Текст
                    АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНСТИТУТ ХИМИИ СИЛИКАТОВ им. И. В. ГРЕБЕНЩИКОВА
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ
СИЛИКАТНЫХ СИСТЕМ
СПРАВОЧНИК
ВЫПУСК ЧЕТВЕРТЫЙ
ТРОЙНЫЕ ОКИСНЫЕ
СИСТЕМЫ
™
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»
Ленинградское отделение
ЛЕНИНГРАД • 197 4


УДИ 661.82 Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск четвертый. Тройные окисные системы. Барзаковский В. П., Лапин В. В., Бойкова А. И., Курцева Н. Н. Изд. «Наука», Ленингр. отд., Лм 1974, 1-514. В четвертый выпуск справочника «Диаграммы состояния силикатных систем» включены сведения о фазовых соотношениях в системах, содержащих три окисла (без кремнезема). Системы сгруппированы в соответствии с окислом, характеризующим анионную часть данной группы. Раосматриваются боратные, алюминатные, германатные, титанатные, цирконатные, гафнат- ные, фосфатные, ванадатные, ниобатные, танталатные, хроматные, молиб- датные, вольфраматные, уранатные, ферритные и другие системы. Приводятся также сведения о системах, содержащих фториды и воду и другие химические соединения. Рассмотренные системы являются физико-химической основой производства важнейших материалов современной техники. Кроме равновесных диаграмм состояния, описываются фазы, присутствующие в субсолидусной области. В случае необходимости даются физические свойства и структурные характеристики кристаллических фаз. Всего в книге описано около 1000 систем. Библ. —1600 назв., рис. — 360, табл.—29. Авторы: В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, А. И. Бойкова, Н. Н. Курцева Под редакцией д-ра хим. наук Я. П. БАРЗАК0ВСК0Г0 Д 490-74 © Издательство «Наука» 1974
ПРЕДИСЛОВИЕ Системы, описанные в настоящем выпуске справочника, имеют значение не только для традиционных областей применения окисных систем (керамика, огнеупоры, стеклоделие, цементное производство), но и для многих отраслей самой новейшей, сложнейшей техники. Окисные материалы отличаются таким разнообразием физических свойств, изменяющихся в таких широких пределах, что, только применяя эти материалы, можно осуществить изготовление приборов, установок и агрегатов, применяемых в технике сегодняшнего и завтрашнего дня. Электронно-вычислительные машины с их элементами памяти, радиоэлектроника во всем ее многообразии, сложнейшая техника высоких температур и высоких давлений своему прогрессу, в частности, обязаны и деталям из окисных материалов. Многие из описанных систем используются для получения монокристаллов, широко применяемых в новейших приборах. Этот далеко не полный перечень показывает, как многообразно применение материалов, изготовленных из окислов самых различных элементов. Большое количество данных о диаграммах состояния, сообщаемых в настоящем выпуске справочника, получено в самое последнее время. Авторы прилагают все усилия, чтобы сообщить заинтересованным в знаниях окисных систем самые последние результаты исследования. Этому помогает «Дополнение», в которое включены данные из научных статей, вышедших к моменту подготовки первой корректуры издания. Многие приведенные системы изучены далеко не полностью. На практике часто используются отдельные химические соединения или твердые растворы, поэтому исследователи ограничиваются изучением только тех участков систем, где возможно образование однородных химических соединений с желаемыми свойствами. Химия кислородных соединений с повышенной температурой плавления развивается так интенсивно, накапливается такое обилие сведений о фазовых превращениях (особенно при высоких давлениях), изоморфизме, полиморфизме, структуре, физических свойствах, что становятся совершенно необходимыми более всеобъемлющие справочники, которые помогут полнее использовать химические элементы, все более переходящие из области чисто лаоораторных исследований в область практики. В. П. Барзаковский 1*
ПОЯСНЕНИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ВЫПУСКУ В справочнике наряду с полным написанием формул химических соединений применяется сокращенное их написание, при этом числовые коэффициенты пишутся в виде нижних индексов, например S4AF3, или молекулярных отношений — 4:1:3 (=4SrO-Al203-3Fe203). Температура дается в градусах Цельсия, исключения сопровождаются указаниями (например, ° К). Надписи на рисунках даются обычно в сокращении. Наиболее часто употребляемыми сокращениями являются: Ж — жидкость, т. р. — твердый раствор. Параметры элементарных ячеек кристаллических тел даются в тех же единицах измерения, которыми пользовались о авторы литературных источников. Такими единицами являются: А и кХ. А — ангстремы — 10 "8 см. кХ — килоиксы=1000Х=1.002063 + +0.000007 А. X — рентгеновский стандарт длины волны, определенный с помощью формулы Вульфа—Брэгга на основании измерений d (200) каменной соли. Обозначения полиморфных модификаций даются так, как приводят авторы работ, поэтому а-модификацией может быть как высокотемпературная, так и низкотемпературная модификация.
СИСТЕМЫ ТИПА R'O—R"0—R*0 MgO—СаО—МпО Шенк с сотрудниками [1] расчетным путем (по данным для двойных систем и энтальпии плавления МпО, равной МпО СаО МрП Рис. 1. Схематическая пространственная диаграмма состояния системы MgO—СаО—МпО (по Щенку с сотрудниками). W 60 Мол.0/о Рис. 2. Изотермическое сечение системы MgO — СаО—МпО при 1500° и давлении кислорода Ю-9 атм. (по Воерманну и Муану). Тонкие линии внутри двухфазной области — составы сосуществующих фаз. 1U.5 ккал./моль) построили схематическую диаграмму состояния системы (рис. 1). Эвтектический желоб аЪ понижается в направлении угла МпО, и вблизи Ъ ликвидусная поверхность становится
6 Системы типа R'0—R"0—R'"0 непрерывной. Авторы изучили также равновесие фаз при 2000, 2200 и 2400°. Воерманн и Муан [2] изучили систему в субсолидусной области в восстановительных условиях при 1500° (Pq^IO-9 атм.). В связи с ограниченной растворимостью в системе CaO—MgO образуется обширная двухфазная область (рис. 2). Литература 1. Schenck H., M. J. Frohberg, R. Nunninghoff, Arch. Eisenhtittenwesen, 35, № 4, 269, 1964. 2. W о е г m a n n E., A. M u a n, Mater. Res. Bull., 5, № 10, 779, 1970 MgO—CaO—FeO Джонсон и Муан [41, обжигая смеси CaO, MgO и Ре20з при давлении кислорода 10 "9 атм. и температуре 1500°, фактически СаО МдгО 20 W 60 80 FeO Вес.% Рис. 3. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений системы MgO—CaO—FeO при 1500° и давлении кислорода Ю-9 атм. (по Джонсону и Муану). получили сведения о фазовых соотношениях в системе MgO—СаО— FeO (рис. 3), так как содержание FeO в несколько раз превыщдлр
Системы типа R'0—R"0—E'"0 7 содержание Fe.203. Для появления жидкой фазы в смеси 50 мол.% СаО+50 мол.% MgO при 1500° требуется 20 вес.% окиси железа. Тремель с сотрудниками [5] определили (рис. 4) положение эвтектической линии, разграничивающей поля твердых растворов на основе MgO (MgO т. р. или магиезиовюститных) и на основе Рис. 4. Часть диаграммы'состояния системы MgO— СаО—FeO, прилегающая к углу FeO (по Трёмелю с сотрудниками). CaO (CaO т. р. или кальциовюститных). При 1400° эвтектический расплав имеет состав: СаО — 23.3, MgO — 0.9, FeO — 74.8 вес.%. По Бризи и Бурдезе [1,2], магнезиовюстит, содержащий 10 мол.% MgO, способен растворять при 1000° 6 мол.% СаО. По мере увеличения содержания MgO в магнезиовюстите растворимость СаО уменьшается. Так, для 1000° в магнезиовюститах, содержащих 19.5, 22.7, 40.4 и 54.4 мол.% MgO, растворяется соответственно 9.0, 6.0, 2.0 и 1.0 мол.% СаО [3]. Литература 1. Brisi С, A. Burdese, Ricerca Sci., 22, 434, 1952. 2. Burdese A., Atti Sci. Torino, CI. Fis., Mat., Nat., 97, 635, 1963. 3. Hay R., J. White, Journ. West Scotl. Iron Steel Inst., 48, №6, 75, 1941. 4. J о h n s о n R. E., A. M u a n, Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 7, 359, 1965. 5. Tromel G., K.-H. О b s t, E. G 6 г 1, J. S t г a d t m a n n, To- nindustrie Ztg., 90, № 5, 193, 1966.
MgO—MnO—FeO Шенк с сотрудниками [1 ] на основании электронографических и рентгеновских исследований и литературных данных построили схематические изотермические диаграммы системы (рис. 5). С из- Рис. 5. Схематические изотермические сечения системы MgO—MnO—FeO при 1600 (а), 1842 (б) и 2300° (в) и схематическая пространственная диаграмма состояния системы (г) (по Шенку с сотрудниками). менением температуры меняется положение двухфазной области (жидкость+тройной твердый раствор), которая разделяет области твердых растворов и жидкости. Литература 1. Schenck H., M. J. F г о h b е г g, R. N u n n i n g h о f f, Arch. Eisenhuttenwesen, 35, № 4. 269, 1964e CaO—MnO—FeO Систему изучили Валла с сотрудниками [1 ] в субсолидуснои области при 1050°. Большая часть тройной диаграммы занята тройным твердым раствором. Небольшая двухфазная область прилегает к стороне CaO—FeO (на участке от 15 до 65 мол.% FeO). На поверхности ликвидуса найдена «исчезающая граничная кривая» (vanishing boundary curve), идущая от точки с содержанием 75 вес.% FeO и 25 вес.% СаО параллельно стороне FeO—MnO Литература 1. V а 1 1 а О., К. G г j о t h e i га, А. М u a n, Trans. AIME, 242, N> 12, 2389, 1968.
Системы типа R'0—R"0—R'"0 9 MgO—ZnO—CoO Ямагучи и Миабе [1] произвели рентгенографическое изучение твердых растворов (15 составов) в системе и установили, что в треугольнике ZnO—20ZnO «4MgO — 20ZnO -4CaO существуют тройные твердые растворы. В результате изучения светопроницаемости для различных длин волн обнаружены максимумы, отвечающие зеленой части спектра, что обусловливает возможность применения некоторых композиций в качестве зеленых пигментов. Литература 1. Yamaguchi G., H. M i у a b e, Journ. Chem. Soc. Japan. 63, № 4, 562, 1960. Cat)—MnO—CoO Система изучена Брежни с сотрудниками [1] в субсолидусной области (обжиг при 1150°) в атмосфере, предотвращающей выде- Рис. 6. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы CaO—MnO—CoO для 1150° (по Брежни с сотрудниками). Штриховые линии — составы твердых растворов с одинаковым значением параметра элементарной ячейки для d (200).
10 Системы типа R'0—R"0—B!"0 ление металлической фазы (углекислота или С02+СО). На диаграмме состояния для 1150° показаны ограниченные твердые растворы и приведены линии, показывающие равновесное сосуществование двух твердых растворов: СаО в СоО и СоО в СаО — и линии одинакового значения параметра элементарной ячейки для d (200) (рис. 6). Литература l.Brezny В., W. R. R у а 11, A. Muan, Mater. Res. Bull., 5, № 7t 481, 1970. СаО—MnO—NiO В субсолидусной области систему изучили Брежни с сотрудниками [1 ] в условиях окислительной атмосферы, предотвращаю- Рис. 7. Изотермические (для 1100 и 1300°) сочоттпя диаграммы состояния системы СаО—MnO—NiO (по Брежни с сотрудниками). Обозначения те же, что на рис. 6. щей выделение металлической фазы (углекислота или С02+СО)* Обнаружены ограниченные тройные твердые растворы. На диаграмме для 1100 и 1300° (рис. 7) нанесены линии равновесного сосуществования двух твердых растворов: СаО в NiO ц МО в СаО.
Системы типа R'0—R"0—B!"0 11 Литература 1. В г е ± п у В., W. R. R у а 11, A. Muan, Mater. Res. Bull., 5, № 7, 481, 1970. FeO—MnO—CoO, FeO—MnO—NiO, FeO—CoO—NiO, MgO—FeO—MnO, MgO—FeO—CoO, MgO—FeO—NiO, MgO—MnO—CoO, MgO—MnO—NiO, MgO—CoO—NiO Все системы, согласно Муану [1], образуют непрерывные тройные твердые растворы по всему треугольному полю, с плавным изменением наклона поверхностей солидуса и ликвидуса. Тройные твердые растворы в системе MgO—CoO—NiO получали Тикканен с сотрудниками [2]. Литература 1. М u a n A., in: High temperature oxides, pt. I. Magnesia, lime and chrome refractories. New York—London, 323, 1970. 2. Tikkanen M. H., B.-O. R о s e 11, 0. W i b с г g, Acta chem. Scand., 17, № 2, 521, 1963. CaC03—MgC03—MnC03 Система изучена Гольдсмитом и Графтом [1] при общем давлении 10 кбар и температурах 500, 600, 700 и 800°. На рис. 8 представлены субсолидусные отношения при 500°. Имеются две самостоятельные однофазные области, которые, расширяясь, сливаются в одну при более высоких температурах. При 800° трехфазный треугольник и прилегающая к нему богатая марганцем двухфазная область занимают очень маленький участок диаграммы, а главные двухфазные области распространяются внутри системы, начиная от разрыва смесимости двух фаз на стороне CaC03—MgC03. При 500 и 600° разрез CaMg(C03)2—СаМп(С03)2 частично проходит через двухфазную область, располагающуюся в богатой кальцием части системы, а при 700 и 800° однофазная область простирается вдоль всего этого разреза, который становится бинарным. Образование соединений, имеющих доломитовый тип структуры, возникающих вдоль этого разреза и в прилегающих участках тройной системы, зависит от температуры и от относительных количеств трех катионов (Са, Mg и Мп).
а Системы типа R'0—R"0—R"'0 При повышенных температурах доломит в системе СаС03— MgC03 может содержать небольшой избыток кальция (около 2 ат. % при 800°). При той же температуре в доломите может присутствовать не более 1% избыточного магния. Присутствие Мп приводит к образованию доломитового типа структуры с недо- Рис. 8. Субсолидусные отношения в системе СаС03— MgC03—МпС03 при 500° и 10 кбарах (по Гольдсмиту и Графту). 1 — однофазные продукты реакции; 2 — двухфазные; 3 — трехфазные. Пунктирная линия — экспериментально не установленная, но логически необходимая при переходе от трехфазной к однофазной двухфазная область. статком Са в противоположность избытку Са, наблюдаемому в системе CaC03—MgC03. Возможно, что природные доломиты, содержащие существенное количество Мп, должны иметь в своем составе менее 50 мол.% СаС03. Способность марганца замещать наряду с позициями магния также и позиции кальция увеличивает неупорядоченность структуры. В доломите неупорядоченность не наблюдалась даже при 800°, тогда как в кутнагорите СаМп(С03)2 неупорядоченность начинала проявляться уже при 450°. Литература 1. Goldsmith J. R., D. L. Graft, Journ. GeoL, 68, № 3, 324, 1960.
БОРАТНЫЕ СИСТЕМЫ Na20—К20—В203 Ван-Клоостер [1] изучил частный разрез К20-В203—Na20 • •В203, обнаружив здесь непрерывную серию твердых растворов Рис. 9. Диаграмма состояния частной системы K20-B203—Na20«B203 (по Ван-Клоостеру). °С 1000 800 600 Ж Т.р.^Ж Щ+Ж Г\ о го м во 80 юо ИВ02 Мол.% На ВО? с минимумом температуры плавления (рис. 9). Свойства этих твердых растворов не изучены. Литература 1. Van Klooster H. S., Zs. anorg. allgem. Chem., 69, 122, 1910. Li20—MgO—B20, 2V3 Фазовая диаграмма состояния системы не изучалась. Леман с сотрудниками [2 ] синтезировали некоторые тройные соединения. Мазелев [1] определил свойства стекол системы Li20—MgO— ^203. Леман с сотрудниками описали соединения MgLiB03 и
14 Боратные системы MgLi2B206. Первое существует в виде двух модификаций с температурой перехода приблизительно 910°. При плавлении оно разлагается с образованием MgLi — полибората, состав которого не установлен: п MgLiB03=(w—l)MgO+MgLiwBw02n+1. MgLi2B206 существует в ограниченной температурной области, плавится с разложением и распадается на MgLiB03 и LiB02 при охлаждении. Литература 1. М а з е л е в Л. Я., Журн. прикл. хим., 26, № 3, 286, 1953. 2. L е h m а II п Н. А., Н. S с h a d о w, H.-J. Р а р е n f u s s, Zs. anorg. allgem. Chem., 314, № 3—4, 159, 1962. MgO—CaO—B203 Флетчер с сотрудниками [1 ] изучили фазовые равновесия при 900°. Тройные соединения и твердые растворы (включая и разрез Сав<,и7 СаВг0ь ЩгЬг My3Bz06i г вг °s Са3Вг06 Рис. 10. Треугольники сосуществующих фаз системы MgO—СаО—В208 (по Флетчеру с сотрудниками). СаО—MgO) не были обнаружены. Авторы отрицают существование соединения MgO -В203. Треугольники сосуществующих фаз представлены на рис. 10. Литература 1. Fletcher В. L., J. R. Stevenson, A. Whitaker, Journ. Amer. Ceram. Soc, 53, № 2, 95, 1970.
Воратные системы 15 MgO—SrO—В203, CaO—SrO—B203, MgO—BaO—B203, CaO—BaO—B203, SrO—BaO—B203, MgO—CdO—B203, CaO—CdO—B203, BaO—CdO—B203 Рза-заде с сотрудниками [1] изучили системы, составленные из двух метаборатов, визуально-политермическим методом. В магнезиально-стронциевой системе получены соединения вероятного состава 2Mg(B02)2-Sr(B02)2 и Mg(B02)2-2Sr(B02)2, в кальциево-стронциевой установлен непрерывный ряд твердых растворов с минимумом при 1062°, в магнезиально-бариевой — соединение Mg(B02)2-Ba(B02)2, инконгруэнтно плавящееся при 1100°, в кальциево-бариевой — Са(В02)2»ЗВа(В02)2 (конгруэнтное плавление, 1056°), Са(В02)2-Ва(В02)2 (1088°), 2Са(В02)2-Ва(В02)2 (1074°) и соединение, содержащее 42.0 мол.% Са(В02)2, в строн- циево-бариевой — соединение невыясненного состава, в магне- зиально-кадмиевой — соединение Mg(B02)2-4Cd(B02)2 (920°) и предположительно Mg(B02)2 -Cd(B02)2, в кальциево-кадмиевой — Ca(B02)2-4Cd(B02)2 (860°), Ca(B02)2-Cd(B02)2 (950°) и предположительно Ca(B02)2-2Cd(B02)2 (инконгруэнтное плавление, 868°), в бариево-кадмиевой — Cd(B02)2-Ba(B02)2 (1018°) и два соединения, содержащие 30.0 и 82.0 мол.% Ва(В02)2. Литература 1. Рза-заде П. Ф., П. Г. Рустамов, Э. А. Гейдаров а, Азерб. хим. журн., № 5 (17), 113, 1961. ZnO—CdO—B203 Фазовые соотношения в субсолидусной области (обжиг в интервале 700—900°) изучили Гаррисон и Гюммель [1]. Фазы идентифицировались на основе рентгеновских и петрографических методов. Было выделено два тройных соединения: 2ZnO-CdO- •В203 и ZnO -2CdO -2В203, плавящихся при 860 и 797°. Триангуляция системы представлена на рис. 11. Соединение 2ZnO-CdO- •В203 образует двуосные отрицательные кристаллы с очень малой величиной угла 2V и показателями светопреломления: Ng=l.791 Ми=1.79, #р = 1.709. Кристаллы соединения ZnO -2CdO -2В203 были получены очень мелкими, с показателем светопреломления, находящимся в пределах 1.78—1.75, двупреломление высокое.
16 Боратные системы 3CdO'2B20: 2CdO- Bz0> ЗС<10-8г03 2CdO-3Bz03 ZnO*Bz03 5ZnO-2Bz03 CdO Bec.% ZnO Рис. 11. Треугольники сосуществующих фаз системы ZnO—CdO—B203 (по Гаррисону и Гюммелю). Литература 1. Harrison D. Е., F. A. Hummel, Journ. Electrochem. Soc. 106, № 1, 24, 1959. ZnO—РЬО—B203 Система изучена Петцо льдом [1], определявшим кристаллизующиеся при 600° из сплавленных стекол фазы. Получено три трой- РЪО сс-то-вго3 */В-2РЬО-В203 Г+5РЪ0-Щ03 mo-zzno-5B# РЪ0-2В203 РЬО ZPb0-Zn0-B203 80 PbO'2ZnO'Bz03 60 *РЪ0-В2О3 ZPbO 5PbO-¥Bz03 РЪ0-2Вг034^ 40 60 Вес.% ZnO W I 60 \ 80 ZnO Zn0-B203 5ZnO-2B203 Bec.% Рис. 12. Области первичной кри- Рис. 13. Области сосуществования фаз сталлизации фаз в системе ZnO— в системе ZnO—РЬО—В203 при 600° (по РЬО—В203 (по Петцольду). Петцольду). 1 _ рьо -2ZnO .В203; II — 4РЬО -2ZnO -5B,Oa; III — 2PbO.ZnO-B,03.
