Система нитрат европия - алюминат натрия - вода при 20 С

Система нитрат европия - алюминат натрия - вода при 20є С

Г.В.Дружинина, Н.Н.Феофанова

Согласно литературным источникам, алюминаты редкоземельных элементов получают спеканием оксидов металлов [1], прокаливанием смеси термически нестойких солей [2], взаимодействием расплавленных хлоридных смесей в токе газообразного кислорода [3]. Авторы работы [4] отмечают, что состав алюминатов РЗЭ различен:

R2O3•Al2O3 (R = La, Sm, Eu, Tb); R2O3•11Al2O3 (R == La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu); 2R2O3•Al2O3 (R = Yb, Tb, Y); ЗR2O3•5Al2O3., (R = Y, Tb, Yb).

В данной работе приводятся результаты исследования системы нитрат европия -а люминат натрия - вода. Равновесия в системе изучали методом остаточных концентраций [5]. Готовили серию смесей с соотношением Al:Eu от 0,26 до 3. Серия состояла из 8 смесей исходных растворов. Исходный раствор нитрата европия имел концентрацию 9,64•10-2 моль/л, алюмината натрия - 5,006•10 моль/л. Алюминат натрия для приготовления раствора синтезировали в лаборатории по методике [6]. Объем смеси приняли равным 70 мл. Смеси перемешивали в течение 12 часов, отделяли жидкие фазы от осадков фильтрованием и анализировали на количественное содержание европия [ 7] и алюминия [8].

Анализы показали (см. табл.1), что в жидких фазах смесей с исходным соотношением Al:Eu = 0,26 до 0,74 отсутствует алюминий (при избытке европия), а в жидких фазах смесей с исходным соотношением Al:Eu = 1,31 до 1,75 отсутствует европий (при избытке алюминия). В жидкой фазе смеси 4 (исходное соотношение Al:Eu = = I) не обнаружено присутствие обоих катионов.

Расчет по определению соотношения Eu2O3•Al2O3 в твердых фазах смесей показал, что в смеси 3 и 4 это соотношение близко кI, т.е. можно сделать вывод об образовании соединения - моноалюмината европия.

На рис.1 представлена кривая, отражающая взаимодействие компонентов в системе. Она состоит из двух ветвей, пересекающихся в точке, соответствующей взаимодействию компонентов в отношении 1:1

Таблица 1

Результаты исследования системы нитрат европия - алюминат натрия - вода

№ смеси

Начальные концентрации,

С•I03 моль/л

Остаточные концентрации,

С•I03моль/л

рН

ж.ф.

Прореагировало,

С•I03моль/л

А 13+

Eu3+

отношение

А13+

Eu3+

А13+

Eu3+

А13+

Eu3+

Отношение

Eu3+

Al2O3

в тв. ф.

0,371

0,74

1,06

1,45

1,858

2,23

2,97

4,46

1,418

0,262

0,52

0,74

1,02

1,31

1,57

2,09

3,145

0,03

0,06

0,5

1,75

1,165

0,75

0,306

5,75

5,85

5,95

6,00

10,1

11,00

11,35

11,95

0,371

0,74

1.06

1,45

1,83

2,168

2,48

2,71

0,258

0,668

1,112

1,418

0,69

0,90

1,05

0,98

0,77

0,65

0,57

0,52

Рис.1. Кривые остаточных концентраций компонентов и изменения рН в жидких фазах системы

Для жидких фаз смесей определили значение рН. Вид кривой этого свойства жидкой фазы также подтверждает образование соединения с соотношением Al:Eu = 1:1. Условия получения позволяют предположить его состав Eu2O3•Al2O3•nH3О.

Список литературы

1. Година Н.А., Келлер Э.К. Условия образования алюминатов лантана, празеодима и неодима // Изв.АН СССР. Сер. хим. 1966.№ 1. С.24.

2. Портной К.И., Тимофеева Н.И. Синтез и свойства моноалюминатовРЗЭ // Изв.АН СССР. Сер. Неорган.материалы. 1965. T.1. № 19.С.1598.3. Асланян К.Г., Наджарян А.К., Никогосян Р.Б. Синтез алюминатов некоторых редкоземельных элементов // Арм.хим.журнал. 1981.Т.34. № 1. С.13.

4. Тородов Н.А., Бондарь И.А., Лазарев А.Н., Смолин Ю.И. Силикаты редкоземельных элементов и их аналоги. Л.: Наука, 1971.С.52.

5. Тананаев И.В., Левина М.И. // Завод.лаб. 1949. Т.8. С.887.

6. Дружинина Г.В., Рябова Е.Е. Взаимодействие алюмината натрия с нитратом празеодима в водных растворах при 20°С / В сб.:

Физико-химические исследования равновесий в растворах. Ярославль, 1987. С. 5.

7. Курс радиохимии / Под ред. А.В.Николаева. М.: Высшая школа,1969. 296 с.

8. Кутейников А.Ф., Бродская В.М. Комплексонометрическое определение редкоземельных элементов в присутствии Al3, Ре3+, Са2+,F- // Завод.лаб. 1962. Т.28. С.792.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.yspu.yar.ru/