2, в которых используются химические и физические абсорбенты и их комбинации. Из хемосорбентов наиболее широко применяются алканоламины. Наиболее известными алканоламинами, используемыми в процессах очистки газа от Н2S и CO2, являются: моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), метилдиэтаноламин (МДЭА)

В работе предлагаются методики определения концентрации аминов в водных растворах методами кондуктометрии и потенциометрического титрования. Проводится сравнение двух методов анализа. Для определения алканоламинов в водных растворах, имеющих процентные концентрации (5-40%), возможно потенциометрическое титрование, т. к. алканоламины являются слабыми основаниями с щелочной реакцией их водных растворов. Сложность определения алканоламинов возникает при содержании в растворах других веществ, имеющих щелочную реакцию и завышающих таким образом содержание алканоламинов. При потенциометрическом титровании, несмотря на линейную зависимость, расчетное содержание ДЭА в растворе получается выше, чем его фактическое значение. Точное определение концентрации ДЭА потенциометрическим методом возможно для растворов не выше 5% содержания алканоламина. Метод определения концентрации ДЭА путем измерения проводимости более чувствительный. Концентрация ДЭА может быть определена методом кондуктометрического титрования в диапазоне от 1 до 12% ДЭА.

СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТЕНИЯ PETROSIMONIA BRACHIATA

М. Токтарбек — 2024-10-01

Казахстан богат лекарственными растениями, поэтому его необходимо изучать. В Казахстане произрастают десять видов Petrosimonia семейства маревых. Эти растения адаптированы к суровым климатическим условиям засоленных, засоленных и пустынных территорий страны. Растения Petrosimonia – новый вид, до конца не изученный. Китайские ученые изучили виды Petrosimonia sibirica и обнаружили, что растение содержит алкалоиды, стероиды, терпены, флавоноиды и фенольные кислоты и обладает антибактериальной активностью (Wang, 2015; Ying 2016). Изучен качественный и количественный состав биологически активных веществ P. sibirica, P. Glaucescens, P. triandra и P. brachiata, произрастающих в Казахстане. Для приготовления фитопрепаратов из растений P. Sibirica, P. Glaucescens и P. triandra экстрагировали классическим методом мацерации и выделяли отдельные представители биологически активных соединений (Toktarbek, 2021; Seitimova 2022). В данном исследовании было проведено фитохимическое исследование P. brachiata. Оптимизирован метод получения биологически активных комплексов с высокой эффективностью за счет использования методов сверхкритической флюидной и ультразвуковой экстракции. Эти методы имеют короткое время экстракции, могут проводиться при комнатной температуре, являются экономически эффективными и представляют собой современный экологически чистый химический подход. С помощью сверхкритической флюидной CO₂-экстракции (180 бар, 2 часа) установка была очищена от липофильных веществ. Далее биологически активный комплекс получали путем заливки в растительное сырье 70% растворителя этанол-вода и проведения ультразвуковой экстракции. Полученный комплекс анализировали методом тонкослойной хроматографии с использованием различных систем органических растворителей. На основании нашего анализа в экстракте были обнаружены стероиды, терпены, фенольные кислоты и флавоноидные гликозиды. Гексановую и этилацетатную фракции получали в результате жидкостно-жидкостной экстракции экстракта органическими растворителями. Стигмастерол 3-O-β-D-галактопиранозид, изованилиновая кислота, кверцетин 3-O-β-D-глюкопиранозид и изорамнетин 3-O-α-L-рамнопиранозид выделены промывкой гексановой и этилацетатной фракций на силикагеле. колонка с системой органических растворителей. Выделенные соединения будут проверены на биологическую активность.

СИНТЕЗ И РЕНТГЕНОГРАФИЯ НОВЫХ ЦИРКОНО-МАНГАНИТОВ ЛАНТАНА И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ И РАСЧЕТ ИХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

М.Т. Турдиев — 2024-11-06

Синтез соединений LaMe^IIZrMnO₆ (Me^II – Mg, Ca, Sr, Ba) проводили по керамической технологии в интервале 800-1200^оС взаимодействием оксидов лантана (III) квалификации «ос.ч.», циркония (IV), марганца (III) и карбонатов магния, кальция, стронция и бария марки «ч.д.а.». Навески исходных веществ, взвешивались с точностью до четвертого знака после запятой. Стехиометрические количества исходных веществ, тщательно перетирали в агатовой ступке, затем пересыпались в алундовые тигли и подвергались термообработке для твердофазного взаимодействия на воздухе в печи «SNOL». Методами рентгенографии установлено, что все синтезированные циркономанганиты кристаллизуются в кубической сингонии со следующими параметрами решетки: LaMgZrMnO₆ – а = 13,46 ±0,02 Å; V⁰ = 2437,86 ±0,05 Å³; Z = 4; V°_эл.яч = 609,47 ± 0,02 Å³; ρ_рент. = 4,42 г/см³; ρ_пикн. = 4,35 ± 0,07 г/см³; LaCaZrMnO₆– а = 14,50 ± 0,02Å; V⁰= 3048,63 ± 0,06 Å³; Z = 4; V°_эл.яч = 762,16 ± 0,02 Å³; ρ_рент. = 3,67 г/см³; ρ_пикн. = 3,62 ± 0,05 г/см³; LaSrZrMnO₆– а = 14,56 ± 0,02 Å; V⁰= 3087,52 ±0,06 Å³; Z = 4; V°_эл.яч = 771,88 ± 0,02 Å³; ρ_рент. = 4,03 г/см³; ρ_пикн. = 3,99 ± 0,04 г/см³, LaBaZrMnO₆– а = 14,79 ± 0,02Å; V⁰= 3233,45 ± 0,06 Å³; Z = 4; V°_эл.яч = 808,36 ± 0,02 Å³; ρ_рент. = 4,25 г/см³; ρ_пикн. = 4,19 ± 0,05 г/см³. Установлено, что с повышением ионных радиусов в ряду Mg→ Ca→Sr→Ba увеличиваются величины параметра «а», объемов решеток и элементарных ячеек цирконо-манганитов. Проведен расчет температурной зависимости теплоемкости и стандартной теплоемкости по косвенными методами. Выведены уравнения температурных зависимостей
исследуемых цирконо-манганитов лантана и щелочноземельных металлов.