Боратные системы 17 пых соединения: 2РЬО • ZnO • В203 (плавится инконгруэнтно при 575°), РЬО -2ZnO -В203 (плавится инконгруэнтно при 730°) и 4РЬО • •2ZnO-5B203 (плавится конгруэнтно при 680°). Возможно существование четвертого, богатого В203 тройного соединения, плавящегося инконгруэнтно ниже 600°. Петцольд приводит области первичной кристаллизации фаз (рис. 12), происходившей при температуре ликвидуса или немного ниже ее. В области, примыкающей к углу В203, обнаружено расслаивание жидкостей. На рис. 13 схематически оконтурены области существования фаз при 600°. Литература 1. Petzoldt J., Glastechn. Вег., 39, № 3, 130, 1966. Li20—NiO—B203 Система изучена Берксом и Уайтом [1] методом закалки. Тройных соединений не обнаружено. В двойной системе NiO—B203 ЗМгО-Вг03 + М0+Ж 862 + 2° Li20-2B2O3+3Hi0-B203 +Ж Li20-2Bz03 + NiO 1 I I L_ 700 0 20 Ыг0-2Вг03 W 60 Мол°/о 80 100 Hi 0 Рис. 14. Диаграмма состояния частной системы Li20 -2B203—NiO (по Берксу и Уайту). 1200 1000 BOO 600 ж -Ы20'28г03+Ж/ 1 /иго » » / \ i / //l/iO+Ж •2в2о3то+ж\ / — ГК^ -" 1 Li20-B203 4i20'2B203 +Ж Li20-B203+Li20-2B203+№0 | _ i » 1 _| 1 О 20 Щ0-5В203 W 60 Мол.% 80 100 NiO Рис. 15. Диаграмма состояния частной системы 4Li20-5B203 —NiO (по Берксу и Уайту). (изучена впервые) обнаружены соединения 3NiO-B203 и 2NiO • •В203, устойчивое в пределах 1303—1480° (температура плавле- 2 В. П. Барзаковский
18 Боратные системы NiO 813°^ K2NiO-5zOB ■ ♦ ' л Л /#//V>. 0Э ci ния). Низкотемпературное соединение ЗШО -B203 (ромбической сингонии) диссоциирует при 1339°. Изучено четыре частных разреза: Li20 -B203—NiO (одна эвтектика, приблизительно 8 мол.% NiO и 830°), Li20.2B203-NiO (рис. 14), 2LiaO-ЗВаОа—NiO и 4Li20- • 5B203-NiO (рис. 15). На основе изученных двойных разрезов построена тройная система (рис. 16). Литература 1. Berkes J. S., W. В. White, Journ. Amer. Ceram. Soc, 52, № 9, 481, 1969. Рис. 16. Диаграмма состояния частной тройной системы NiO— Li20-B203—В203 (по Берксу и Уайту). MgO-Al203-B203 Система не изучена. Одной из ее фаз является природный минерал синхалит состава MgAlB04, описанный в 1952 г. Кла- рингбуллом и Хеем [11, до сего времени не полученный искусственно. Плотность (вычисленная) MgAlB04 3.446 г/см3. Литература 1. Clari ngbull G. F., M. H. Hey, Mineral. Magaz., 29, № 217» 841, 1952.
Воратные системы 19 СаО-А1203-В2Оз Система изучена Шефером и Куцелем [1], определявшими фазы, образующиеся при обжиге соответствующих смесей при 900—1500° в течение 60—100 час. (для бедных В203 композиций) и при кристаллизации стекол (для богатых В203 композиций). Установлено существование двух тройных соединений: СаО ■ .А1203 -В203 и 2СаО -А1203 -В203. Имеются указания на образование соединения (вероятно, метастабильного), более богатого В203. 8*0$ Рис. 17. Треугольники сосуществующих фаз системы СаО—А1203—В203 (по Шеферу и Куцелю). Плавящееся инконгруэнтно при 1015°Л> образованием 9А1203- •2В203 и расплава соединение СаО-А1203»В203 существует в двух полиморфных формах: низкотемпературной, гексагональной а-форме, имеющей d=2.44 г/см3, ДГо = 1.563, а0=4.81, с0=15.55 А, Z=2, и высокотемпературной, моноклинной |3-форме, имеющей d=2.51 г/см3, д0=4.18, Ь0=15,59, с0=8.16 А, (3=92.3°. а—р- Превращение происходит очень медленно выше 830°. Соединение 2СаО-А1203-В203 плавится инконгруэнтно при 1098° с образованием СаО -2А120 3 и расплава и образует кристаллы ромбической сингонии, с d=2.60 г/см3, N#=1.614, ДГ|л=1.585, #Р=1.558, (_)2У=89° 11', 2=4, а0=8.27, Ь0=15.23, с0=5.73 А. Треугольники сосуществующих фаз для 800° представлены на рис. 17. 2*
20 Боратные системы Литература 1. Schafer U.-L., H.-J. Kuzel, Neues Jahrb. Mineral., Monatsch., № 4-5, 131, 1967. BaO—A1203—B203 Систему изучали Грин и Уалер [1] и Хюбнер [2], определявшие природу фаз, выделяющихся при кристаллизации соответствующих стекол. Грин и Уалер описали новые полиморфные формы соединений ВаО *В203 и ВаО -2В203 и новое соединение вероятной формулы Вес.% Рис. 18. Диаграмма состояния части системы ВаО—А1203—В203 (по Грину и Уалеру). 2ВаО -5В203 (на рис. 18 его поле обозначено У). На рис. 18 приводятся также поля тройного соединения ВаО -А1203-В203 (X) и V (формула не дается). Хюбнер получил шесть тройных соединений (все плавятся конгруэнтно): ЗВаО -2А1203 -2В203 (945°), ВаО -А1203 .В203 (910°), 5ВаО-2А1а03'6В208 (855°), 2ВаО .А1203 -4В203 (810°), ВаО.А1203. •2В203 (805°) и в области, богатой окисью бария, соединение ЮВаО А1203-В203. Полученные в виде монокристаллов соеди-
Боратные системы 21 нения ЗВаО-2А1203-2В203 и BaO -AloOg-BoOg показали моноклинную сингонию, а 5ВаО -2А1203 -6В203 — триклинную. Рис. 19. Изотермическое сечение системы ВаО—А1203—В203 при 700° (по Хюбнеру). На рис. 19 показаны две области тройных твердых растворов т. р. I и т. р. II и треугольники сосуществующих фаз (для 700°). Литература 1. Greene С. Н., R. L. W a h 1 е г s, in: Kinetics of reactions in ionic systems, Proc. Intern. Symp. 18—23 IV 1967, New York, 545, 1969. 2. Hubner K.-H., Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., 112, № 2, 150, 1970.
22 Боратные системы SrO—NcLO,—Be0 2^3 J2V,3> SrO—Sm203—B203, SrO—Ho203—B203 SrO—Eu90,—BoO 2V3 JW Джуринский с сотрудниками [1—5] исследовали фазовые равновесия систем при 1100° методом изотермического насыщения с последующим анализом жидкой и твердой фаз. Если расплав после охлаждения не дает стекла, то состав твердых фаз устанавливается методом построения лучей Шрейнмакерса. Во всех системах обнаружено соединение с общей формулой Sr3Ln2(B03)4. В системе с Nd203 (рис. 20) обнаружена область расслаивания в треугольнике В20з-*-я—Ь, которая может быть расширена мго3 Ый(В0г)3+Ж W 60 Вес. % Nd2Sr3(B03h 1 Nd.zSr3(B03)f)K SrzBz05+M 'го SrO Рис. 20. Диаграмма фазовых равновесий в системе SrO—Nd208—В203 при 1100° (по Джу- ринскому с сотрудниками). в результате образования метастабильного расслаивания, граница которого проходит по линии b—b'. В точке Ъ в равновесии существует три фазы: жидкий борный ангидрид, кристаллы Nd(B02)3 и жидкость состава: Nd203 — 33.7, SrO — 15.2, B203 — 51.1 вес. %. Переходные точки с, d, e между изотермами растворимости соединений Nd(B02)3, NdB03, Nd2Sr3(B03)4 и Sr2B206 имеют состав соответственно: Nd203 — 41.8, SrO — 18.6, B203 — 39.6 вес.%; Nd203 - 32.0, SrO - 41.0, B203 - 27.0 вес.%; Nd203 - 8.85, SrO - 64.25, B203 - 26.9 вес.%. Область расслаивания в системе с Sm203 (рис. 21) [2] может быть расширена в метастабильную область (граница ab продолжается до Ь'). На рис. 21 показано четыре изотермы растворимости: Ь—с характеризует растворимость Sm(B02)3, c—d — растворимость SmBOg (может иметь метастабильное продолжение
Sm203 SmB03j 80/ 60/ № "'A \Sm2Sr3(B03)4 ~ Г JSrO-B303 Мз 80 60 Bec.°/o W 20 SrO Рис. 21. Диаграмма фазовых равновесий в системе SrO—Sma03—Ba03 при 1100 (по Джуринскому с сотрудниками). Но203 Рпс. 22. Диаграмма фазовых равновесий в системе SrO— Но8Оя—В203 при 1100° (по Джуринскому с сотрудниками). аЪ — граница области расслаивания; Ьс — изотгрма растворимости Ново,,; cd — изотерма растворимою и SraIlo,,.(BO<,)«; de — изотерма рас!воримос1и Sr«B206. W 60 Вес.% SrO
24 Боратпые системы c~b'), d—e — растворимость Sr3Sm2(B03)4 и e—f — растворимость 2SrO-B203. В системе с Eu203 [2] обнаружена область расслаивания, правая граница которой простирается от точки SrO — 27.5, В203 - 72.5 вес.% до точки SrO - 9.9, Eu203 - 50.6, B203 — 39.5 вес.%. Левая граница расслаивания проходит от этой точки до чистого В.,03. В системе с Но203 (рис. 22) область расслаивания находится в треугольнике В203—точка b (Но203 — 21.18, SrO — 22.72, В203 - 56.10 вес.%)-точка a (SrO - 27.5, В203 - 72.5 вес.%). Инвариантные точки с ж d имеют соответственно состав: Но203 — 30.9, SrO - 43.0, В203 - 26.1 вес.% и Но203 - 15.0, SrO - 59.6, В203 — 25.4 вес.%. Литература 1. 2. 3. 4. 5. Джуринский Изв. АН СССР, Джуринский Изв. АН СССР, Джуринский Изв. АН СССР, Джуринский Изв. АН СССР, Джуринский Изв. АН СССР, Б. Ф. Неорг. Б. Ф. Неорг. Б. Ф, Неорг. Б. Ф. Неорг. Б. Ф. Неорг. ., И. матер. ,, И. матер. ., И. матер. ,, И. матер. ,, И. матер В. , 4, В. , 4, В. , 4, В. , 5, В. ., 5, Тананаев, О. № 5, 734, 1968. Тананаев, О. № 6, 941, 1968. Тананаев, О. № И, 1972, 1968. Тананаев, О. № 5, 977, 1969. Тананаев, О. , № 11, 1978, 1969. А. А. А. А. А. Алиев, Алиев, Алиев, Алиев, Алиев, 1п203—Lu203—В203, 1п203—Сг203—В203 Вика и Алеонард [1] изучили частные системы LuB03—InB03 и СгВ03—1пВ03. Получены соединения LuIn(B03)2 и Сг1п(В03)2 и твердые растворы между этими соединениями и В203 со структурой кальцита. При 1150° происходит разложение твердых растворов на InB03, LuB03 и В203 и соответственно на InB03, Сг203 и В203. Литература 1. Vic at J., S. Aleonard, Mater. Res. Bull., 3, № 7, 611, 1968.
Боратные системы 25 Li20- -Fe203-B203 Систему изучали Андерсон и Шибер [1] для 1100—1200° (рис. 23). В области / найдены LiFe02, 1л2В204+стекло (мало), в области // a-Fe20.4 LiFe508, /3, 1л2В407+стекло (много), стекло с небольшим количеством Li2B407, в области V — а~Ке203+двойные окислы лития и бора. Кристаллические двойные соединения, имеющие инконгруэнтную точку плавления, на диаграмме не показаны. Границы областей существенно не изменялись в пределах температур от 1000 до 1200°. Рис. 23. Примерные фазовые границы в системе Li20—Fe203—B203 при 1100° (ио Андерсону и Шиберу). 1л2В204+стекло, в в области области III IV преобладает ИГеОг Мол.% Однако в области // при 1150° наблюдалась фаза a-Fe203, а LiFe508 исчезала. Этот феррит плавится инконгруэнтно в тройной системе. Стекло, получающееся в чистом виде из состава 5Fe203 -25Li20 • • 70В2О3 (мол.%), обнаружено в различных областях. Составы в области / с содержанием менее 15 мол. % Li20 имеют температуру плавления более 1100° и не рекомендуются для выращивания кристаллов. Литература Anderson J. 1838, 1963. С, М. Schieber, Journ. Phys. Chem., 67, № 9, ВаО—Ti09 -в2о3 Гото и Кросс [1 ] построили диаграмму состояния частной двойной системы ВаТЮ3—ВаВ204 (метод закалки, дифференциально- термический анализ, визуальное наблюдение). Установлена диаграмма с простой эвтектикой (32 мол.% ВаТЮ3, 940°). Goto Y. 1969. Литература L. E. Cross, Journ. Ceram. Assoc. Japan, 77, № 11, 355,
26 Боратные системы MgO—Th02—B203 Уитекер и Дерби [2] изучили высокомагнезиальный угол системы в субсолидусной области (обжиг при 1200°) и не обнаружили твердых растворов MgO в двуокиси тория, на которые указывали Волченкова и Пальгуев [1]. Бораты магния 2MgO-B203 и 3MgO.B203 сосуществуют с ТЪ02. Литература 1. Волченкова 3. С, С. Ф. Пальгуев, Труды И нет. электро- хим. Уральск, фил. АН СССР, 4, 67, 1963. 2. W h i t a k е г, A., I. A. Darby, Journ. Mater. Sci., 5, № 12, 1087, 1970.
АЛЮМИНАТНЫЕ СИСТЕМЫ Li20—MgO—A1203 Детта и Рой [2] изучили частную двойную систему Ы20-5А12Оз(ЫА1608)—MgO Al20g(MgAl204)B субсолидусной области до 1300°. Образцы готовились из смешанных коагелеи, нагревание (ниже 920°) осуществлялось в присутствии паров воды (катализатора). Было получено два 0« типа непрерывных твердых рас- 13qq творов (рис. 24): высокотемпературные со структурой шпинели и низкотемпературные 1100 с примитивной кубической симметрией. Авторы нашли, что и чистая магнезиальная шпинель 3™ MgAl204 около 1240° имеет аналогичное полиморфное превра- щ Рис. 24. Диаграмма состояния частной системы LiAl608—MgAl204 (по 0 20 ЧО 60 80 100 Детта и Рою). LiAls08 Мол.% MgAlz04 щение. Для LiAl608 это превращение (при 1295°) известно из работ Детта и Роя [1]. Домен с сотрудниками [3], сплавляя 55 вес.% MgO+ +45 вес.% А1203+дополнительно 1 вес.% LiaO, получали однородный тройной твердый раствор (а=4.171 А), не распадающийся при 1400°. Литература 1. D a 11 a R. К., R. Roy, Journ. Amer. Ceram. Soc, 46, № 8, 388' 1963. 2. D a 11 a R. K., R. Roy, Amer. Mineralogist, 53, № 9—10, 1456, 1968. 3. D о m a n R. C, A. M. Alper, R. N. M с N a 11 y, Journ. Mater. ScL, 3, № 6, 590, 1968. Шпинел. т.р. * примитивн. кубич. zp. Примитийн.кубич. т.р. ■ > ■ ■
28 Алюминатные системы ВеО—MgO—A1203 Ориентировочно плавкость системы изучалась Геллером с сотрудниками [1]. Обнаружено тройное соединение (рис. 25) предполагаемой формулы MgO -ВеО -2А1203 (MgO — 14.95, BeO — 9.30, А1203 — 75.75 вес.%), оптически одноосное отрицательное или с очень малым углом оптических осей; двоиникование с оптической осью, располагающейся перпендикулярно плоскости двойнико- вания. Показатели преломления: jV^=1.722—1.725; Np = l.715-~ 1.718. Линии на рентгенограммах: очень сильные — 2.40, 2.05; сильные — 2.27, 1.482, 1.415. Близкие рентгенографические дан- ВеО Тройное соединение ■ВеЫгОь 1880° W 60 Вес. % 80 ^5°А1203 6еОМ203 Рис. 25. Ориентировочная диаграмма плавкости системы BeO—MgO—A1203 (по Геллеру с сотрудниками). ВеО-ЗАЩ А1г03 20 W MfO-AlM 60 М?0 Мол.% Рис. 26. Треугольники сосуществующих фаз системы ВеО — MgO—А1203 (по Риву с сотрудниками). ные получены и для соседних составов, что указывает на возможность образования твердых растворов. Частная система ВеО—шпинель, по-видимому, не является простой бинарной: составы 1:3:1 и 1:1.5:1 плавятся около 1745°, тогда как находящийся между ними состав 1:2:1 плавится на 10—15° выше. Тройная эвтектика между MgO, BeO и шпинелью при 1640° имеет примерный состав: MgO — 44.4, ВеО — 27.5, AL03 — 28.1 вес.%. Рив с сотрудниками [2] получили тройное соединение 3Be0.5MgO-8Al203=3(BeO -Al203)+5(MgO -А1203). Твердых растворов между алюминатами, а также соединения ЗВеО -А1203 не обнаружено. На рис. 26 представлены треугольники сосуществующих фаз.
Ллюминатные системы 29 Литература 1, Geller R. F., P. J. Yavorsky, В. L. S t e i e r m а п, A. S. Creamer, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 36, № 3, 277, 1946. 2. Reeve K. D., W. J. В u у к x, E. J. R a m m, Journ. Austral. Ceram. Soc, 5, № 1, 29, 1969. Na20—CaO—A120, Диаграмма состояния системы в области, примыкающей к углу глинозема, по данным Браунмиллера и Богга [1] приведена на рис. 27. Флетчер с сотрудниками [2 ] изучили разрез ЗСаО • А1203— Na20, где наблюдали кубические (при содержании до 2 вес.% Рис. 27. Диаграмма состояния части системы Na20—СаО—А1203 в области, богатой глиноземом (по Браунмиллеру и Боггу). Na20) и ромбические (выше 4 вес.% Na20) кристаллы. В промежуточной области (2—4 вес.% Na20) присутствовала смесь обеих модификаций. Вхождение Na20 в решетку трехкальциевого алюмината вызывает небольшое сжатие кристаллической решетки. Авторы пользовались методом «электронного зонда», исследуя образцы, полученные повторными растираниями и прокаливанием при 1350°.
30 Алюминатные системы Сузукава [3] получал призматические кристаллы Na2Cb . 8СаО -ЗА1203. Литература 1. Brownmiller L. Т., R. Н. В о g u e, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 8, № 2, 293, 1932. 2. Fletcher К. E., H. G. M i d g 1 e у, А. Е. Moore, Magaz. Concrete Res., 17, № 53, 171, 1965. 3. S и s и k a w a Y., Zement—Kalk—Gips, 9, № 9, 390, 1956. K20—CaO—A1203 На рис. 28 представлена изученная Браунмиллером [1] часть диаграммы. Химическая природа обнаруженной трехкомпонент- ной однородной фазы окончательно не выяснена. Браунмиллер полагал, что она представляет твердый раствор К20 в пятикаль- Рис. 28. Диаграмма состояния части системы К20—СаО—А1208 (по Браунмиллеру). циевом трехалюминате (предельная концентрация 2% К20 с показателем светопреломления 1.593). Сузукава [3] описывает призматические кристаллы состава К20 «8СаО -ЗА1203, образующиеся при наличии примеси кремнезема. Мур [2] предполагает, что кремний входит в решетку этого соединения и замещение происходит по схеме Ca+A1=K+Si.
Алюминатные системы 31 Литература 1. Brownmiller L. Т., Amer. Joum. Sci., (5), 29, № 171, 260, 1935. 2. М о о г е А. Е., Silicates industr., 32, № 3, 87, 1967. 3. Susukawa Y., Zement—Kalk—Gips, 9, № 8, 345; № 9, 390, 1956. MgO—CaO—A1203 Система изучена Ранкином и Мервином [5], согласно которым в системе отсутствуют тройные соединения (рис. 29). Велч [8] и Маджумдар [2] полагают, что в системе имеются и тройные соединения. Велч обнаружил соединение, которому при- Рис. 29. Диаграмма состояния системы MgO—CaO—А1203 (по Ранкину и Мервину). писал формулу 25СаО -17А1203 -8MgO, а Маджумдар — стабильное соединение с формулой MgO -ЗСаО -2А1203. Последнее соединение имеет свое поле на тройной диаграмме (рис. 30) и характеризуется следующими свойствами: кристаллы пластинчатые, показатели светопреломления: Ng=l.678, iVp=1.675; параметры элементарной ячейки: а0=16.77, &0=10.72, с0=5.13 А; плотность экспериментальная 2.96, вычисленная 2.97 г/см3. Кроме указан-
32 Алюминатные системы ного соединения, Маджумдар обсуждает возможность существования нестабильного тройного соединения 7CaO«5Al203«MgO. Для волокнистого, с трудом полученного кристалла приводятся следующие физические константы: показатели светопреломления: iVg=1.674, Np = l.G7l; плотность 2.97 г/см3, параметры элементарной ячейки: а0=44.34, 60=10.76, с0=5.13 А. CaO Bec.% McfO Рис. 3U. Диаграмма систолиия системыJMgO—СаО—А1203 (по Маджумдару). Рао [6] изучил (динамический метод, нагревательный микроскоп) частные системы СаА1204—MgAl204 (рис. 31) и СаА1407— MgAl204 в области, примыкающей к алюминатам кальция. Система СаА1407—MgAl204 имеет одну эвтектику (1700°), содержащую 13.7 вес. % MgAl204. Система СаА1204—MgAl204 не является истинно бинарной, так как в пределах концентрации от 5.4 до 12.5 вес.% MgAl204 первичной фазой, кристаллизующейся из расплава, является СаА1407. Тарт [7] изучал частную систему Са3А1206—Mg3Al206 в суб- солидусной области (обжиг до 1300°) и получил ограниченные твердые растворы на основе Са3А1206 с предельным содержанием
Алюминатные системы 33 1.5—2 мол. % Mg3Al206; при этом происходило значительное уменьшение параметра элементарной ячейки (от 15.260 до 15.237 А). Частную систему ЗСаО -A^Og—MgO изучили Мюллер—Гессе и Швите [4], обнаружившие растворимость окиси магния в количестве 5.4 мол. % (2.5 вес.%). Мур [3], изучая портланд- цементный клинкер с помощью электронного микроскопа, обнаружил, что MgO преимуще- 1600 Рис. 31. Диаграмма состояния частной системы СаА1204—MgAl204 (по Рао). 1550 1500 100 CaAlz04 85 80 Мд-АЩ ственно концентрируется в фазе трехкальциевого алюмината. Аггарвал с сотрудниками [1], обжигая смеси в молярном соотношении (2.8—2.0) СаО .А12О3+(0.2—1.0) MgO при 1300°, получил продукт, содержащий ЗСаО -А1203 и чистые окиси магния и алюминия. Вхождения MgO в' решетку трехкальциевого силиката не наблюдалось. Литература 1 Bull. Central Aggarwal P. S., В. M. Bishui, S. К. Sen, Glass Ceram. Res. Inst. (Calcutta), 17, № 2, 52, 1970. 2. Majumdar A. J., Trans. Brit. Ceram. Soc, 63, № 7, 347, 1964. З.Мооге А. Е., Silicates industr., 30, № 8, 445, 1965. 4. Muller-Hesse M., H.-E. Schwiete, Zement—Kalk—Gips, 9, № 9, 386, 1956. 5. Rankin G. A., H. E. M e г w i n, Journ. Amer. Chem. Soc, 38, 568, 1916. 6. R а о M. R., Journ. Amer. Ceram. Soc, 51, № 1, 50, 1968. 7. Tart e P., Silicates inductr., 33, № 11, 333, 1968. 8. Welch J. H., Nature, 191, № 4788, 559, 1961. CaO—SrO—A1203 Систему изучили Массацца с сотрудниками [2, 3]. Субсоли- дусные фазовые соотношения определялись для 1350—1400°. Непрерывные твердые растворы обнаружены для разрезов СаО— ЬгО, ЗСаО .Al203-3SrO -А1208, СаО .Al203-SrO -А1203, СаО- •2Al203-Sr0.2Al203 и СаО .6Al203-SrO -6А1203. Кроме того, 3 В. П. Барзаковский
CaO Рис, 32, Диаграмма субсолидусных фазовых отношений системы CaO—SrO—A1203 при 1400° (по Массацда с сотрудниками). 0 20 W 60 80 100 3Sr0-Al203 Вес.% ЗСаО-А1г03 Рис, 33, Диаграмма псевдобинарного разреза 3SrO« •А1203—ЗСаО-А1203 (по Массацда с сотрудниками).
Алюминатные системы 35 образуются тройные твердые растворы на основе |3-4SrO -A1203' хотя само это соединение не входит в поле твердых растворов- Из двух модификаций 4SrO 'A1203 только низкотемпературная (3-4SrO -А1203, устойчивая до 1320°, образует твердые растворы с глиноземом (или 3SrO -А1203) и распространяется в сторону СаО. Узкое поле этих тройных твердых растворов показано на Рис. 34. Диаграмма фазовых равновесий системы SrO—СаО—А1203 (по Массацца с сотрудниками). рис. 32. Общая вершина треугольников сосуществующих фаз, среди которых находится 12СаО -7А1203, имеет состав, выражаемый формулой 2CaO-SrO-3Al203. Диаграмма состояния в высокотемпературной области изучалась методом закалки. На рис. 33 показан псевдобинарный разрез 3SrO.Al203-3CaO.Al203 (см. также [1, 4]). На рис. 34 дается Диаграмма состояния тройной системы (фазовые поля). В таблице Даны характеристики инвариантных точек. Для системы SrO -А1203—СаО -А1203 #р = 1.643 для всей области, a Ng от 1.655 (для SrO -A1203) плавно возрастает до 1.663 (для СаО.А1203). 3*
36 Алюминатные системы Инвариантные точки системы СаО—SrO—А1203 Точка (рис. 34) Q N О Р Фазы 3(SrO, СаО)А1203+ +12CaO-7Al2Og+(SrO, СаО) -А^Оз+жидкость MSrOAl203+3(SrO, СаО)- •Al203+(SrO, CaO)+ +ЖИДКОСТБ a^SrO-Al203+P-4SrO- •Al208+(SrO, СаО)+ +ЖИДКОСТБ a-4SrO-Al203+HSrO- •Al203+3(SrO, СаО)- •А1203+жидкость Процесс Эвтектика Реакция » » 1 Состав, вес. % SrO 8.4 42.2 50.8 70.0 А1203 49.4 32.2 28.0 25.4 СаО 42.2 25.6 21.2 4.6 Температура, °С 1350 1550 1600 1620 Литература 1. Aggarwal P. S., В. М. В i s h u i, S. K. Sen, Bull. Central Glass Ceram. Res. Inst. (Calcutta), 17, № 2, 52, 1970. 2. M a s s a z z a F., M. С a n n a s, Ann. Chim. (Roma), 49, № 7—8, 1342 1959. 3. Massazza F., E. Sirchia, Ann. Chim. (Roma), 49, № 7—8, 1352, 1959 4. Tart e P., Silicates industr., 33, № 11, 333, 1968. CaO—BaO—A1203 Субсолидусные фазовые отношения в системе изучены Бризи и Аппендино-Монторзи [3] при 1250° (рис. 35). Обнаружено тройное соединение ВаО -2СаО -4А1203, устойчивое до 1450°. Оно сосуществует с твердыми растворами типа (Са, Ва)0-А1203, в которых количество ВаО -А1203 варьирует примерно от 6 до 15 мол.%. Твердый раствор на основе ЗВаО -А1203 содержит ЗСаО «А^Од до 24 мол.%. Твердых растворов между гексаалюминатом кальция и гексаалюминатом бария не обнаружено. При 1450° образуются твердые растворы на основе ВаО -А1203 до содержания 7—8 мол.% СаО -А1203. Лапиным [1] описано выделенное из алюмобариевых шлаков тройное соединение СаО-ВаО«А1203, которое не было найдено Бризи и Аппендино-Монторзи. Последние находили при соответствующем составе механическую смесь из СаО -А1203 и ВаО -А1203 и предположительно объясняли появление этой тройной фазы в шлаке
ад BaO 20 W 60 80 CaO Мол. % Рис. 35. Субсолидусные фазовые отношения в системе СаО—ВаО—А1203 (по Бризи и Аппендино-Монторзи). Рис. 36. Субсолидусные фазовые отношения в системе СаО—ВаО—А120« при 1400° (по Массацца).
38 Алюминатные системы более сложным составом последнего (наличие небольших количеств Si02, MgO и особенно фтора). Кроме того, следует учесть, что в шлаке это соединение выделялось из расплава при более высоких температурах, а итальянские авторы вели опыты в твердых фазах при более низких температурах. Аггарвал с сотрудниками [2] изучили частную систему ЗСаО • •А1203—ЗВаО -А1203 при 1300°. Обнаружены непрерывные кубические твердые растворы. Массацца[4] исследовал субсолидусные фазовые отношения при 1400° (рис. 36). Он обнаружил ограниченные взаимные твердые растворы в сечениях СаО -А^Од—ВаО «А^Оз и СаО «6А1аОз—ВаО • •6А1203, а также на основе 2СаО-ВаО *4А1г03. Литература 1. Л а п и н В. В., ДАН СССР, 96, № 5, 1037, 1954. 2. Aggarwal P. S., В. М. В i s h u i, S. K. S e n, Bull. Central Glass Ceram. Res. Inst. (Calcutta), 17, № 2, 52, 1970. 3. Brisi C, A. Appendino-Montorsi, Ann. Chim. (Roma), 52, № 9-10, 785, 1962. 4. Massazza F., Ann. Chim. (Roma), 53, № 7, 1002, 1963. MgO—ZnO—A1203 Кордес и Беккер [1] получили непрерывные твердые растворы в системе MgO -А1203—ZnO -А1203. Литература 1. Kordes Е., Н. Becker, Zs. anorg. allgem. Chem., 258, № 3—5, 227, 1949. MgO—FeO—A1203 Улмер [2] показал, что при давлении кислорода 10 ~и— до-12.4 атм и температуре 1300° в области, примыкающей к шпинелидам MgAl204 и FeAla04, образуются тройные растворы, содержащие до 10.6 вес.% Fe203 (структуры с катионными дефектами). Слак [1] изучал термическую проводимость и коэффициент оптической абсорбции синтетических и природных монокристаллов шпинелей состава Mg1-a.Fe;eAl204.
Алюминатные системы 39 Литература 1. Slack С. A., Phys. Rev., 134, № 5А, 1268, 1964. 2. U 1 m е г G. С, in: High temperature oxides, pt. 1. Magnesia, lime and chrome refractories. New York—London, 265, 284, 1970. ZnO—CoO—A1203 Навроцкий и Муан [1] изучили систему в субсолидусной области (обжиг при 1050° на воздухе). Обнаружены непрерывные А1203 к80 Корунд *,«/ * шпанвл.т.р. к60 кСоА1гОч /Шпанел т.р. \Шпинел. т.р\ 80fi+ZnQ т.р/ Шпанел. т.р V Со О т.р. '2пОт.р + СоОт.р. \ . \vA\ ZnO W 60 Мол.% Рис. 37. Изотермическое ссчептте системы ZnO— CoO—A1203 при 1050° (по Навроцкому и Муаиу). Тонкие линии — составы сосуществующих твердых растворов. шпинельные твердые растворы и ограниченные в системе ZnO—CoO (рис. 37). Предельная растворимость при 1050° составляет соответственно 17 мол.% СоО и 22 мол.% ZnO. Литература 1. N a v г о t s k у A., A. Muan, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 33, № 1, 35, 1971.
40 Алюминатные системы MgO—NiO—A1203, ZnO—NiO—A1203 Детта и Рой [1] изучили частные системы MgAl204—NiAl204 и ZnAl204—NiAl204 в субсолидусной области (от 650°, 700 бар в гидротермальных условиях до 1300°) и получили здесь непрерывные твердые растворы. Литература 1. Datta R. К., R. Roy, Amer. Mineralogist, 53, № 9—10, 1455, 1968. MgO—Ga203—A1203 Кац и Рой [3] изучили псевдобинарный разрез MgAl204— Ga203 (рис. 38), и учитывая литературные данные для двойных пограничных систем, построили гипотетическую изотермическую (для 1600°) диаграмму тройной системы (рис. 39). Максимальное содер- °С 2000Y 1600 1200 j-~v- i ^-^; 1 Шпанел. т.р. ' ■ i Ж ** B-Qa203T.p. + )K "* -* J Ч /p-Qat03T.P. » / 1 / Шпииел. т.р. J +р-$аг03т.р. —i 1 1 0 Мдг/!1г0> 20 W 60 Мол.% 80 100 G*it>3 Рис/38. Диаграмма фазовых равновесий псевдобинарного разреза MgAl204~Ga203 (по Кацу и Рою). жание окиси галлия в шпинельном твердом растворе при 1600° равно 73 мол.%. Оно плавно снижается и при 1200° составляет 55 мол.%. Чтобы выяснить границу шпинельных твердых растворов в низкотемпературной области, авторы выдерживали их в течение недели в гидротермальных условиях (700°, 1 кбар). Установлено, что искомая граница проходит на участке между 40 и 60 мол.% Ga203.
Алюминатные системы 41 Браун [1, 2] изучил частную систему MgGa204— MgAl204 в субсолидусной области (обжиг при 1400° 17 час. на воздухе, затем при 1200° 1 час в атмосфере 2% Н2 + 98% N2). Параметр элементарной ячейки полученных непрерывных шпинельных твер- Рис. 39. Гипотетическая изотермическая (при 1600°) диаграмма состояния системы MgO—Ga203-Al203 (по Кацу и Рою). к-А1г03т.р. +fi-fa0ST.p. +иишнел.т.р% Мд0-А1г03 що —*н i 111 и Мд>0-$аг03 Мол.% QatQ9 дых растворов плавно изменялся от 8.279 (для MgGa204) до 8.083 А (для MgAl204). Литература 1. Brown J. J., Journ. Electrochem. Soc, 114, № 3, 242, 1967. 2. Hoffman G. W. W., J. J. Brown, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 30, № 1, 63, 1968. 3. К a t z G., R. Roy, Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 9, 450, 1965. CaO—Ga203—A1203 Тарт [2] изучил частную систему ЗСаО-А1203—ЗСаО-Ga203 в субсолидусной области (1300°). Ограниченные твердые растворы образуются на основе ЗСаО »А1203 — до 30 мол.% 3CaO*Ga2Oo по Тарту и до 35 мол.% по Бурдику и Дею [1] (обжиг при 1350-1400°). Литература 1. Burd ick V. L., D. E. 97, 1967. 2. T а г t e P., Silicates industr Day, Journ. Amer. Cerara. Soc, 50, № 2, 33, № 11, 333, 1968.
42 Алюминатные системы SrO—Ga203—A1203 Тарт [1] изучил частную систему 3SrO -A1203—3SrO -Ga^?, в субсолидусной области. Получены твердые растворы на основе 3SrO-Al203, содержащие свыше 80 мол.% 3SrO-Ga203. Литература 1. Т а г t e P., Silicates industr., 33, № 11, 333, 1968. BeO—Ga203—A1203, BeO—Cr203—A1203, BeO—Fe203-AI203 Ларсон с сотрудниками [1] исследовали изоморфное замещение алюминия в структуре хризоберилла ВеО -А1203 трехвалентным железом, галлием и хромом. Последние входят в структуру без ее изменения, замещая только половину атомов алюминия, что свидетельствует о том, что алюминий в хризоберилле занимает две кристаллохимически различные позиции. Параметры элементарных ячеек хризоберилла, BeAlGa04, ВеА1Сг04 и BeAlFe04 соответственно равны: а=4.92, 4.48, 4.51, 4.49; 6=9.39, 9.59, 9.73, 9.68; с=5.47, 5.56, 5.62, 5.61 А. Литература 1. L а г s s о n I., L. G j e s s i n g, H. Major, Norsk. Gcol. Tidsskr., 22, № l_2, 92, 1942. MgO—Sc203—AI203 Горяга с сотрудниками [1], производя обжиг (при 1500°) смесей MgAl204 и MgSc204, не получили смешанной алюминиево- скандиевой шпинели, даже при содержании всего 20 мол. % MgSc204. Литература 1. Горяга А. Н., Н. В. Волкова, Б. И. Покровский, В. И. Ч е ч е р н и к о в, А. В. П е ч е и и и к о в, Л. Н. Комиссарова, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № И, 2052, 1967.
Алюминатные системы 43 CaO—Nd20,—A1203 Ле Флем с сотрудниками [1] и Удалов и Ле Флем [2] нашли в системе три тройных соединения: 1) CaNdAl307 тетрагональной сингонии со структурой мелилита, с параметрами элементарной ячейки а=7.761 +0.002, с=Ъ.ИЗ +0.002 А; показатели преломления Ыо — \ЛЪ1, Afe=1.753; 2) CaNdA104 с температурой плавления 1740°, тетрагональной сингонии, изоструктурное K2NiF4, с параметрами элементарной ячейки а=Ь=3.688, с=12.15 А; °С то юоо а СаШ1307+Ж CaAUO*+CaNdAl& 0 20 W 60 80 100 0 20 W S0 80 100 CaAl20i> СаМАЩ СаМАЩ ШАЩ Мол.% Мол.% О 20 W 60 80 100 CaNdAl307 Ш203 Мол.% Рис. 40. Диаграмма состояния частной системы СаА1204—GaNdAl307 (а), кривая ликвидуса частной системы CaNdA104— NdA103 (б) и кривая ликвидуса частной системы CaNdAl307—Nd203 (в) (по Ле Флему с сотрудниками). tfg = 1.960, Np = lM0, плотность 5.45 г/см3; 3) Ca3Nd5Al5018, по-видимому, изоструктурное килшоаниту (низкотемпературная форма 8CaO-5Si02) с Ng=2.02, Np=2.Q0. Соединение CaNdAl307 плавится, как было установлено методом электроннолучевой зонной плавки, инконгруэнтно, при распаде образуются CaNdA104 и твердые растворы в сечениях CaNdAl307—Nd203' А1203 с предельным составом Са0125Nd0 875А10 875п0.125°2.75 и CaNdAl307—Са12А114033 с предельным составом CanNd0 6«А114033. Авторы построили диаграмму состояния частной системы СаА1204—CaNdAl307 и кривые ликвидуса частных систем CaNdA104~NdA103 и CaNdAl307-Nd203 (рис. 40). Литература 1. Ле Флем Ж., И. А. Бондарь, Ю. П. Удалов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 7, № 1, 116, 1971. 2. Удалов Ю. П., Ж. Ле Флем, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 7, № 4, 709, 1971.
44 Ллюминатные системы MgO—La203—A1203, MgO—Nd203—A1203 Торопов и Сиражиддинов изучили диаграммы состояния частных систем MgAl204—LaA103 [2] и MgAl204—NdA103 [l]. Обе системы являются простыми эвтектическими. Эвтектики, плавящиеся при 1835 и 1825°, содержат 39 мол.% LaA103 и 40 мол.% NdA103. Лптература 1. Торопов Н. А., Н. А. Сиражиддинов, Изв. АН СССР, сер. хим., № 2, 374, 1963. 2. Торопов Н. А., Н. А. Сиражиддинов, Ж урн. неорг. хим., 9, № 5, 1300, 1964. MgO-Cr203-Al203 Бонтхрон и Дюррер [2] методом пироскопов определили нижнюю и верхнюю границы плавкости смесей. Уайльд и Рис [4] построили диаграмму плавкости, позволяющую приблизительно наметить области выделения некоторых первичных фаз. В ряду MgAl204— MgCr204 ими обнаружены непрерывные твердые растворы. Уайльд и Рис считают, что тройные шпинельные растворы распространяются в сторону окиси магния. Грешкович и Стубичан [3], изучавшие систему в субсоли- дусной области (запаянные пла- тинородиевые трубки, 1700°), нашли, что шпинельные твердые растворы распространяются McfAl20¥ 60, Рис. 41. 40 I 60 Mg-Cr20/f Мол.% Изотермическое сечение МуО 20 40 I 60 80 Сг.О^ в сторону А1203 и Сг203 (рис. 41). " ° - Авторы показали, что термическая выдержка при 1000—1400° ведет к распаду (преципитации) шпинельной фазы с образованием корундового твердого раствора или промежуточной ме- тастабильной фазы предполагаемой формулы Mg(Al1_a.GrJ26O40. Ключаров и Суворов [1 ] изучили образование и технические свойства твердых растворов в системе. При 800° образовался маг- незиохромит, а также шпинель MgAl204, в которой присутствует системы MgO—Cr203—A1203 (по Грешковичу и Стубичану).
Алюминатные системы 45 хром (Сг3+). При 1000° индивидуальные шпинели исчезли, а твердый раствор шпинели продолжал обогащаться хромом. Интенсивное образование твердых растворов начиналось при 1200° и заканчивалось при 1400°; таким образом, хром является, по-видимому, хорошим минерализатором при низкотемпературном синтезе MgAl204. Поскольку скорость диффузии А13+ меньше, чем Сг3+, кинетика образования твердых растворов должна быть минимальной в составах, богатых хромом, где растворителем является магнезио- хромит. Литература 1. Ключаров Н. В., С. А. Суворов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 8, 1403, 1965. 2. Bonthron К. J. A., R. D u г г е г, Zs. anorg. allgem. Chem., 198, № 1, 141, 1931. 3. Greskovich С, V. S. Stubican, Journ. Amer. Ceram. Soc, 51, № 1, 42, 1968. 4. Wi Id e W. Т., W. J. R ees, Trans. Brit. Ceram. Soc, 42, № 2, 123, 1943. FeO—Cr203—A1203 Кремер [1] изучил частную систему FeCr204—FeAl204 в суб- солидусной области (1000°). Выше 950° образуются непрерывные твердые растворы, ниже — взаимные ограниченные (рис. 42). юоо 600 Тр. ДВе фазы Л Рис. 42. Диаграмма состояния частной системы FeCr204-FeAl204 0 20 <Ю 60 80 100 (по Кремеру). ГеСг20^ Мол.Чо FeAl204 Литература 1. Сгетег V., Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., Ill, № 2, 184, 1969. Li20-Fe203-Al203 Штриклер и Рой [4] изучили субсолидусные отношения в интервале температур от 500 до 1400° при давлении кислорода около 0.21 атм. 1лА1б08 и LiFe508 выше 1180° образуют непрерывный ряд твердых растворов (рис. 43). При температурах ниже 1180° шпи-
46 Алюминатные системы нельный твердый раствор разлагается на две шпинельные фазы: богатую алюминием и богатую железом. При 600° только около 13 мол.% LiAl508 растворяется в LiFe508 и 15 мол.% LiFe608 растворяется в LiAl508. Диаграмма сосуществующих фаз при 940°, показывающая ограниченные твердые растворы в ряду 1лА1Б08— LiFe608, представлена на рис. 44. Рис. 43. Равновесные отношения Рис. 44. Изотермическое сечение частной системы LiFe608—ЫА1б08 системы Li20—Fe203—А1203 при 940° (по Штриклеру и Рою). (по Штриклеру и Рою). Упорядоченные и неупорядоченные твердые растворы и соединения в системе LiFe508—LiAl508 изучал Като [2], рассматривающий двухфазную область как смесь LiFea^Alx б08 и LiFeAl408. Эти соединения переходят в упорядоченное состояние соответственно при 900 и 1100°. Шульке и Блассе [3] изучили магнитные свойства этих твердых растворов. Штриклер и Рой не обнаружили твердых растворов в частной системе LiA102—LiFe02. Маслова с сотрудниками [1] (методом термического анализа) установили образование в этой системе ограниченных взаимных твердых растворов, содержащих 20 вес.% LiFe02 и 5 вес.% LiA102; параметр элементарной ячейки LiFe02 уменьшается с 4.14 до 4.133 А. Литература 1. Маслова Е. И., Т. С. Эмсонова, Н. А. Струкуленко, в сб.: Редкие щелочные элементы, изд. «Наука», Новосибирск, 230, 1967. 2. Kato Е., Journ. Ghem. Soc. Japan, 83, № 1, ИЗ, 1962. 3. Schulkes J. A., G. Blasse, Journ. Phys. Chem. Solids, 24, № 12, 1651, 1963. ' ' 4. S t г i с k 1 e г D. W., R. Roy, Journ. Amer. Ceram. Soc, 44, № 5,
Алюминатные системы 47 MgO—Fe203—A1203 Кокко [1] изучил часть системы при 1600° на воздухе. Хотя происходила диссоциация Fe203, но количество FeO не превышало 5 вес.%. Обнаружены тройные твердые растворы, прилегающие к стороне MgO—Fe203 (магнезиовюститные), содержащие небольшое количество А1203, и твердые растворы по линии MgO -Fe203— MgO А1203. Квестроо [3] производил обжиг при 1250° в атмосфере воздуха и при 1400° в атмосфере кислорода. Содержание закиси железа не превышало 0.2%. В ряду MgAl204- MgFe204 обнаружен разрыв смесимости твердых растворов, уменьшающийся с ростом температуры. Разрыв объясняется различием в структурах этих двух Рис. 45. Диаграмма суб- солидусных фазовых отношений системы MgO— Fe203—А1203 при 1250° (по Квестроо). ll$MsFez0k 60 W вес.% ФМ?А120Ч го Aio1t5 шпинелей (MgAl204 — нормальная шпинель, MgFe204 — обращенная), а также разницей в размерах элементарной ячейки (8.07 А у MgAl204 и 8.36 А у MgFe204). При более высоких температурах (выше 1400°) наблюдается полная смесимость этих двух шпинелей, в согласии с исследованием Кокко [1 ] и Джона и Ро- бертса [2 ] при условии совершенной закалки образцов до комнатной температуры. Как видно из рис. 45, разрыв смесимости уменьшается с повышением содержания (Al, Fe)203 (соответственно понижением содержания MgO). Разрыв смесимости исчезает, когда содержание MgO уменьшается до 20—25 мол.%. Растворимость полуторных окислов в шпинельной фазе повышается, если вместо одного окисла (Fe203 или А1203) брать их смесь. Максимальная растворимость достигается приблизительно при равном количестве А1203 и Fe20 Литература 1. С о с с о A., Radex-Rundschau, № 6, 288, 1958. £ J ones G. О., F. F. Roberts, Proc. Phys. Soc, B65, № 389, 390, 1952. d. iv w e s t г о о W., Journ. Inorg. Nucl. Chem., 9, № 1, 65, 1952.
Алюминатные системы CaO—Fe203—А1203 В первом исследовании системы, выполненном Хансеном с сотрудниками [7], был получен так называемый браунмиллерит 4CaO-Al203-Fe203, плавящийся конгруэнтно при 1415°, имеющий показатели светопреломления Ng=2.08, Np = 1.98 и образующий непрерывный ряд твердых растворов с 2СаО «Fe^g. Торопов с сотрудниками [3], исследовавшие частную систему 4CaO-Al203-Fe20—5CaO -ЗА1203, показали, что здесь образуется твердый раствор с предельным содержанием 30 мол.% 5СаО • •ЗА1203, что отвечает формуле 48СаО -16А1203 -7Fe203 (Ng=l.Q3, Np = 1.88). Таким образом, браунмиллерит представляет не соединение, а промежуточный член в серии твердых растворов. °с то 1380 то 1300 W5i- 1390Х& - w Хк +С3А+Ж /-Jf3S5o \ ч / C6AZF+CSMJ3 _ i i 1Ш° ._. 1 iSss /4^5^-— ^1415° о Т.р. J..,_ 1435° J J C6AZF CfyAF C6AF2 50 CZF ~*Fez03 Bec.% Fez03 Рис. 46. Диаграмма, характеризующая температуры солидуса и ликвидуса в серии твердых растворов бСаО -2А1203 • Fe203—бСаО • • Al203-2Fe203 (по Швайзе). По Швайзе [18], твердые растворы простираются до состава бСаО -2A1203-Fe203 (рис. 46). Такой же состав находили Чирилли и Бризи [5], изучавшие магнитную восприимчивость. Мальквори и Чирилли [10], пользуясь рентгеновскими данными (порошковый метод), пришли к предельному составу 6CaO.2.1Al2O3.0.9Fe2O3. Указанный на рис. 46 перегиб на кривой ликвидуса в точке, отвечающей составу бСаО -А1203 -2Fe203, Швите и Иван [16] объясняют соответствующим изменением параметра с элементарной ячейки. Торопов и Бойкова [1, 2], тщательно проводя синтез (двукратный отжиг при 1350° с промежуточным тонким растиранием), пользуясь кристаллооптическйм и прецизионным рентгенографическим (ионизационным) методами, для предельного состава получили формулу 8СаО -ЗА1203 -Fe203. Здесь содержание Fe203 составляет 17.5 вес.%. Твердые растворы с повышенным содержанием А1203 (пониженным Fe203) являются неустойчивыми, а предельный состав существует всегда в присутствии алюминатов. Авторы полагают, что образование твердого раствора происходит в результате растворения в двухкальциевом феррите 5СаО -ЗА1203
Алюминатные системы 49 (ромбическая форма) вместе с СаО. Например, для образования 8CaO-3Al203-Fe203 требуется 1 мол. 2CaO-Fe203+l мол. 5СаО • • ЗА1203+1 мол. СаО. После работы Торопова и Войковой продолжались исследования твердого раствора на основе 2СаО -Fe203. Ньюкирк и Твайте [13, 14], изучавшие частную систему СаО—СаО -А1203—2СаО • • Fe203 (закалка и дифференциально-термический анализ), нашли, что твердые растворы распространяются до состава 6.37 СаО • • 2.28 Al203-Fe203, который они представляют суммой: 36.3 вес. % 2СаО -Fe203, 48 вес.% СаО -А1203 и 15.7 вес.% СаО. Авторы доказывают, что алюмоферритная фаза растворяет небольшое количество СаО, при этом образуется тройной твердый раствор в виде узкой ленты шириной, соответствующей приблизительно 2 вес.% СаО. Маджумдар [9] для предельного твердого раствора, полученного обжигом в кислороде при 1325°, дает состав 30 мол.% 2FeO • • А12О3+70 мол.% «2СаО -А1203». Такой же состав приводит Тарт [19, 20]. Смит [17], пользуясь монокристаллами, нашел изменение кристаллической симметрии при содержании приблизительно 30 мол.% «2СаО-А1203» и 70 мол.% 2СаО-Fe203 (переход от пространственной группы Рппга к Imma). Однако Маджумдар не обнаружил при этом составе перегибов на ликвидусной кривой. Швите и Иваи [16] определяли предельный состав по появлению линий 12 СаО -7А1203 на рентгенограммах, по изменению (перегибу) межплоскостных расстояний d (161), на основании изучения инфракрасных спектров. Получена формула 2СаО« .0.685Al2O3.0.315Fe2O3(21.5 вес.% Fe203). Дейал и Глассер [6] для предельного твердого раствора принимают молярное отношение А1203 : Fe2O3=0.69 (1300°). Его показатели светопреломления: Ng=1.9l, 7Vp=1.84. Последнее время уточнялся предельный состав твердого раствора ЗСаО -А1203—«ЗСаО -Fe203». По Шлодт и Рой [15], при 1389° растворяется 3.5 мол.% «ЗСаО-Fe203», т. е. образуется Са3А1х 93Fe0 07О6. Тарт [19, 20] дает предельный состав Са3А1180- •Fe0.20O6 (для 1310°). Ямагучи с сотрудниками [22] нашли, что предельный состав зависит от того, какие исходные соединения брать для синтеза (опыты велись при 1370°). Максимальное содержание Fe203 — CagAli 78Fe0 2208 — получено со смесью ЗСаО -А1203 и 2СаО • •Fe203'. Батти [4] изучил область 4СаО -А1203 -Fe203—СаО -2Fe203— СаО • А1203 -2Fe203 (самостоятельное соединение, по Таваши [21]) и получил твердые растворы на основе СаО -2Fe203 и соединение 13СаО -Al203-9Fe203, на основе которого образуются твердые 4 В. П. Барзаковский
50 Алюминатные системы растворы в сторону алюминатов кальция с непостоянным отношением СаО : (Fe203+Al203). Дейал и Глассер [6], пользуясь методом закалки, изучили полную тройную систему в воздушной атмосфере, выяснив фазовые соотношения при ликвидусных температурах и в субсолидусной Alt03 Вес.% Рис. 47. Диаграмма состояния (поверхность ликвидуса) системы СаО—Fe203—A1203 (по Дейалу и Глассеру). области. Количество FeO при содержании Fe203 ниже 70 вес.% не превышало 2—2.5 вес.%. Построенная ими диаграмма состояния системы (поверхность ликвидуса) показана на рис. 47. За исключением СаО и СаО -2Fe203, все соединения образуют твердые растворы. Впервые обнаруженные твердые растворы Т находятся на линии, соединяющей гипотетические «СаО -ЗА1203» и «СаО • •3Fe203», между 44.5 и 81.5 мол.% «СаО -3Fe203». Навсемпротя-
Инвариантные точки системы СаО—Fe203—А1203 (по Дейалу и Глассеру) (рис. 47) м2 Фазы ЗСаО -А1203+12СаО -7А12Оз+2СаО -Ре203+жидкость 12СаО -7А1203+СаО -А1203+2СаО -Ре203+жидкость СаО -А1203+СаО Fe203+2CaO -Ре203+жидкость СаО -А1203+(СаО -ЗА1203—СаО -3Fe203)T. р.+СаО -Fe^+auinKocTb СаО Fe203+(CaO -ЗА1203—СаО-3Fe203)T. р.+СаО-2Ре203+жидкость СаО+ЗСаО -А1203+2СаО -Ре203+жидкость СаО • А1203+СаО• 2 А1203+(СаО.ЗА1203—СаО.3Fe203)T. р.+жид- кость СаО -6А1203+СаО -2А1203+(СаО -ЗА1203—СаО -3Fe203)T. р.+жидкость Fe203+CaO -2Fe203+(CaO -ЗА1203—СаО -3Fe203)T. р.+жидкость 12СаО -7А1203+2СаО Ге203+жидкость 2СаО -Fe203+CaO -А1203+жидкость СаО -А1203+СаО -Ре203+жидкость СаО -Fe203+(CaO -ЗА1203—СаО «3Fe203)T. р.+жидкость СаО •6А1203+А12Оз+Ре304+жидкость СаО -6А1203+(СаО -ЗА1203—СаО -3Fe203)T. р.+Ре304+жидкость (СаО-ЗА1203—CaO-3Fe203)T. р.+Ре203+Ге304+жидкость Процесс Эвтектика » » » » Перитектика То же » » » » Точка максимума То же » » Точка j возврата То же » » Состав, вес. % СаО 48.5 45.0 27.8 26.0 21.2 51.0 24.5 17.5 19.0 47.5 42.0 27.3 23.0 Не 11.5 14.0 А1г03 Ре^Оз 40.5 11.0 41.0 14.0 10.5 61.7 1 10.5 63.5 5.5 73.3 27.0 22.0 18.5 57.0 21.5 61.0 2.0 79.0 40.5 12.0 36.0 22.0 10.5 62.2 9.0 68.0 определен 12.0 76.5 5.5 80.5 ратура, °С 1336 1335 1190 1180 1175 1389 1265 1404 1195 1340 1348 1193 1185 1550 1435 1280
52 Алюминатные системы жении они плавятся инконгруэнтно с образованием гексаалюминат- ного твердого раствора и жидкости, содержащей некоторое количество FeO. Сами твердые растворы практически не содержат закисного железа. Авторы предположительно полагают, что соединением, на основе которого образуются рассматриваемые твердые растворы, является 2СаО -А1203 -5Fe203 (83.3 мол. % «CaO -3Fe203»). Характеристика инвариантных точек системы приведена в таблице. Листер и Глассер [8] изучили (метод закалки) богатую окисью железа часть системы (рис. 48) в атмосфере кислорода (1 атм.). СаО~ C2F 60 CF 80 CF2 CF3 Fez03 Bec.% Рис. 48. Диаграмма фазовых отношений богатой Fe203 части системы СаО—Fe203— А1203 (по Листеру и Глассеру), Твердые растворы Т распространяются здесь до 84 мол. % «СаО • •3Fe203» (приблизительно от Ca4Al10F14O40 до Ca4Al4Fe20O40), имеют более обширное поле первичной кристаллизации и плавятся конгруэнтно. На линии, разграничивающей поля этих твердых растворов и гематитовых твердых растворов, появляется точка максимальной температуры плавления (М) 1470°. Твердый раствор Т имеет моноклинную псевдоячейку. Для монокристаллов состава СаО-А1203-2Fe203 получено: а=9.90, 6=14.93, с=5.28 А, р= = 101°, £=4, плотность 4.14 г/см3. Дейал и Глассер [6] изучили субсолидусные фазовые соотношения для 1145, 1170 (рис. 49), 1300 и 1330°. Для двух последних температур в некоторых участках существует жидкая фаза. При 1145° отсутствует фаза CaO -2Fe203, а при 1330° появляется фаза Fe203-Al203. Предельный состав твердых растворов С3А (точка L) сосуществует с СаО и точкой М твердых растворов
Алюминатные системы 53 C2F, имеющей состав CagA^ 08Fe0 9205 (по [6] при 1389°) или Са2А10 96Fei 04Об (по [8] при 1325°), т. е. вблизи состава браунмил- лерита. А1г03 СаО 20 W C2F60 CF 80 CF2 CF3(?) Fe203 Вес. % Рис. 49. Диаграмма субсолидных]фазовых отношений системы CaO—Fe203—А1203 при 1170° (по Дейалу и Глассеру). Литература 1. Торопов Н. А., А. И. Войкова, Изв. АН СССР, ОХН, № 6, 972, 1955. 2. Т о р о п о в Н. А., А. И. Войкова, Журн. неорг. хим., 1, № 9t 2106, 1956. 3. Т о р о п о в Н. А., Н. А. Шишаков, Л. Д. Мерков, Цемент, № 1, 28, 1937. 4. В a 11 i P., Ann. Chim. (Roma), 49, № 7—8, 1329, 1959. 5. Cirilli V., С Brisi, Ann. Chim. (Roma), 41, № 1, 61, 1951. 6. D а у a 1 R. R., F. P. G 1 a s s e r, in: Science of Ceramics, 3, London, 191, 1967. 7. Hansen W. C, L. T. Brownmiller, R. H. Bogue, Journ. Amer. Chem. Soc, 50, 396, 1928. 8. L i s t e г D. H., F. P. Glasser, Trans. Brit. Ceram. Soc, 66, № 7, 293, 1967.
54 Алюминатные системы 9. Majumdar A. J., Trans. Brit. Ceram. Soc, 64, № 2, 105» 1965. 10. Malquori G. L., V. С i r i 1 1 i, Ricerca Sci., 11, № 6, 316, 1940; 14, № 1, 78, 1943. H.McMurdie H. F., Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 18, № 4, 475, 1937. 12. M о о г е A., Silicates industr., 30, № 8, 442, 1965. 13. Newkirk T. F., Journ. Amer. Ceram. Soc, 41, № 10, 409, 1958. 14. Newkirk T. F., R. D. T h w a i t e, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 61, № 4, 233, 1958. 15. Schlaudt C. M., D. M. Ro.y, Nature, 207, № 4095, 819, 1965. 16. Schwiete H.-E., T. I w a i. Liber die ferritische Phase im Zement und ihr Verhalten bei der Hydratation. Forschungsbericnte des Landes Nordhein—West fallen, № 1549, 1965. 17. S m i t h D. K., Acta crystallogr., 15, № 6, 1146, 1962. 18. S w а у z e M., Amer. Journ. Sci., 244, № 1, 1; № 2, 65, 1946. 19. Tarte P., Nature, 207, № 5000, 973, 1965. 20. Tarte P., Silicates industr., 31, № 9, 343, 1966. 21. Tavasci В., Ann. Chim. Appl. (Roma), 27, 505, 1937. 22. Yamaguchi G., K. Shirasuka, T. Merita, Journ. Ceram. Assoc. Japan, 78, N2 7, 221, 1970. SrO—Fe203—A1203 Систему изучили Батти и Слоккари [2—4]. Установлено образование двух тройных соединений: 4SrO -3Fe203 -А1203 и 9SrO • •4Fe203-5Al203 (устойчиво выше 1160°), находящихся на сечении SrO -А1203—«SrO -Fe203», где отмечается (для 1200°) три участка твердых растворов. На рис. 50 показана субсолидусная диаграмма для 1200° [2]. Диаграмма для 1150° [3] отличается только отсутствием соединения 9SrO -4Fe203 -5А1203. Твердые растворы установлены в рядах SrO -6А1203—SrO • •6Fe203 (непрерывные), SrO -A1203—2SrO -Fe203, 7SrO -5Fe203— SrO -6Fe203 (только для 1200°) и A1203—Fe203 (во всех ограниченные). К моноалюминату стронция примыкают тройные твердые растворы (зачерненная область). Участок SrO -A1203—4SrO .3Fe203 -А1о03 разреза SrO -A1203— SrO-Fe203 изучен до 1300° [4]. Соединение 9SrO .4Fe203.5Al203 плавится приблизительно при 1250° (рис. 51); разложение 4SrO- • 3Fe203»Al203 с образованием твердого раствора на основе соединения 9SrO -4Fe203 -5A1203 и жидкости происходит при 1230°. В результате ориентировочных исследований сечения 4SrO« .3Fe203'Al203—7SrO -5Fe203 обнаружена небольшая область твердых растворов на основе 7SrO -5Fe203 (вблизи 1230°). Тарт [5] изучил частную систему 3SrO -A1203—3SrO -Fe208 в субсолидусной области (обжиг при 1300°). Установлено образование ограниченных твердых растворов на основе алюмината стронция (предположительно более 20 мол.% 3SrO-Fe203).
SrO S2F S7F5 Bec.% Fe203 Рис. 50. Диаграмма субсолпдуспых фазовых соотношений системы SrO—Fe203—Al2Os при 1200° (по Батти и Слоккари). 1300 1250\- 1200 1150 SA т. р. 0 Sr0-Al203 \SA т.р.+Ж S9A5F*T.p.+M к 20 W SzAiF* 60 80 Вес.% SrO-Fe,03 WrOAl2033Fez03 Рис. 51. Диаграмма состояния частной системы SrO-Al203—4SrO'Al203-3Fe203 до 1300° (по Батти и Слоккари).
56 Алюмипатные системы Батти [1] определил магнитные моменты твердых растворов ряда SrO .6Fe203—SrO -6А1203. Литература 1. В a 11 i P., Ann. Chim. (Roma), 57, № 2, 85, 98, 1967. 2. В a 11 i P., G. S 1 о с с а г i, Ann. Chim. (Roma), 57, № 7, 777, 1967. 3. В a 11 i P., G. S 1 о с с а г i, Ann. Chim. (Roma), 57, № 12, 1440, 1967. 4. В a 11 i P., G. S 1 о с с а г i, Ann. Chim. (Roma), 58, № 2, 111, 1968. 5. Tart e P., Silicates industr., 33, № 11, 333, 1968. BaO—Fe203—A1203 Двойные системы изучены Гото и Такада (система BaO—Fe203 [3]), Тороповым и Галаховым (система ВаО—А1203 [1]) и Муаном и Ги (система А1203—Fe203 [4]). Батти [2] изучил псевдобинарные системы ВаО-Fe203—ВаО • •А1203 и ВаО -6Fe203—BaO -6А1203. Им также получены некоторые данные о взаимной растворимости корунда и гематита. Тройная система изучалась в субсоли- дусной области при 1300° и охватывала область, расположенную между соединениями 1500 А1203, Fe203, BaO -Fe20 2^3 ВаО -ALOo. Фазовый состав то то 85 —Ва0-А1г03 90 95 Вес.% 100- Ва0-Гег03 определялся путем микроскопи- Рис. 52. Участок диаграммы состояния частной системы ВаО -Y^O^— ВаО -А1203 в области, прилегающей к ,BaO-Fe203 (по Батти). ческих наблюдений в отраженном свете и рентгенографическими исследованиями. По Батти, предельная растворимость корунда в гематите при 1300° равна 13.0 вес.%, а гематита в корунде 13.75 вес.%. Эти данные несколько отличаются от обычно указываемых в литературе. Для псевдобинарной системы ВаО ■ • Fe203—ВаО -А1203 взаимная предельная растворимость этих соединений при 1300° равна: ВаО -Fe203 в ВаО -А1203 — 89 вес.%, ВаО -А1203 в ВаО-Fe203 — 9 вес.%. Диаграмма состояния прилегающего к ВаО -Fe203 участка псевдобинарной системы, показывающая разрыв смесимости и перитектическую температуру 1450°, представлена на рис. 52. Здесь происходит переход тетрагональной
Алюмииатные системы 57 структуры, характерной для феррита бария, к гексагональной, характерной для алюмината бария. Взаимная предельная растворимость гексаалюмината и гек- саферрита бария, согласно определениям Батти, составляет: AW* BaO 8aO-Fe203 BaO*6Fe203 Fez03 Вес.% Рис. 53. Диаграмма субсолидусных фазовых соотношений системы BaO—Fe203—Al203 при 1300° (по Батти). ВаО-6А1203 в BaO -6Fe203 — 66 вес.%, Ba0.6Fe203 в ВаО- •6А1203 — 23 вес.%. На рис. 53 дана схематическая диаграмма фазовых отношений системы BaO—Fe203—A1203 при 1300°. Литература 1. Торопов Н. А., Ф. Я. Галахов, ДАН СССР, 82, № 1, 70, 1952. 2. В a 11 i P. Ricerche su una zona del sistema ternario BaO—Fe203—A1203. Elenco dille publicazioni, № 11, Trieste, 1961. 3. Goto Y., Т. Так a da, Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 3, 150, 1960. 4. M u a n A., C. L. G e e, Journ. Amer. Ceram. Soc, 39, № 6, 207, 1956.
58 Алюминатные системы РЬО—Fe203—А1203 Крофт с сотрудниками [1 ] изучили частную систему PbFe12019— РЬА112019 в субсолидусной области. Установлен непрерывный ряд твердых растворов с гексагональной ячейкой (для РЬА112019 а=5.556, с=21.97 А; для PbFe12019 а=5.889, с=23Л1 А). Литература 1. Croft W. J., М. К е s t i g i a n, R. В о г о v i с k a, F. G a z a- bedian, Mater. Res. Bull., 2, № 9, 849, 1967. MnO—Fe203—A1203 Такенов с сотрудниками [1] изучили частную систему MnFe204—МпА1204 в субсолидусной области (обжиг смесей МпО, Fe203 и А1(ОН)3 в атмосфере азота при 1275°). Образующиеся здесь непрерывные твердые растворы при восстановлении водородом дают тройной твердый раствор МпА1204—MnFe204—Fe304. Литература 1. Такенов Т. Д., В. Ф. Балакирев, Г. И. Ч у ф а р о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 4, 587, 1965. FeO—Fe203—A1203 Шпинельные твердые растворы в частной системе FeAl204— FeO-Fe203 изучались многими авторами [2, 5 и др.]. Гофман и Фишер [4] проводили исследование в субсолидусной области (обжиг на воздухе при 1400—1600°). Прямолинейная зависимость параметра элементарной ячейки наблюдалась на двух участках: от 0 до 5 мол.% Fe304 (нормальная шпинель) и от 15 до 100 мол.% Fe304 (инвентированная шпинель). Интервал от 5 до 15 мол. % — участок перехода нормальной шпинели в инвевти- рованную. Показано, что при 1 атм. кислорода выше 1650° может быть получен шпинельный твердый раствор, содержащий FeO ■ .А1203 - 11.6, А1203 - 69.9 и Fe304 - 18.5 мол.% (а=8.115 А). В воздушной атмосфере в герцините (FeO «A1203) растворяется только А1203 (21.2 мол.%).
Алюминатные системы 59 Турнок и Эугстер [8] изучали шпинелиды в гидротермальных условиях (давление 1—2 кбар) с кислородными буферами (Fe2Si04+ -j-Fe304+Si02). Ниже 850° происходит распад твердых растворов с образованием смеси магнети- 0п товых и герцинитовых твердых i Шпинел.т.р. растворов (рис. 54). ' Кремер [3] получил симметричную кривую с максимумом 700 в точке 50 мол.% Fe304 при 830°. Рис. 54. Диаграмма состояния частной системы Fe304— FeAl204 (по Тур- ноку и Эугетеру). 500\ Fe304 го W 60 Вес.% 80 100 ГеАЦОц. Ройтер [7] изучил тройную систему в субсолидусной области, производя обжиг в атмосфере С02 при 1300, 1400 и 1500° и в атмосфере кислорода при давлении 4-10~7—7-10~10^атм. и темпера- ад Ге0 20 Мол.% Ге,Оч Fe& 0.8 OS Fe/Fe+Al 0Л \ FeAlz0k Рис. 55. Диаграмма, показывающая Рис. 56. Диаграмма, показы- поле шпинельных твердых растворов в системе FeO—Fea03—А1203 (по Ройтеру). вающая поле шпинельных твердых растворов в системе FeO—Fe2Os—A1203 в зависимости от давления кислорода при 1500° (по Ройтеру). туре 1500°. Поле шпинельных твердых растворов показано на рис. 55 и в зависимости от давления кислорода при 1500° — на рис. 56. Стехиометрическая шпинель, отвечающая разрезу Fe304—FeAl204, может быть получена при давлении кислорода
60 Алюминатные системы в пределах от 1.8-10~3 до 7-Ю"10 атм. Для рассматриваемых шпинелей характерен значительный избыток кислорода по сравнению со стехиометрической формулой. Псевдоэвтектика Fe(Fe, А1)204—(Al, Fe)203 плавится, по [1], около 1760°. Уилши и Уайт [10] и Ричард и Уайт [6] исследовали систему термогравиметрическим методом, нагревая на воздухе смеси А1203 и Fe203. Ульмер [9] оконтурил область шпинельного поля (Fe304— FeAl204) в системе Fe—A1—О, показав, что шпинельные твердые растворы могут быть нестехиометрическими (повышенное содержание железа). Литература 1. Малышева Т. Я., А. В. Р у д и е в а, Труды 6-го Совещ. по эксп. и технич. минерал, и петрогр., Изд. АН СССР, М., 353, 1962. 2. A 11 a s L. M., W. К. S u m i d a, Journ. Amer. Ceram. Soc, 41, № 5, 150, 1958. З.Сгетег V., Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., Ill, № 2, 184, 1969. 4. Hoffmann A., W. A. Fischer, Zs. phys. Chem., N. F., 7, № 1—2, 80, 1956. 5. M и a n A., Journ. Amer. Ceram. Soc, 40, № 4, 121, 1957. 6. Richards R. G., J. White, Trans. Brit. Ceram. Soc, 53, № 4, 233 1954. 7. Roiter B. D., Journ. Amer. Ceram. Soc, 47, № 10, 509, 1964. 8. Turnock А. С, Н. Р. Е и g s t e r, Journ. Petrol., 3, № 3, 533, 1962. 9. U 1 m e r G. C, in: High temperature oxides, pt. 1. Magnesia, lime and chrome refractories. New York—London, 278, 1970. 10. Willshee J. C, J. White, Trans. Brit. Ceram. Soc, 67, № 7, 271, 1968.
СИСТЕМЫ С ОКИСЛАМИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Y203-Nd203-Ga203 Бакрадзе с сотрудниками [1] показали, что в системе образуются тройные твердые растворы на основе иттриево-галлиевого граната 3Y203-5Ga203 (рис. 57). Определенная путем выращивания монокристаллов (из раствора в расплаве из PbF2, РЬО и В203) максимальная растворимость неодима в иттриево-галлиевом гра- Уг03 Рис. 57. Область существования твердых растворов (Y, Nd)3Ga6012 в системе Y203—Nd203—Ga203 при 1100° (по Бакрадзе с сотрудниками). нате при 1100° составляет для сечения 3Y203 -bG&2Oz—3Nd203 • •5Ga203 4.80 вес. % и для сечения 3Y203 -5Ga203—Nd203 3.5 вес. %. При увеличении содержания Nd203 в исходных смесях выше указанных значений наряду с гранатной фазой получалась кубическая фаза со структурой перовскита (а=3.748 +0.002 А), состав которой не определен. Гранат 3Nd203 -5Ga203, на который указывают Шнейдер с сотрудниками [2], не получен. Литература 1. Б а к р а д з е Р. В., Г. П. Кузнецова, Л. А. С а д о в н и- к о в а, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технол., 13, № 10, 1420, 1970. 2. Schneider S. J., R. S. Roth, J. L. Waring, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 65A, № 4, 345, 1961, ^#rWu QagPs 3Nd203'5Qa203 Hd203 Мол.%
62 Системы с окислами редкоземельных элементов ln203—La203—Ga203 Лисовский с сотрудниками [1 ] получили гранат в пределах концентраций от La3In2Ga3012 (а=12.916 А) до Ьа2>971п1.94^а3 09О12 (а=12.915 А). Последний получен в монокристальной форме с показателем преломления 1.9. Литература 1. Лисовский Ф. В., Б. В. Милль, А. Г. Михальченков, Н. Д. У р с у л я к, В. И. Шаповалов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1332, 1972. BeO—MgO—Ce02, MgO—CaO—CeO„ MgO—SrO—Ce02, MgO—BaO—Ce02, CaO—SrO—Ce02, CaO—BaO—Ce02, SrO—BaO—Ce02 Системы изучали Кокко и Подда [2], Кокко и Лонго [1] и Лонго и Мастромонако [3] в субсолидусной области (обжиг при 1400 и 1600° с последующей закалкой). СвО} СаО Мол. % SrCe03 SrgCeO*. SrO Мол. % Рис. 58. Диаграмма изотермического сечения системы MgO—CaO—Се02 в субсолидусной области при 1600° (по Кокко и Подда). Рис. 59. Диаграмма изотермического сечения системы MgO—SrO—CeOa в субсолидусной области при 1400° (по Кокко и Подда). Диаграммы фазовых соотношений представлены на рис. 58—63. Тройных соединений не обнаружено. В изученных системах образуются следующие двойные соединения: SrLe03, Sr2Ce04(устойчивое, согласно [4], до 1430°) и ВаСе08. Твердые растворы об-
Системы с окислами редкоземельных элементов 63 нарушены в следующих двойных системах: MgO—СаО (ограниченные на основе обоих окислов), СаО—SrO и SrO—ВаО (непрерыв- Се02 ВаСеО, ВаО Мол.% SrCe03 SrO Мол. % В Cat! Рис. 60. Диаграмма фазовых отношений системы MgO—ВаО—Се02 в суб- солидусной области в температурном интервале 1400—1600° (по Кокко и Подда). Рис. 61. Диаграмма изотермического сечения системы СаО— SrO—Се02 в субсолидусной области при 1400° (по Лонго и Мастромонако). ные), СаО—Се02 и SrO—Се02 (ограниченные на основе Се02), SrCe03—ВаСеОд (непрерывные). Тройные твердые растворы об- СаО Мол.% ВаСеО, ВаО SrCe02 Sr2CeO<> Мол.% ?\ВаСе03 ВаО Рис. 62. Диаграмма изотермического сечения системы СаО—ВаО—Се02 в субсолидусной области при 1400° (по Кокко и Подда). Рис. 63. Диаграмма изотермического сечения системы SrO— ВаО—Се02 в субсолидусной области при 1400° (по Кокко и Лонго). наружены только в системе СаО—SrO—Се02 (в районе угла Се02; см. рис. 61, зачерненная область). В системе ВеО—MgO—Се02 фазами являются только эти три окисла [2]. В заштрихованных областях имеется две фазы — два
64 Системы с окислами редкоземельных элементов твердых раствора или соединение и твердый раствор, в остальных — три фазы. В системе CaO—SrO—Се02 для 1400° (рис. 61) точки А и В, расположенные на линии твердых растворов SrO— CaO, содержат соответственно 19 мол.% СаО и 5 мол.% SrO. Литература 1. Соссо А., V. Long о, Ann. Chim. (Roma), 59, № 6, 495, 1969. 2. Соссо A., L. Pod da, Ann. Chim. (Roma), 59, №5,488,1969. 3. Longo V., M. D. Mastromonaco, Ann. Chim. (Roma), 59, № 6, 502, 1969. 4. Mastromonaco M. D., I. В a r b a r i о 1, А. С о с с о, Ann. Chim. (Roma), 59, № 5, 465, 1969. K20-Pr203-Pr02 Клос с сотрудниками [1 ] показали наличие твердых растворов между КРг02 и К2Рг03, получаемых действием К20 на смесь окислов празеодима (Pr203+Pr6Ou) или Рг02 при 550°. В общей формуле этих твердых растворов К(1+л)/3Рг™Рг2^/з02 х изменяется от 0 до 0.33, замещение происходит по схеме ЗРг3+=2Рг4++1К+. Соединение КРг02, так же как и твердый раствор, имеет структуру типа a-NaFe02. В работе [2] указывается на образование непрерывной серии твердых растворов между КРг02 и К2Рг03. Литература 1. Glos R., M. Devalette, С. Fouassier, P. Hagenmuller, Mater. Res. Bull., 5, № 3, 179, 1970. 2. Devalette M., G. Fouassier, P. Hagenmuller, Compt, rend., 272G, № 1, 72, 1971.
СТАНАТНЫЕ СИСТЕМЫ CaO—MgO—Sn02 Кофаноур с сотрудниками [1] определили сосуществующие фазы и построили треугольники сосуществующих фаз для 1550° (рис. 64). Соединение MgO • ~ • SnOa на диаграмме не пока- Sn0* зано, поскольку оно разлагается между 800 и 1000°. Соединение CaO «SnOg имеет ромбическую структуру пе- ровскитового типа. Структура 2CaO-Sn02 не опреде- / \CaO-SnOz лена. Тройных соединений в системе не обнаружено. Щ0^п0г.^^^ ^— ^ * б Сии'о П Uг Рис. 64. Треугольники сосуществующих фаз системы СаО— MgO—Sn02 (по Кофаноуру с сотрудниками). Твердые растворы или отсутствуют, или весьма ограничены. В работе приводятся характеристики диэлектрических и других свойств системы. Литература 1. Coughanour L. W., R. S. Roth, S. М а г z u 11 о, F. E. Sennett, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 54, № 3, 149, 1955. о В. П. Барзаковский
66 Станатные системы Na20—ln203—Sn02 Губберт-Палетта с сотрудниками [1 ] изучили частную систему Naln02—Na2Sn03 в субсолидусной области (при 700 и 1000°), исходя из смеси Na202, In203 и Sn02. Установлено образование ограниченных твердых растворов на основе обоих соединений, индицированных в гексагональной ячейке. Двухфазная область (при 1000°) заключается в пределах от Na (In0 60Na013Sn0 27)02 до Na(In0 20Na02eSn0 64)02. Литература 1. Hubbert-Paletta E., R. Hoppe, G. Kreuzburg, Zs. anorg. allgem. Chem., 379, № 3, 255, 1970. Li20—Fe203—Sn02 Ленгле [1] изучил частную систему LiFe608—«1л48пБ012» (гипотетическое соединение) в субсолидусной области (обжиг при 1050°). Установлено существование ограниченных твердых растворов на основе LiFe608 с предельным содержанием 6.5 мол.% «Li4Sn6012». Литература 1. Lenglet M., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. MgO—Fe203—Sn02 Те лье [1] изучил частную двойную систему MgFe204—-Mg2Sn04 в субсолидусной области (обжиг при 1200°). Установлен непрерывный ряд шпинельных твердых растворов. В результате магнитных измерений определено распределение катионов в структуре шпинельных твердых растворов, которое зависит от способа охлаждения при синтезе (закалка, медленное охлаждение). Литература 1. Tel Пег J.-C., Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967.
Станатные системы 67 La203-Fe203-Sn02 Касседан [1 ] определила температуры плавления смесей окислов, полученных соосаждением гидроокисей с последующим прокаливанием на воздухе. Обнаружено тройное соединение 3La203- •Fe203-Sn02, плавящееся конгруэнтно вблизи 1700°, и ограниченные твердые растворы в сечениях La203 -2Sn02 — La2Os *Fe2Os и Sn02—La203-Fe203 с предельной концентрацией при 1380° 31 и 29 мол.% феррита лантана соответственно. Автор отмечает также твердые растворы на основе Fe203, La203 и La203-Fe203. В пяти тройных эвтектических точках между указанными ниже полями приведено соответственно содержание Fe203, La203 и Sn02 (мол.%): между полями Fe203, La203-Fe203, Sn02 —- 7, 7, 86 (1260°); La203.Fe203, La203-2Sn02, Sn02 - 30, 35, 35 (1340°); La203.Fe203, 3La203.Fe203.Sn02, La203-2Sn02 — 33, 47, 20 (1360°); 3La2(VFe203-Sn02, La203.2SnOo, LaoOs — 7, 84, 9 (1320°); Laa03, 3La203Fe203-Sn02, La203-Fe203 — 12, 82, 6 (1300°). Литература 1. Cassedanne J. O., An. Acad, brazil, cienc, 38, № 3—4, 443, 1966.
ГЕРМАНАТНЫЕ СИСТЕМЫ Li20—Na20- Ge02 Вёлленкле с сотрудниками [1] изучили частную систему Li2Ge409—Na2Ge409 в субсолидусной области. Установлено образование ограниченных твердых растворов на основе Li2Ge409. Предельный состав — соединение LiNa[Ge409], построенное из цепочек [Ge03]„, которые, сочленяясь с октаэдрами [Ge06], образуют трехмерный каркас. Литература 1. Vollenkle Н., A. Wittmann, H. Nowotny, Monatshefte Chem., 100, № 1, 79, 1969. CaO—MgO—Ge02, SrO—MgO—Ge02, BaO—MgO-Ge02, CaO—ZnO—Ge02, SrO—ZnO—Ge02, BaO—ZnO—Ge02 Кольманс и Ферхаген [1] изучили системы в субсолидусной области (1100°). Получены соединения MgO-CaO-Ge02, MgO- CaO C2Q CQ C&Ch Qe02 CaO CtQ CQ CfoCQt Ge02 Мол.% Мол.% Рис. 65. Треугольники сосуществую- Рис. 66. Треугольники сосуществующих фаз системы CaO—MgO—Ge02 щих фаз системы CaO—ZnO—:GeOa (по Кольмансу и Ферхагену). (по Кольмансу и Ферхагену). •CaO -2Ge02, MgO .3Sr0.2Ge02, Mg0.2Sr0.2Ge02,MgO.SrO -2Ge02, MgO-ЗВаО-2Ge02, MgO-2BaO-2Ge02, MgOBaQ.2Ge02, 2CaO-
Германатные системы 69 ♦ ZnO-2Ge02, CaO -ZnO .2Ge02, 2SrO-Zn0.2Ge02 (синтез при 1150°), SrO.ZnO-2Ge02 (синтез при 1050°), 2BaO.ZnO-2Ge02, BaO -ZnO -Ge02, BaO -2ZnO -2Ge02 (неустойчивое). Треугольники сосуществующих фаз систем CaO—MgO—Ge02 и CaO—ZnO— Ge02 представлены на рис. 65, 66. Литература 1. Koelmans Н., СМ. С. V erhagen, Journ. Electrochem. Soc.t 106, № 8, 677, 1959. CaO—SrO—Ge02 Гребенщиков и Ширвинская [2] изучили частную систему GaGeOg—SrGeOg (рис. 67) методами кристаллооптического, диф^ ференциа л ьно-термического и рентгенографического анализов. Получено новое химическое соединение CaSrGe206, описанное 1600 mo 1200 Рис. 67. Диаграмма состояния частной системы CaGe03—SrGe03 (по Гребенщикову и Ширвинской). 1000 W 60 Мол.% 100 SrQe03 в [1], N#=1.750, Np=1.730, с обширной областью гомогенности в интервале концентраций от 25 до 75 мол.% CaGe03. Установлены ограниченные твердые растворы на основе волластонитовой модификации CaGe03 в пределах содержания SrGe03 до 12 мол.%, а также на основе обеих 0- и сс-форм SrGe03. Литература !• гРебенщиков Р. Г., А. К. Ширвинская, Изв. АН СССР, 2 Гп?г' матер., 5, № 5, 987, 1969. •гребенщиков Р. Г., А. К. Ширвинская, Журн. прикл. хим., 44, № 7, 1648, 1971. . . . . .
70 Германатные системы CaO—BaO—Ge02 Гребенщиков с сотрудниками изучили частные системы CaGe03—BaGe03 [1]и Ca2Ge04—Ba2Ge04 [3 ] методами кристалло- оптического, дифференциально-термического и рентгенографического (в том числе высокотемпературного) анализов. В системе CaGe03—BaGe03 (рис. 68) получено новое химическое соединение GaBaGe206 [2] с iVg=1.767, JVp=1.750, которое кристаллизуется, по-видимому, в структурном типе силиката Ca2BaSi3Oe с кольцевыми анионными группами [Ge309] и имеет обширную область однородности в интервале концентраций от 23 до 78 мол.% BaGe03. Установлены ограниченные твердые растворы на основе обоих метагерманатов. Твердые растворы на основе низкотемпературной а-формы BaGe03 имеют псевдоволла- стонитовую структуру, реформа BaGe03 и твердые рас- 'С 1600 1400 1200 1000 * 800 V <5§ S CaBaQe206 т.р. 600 о го CaQeOs 5* W 60 Мол.% 80 100 Ва$е03 Рис. 68. Диаграмма состояния частной системы CaGe03—BaGo03 (по Гребенщикову с сотрудниками). творы на ее основе являются высокотемпературными модифика циями с пироксеноидной структурой. Кривая ликвидуса двойной системы Ca2Ge04—Ba2Ge04 (рис. 69) строилась по значениям температур окончательного плавления образцов с применением микропечи и высокотемпературного микроскопа. В низкотемпературной части системы установлено три типа твердых растворов: на основе Y-Ca2Ge04 с максимальным содержанием ортогерманата бария до 1.5 мол.%, на основе Ba2Ge04 с содержанием Ca2Ge04 от 4 до 7 мол.% в зависимости от температуры и на основе соединения Ba5Ca3(Ge04)4 в интервале концентраций от 25 до 43 мол.% Ca2Ge04. Получено химическое соединение 5ВаО -ЗСаО -4Ge02, плавящееся без разложения при —1780°, кристаллизующееся в гла- зеритовом структурном типе, с Ng=1.824, Np=1.811. Область твердых растворов на основе Ba5Ca3(Ge04)4 расширяется с повышением температуры и достигает максимального значения от 47 до 77 мол.% BaaGe04 при 1700°.
Германатные системы 71 В высокотемпературной части системы установлены твердые растворы на основе a-Ca2Ge04. Добавка Ba2Ge04 к ортогерманату 1900 1700 1500 1300\ 1100 900 L ж ^>ч. в5с \сс~С2$ег.р V Ь "S Т>гГ «-*" \ [ ос~С2£ет.р. \ +В5С3(1еьт.р. \ ^a-C2Qe т.р. \ I I by We т.р. fi I \\f-C2Ger.p. + B5C3Getzp. u I II I 3fazp+) ! <? )2$e т.р+Ж 2- со к: J? _1 A Ca2Qe0q 20 40 60 Мол.0/о 80 100 Barfed^ Рис. 69. Диаграмма [состояния частной системы Ca2Ge04—Ba2Ge04 (по' Гребенщикову и Шитовой), кальция в количестве ~15 мол.% стабилизирует высокотемпературную форму a-Ca2Ge04. Литература 1. Гребенщиков Р. Г., А/ К. Ш и р в и н с к а я, В. Н. Пар- фен е н к о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 2, 323, 1970. 2. Гребенщиков Р. Г., А. К. Ширвинская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 5, 987, 1969. З.Гребенщиков Р. Г., В. И. Шитова, ДАН СССР, 204, № 4, 868, 1972.
72 Германатные системы SrO—BaO—Ge02 Гребенщиков с сотрудниками [2, 3] изучили частные системы SrGe03—BaGe03 и Sr2Ge04—Ba2Ge04 методами кристаллоопти- ческого, дифференциально-термического и рентгенографического анализов. В системе SrGe03—BaGe03 (рис. 70) получено тройное соединение SrBaGe2Oe [1] с Ng=1.754, iVp=1.734, кристаллизующееся, вероятно, в структурном типе силиката Ca2BaSi309 с кольцевыми группами [Ge309]. Соединение SrBaGe206 имеет обширную область однородности в пределах содержания BaGe03 от 19 1600Y то то юоо ж ot-SvQeOs т.р. +Ж SrBaQe206 т.р+Ж ' р-ВфО$т..р.+Ж W 60 Мол. % eg Рис. 70. Диаграмма состояния частной системы SrGeOg—BaGe03 (по Гребенщикову ,'с сотрудниками). 100 BaQe03 до 80%. Оно не имеет сингулярной точки на диаграмме состояния^ но кривые изменения светопреломления твердых растворов обнаруживают перегиб в точке, отвечающей составу SrBaGe2Oe. В системе установлено несколько видов твердых растворов: на основе низкотемпературной а-формы BaGe03; на основе высокотемпературной а-формы SrGe03 псевдоволластонитового структурного типа; на основе высокотемпературной (3-BaGe03 пироксеноид- ного структурного типа; твердые растворы на основе |3-SrGe03, которые кристаллизуются в пироксеноидной решетке, по-видимому, нового структурного типа. В системе Sr2Ge04—Ba2Ge04 обнаружена непрерывная серия твердых растворов структурного типа |3-K2S04. Кривая ликвидуса построена по температурам окончательного плавления образцов
Германатные системы 73 в микропечи и на высокотемпературном микроскопе. Система Sr2Ge04—Ba2Ge04 представляет третий тип диаграмм состояния по Розебому. Литература 1. Гребенщиков Р. Г., А. К. Ширвинская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 5, 987, 1969. 2. Г р е б е н щ и к о в Р. Г., А. К. Ширвинская, В. Н. Пар- фененков, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 2, 323, 1970. З.Гребенщиков Р. Г., В. И. Шитова, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 4, 773, 1970. Li20—ZnO—Ge02, Li20—A1203—Ge02, Li20-Fe203—Ge02 Патра [1], обжигавший смеси окислов при 950—1000°, обна ружил шпинельные твердые растворы: 1) (1—a:) LiAl608-,zLiAlGe04 я=0-0.334, а=7.940-7.935 А; 2) (l-z)LiFe6<V*LiFeGe04, 0 < х < 0.74, а=8.34—8.28 А; 3) a:«Li4Ge6012»-Zn2Ge04, 0.85 < < х < 1.2, а=8.190 А (упорядоченная шпинельная фаза). Литература 1. Р a t г a t G., Bull. Soc. frang. mineral., cristallogr., 92, № 2, 115, 1969. Li20—A1203—Ge02 Систему изучали Нейхауз и Мейер [3], Кивлин [2], Джейнс с сотрудниками [1], Ратценбек с сотрудниками [5] и Патра [4]. Кристаллизацией соответствующего стекла получено соединение LiAlGe04 гексагональной симметрии (фенакитовая фаза), в условиях высокого давления переходящее в шпинельную форму. Установлена область гомогенности на основе гипотетического германиевого сподумена LiAlGe206 (от Li0 9A10 9Ge2 ±Ов до Lii^Al^Ge^Oe). В частной системе Ge02—LiA102 (высокотемпературная форма) обнаружена некоторая взаимная растворимость. Высокотемпературная, шпинельная форма LiAl608 растворяет двуокись герма- ния до состава с отношением Al : Ge^3. Патра [4] изучил твердые растворы в частной двойной системе (1-я) LiAl508 (тип шпинели)—a: LiAlGe04 (тип фенакита). Одно-
74 Германатные системы родная фаза в пределах 0 < х ^ 0.33 получалась многодневным обжигом при 950°. На рис. 71 схематически показаны образующиеся при различной температурной выдержке фазы. Рис. 71. Схематическая диаграмма фазовых соотношений частной системы LiAld08—LiAlGo04 (по Патра). J — упорядоченная шпипелмтая фаза; 11 — неупорядоченная шпинельнал фа:ш. 111 — упорядоченные шпи- нельнаяи фенакитовая фазы; /V — двухфазная область при любой термической обработке. Литература 1. Gaines A. M., A. J. Perrotta, D. A. Stephenson, Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 9, 516, 1966. 2. Kivl ighn H. D., Journ. Amcr. Coram. Soc, 49, № 3, 148, 1966. 3. Neuhaus A., H. J. Meyer, Naturvvissensch., 52, № 10, 639, 1965. 4. В a t r a t GM Bull. Soc. franc, mineral., crislallogr., 92, № 2, 115, 1969. 5. Ratzenbock W.,K. J. Seifert, H. Nowotny, Monatshefte Chem., 99, № 2, 867, 1968. Na20—A1203—Ge02, K,0—A1.,03—GeO,, Rb,0—AL,03—Ge02, Cs20—A 1,0,—Ge02 Кивлин [1] получил (твердофазовый синтез, 1400°) KAlGe04 ромбической сингонии (а=9.260, 6=16.017, с=8.636 A), RbAlGe04 тетрагональной сингонии (а=9.201, с=11.028 A), CsAlGe04 кубической сингонии (а=13.470 А). Кивлин [1] и Пфлюгмахер с сотрудниками [2] получили NaAlGe04 ромбической сингонии (а=8.872, Ь=14.874, с=8.278 А) кристаллизацией стекла [1] и твердофазовым синтезом [21. Литература 1. Kivl ighn H. D., Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 3, 148, 1966. 2. Pfleugmacher A., D. Schorning, R. Schwarz, Zs. anorg. allgem. Chem., 295, № ,1—2, 93, 1958. 1300 1100 900 \ / ^ // /// IV 0 0.2 0A x
Германатные системы 75 ZnO—V203—Ge02 Турн с сотрудниками [1] изучили частную систему ZnV204— Ge02 в субсолидусной области (обжиг в запаянных кварцевых трубках). Обнаружена небольшая растворимость двуокиси германия в ZnV204 (около 10 мол.%). Литература 1. Turne G., J. Schaffner, В. Cross, Gompt. rend., 272C, № 13, 1219, 1971. CaO—Ti02—Ge02 Роббинс [1] получил соединение CaTiGe06 моноклинной син- гонии. Литература 1. Bobbins С. R., Mater. Res. Bull., 3, № 8, 693, 1968. Li20—Cr203—Ge02 Штрунц и Якоб [2] утверждают о существовании соединения LiCrGe04, являющегося, возможно |1|, одним из членов твердого раствора «LiCr50^.» — «Li4Ge6012», крайние члены которого не существуют в чистом виде. Литература 1. Lenglet M., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. 2. S t r u n z H., P. Jacob, Neues Jahrb. Mineral., Monatsh., № 4, 78, 1960. Li.0—Fe203—Ge02 Патра [2] изучил твердые растворы в частной системе (1— х) Fe5Li08 (тип шпинели)— «FeLiGe04», обжигая смеси окислов при 1000° в течение трех дней. Гипотетическое соединение «FeLiGe04», судя по величине ионных радиусов, может образовывать как шпи- нельную, так и фенакитовую структуру. Образование шпинельного
76 Германатные системы твердого раствора распространяется от Fe6Li08 до сплава, содержащего 0.7 «FeLiGe04», т. е. формулы Feg.seLii^Gei.osOs- Ленгле [1 ] изучил частную систему LiFe608—<<Li4Ge6012» (гипотетическое соединение) в субсолидусной области (обжиг при 950°). Установлено существование ограниченных твердых растворов на основе LiFe508 с предельным содержанием 36 мол.% «Li4Ge6012». Литература 1. Lenglet М., Rev* chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. 2. Patrat G., Bull. Soc. frang. mineral., cristallogr., 92, № 2, 115, 1969.
ТИТАНАТНЫЕ СИСТЕМЫ Na20—K20—Ti02 Беляев и Голованова [1] изучили частную систему К2ТЮ3— Na2Ti03 термографическим и визуально-политермическим методами. Получено два тройных соединения: K2Ti03-Na2Ti03, суще- °с 1000 900 800 700 826° / 782° ■ 1030] /1 JSp-^/aaA \ 800° КгП0уЛ/агЪ03 1 ^2К2П03'МагЩ -J L- ) .1 Рис. 72. Диаграмма состояния частной си- q %0 40 SO 80 100 стемы KaTi03-Na2Ti08 (по Беляевуди KTi0 MojJo/o N(jTi0 Головановой). . 6 J 6 * ствующее в интервале температур 800—900°, и существующее ниже 800° 2K2Ti03-Na2Ti03, образующееся при распаде К2ТЮ3- •Na2Ti03. Диаграмма состояния системы представлена на рис. 72. Литература 1. Б е л я е в И. Н., Т. Г. Голованова, Журн. неорг. хим., 10, № 8, 187, 1965. BeO—MgO—Ti02 Массацца [2] изучил систему, идентифицируя образцы рентгенографическим и микроскопическим методами (рис. 73). В отличие от [1 ] установлено инконгруэнтное плавление 2MgO ТЮа
78 Титанатные системы и MgO -ТЮ2. Тройные эвтектики: 1) 1580°, состав: ВеО — 16.2, MgO — 36.0, ТЮ2 - 47.8 вес.%; 2) 1520°, 14.0, 26.7 и 59.3 вес.%; 3) 1490°, 10.6, 25 и 64.4 вес. % соответственно. (1830°) Рис. 73. Диаграмма состояния системы ВеО—MgO—Ti02 (по Массацца). Литература 1. Coughanour L. W., V. A. de P г о s s e, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 51, № 2, 85, 1953. 2. Massazza F., Ann. China. (Roma), 51, № 1, 78, 1961. MgO—CaO—Ti02 Роуф с сотрудниками [1] исследовали частную тройную систему CaO -ТЮ2—MgO -Ti02—Ti02 с помощью высокотемпературного микроскопа и микродифференциального термического анализа (рис. 74). Тройная эвтектика 1350° имеет состав; СаО —
Титанатные системы 79 20, MgO — 10, Ti02 — 70 мол.%; эвтектика 1420° — 20.5, 23.5 и 56.0 мол.% соответственно; тройная перитектика 1460° — 22.5, 26 и 51.5 мол.% соответственно. $Щ СаОЩ 10 20 30 ( W Мд0-ПОг Мол.°/оМд-0 к2Мд-0-П0г Рис. 74. Диаграмма состояния частной тройной системы GaO«Ti02— MgO -TiOji—ТЮ2 (по Роуфу с сотрудниками). 1М$0-Л0г +М?0Щ+Ж О Са0-П0г 20 40 60 Мол.% 80 100 Щ0-Л02 Рис. 75. Диаграмма состояния частной системы CaO -Ti02—MgO »Ti02 (по Роуфу с сотрудниками). На рис. 75 представлено сечение CaO -Ti02—MgO -ТЮ2, показывающее, что первичными фазами здесь являются CaO 'Ti02 и 2MgO -Ti02. Литература 1. Rouf М. А., А. Н. Cooper, Н. В. Bell, Trans. Brit. Ceram. Soc, 68, № 6, 263, 1969. CaO—SrO—Ti02 Дурст с сотрудниками [1 ] определили параметр элементарной ячейки непрерывных твердых растворов между СаТЮ3 и SrTi03. Квестроо и Папинг [2] охватили более широкую концентрационную область системы, но обжиг проводили только при 1400°. Обнаруженные фазы схематически показаны на рис. 76. Тройных соединений не обнаружено, но, кроме указанных выше, установлено образование твердых растворов на основе 2SrO-Ti02 и на основе 3Sr0.2TiO*.
80 Титанатные системы Tzff2 SrO 80 60 40 Z0 CaO Мол. % Рис. 76. Схематическая диаграмма фазовых отношений в субсолидусной области системы CaO—SrO— Ti02 (по Квестроо и Папингу). Литература 1. Durst GM М. Grothenhuis, A. Barkov, Journ. Amer Ceram. Soc, 33, № 4, 133, 1950. 2. Kwestroo N., H. A. M. P a p i n g, Journ. Amer. Ceram. Soc, 42, № 6, 295, 1959. MgO—ZnO—Ti02 Сайкали и Пари [1 ] получали непрерывный ряд ильменитовых твердых растворов MgTi03—ZnTi03, подвергая пиролизу смеси комплексных щавелевокислых солей при 600°. При замещении 10 ат.% цинка в ZnTi03 магнием происходит стабилизация ромбоэдрической модификации титаната цинка в интервале температур 600-1000°. Литература 1. S a i k а 1 i Y., J. M. Paris, Compt. rend., 265C, № 19, 1041, 1967.
Титанатные системы 81 ВаО—РЬО—Ti02 Ширане с сотрудниками [3, 4], Бондаренко с сотрудниками [1] и Веневцев с сотрудниками [2] изучали твердые растворы в ряду BaTi03—PbTi03. Данные Ширане свидетельствуют об отсутствии строго непрерывного изменения структурных характеристик в ряду твердых растворов (Ва, РЬ)ТЮ3. Бондаренко с сотрудниками, исследуя образцы твердых растворов (Ва, Pb)Ti08, приготовленных из технических материалов, также обнаружили ано- 0 а,с,А ШОГ мальные изменения параметров элементарных ячеек, диэлектрических и пьезоэлектрических свойств. В работе Веневцева с сотрудниками твердые растворы (Ва, РЬ)ТЮ3, с со- Рис. 77. Изменение параметров элементарной ячейки твердых растворов на основе BaTiOg системы ВаО—РЬО— Ti02 (по Веневцеву с сотрудниками). 9.2 (11.2) 13.5 4.030 4.010Y 3.990¥ 3.970 8 12 Вес.% 16 го ръпо3— держанием до 20 вес.% РЬТЮ3 были приготовлены из чистых реактивов, соответствующие смеси которых обжигались при 1320° (1 час). Полученные однородные кристаллы имели при комнатной температуре тетрагонально-искаженные элементарные ячейки типа перовскита. Результаты прецизионного измерения параметров элементарных ячеек твердых растворов представлены на рис. 77. Для чистого титанатао бария принималось: а=3.992, с=4030в А, c/a=1009e, F=64.25 А3. Как видно из рисунка, параметры а и с изменяются в зависимости от состава не непрерывно, а испытывают либо небольшие скачки (при 5.5, 9.2 и 13.5 вес.% РЬТЮ3), либо изломы (при 11.2% РЬТЮ3). Согласно Ширане с сотрудниками [3], в титанате бария наиболее смещенным относительно кислородного каркаса является ион титана, а в титанате свинца — ион свинца. Веневцев с сотрудниками полагают, что в ряду твердых растворов (Ва, Pb)Ti03 изменение геометрии относительных смещений ионов от ВаТЮ3 до rbliOg происходит скачкообразно не только при смене типов сегнетоактивных катионов (при 11.2—13.5 вес.% РЬТЮ3), но и при других концентрациях (при 5.5, 9.2 и других более высоких концентрациях). 6 В. П. Барзаковский
82 Титанатные системы Литература 1. Бондаренко В. С, В. В. Чкалова, Н. С. Стемберг, Ю. Н. В е н е в ц е в, Г. С. Жданов, Вопросы электроники, общетехн. сер., № 12, 19, 1959. 2. Be не в це в Ю. Н., В. С. Бондаренко, Г. С. Жданов, В. В. Чкалова, Н. Г. Стембёр, Кристаллография, 6, № 3, 375, 1961. 3. S h i г a n e G., F. J о n a, R. P e p i n s k у, Ргос. Inst. Rad. Eng., 43, № 12, 1738, 1955. 4. S li i г a n e G., S. Hoshino, K. Suzuki, Journ. Phys. Soc. Japan, 5, № 6, 453, 1950. MgO—CoO—Ti02 Брежни и Муан [1 ] изучили систему в субсолидусной области (1300°). Установлено образование четырех рядов непрерывных твер- %/^v^ MfO-TiOi СоО'ПОг ZMffQ-ТЩ ZCaO-TiOz W 60 Мол. % Рис. 78. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений системы MgO—Co О—Ti02 в субсолидусной области при 1300° (по Брежни и Муану). дых растворов Mg2Ti04—Co2Ti04 (шпинельные твердые растворы), MgTi03—CoTi03 (гейкилитовые твердые растворы), MgTi205—
Титанатные системы 83 CoTi206 (псевдобрукитовые твердые растворы) и MgO—СоО (твердый раствор типа NaCl). На рис. 78 показаны соединительные линии (коноды) между сосуществующими фазами твердых растворов. Литература 1. Brezny В., A. Muan, Thermochim. acta, 2, № 2, 107, 1971. ZnO—CoO—Ti02 Навроцкий и Муан [2, 3] изучили систему в субсолидусной области (при 1050°) (рис. 79). Подтверждены обнаруженные ра- ZnO 20 40 60 80 СоО Мол.0/о Рис. 79. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений системы ZnO—CoO—Ti02 в субсолидусной области при 1050° (по Навроцкому и Муану). нее [4, 5] шпинельные твердые растворы в частной системе Со2ТЮ4—Zn2Ti04, с постоянным параметром элементарной ячейки от состава CoZnTi04 до Со2ТЮ4.
84 Титанатные системы На основе СоТЮ3 образуются ограниченные ильменитовые твердые растворы, так как ZnTi03 устойчив только до температуры 930° [1]. В двойной системе ZnO—СоО установлены предельные растворимости: 17 мол.% СоО и 22 мол.% ZnO [3]. Литература 1. Dulin F. Н., D. Е. Rase, Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 3, 125» 1960. 2. N a v г о t s k у A., A. Muan, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 32, № 11, 3471, 1970. 3. N a v г о t s k у A., A. Muan, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 33, № 1, 35 1971. 4. P о i x P., Ann. Chim. (Paris), 10, № 1, 49, 1965. 5. Romeijn R., Philips Res. Rep., 8, № 4, 304, 1953. MgO—NiO—Ti02 Эванс и Муан [1] изучили систему в субсолидусной области (обжиг при 1400° в присутствии металлического никеля). В си- Рутил 20А рутил ухУ^ + гейнилит.т.р. /псебдо&рукш МуО'2ТгОг/ Г-£ Л^^гО-2ГЩ *ЧЛ~ ПсеВдобрукит. т.р. \Лг" / + гейкилит.т.р. ч\ ЩО-TiQzL /, 1, J "Л Л , -Л \Ni0- ПО, бо/Ci^Hf^A Гейнилит.т.р. \ю 7 /М \ \ YiOх х х х У / I | \ \ у\л^ Гейкилит. т,р. 80 А- Шпинел.т.р. \{и1пинеллр+(Мд-0-Ш) \20 +(M?0-Ni0Hp. //.ми \\\., 20 Ц-0 60 80 NiO Мол. % Рис. 80. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений системы MgO—NiO—TiOa в субсолидусной области при 1400° (до Эвансу и Муану).
Титанатные системы 85 стемах MgTi03—NiTi03 и MgO—МО обнаружены непрерывные твердые растворы (рис. 80), в частных системах MgO»2Ti02— «МО -2ТЮ2» и 2MgO -Ti02—«2MO -ТЮ2» — ограниченные твердые растворы, содержащие ^ 82.0 и 42.0 мол.% гипотетических титанатов никеля. Литература 1. Evans L. GM A. M u a n, Thermochim. acta, 2, № 2, 121, 1971. ZnO—NiO—TiOa Навроцкий и Муан [2] изучили систему в субсолидусной области (1050°). На рис. 81 тонкие линии (коноды) связывают сосуще- Рис. 81. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений системы ZnO—NiO—Ti02 в субсолидусной области при 1050° (по Навроцкому и Муану). ствующие твердые растворы. Твердые растворы на основе Zn2TiO (шпинельные) содержат не более 63.5 мол.% гипотетического «NiaTi04».
86 Титанатные системы На основе NiTi03 образуются ограниченные ильменитовые твердые растворы только до 13 мол.% ZnTi03, так как ZnTi03 устойчив до 930° [3]. В двойной системе ZnO—NiO установлены предельные растворимости: 3 мол.% NiO и 41 мол.% ZnO [1]. Литература 1. D u 1 i n F. Н., D. E. Rase, Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 3, 125, 1960. 2. N a v г о t s k у А., А. М u a n, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 32, № 11, 3471, 1970. 3. N a v г о t s k у А., А. M u a n, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 33, № 1, 35, 1971. MgO—CdO—Ti02, MgO—CoO—Ti00, MgO-NiO—Ti02, CdO—CoO—Ti02, CdO—NiO—Ti02 Шмитц-Дюмонт с сотрудниками [1,2] изучили частные системы MgTi03—MeTi03 и CdTi03—MeTi03 в субсолидусной области. Системы с CdTi08 обжигались до 900°, остальные — при 1000° и выше. В системах с метатитанатом магния обнаружен ограниченный твердый раствор на основе CdTi03 (до 20 мол.%) и непрерывные твердые растворы с СоТЮ3 и NiTi03. CdTi03 образует взаимные ограниченные твердые растворы с CoTiQ3 с предельными составами Со0 8Cd0 2Ti03 (существуют только в ильмеиитовой форме) и Cd0 7Со0 3ТЮ3 (обнаруживает необратимый переход низкотемпературной ильмеиитовой формы в перовскитовую) и с NiTi03 только на основе CdTi03 до содержания 0.05 мол.% NiTi03 (890°) и 0.03 мол.% NiTi03 (600°). Литература 1. Schmitz-Du Mont О., D. Grimm, Monatshefte Chem., 96, № 3, 922, 1965. 2. Schmitz-Du Mont О., Н. Kasper, Monatshefte Chem., 95, № 6, 1433, 1964.
Титанатные системы 87 РЬО—В20а—ТЮ2 Шолохович [1, 2] изучила визуальпо-политермическим методом плавкость части системы, имеющей значение для получения монокристаллов метатитаната свинца PbTi03 (рис. 82). Штриховой линией показана область несмешиваемости жидкостей. Инкон- РЪО (88*°) В203 Мол. % П0г Рис. 82. Часть поверхности кристаллизации системы РЬО—В203—Ti02 (по Шолохович). груэнтно плавящееся соединение Pb2Ti04 существует только до 685°, разлагаясь ниже этой температуры. Устойчивость метатитаната свинца, плавящегося в чистом виде с разложением, повышается в присутствии В203. РЬТЮ3 содержится в двух тройных эвтектиках: при 486 и 530°. Литература 1. Ш о л о х о в и ч М. Л., Г. В. Баркова, Журн. общ. хим., 25, № 7 1255 1955. 2. Шолохович М. Л., Журн. неорг. хим., 3, № 5, 1214, 1958.
88 Титанатные системы Li20—A1203—Ti02 Систему изучили Ким и Гюммель [1 ] в субсолидусной области в пределах температур 800—1380°. Составы, богатые Li20, не изучались. Фазы, обнаруженные при обжиге в интервале 1237— 1380°, показаны на рис. 83. Авторы обнаружили только *одно тройное соедине- АЦ03 (2015°) Ы20-М203 А120уШг (1860°) ние Li20 • А1203 • 4ТЮ2. Соединение Li20 *А1203 • •2Ti02, на которое указывали Кордес и Реттиг [2], не получено. Соединение 1:1:4 имеет нижний предел устойчивости 1090° и Иг0-ЗТг02 диссоциирует при 1350°. Вес.% Li20-Ti02 П0г (1836°) Рис. 83. Треугольники сосуществующих фаз системы Li20—A1203—Ti02 в температурном интервале 1237—1380° (по Киму и Гюммелю). Ким и Гюммель специально исследовали возможность образования твердых растворов между алюминатами и титанатами лития. Даже такие сходные в структурном отношении соединения шпинельного типа, как Li20 -5А1203 и 2Li20 -5ТЮ2, обнаружили очень незначительную взаимную растворимость — всего около 0.2%. Литература l.K i m К. H.t F. А. Нишше 1,. Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 12, 641, 1960. 2. Kordes E., E. R б 11 i g, Zs. anorg. allgem. Chem., 264, № 1, 34, 1951. BeO- -Al203-Ti02 Система изучена Лангом с сотрудниками [1]. На рис. 84 приведена диаграмма состояния системы. Авторы приводят также характеристику инвариантных точек. Эвтектики имеют следующие состав и температуру плавления: между полями ВеО, ТЮ2 и ВеО .А1203 (ВеО - 16.1, А1203 - 32.7, ТЮ2 - 51.2 вес.%), 1572°; между полями ТЮ2, ВеО .А1203 и А1203-ТЮ2 (ВеО —10.6,
Титанатные системы 89 А1203-21.6, ТЮ2-67.8 вес.%), 1577°; между полями ВеО- •А1203, ВеО-ЗА1203 и А1203-ТЮ2 (ВеО - 12.1, А1203 - 49.3, ТЮа — 38.6 вес.%), 1580°; между полями ВеО -ЗАЦОя А2^3> ВеО (2500°) ВеОА1г03 rZ0 (1870°) 1850° ВеО-ЗА1г03 (1910°) *-= Л f - v ^у^гт у— » 1890° П0г 1705^20 401820° \} 60%18М° 80Щ0$ (1845°) ос'А1г03-ТгОг (2015°) Вес.% Рис. 84. Диаграмма состояния системы ВеО—А1203—Ti02 (по Лангу с сотрудниками). А1203-ТЮ2, А1203 (ВеО - 7.0, А1203 - 70.8, ТЮ2 — 22.2 вес.%), 1755°. Тройных соединений в системе не обнаружено. Авторы провели большую серию опытов по получению керамических тел (типа высокоогнеупорного фарфора). Литература 1. Lang S. М., С. L. Fillmore, L. Н. М а х w е 11, Journ Res. Nat. Bur. Stand., 48, № 4, 298, 1952. MgO—A1203—Ti02 Плавкость системы изучили Бережной и Гулько [1, 2]. Схематическое положение полей первичной кристаллизации показано на рис. 85. Существуют две тройные эвтектики: 1) 1730°, состав: MgO - 10, А1203 - 68, ТЮ2 - 22 вес.%; 2) 1570°, MgO - 30, А1203 — 15, Ti02 — 55 вес.%. Установлено два ряда непрерывных твердых растворов:шпинeлидныeMgAl204—Mg2Ti04 и аносовитовые (псевдобрукитовые) MgTi206—Al2Ti05. Обнаружена приблизительно линейная зависимость между средним коэффициентом светопреломления и величиной коэффициента теплового расширения твердых растворов.
90 Титанатные системы Рой и Кобл [3] изучили растворимость MgTi03 в глиноземе на воздухе и получили следующие данные (в атомных фракциях 80 1592^MyTi03 1583° ,60 Мдгг TiOu А1г03 (2030°) Рис. 85. Диаграмма состояния (схематическое положение полей первичной кристаллизации) системы MgO—А12Оэ— Ti02 (по Бережному и Гулько). го \ w\ во MfAi20i> гозо° Вес.% Мд-0 (2800°) Mg(Ti)/Al): при 1250° 0.82-Ю"2, при 1650° 1.43.10"2, при 1850° 1.75-10"2. Литература 1. Бережной А. С, Н. В. Гулько, Укр. хим. журн., 21, № 2, 158, 1955. 2. Гулько Н. В., Труды 6-го совещ. эксп. техн. минерал, и петрограф., М., 287, 1962. 3. Roy S. К., R. L. Coble, Journ. Amer. Ceram. Soc, 51, № 1, 1, 1968. CaO—A1203—Ti02 Систему полностью изучили Имлах и Глассер [4] методом закалки и высокотемпературной микроскопии (рис. 86). Полученные твердые растворы рассматриваются как ряд CaO -TiOg-— «2СаО«А1203» (до 25 мол.% последнего при 1370°), обнаруживают до 20 мол.% «2СаО-А1203» перовскитовую (ромбическую) структуру» а затем тетрагональную и кубическую. На рис. 87, где представлено сечение СаТЮ3—12СаО -7А1203, видны перовскитовые твердые растворы. Характеристика инвариантных точек системы дана в таблице.
Титанатные системы 91 Инвариантные точки системы СаО—А1203—Ti02 (по Имлаху и Глассеру) Фазы СаО + ЗСа0-2ТЮ2 + ЗСаО-А1203 + жидкость 3CaO-2Ti02 + ЗСаО-А1,Оэ -f CaO-Ti02 -f жидкость ЗСаО- А1203 + СаО Ti02 + 12Ca07AU03 4 жидкость СаОТЮ2 + 12Са0-7А1203 + СаО А1,Оа + жидкость СаО-ТЮ, + Са0А1203 + СаО-2\1,Оа 4- жидкость CaO-TiOj, 4 Са0-2А12О3 4 CaO-6Alv03 4 жидкость CaOTi02 4 CaO-6Al2Os 4 А1203 4 жидкость СаО-ТЮ, 4 А1203 -f А1203-ТЮ2 4 жидкость Ca0Ti02 4 Al203-Ti02 4 ТЮ2 4 жидкость СаО-ТЮ, 4 12Са0-7А1203 4 жипкость СаО ТЮ2 4 СаО • А1203 4 жидкость СаО-ТЮ, + Са0«2А1203 + жидкость Процесс Перитектика То же Эвтектика » » Перитектика То же » Эвтектика » » » Состав, вес. % СаО 57.0 53 5 50.0 47.0 36.5 24,0 20.0 18.0 19.0 46.5 36.5 30.5 А1203 33.5 39.5 45.5 49.0 52.5 41.0 24.0 20.0 13.0 49.5 52.5 45.5 ТЮ2 9.5 7.0 4.5 4.0 11.0 35.0 56.0 62.0 68.0 4.0 11.0 24.0 Темпе- ет 1462 1432 1369 1368 1534 1558.5 1476.5 1435 1390* 1380 1534 1600 * По [1], 1347°. Богородицкий с сотрудниками [2] утверждали о существовании соединения на разрезе СаО -ТЮ2—А1203 -ТЮ2 с формулой СаО -ALOo -2ТЮ2. Рис. 86. Диаграмма состояния (поверхность ликвидуса) системы СаО—А1203--ТЮа (по Имлаху и Глассеру). Штриховкой показаны перовскитовые твердые растворы.
92 Титанатные системы Коатс и Мак-Миллан [3] описывают кубические твердые растворы в сечении СаО -ТЮ2—А1203 с предельным составом СаО • 1900 1700 1500 1300 О Z0 40 60 80 100 СаП03 вес.% ии iuu Рис- 87. Диаграмма состояния частной iZCaO-lAloO* системы СаТЮ3—12СаО-7А1203 (по Им- лаху и Глассеру). ■Al0 6Ti0 б02 75. По Бережному и Гулько [1], здесь, как и в сечении СаО -ТЮ2—А1203 -ТЮ2, имеются эвтектики 1540 и 1400°. Литература 1. Бережной А. С, Н. В. Гулько. Многокомпонентные системы окислов. Киев, 186, 1970. 2. Б о г о р о д и ц к и й Н. П., И. Е. 3 е л е н к о в а, В. Г. Прохвати л о в, И. Д. Фридберг, ДАН СССР, 104, № 4, 543, 1955. 3. Goates R. V., J. W. McMillan, Journ. Appl. Chem., 14, № 8, 346, 1964. 4. Imlach J. A., F. P. G1 a s s e r, Trans. Brit. Ceram. Soc, 67, Яг 12, 581, 1968. SrO—La203—Ti02 Тайн и Гюммель [1 ] изучили частную систему SrO -ТЮ2— La203-3Ti02(SrTi03—La>/aTi03) в субсолидусной области (обжиг при 1400°). Обнаружены кубические перовскитовые твердые растворы, распространяющиеся от SrTi03 до предельного состава, содержащего 94 мол.% La^TiOg. Авторы не смогли окончательно выяснить наличие перехода кубических твердых растворов в псевдотетрагональные. На кривой термического расширения от —200 до +1000° не было обнаружено каких-либо перегибов, од-
Титанатные системы 93 нако линии на рентгенограммах при —100° и особенно при —195° были расплывчатыми. Литература 1 Tien Т. Y., F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 68, № 5, 233, 1967. BaO—La203—Ti02 Мак-Чесни с сотрудниками [1] в связи с изучением диэлектрических свойств системы сделали вывод о существовании твердых растворов на основе ВаТЮ3, распространяющихся в сторону La203 и La203-3Ti02. Литература l.MacChesney J. В., Р. К. Gallagher, F. V. Di Mar- cello, Journ. Amer. Ceram. Soc, 46, № 5, 197, 1963. MgO—Bi203—Ti02 Зухов [1], изучая частный разрез MgTi03—Bi203, получил соединение 0.5 MgO-0.4 Bi2O3-0.65 Ti02 (нагревание смеси 0.5 г MgTi03 и 9.5 г Bi203 при 1100° с последующей закалкой и вымыванием избыточного Bi203) с идеальной кубической перовскитовой структурой и параметром элементарной ячейки а0=3.98 А. Состав полученного соединения не находится на линии MgTi03—Bi203, его структурная формула: (Bi0 8Mg0 2) (Mg03Ti0.e5D0.05)O3. Литература 1. Sue how L., Journ. Inorg. Nucl. Chem., 30, № 1, 87, 1968. PbO—Bi203—Ti02 Беляев с сотрудниками [1] изучили систему визуально-политермическим и термографическим методами (рис. 88). В двойной системе Bi203—-ТЮ2 впервые обнаружено соединение 12Bi203«Ti02 (Bi24Ti038), плавящееся при 844° с кубической объемно-
94 Титанатные системы центрированной ячейкой (а=9.05 А). Тройное соединение Bi2PbTi4012 также получено впервые. Инвариантные точки 599 и 680° — тройные эвтектики, 608 и 775° — перитектики. Bi2Ti30a Bi4Tis012 Рис. 88. Диаграмма состояния и треугольники сосуществующих фаз системы PbO—Bi203—Ti02 (по Беляеву с сотрудниками). 1ZBiz03-Ti0z Bi203 бм°\ бог° ЗВ1203-2РЪ0 Мол.°/о Литература 1. Беляев И. Н., Н. П. Смолянинов, Н. Р. Кальниц- кий, Журн. неорг. хим., 8, № 2, 384, 1963. ZnO—V203—Ti02, MnO—V203—ТЮ2, CoO—V203—Ti02 Турп с сотрудниками [1] изучили частные системы MeV204— Ti02 в субсолидусной области, проводя нагревание в запаянных кварцевых трубках. Установлено образование ограниченных твердых растворов на основе MeV204, представляемых формулой (1 — #)MeV204-2#Ti02. Для ZnV204 в предельном твердом растворе при 1000° #=0.343, при комнатной температуре а; «0.15. Для MnV204 при 900° #=0.285, при 400° #«0.14. Для CoV204 при 900° #=0.295, при 300° #=0.14. Литература 1. Turne GM J. Schaffner, В. С г о s, Compt. rend., 272C, № 13, 1219, 1971.
Титанатные системы 95 Al203-Cr203-Ti02 Фазовые отношения в системе ориентировочно изучила Гаме- лен [3]. Для 1440° показана новая тройная фаза, преобладающая в образцах, представляющих собой смесь 3Ti02 + А1203 + Сг203 (возможно, здесь образуются тройные твердые растворы) [21. Для этой фазы на рентгеновской порошкограмме характерны линии 3.64 (слабая), 3.08 (очень сильная), 3.03 А (сильная) и еще четыре очень сильные линии — 2.87, 2.48, 2.34, 1.684 А. Твердые растворы А1203—Сг203 обнаруживают поле при сравнительно высоком содержании Ti02. Соединение 2ТЮ2-Сг203 занимает очень ограниченную область. Соединение Ti02 -Сг203, не образующееся в двойной системе, в присутствии глинозема (тройная система) стабилизируется. Высокотемпературные твердые растворы Ti02—Cr203 устойчивы в двойной системе только при температуре выше 1450°. В присутствии А1203 эти твердые растворы образуются уже при 1440°. Соединение ТЮ2-А1203 обнаружено и при малых количествах Ti02 и А1203. Гулько [1] нашла, что А12ТЮ5 и Cr2Ti207 образуют ограниченные взаимные твердые растворы: на основе А12ТЮб до содержания 6—7 вес. % Cr2Ti207 и на основе Cr2Ti207 приблизительно до 35. вес.% А12ТЮ6, что несколько отличается от данных Гамелен. Литература 1. Гулько Н. В., Труды 6-го совещ. эксп. техн. минерал и петрограф., М., 287, 1962. 2. Hamelin M., Compt. rend., 240, № 1, 70, 1955. 3. Hamelin M., Bull. Soc. chim. France, № 11—12, 1431, 1957. Li20—Fe203—ТЮ2 Ленгле [2] изучил частную шпинельную систему LiFe608— Li4Ti6012 в субсолидусной области (1000°). Установлен непрерывный ряд твердых растворов (куда входит соединение LiFeTi04, описанное в [1]), подвергающихся распаду при 1100° с образованием тетрагональных кристаллов Li2Ti307. Литература 1. Kordes Е., Б. Rottig, Zs. anorg. allgem. Chem., 264, № 1, 34, 1951. 2. LengUt M., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965.
96 Титанагные системы MgO—FeO—Ti02 (I), MnO—FeO—Ti02 (II), MnO—Mn203—Ti02 (III), MgO—Fe203-Ti02 (IV), ZnO—Fe203—Ti02 (V), MnO—Fe203-Ti02 (VI), CoO—Fe203—Ti02 (VII), NiO—Fe203-Ti02 (VIII), FeO—Mn304—Ti02 (IX), MgO—Fe304-Ti02 (X), ZnO—Fe304—Ti02 (XI), CoO—Fe304-Ti02 (XII), NiO—Fe304—Ti02 (XIII) В перечисленных системах исследования ограничились изучением шпинельных разрезов в субсолидусной области (обжиг при 1100—1400° обычно в атмосфере С02). В системах I [3] и II [5] между Fe2Ti04 и титанатами Mg и Мп обнаружен непрерывный ряд твердых растворов. Бережной [1] указывает на существование в системе I ильменитовых (Mg, Fe)Ti03 и псевдобрукитовых твердых растворов. В системах III [4] и IX [4] между Мп304 и титанатами марганца и железа установлены непрерывные твердые растворы, но с изменяющейся структурой. В системе III до 20 мол.% Мп304 наблюдается кубическая решетка, выше 20 мол. % Мп304 — тетрагональная. В системе IX в интервале 0 < х ^ 0.6 сохраняется кубическая решетка, а в интервале 0.6 ^ х ^ 1 (Мп304) стабильна тетрагональная решетка. В системах IV [6], V [4], VI [5] и VII [4] установлен непрерывный ряд твердых растворов между соответствующими ферритами и титанатами. В системе VIII [4] существует ограниченный твердый раствор на основе NiFe204, содержащий ^ 50 мол.% Ni2Ti04. В системах X [2, 3], XI [4] и XII [4] установлен непрерывный ряд твердых растворов между Fe304 и соответствующими титанатами. В системе XIII [4] твердый раствор на основе Fe304 содержит не более 67 мол.% Ni2Ti04. Литература 1. Бережной А. С. Многокомпонентные системы окислов. Киев, 197, 1970. 2. Щ е п е т к и н А. А., В. К. Антонов, В. И. Д в и н и н, Г. И. Ч у ф а р о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 9, 1566, 1968. 3. Щ е п е т к и н А. А., В. И. Д в и н и н, Р. Г. Захаров, Г. И. Ч у ф а р о в, Журн. неорг. хим., 14, № 6, 1456, 1969. 4. Щепеткин А. А., Р. Г. Захаров, М. И. 3 и н и г р а д, Г. И. Ч у ф а р о в, Кристаллография, 14, № 5, 889, 1969. 5. Щепеткин А. А., Р. Г. Захаров, Г. И. Ч у ф а р о в, Журн. неорг. хим., 15, № 7, 1953, 1970. 6. Tellier J.-C, Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967.
Титанатные системы 97 FeO—Fe203—Ti02 Линдслей [4] изучил систему в субсолидусной области. Было получено три ряда твердых растворов: шпинельные Fe2Ti04-— Fe304, псевдобрукитовые FeTi205—Fe2Ti06 и ромбоэдрические FeTi03 (ильменит)—Fe203. Вопрос о существовании твердых растворов в ряду Fe304—FeTi03, несмотря на большое число работ, остается невыясненным [2, 3, 7]. Тейлор [6] изучил систему при 1300° методом термогравиметрии (потеря веса смеси Fe203 + Ti02 при значении \g P02 от —4.00 до —11.00 (смесь С02 + Н2)). Твердые растворы псевдобрукитового ряда ниже 1150° распадаются с образованием магнетита и рутила [1]. Линдслей [4] находил различные продукты распада в зависимости от состава твердого раствора. Тейлор [5] построил диаграмму плавкости системы в воздушной атмосфере методом закалки, исходя из смеси вюстит + Ti02 или Fe203 + ТЮ2 + Fe. В области, примыкающей к углу FeO, имеются две несмешивающиеся жидкости: жидкий металл + -{- жидкая окись. Литература 1. Akimoto S., Т. Nagata, Т. К a t s u г a, Nature, 179, № 1, 37 1957 2. В as t a E. Z., Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., 94, № 2, 1017, 1960. 3. В u d d i ng t о n A. F., D. H. L i n d s 1 e y, Journ. Petrol., 5, № 2, 310, 1964. 4. Lindsley D. H., Carnegie Inst. Washington Year Book, 100, 1961; 60, 1962; 144, 1964. 5. Taylor R. W., Journ. Amer. Ceram. Soc, 46, № 6, 276, 1963. 6. Taylor R. W., Amer. Mineralogist, 49, № 7—8, 1016, 1964. 7. Vincent E. A., J. B. Wright, R. Chevallier, S. Ma- thieu, Mineral. Magaz., 31, № 239, 624, 1957. Cr203-Fe203-Ti02 В частной двойной системе Сг203—Ti02 Андерсон с сотрудниками [1, 2], а затем Квестроо и Рус [3] обнаружили соединения Cr2Ti4Ou, Cr2Ti5013, Cr2Ti6015 и Gr2Ti7017. Последние авторы, производя обжиг при 1300° в атмосфере кислорода, обнаружили твердые растворы, образуемые титанатами хрома с окисью железа. Так, в соединении Cr2Ti207 приблизительно две трети ионов Сг3+ может быть заменено ионами Fe3+ без изменения структуры. Твердые растворы образуются и на основе Fe2Ti06. Здесь 15 мол.% Fe203 может быть заменено Сг203. Обнаружена также область 7 В. П. Барзаковский
98 Титанатные системы твердых растворов при содержании 33.33 мол.%,ТЮ2 и изменяющемся содержании FeOx 6 в пределах от 10 до 45 мол.%. Эти твердые растворы, имеющие структуру V306, могут, по-видимому, рассматриваться как соединение Сг2ТЮБ, в котором хром замещается железом. Литература 1. Andersson S., A. Sundholm, A. Magneli, Acta chem. Scand., 13, № 5, 989, 1959. 2. As brink S., A. Friberg, A. Magneli, S. Andersson, Acta chem. Scand., 13, № 3, 603, 1959. 3. Kwestroo W,, A. R о о s, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 13, № 3/4, 325, 1960. MgO—Zr02—Ti02 Гавриш с сотрудниками [1] обжигали смеси Zr02 -+- 12 мол.% MgO (кубический твердый раствор) и Ti02 при 1750°. Получен тройной твердый раствор (до 2 ат.% титана), распадающийся при 1400° с образованием моноклинной двуокиси циркония и тита- ната магния. Литература 1. Гавриш А. М., Б. Я. Сухаревский Е. И., П. П. Криво- ручко, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1103, 1969. CaO—Zr02—Ti02 Система в субсолидусной области (1400—1600°) изучена Кокко и Вирдисом [8]. Фазы идентифицировались рентгеновским и микроскопическим методами. Схематическая изотермическая диаграмма для^1400° приведена на рис. 89. Обнаружено тройное соединение CaO-Zr02-2Ti02 с температурой плавления 1575°, плотностью 4.47 г/см3 и средним показателем светопреломления 2.27 и следующие твердые растворы: 1) на основе двуокиси циркония — кубический и тетрагональный; вблизи угла Zr02 принимается тройной твердый раствор; 2) на основе соединения CaO ^rO^TiC^ (в сторону CaZr03); 3) непрерывные в сечении СаТЮ3—-CaZr03; 4) в двойной системе Zr02—ТЮ2; 5) на основе ZrTi04. Кроме того, Кофаноур с сотрудниками [9] принимают твердые растворы в сечении Zr02—СаТЮ3 до содержания 55 мол. % последнего, а также в сечении CaZr03—Ca3Ti207 до 47 мол,% последнего.
Титанатные системы 99 В кубическом твердом растворе со структурой флюорита, образующемся в двойной системе CaO—Zr02 при содержании _ 10-22 мол. % СаО (при 1600°), может растворяться Ti02 с образованием тройного твердого раствора (черное поле на рис. 90). С понижением температуры площадь поля уменьшается [7]. По Гавришу с сотрудниками [4], в кубическом твердом Рис. 89. Схематическая диаграмма фазовых отношений системы СаО— Zr02—Ti02 при 1400° (по Кокко и Вирдису). 1 — одна фаза; 2 — две фазы; з — три V&0 фазы. С2 Мол. % растворе Zr0 88Ga012Oi 88 при 1750° растворяется ТЮ2 до содержания 3 ат.%. Получаемый тройной твердый раствор подвергается тер- СаО CZ Mojt.% ZrO, Рис. 90. Схематическая диаграмма фазовых отношений системы СаО—Zr02—Ti02 при 1600° (по Кокко и Вирдису). 1 — одна фаза; 2 — две фазы; з — три фазы. мическому распаду при 1400° в течение 60 час. с образованием ^ мол.% моноклинной ZrO,.
100 Титанатные системы В твердых растворах СаТЮ3—CaZr03 со структурой перов- скита (псевдокубическая сингония), согласно Бережному с сотрудниками [1, 2], отмечается отклонение молекулярных объемов и коэффициентов светопреломления от линейной зависимости. Эти твердые растворы даже при высоких температурах гомогенизируются с трудом. Замещение Ti4+ на Zr4+ резко сказывается на симметрии структуры и распределении электронной плотности. Соединение CaZrTi207 имеет структуру разупорядоченного пирохлора, которая при 700—800° переходит в кубическую (или псевдокубическую) форму. Пятенко [6] указывает для GaZr2Ti07 тетрагональный структурный тип, весьма близкий к кальциртиту [3, 5]. До сих пор окончательно не установлено существование соединения GaZr3Ti09 (по Пятенко [6], Ca2Zr5Ti2016). Это соединение должно находиться на сечении CaTi03—Zr02, но Бережной и Гулько [1], наблюдавшие здесь твердые растворы, его не нашли. Однако для природного минерала кальциртита тетрагональной сингонии принимается формула CaZr3Ti09 [3, 5]. Пятенко обжигом смеси 2СаО + 5Zr02 + 2Ti02 при 1300° получил продукт, имеющий порошковую рентгенограмму, идентичную с таковой для кальциртита. Литература 1. Бережной А. С, Н. В. Г у л ь к о, Доповда АН УРСР, № 12, 1592, 1965. 2. Б е р е ж н о й А. С, Н. В. Гулько, А. М. Г а в р и ш, До- noBini АН УРСР, № 12, 1614, 1964. 3. Булах А. Г., И. Д. Шевалеевский, Зап. Всесоюзн. минерал. общ., 91, № 1, 14, 1962. 4. Г а в р и ш А. М., Б. Я. Сухаревский, Е. И. Зое, П. П. Криворучко, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1103, 1969. 5. 3 д о р и к Т. Б., Г. А. Сидоренко, А. Б. Быкова, ДАН СССР, 137, № 3, 681, 1961. 6. Пятенко Ю. А., Журн. структурн. хим., 4, № 5, 708, 1963. 7. С о с с о А., М. Danelon, Ann. Chim. (Roma), 55, № 12, 1330, 1965. 8. Co ceo A., P. Virdis, Chim. e industr., 43, № 10, 1115, 1961. 9. Coughanour L. W., R. S. Roth, S. Marzullo, F. E. S e n n e 11, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 54, № 4, 191, 1955. SrO—Zr02—Ti02 Исхаков и Келер [1] изучили систему в субсолидусной области (1300—1700°) с помощью комплексной (определение дифференциальной термической кривой, потери веса и изменения размеров образцов) термографии и фазового химического анализа (избира-
Титанатные системы 101 тельная растворимость в концентрированной соляной кислоте), дополненного рентгенографией и микроскопией. Srp Sr2TiO¥ Jsr2TiO*SrZr03)T.pS Sr3Tiz07 ^ SrTi03 J-HSrTiOj-SrZrOjT.p. SrZrOi SrTiz05 ZrTzOit Мол. °/o Zr02 Рис. 91. Треугольники сосуществующих фаз системы SrO—Zr02—Ti02 (по Исхакову и Келеру). Непрерывные твердые растворы образуются в сечениях SrZr03—SrTi03 (кубическая структура) и SrZr03—Sr2Ti04 (постепенный переход от кубической в тетрагональную структуру, характерную для Sr2Ti04). Авторы полагают, что в треугольнике SrZr03—SrTi03—Sr2Ti04 образуются тройные твердые растворы, которые имеют тетрагональную (ближе к Sr2Ti04) и кубическую (ближе к SrZr03) структуру. На рис. 91 приведены треугольники сосуществующих фаз. ZrO, Рис. 92. Ориентировочная диаграмма состояния системы SrO—Zr02—Ti02 swT" (по Хенни и Джонсу). SrZrO: ZrTiOi SrTi03 Мол.% 7Л i i ; /»яг, Ш°. TiQi локко и Чиациг [3] изучили часть системы, ограниченную треугольником Zr03-TiOj-SrTi03, в субсолидусной области
102 Титанатные системы (обжиг при 1300°, отражательный микроскоп, рентгенография). Тройных соединений и тройных твердых растворов не обнаружено. На изотермическом сечении для 1300° имеется три двухфазных и два трехфазных поля: Ti02 т. р. + SrTi03, ZrTi04 т. p. + + SrTi03, Zr02 т. p. + SrTi03, ТЮ2 т. р. + ZrTi04 т. р. + + SrTi03, ZrTi04 т. р. + Zr02 т. р. + SrTi03. Протяженность твердых растворов на основе Zr02, Ti02 и ZrTi04 взята из работы Кокко [2]. Хенни и Джонс [4] изучили плавкость области, заключенной в четырехугольнике SrTi03—SrZr03—Zr02—ТЮ2 (до 2350°). Ориентировочная диаграмма состояния тройной системы представлена на рис. 92. Авторы, указывая на образование кубических твердых растворов на основе Zr02 не смогли определить их положение на диаграмме. Литература 1. Исхаков X. HL, Э. К. К е л е р, Журн. неорг. хим., 7, № 8, 1946, 1962. 2. С о с с о A., Ann. Ghim. (Roma), 48, № 8—9, 587, 1958. 3. Соссо A., I. Ghiacigh, Ann. Chim. (Roma), 55, № 12, 1350, 1965. 4. Henney J. W., J. W. S. Jones, Trans. Brit. Ceram. Soc, 68, № 5, 211, 1969. BaO—ZrOa—Ti02 Система изучена Жопкером и Квестроо [5]. На рис. 93 жирными линиями показаны твердые растворы. Обнаружено два новых соединения — Ba2Ti5012 и Ba2Ti9O20, которые становятся устойчивыми только при незначительных добавках Zr02 или Si02. Ba2Ti9O20 получается при этом только из расплава, ниже 1300° оно разлагается на Ba2Ti6012 и ВаТЮ3. Исследованию перовскитовых твердых растворов Ba(Ti, Zr)03 посвящен ряд работ. Область от 0 до 30 мол.% BaZrOs по Вербицкой с сотрудниками [2] показана на рис. 94 (электрические и рентгеновские измерения). Образцы, содержащие 0—2 мол. % BaZrOs, при комнатной температуре имеют тетрагональную син- гонию, 2—6.5 мол.% —псевдомоноклинную, 6.5—20 мол.% — ромбоэдрическую, а при более высоком содержании BaZr03 — кубическую форму. Заштрихованная площадь отвечает промежуточной области. Твердые растворы Ва (Ti,Zr)03 с содержанием примерно 40—50 мол.% BaZr03 являются сегнетоэлектриками. Оптическая и морфологическая характеристика этих твердых растворов, в ко-
Титанатные системы 103 торых содержание Zr02 не превышало 20 мол.%, дана Бураковой и Вербицкой [1]. 8гТд т.р.+ВТ+ т.р. /кь + ггр. 60, 8гТ8 ty+BTt т.р ■тВЬ т.р.+ ВТ3 т.р \-JT3T.p+B2TST.p. 8ТьТ.р. + BT3zp. + 82T5 т.р 60 М W Мол. % Рис. 93. Диаграмма субсолидусных фазовых отношений системы BaO—Zr02—Ti02 (по Жонкеру и Квестроо). Доминирующая фаза (в составах от 0 до 12 мол.% Zr02) тетрагональной сингонии анизотропная, одноосная, отрицательная °С ПО к Рис. 94. Диаграмма част- -40 V ной системы BaTi03— BaZrOg в субсолидусной об- -on ласти (по Вербицкой с сотрудниками). .^20 ВаШ3 15 Мол. % 25 8aZr03 g ^.43, Np— 2.38, с характерной штриховкой и полисинтети" еским двойникованием. С увеличением количества Zr02 сила
104 Титанатные системы двупреломления этой фазы падает и при 15 мол. % Zr02 становится заметной кубическая изотропная фаза с N=2.38—2.32. Обнаружена вторая анизотропная промежуточная фаза (вероятно, псевдомоноклинная или ромбоэдрическая), светло-бурого цвета, дву- осная, отрицательная, с большим углом оптических осей и значительным двупреломлением (Ng—2.38—2.28, iVp=2.34—-2.24). Таким образом, показатели преломления всех указанных фаз снижаются по мере увеличения в них двуокиси циркония. См. также [3, 4, 6, 7]. Литература 1. Б у р а к о в а Т. Н., Т. Н. В е р б и ц к а я, ДАН СССР, 126, № 5, 994, 1959. 2. Вербицкая Т. Н., Г. С. Жданов, Ю. С. В е н е в ц е в, С. П. Соловьев, Кристаллография, 3, № 2, 186, 1958. 3. Новосильцев Н. С, А. А. Ходаков, Учен. зап. Ростовск.- на-Дону унив., 32, № 4, 139, 1955. 4. Смоленский Г. А., Н. П. Тарутин, Н. П. Г р у д ц и н, Журн. техн. физ., 24, № 9, 1584, 1954. 5. J о n k е г G. H., W. Kwestroo, Journ. Amer. Ceram. Soc., 41, № 10, 390, 1958. 6. К ell P. C, N. J. Hellicar, Acustica, 6, № 2, 232, 1956. 7. McQuarrie M. C, Journ. Amer. Ceram. Soc, 37, № 11, 539, 1954. РЬО—Zr02—Ti02 Система изучалась многими исследователями. Так, Валеев и Гай [1] исследовали процесс образования титанатов и циркона- тов; Ширане с сотрудниками [10, И] изучили твердые растворы цирконата свинца с титанатом свинца и установили в них морфо- тронные превращения. Савагучи [9] исследовал методами изучения диэлектрических, дилатометрических, калориметрических и структурных свойств фаз систему PbZr03—PbTi03 и построил фазовую диаграмму твердых растворов в этой системе; Яффе с сотрудниками [4, 5] установили наличие ярко выраженных пьезоэлектрических свойств для состава Pb(Zr0 56Ti0 45)03, у которого существует морфотропное превращение структуры из гексагональной в тригональную; летучесть РЬО затрудняла выработку методики эксперимента; Мори с сотрудниками [8] установили образование твердого раствора Pb(Zrx_xTix)03. Икеда с сотрудниками [6] изучали реакции в тройной системе РЬО—Zr02—Ti02 и построили соответствующую диаграмму; в статье Хертлинга [3], изучавшего керамику на основе титанатов и цирконатов свинца, приводится фазовая диаграмма для разреза PbZr03—PbTi08;
Титанатные системы 105 Матсуо и Сасаки [7] исследовали образование твердых растворов Pb(Zr, Ti)03. На рис. 95, а изображена построенная Савагучи [9] с учетом данных Ширане с сотрудниками [10] фазовая диаграмма системы PbZr03—PbTi03, а на рис. 95, б дается в укрупненном виде деталь этой диаграммы в специально изученном Савагучи участке системы, прилегающем к PbZr03. Он же детально изучил и участок около состава Pb(55Zr, 45Ti)03, недостаточно исследованный Ширане. Обнаружено пять фаз: Ра—параэлектрик, кубическая фаза; А$ — антиферроэлектрик, тетрагональная фаза; Аа — антиферроэлек- °С or PbZr03 Мол.% PbTz03 PbZr03 Мол.% РЪП03~* Рис. 95. Фазовая диаграмма системы PbZr03—PbTi03 (а) и ее деталь (6) (по Савагучи). трик, ромбическая фаза; Fa — ферроэлектрик, гексагональная фаза; F$ — ферроэлектрик, тетрагональная фаза. Для Fa — гексагональной фазы при ее составе Pb(58Zr, 42Ti)03 определены при 20° следующие параметры решетки: а=4.068 кХ, а=89°41'; пространственная группа Clv—-R3m. Детально охарактеризованы позиции, занимаемые атомами в структуре этой фазы. Отмечается, что состав Pb(97Zr, 3Ti)03 обнаруживает четыре вида полиморфных модификаций, в том числе антиферроэлектр^ические, ферро- электрические и параэлектрические фазы. Тройная диаграмма системы изучена Икеда с сотрудниками [6 ] путем рентгеновского анализа продуктов реакций в твердом состоянии при температурах повторного обжига образцов от 1150 До 1200° (при высоком содержании РЬО температура обжига понижалась до 850°, а при высоком содержании Zr02 повышалась До 1300°). Они обнаружили широкое развитие фаз со структурой Ф?РР9ЭЛектРиков перовскитового типа в области составов вокруг Pb(liZr)03. Для этих составов они приготовили керамические
106 Титанатные системы образцы и изучили их диэлектрические и пьезоэлектрические свой- 0 20 W 60 80 100 TiOz 25 1760° 50 75 Zr02 РЪТг03 Мол.% РЪ2г03 Ш0°) Мол.% (2700°) Рис. 96. Диаграмма состояния си- Рис. 97. Диаграмма состояния системы PbZrOs—PbTi03 (по Фушими стемы PbO—Zr02—Ti02 (по Фушими и Икеда). и Икеда). Фушими и Икеда [2] изучили систему в высокотемпературной области. На рис. 96 представлена диаграмма состояния частной системы PbTiOg—PbZr03, на рис. 97 — тройной системы. Литература 1. В а л е е в X. С, И. А. Гай, Труды Гос. исслед. электрокерам. инст., № 2, 39, 1957. 2. F u s h i m i S., Т. I k e d a, Journ. Amer. Ceram. Soc, 50, № 3, 132, 1967. 3. Haertling G. H., Amer. Ceram. Soc. Bull., 43, № 12, 875, 1964. 4. Jaffe В., R. S. Roth, S. M а г z u 11 o, Journ. Appl. Phys., 25, № 6, 809, 1964. 5. Jaffe В., R. S. Roth, S. M a r z u 11 o, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 55, № 5, 239, 1955. 6. I k e d а Т., Т. О k a n о, M. W a t a n a b e, Japan Journ. Appl. Phys., 1, № 4, 218, 1962. 7. M a t s u о Y., H. Sasaki, Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 6, 289, 1965. 8. Могу S., H. Mitsuda, K. Date, H i о 1 i, T. Mijazawa, Nat. Techn. Rep., 10, № 1, 32, 1964. 9. S a w a g u с h i E., Journ. Phys. Soc Japan, 8, № 5, 615, 1953. 10. S h i r a n e Ш., A. Takeda, Journ. Phys. Soc. Japan, 7, № 1 5# 1952. 11. Shir a ne G., K. Suzuki, A. Takeda, Journ. Phys. Soc. Japan, 7, № 1, 12, 1952.
ТитйнатнЫе системы 10? А1203—Zr02—ТЮ2 Система изучалась Бережным и Гулько [1]. Тройных соединений не обнаружено. Установлены две тройные эвтектики (рис. 98): 1) А1203 + А12ТЮБ + Zr02 + расплав (А1203 - 42, ТЮ2 — 14, Zr02 — 44 вес.%, температура плавления 1610°); 2) ZrTi04 + А12Т10Б + Ti02 + -j- расплав (А1203 — 18, Ti02 — 60, Zr02- 22 вес.%, 1580°). Ориентировочно установлена перитек- тическая реакция: Zr02 + расплав =ZrTi04 + Al2Ti05 (A1203 — 22, ТЮ2 - 35, Zr02 - 43 вес.%, 1590°). ZrTiO* Рис. 98. Диаграмма фазовых отношений системы А1203—Zr02—Ti02 (по Бережному и Гулько). Al2Ti0s Вес.% А1г03 Al2Ti06 растворяется в двуокиси циркония до 18.5 мол.% при 1600°, но Zr02 не образует твердых растворов в А12ТЮб. ZrTi04 растворяется в А12ТЮ5 приблизительно до 50 мол.% при 1500°. Титанат алюминия практически не растворим в ZrTi04. Литература 1. Б е р е ж н о й А. С, Н. А. Г у л ь к о, Доповщ АН УРСР, № 1, 78, 1955. ВаО—Ш02—Ti02 Фесенко и Прокопало [1 ] получили твердые растворы в ряду ВаТЮ3—ВаНЮ3 (от 0 до 12 мол.% последнего) после трехкратного обжига при 600, 1000 и 1400°. О фазах и фазовых переходах твердых растворов заключения делались на основе изучения температурной зависимости диэлектрической проницаемости (см. также [2, 3]). Авторы делят изученную часть диаграммы на две части (рис. 99) — область с кубической сингонией (/) (пара- электрическое состояние) и область сегнетоэлектрического состояния: тетрагональной сингонии (//), предположительно псевдомоноклинной (///) и гексагональной сингонии (IV). Пайне и Теннери [4] производили двойной обжиг при 1400°. Ими охвачена область до 30 мол.% ВаНЮ3. До 16 мол.% ВаНЮ8
108 Титанатные системы наблюдалась сегнетоэлектрическая доменная структура. Обнаруженные аномалии на температурной кривой диэлектрической проницаемости (сопровождаемые скачкообразным изменением тангенса угла диэлектрических потерь) связаны с полиморфными превращениями. Гексагональная при самых низких температурах структура переходила при —87° в ромбическую, при 10° — в тетрагональную и при 127° — в кубическую. Замещение Ti4+ на Hf4+ сопровождается перемещением двух температурных превращений титаната к более высоким температурам и уменьшением температуры превращения из тетрагональной в кубическую фазу, так что все ВаЩ-* -1201 BtzTiOs Рис. 99. Диаграмма фазовых отношений в субсолидусной области системы BaTiOg—ВаНЮ3 при малом содержании ВаНЮ3 (по Фесенко и Прокопало). температуры превращения сближаются к одной температуре для состава, содержащего 16 мол.% ВаНЮ3. Диэлектрическая проницаемость была наибольшей в изученной системе при 16% (около 16 000 при температуре 60°). Температура превращения, при которой наблюдается максимум проницаемости, уменьшается непрерывно с возрастанием концентрации ВаНЮ3, доходя до —35° для состава с 30% ВаНЮ3. Все составы с BaHf03 имели максимальное значение диэлектрической проницаемости выше, чем у ВаТЮ3. Составы от 0 до 20% ВаНЮ3 были ферроэлектрическими при комнатной температуре. Литература 1. Ф е с е н к о Е. Г., О. Н. П р о к о п а л о, Кристаллография, 6, № 3, 373 1961. 2. Ш о л о х о в и ч М. Л., А. Л. X о д а к о в, Т. Н. Л е з г и н ц е в а, В. И. В а р и ч е в а, в сб.: Сегнетоэлектрики, Ростов-на-Дону, 12 1961. 3. Devonshire A. F., Phil. Magaz., 40, № 309, 1040, 1949. 4. Payne W. H., V. J. Tennery, Jou n. Amer. Ceram. Soc, 48, № 8, 413, 19135.
Титанатные системы 109 FeO—Nb205—Ti02, Fe203—Nb205—ТЮ2, MnO-Nb205—Ti02 Шрёкке [1, 2] изучил частные системы, составленные из Ti02 и соответственно FeNb206, FeNb04 и MnNb20e, в субсолидусной области (1000°). Предельная концентрация образующихся взаимных твердых растворов: 65 мол.% FeNb206 и 15 мол. % Ti02; 35 мол,% FeNb04 и 5 мол.% ТЮ2; 55 мол.% MnNb2Oe и 5 мол.% ТЮ2. Литература 1. Schrocke H., Beitr. Mineral., Petrogr., 8, № 5, 339, 1962. 2. Schrocke H., Neues Jahrb. Mineral., AbhandL, 106, № 1, 1, 1966.
ЦИРКОНАТНЫЕ СИСТЕМЫ BeO—MgO—Zr02 Ланг с сотрудниками [1] ограничились построением диаграммы плавкости системы (рис. 100); каких-либо двойных или тройных соединений не было обнаружено, но установлены твердые растворы МгО 20 W 60У 2070°80 ZrOz Вес.% Рис. 100. Диаграмма плавкости системы BeO—MgO—Zr02 (по Лангу с сотрудниками). в области, примыкающей к стороне BeO—Zr02 (ограничены штриховой линией). Тройная эвтектика с температурой плавления 1669° имеет состав 4MgO + 5ВеО + 3Zr02. Литература 1. Lang S. M., L. H. Maxwel, R. F. G е 11 е г, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 43, № 5, 429, 1949.
Цирконатные системы 111 ZrQk MgO—СаО—Zr02 Плавкость системы исследована Афанасьевым и Сальдау [1], Псевдобинарная система MgO—CaZr03 является простой эвтектической (эвтектика Еъ ~ 2080°, —65 мол.% CaZr03). Диаграмма состояния представлена на рис. 101. Две тройные эвтектики (Ег и Е3) с температурами плавления 1960 и 1990° содержат соответственно: Zr02 — 21, MgO — 34, СаО — 45 мол.% и Zr02 - 50, MgO - 25, СаО - 25 мол.%. Образование тройных твердых растворов кубической сингонии обнаружено для Рис. 101. Диаграмма состояния системы MgO—СаО—Zr02 (по Афа- Щ0 насьеву и Сальдау). W 60 Мол.% смесей, содержащих от 80 до 95 мол.% Zr02, при любом соотношении MgO : СаО. Эти смеси отличаются высокой температурой плавления (от 2500 до 2660°). Литература 1. Афанасьев С. К., П. Я. Сальдау, Зап. Лен. горн, инст., № 24, 139, 1950. СаО—SrO—ZrO, Тарнопольская с сотрудниками [1] установили субсолидусное строение системы (обжиг при —1500°) и ориентировочно построили диаграмму плавкости. Установлен непрерывный ряд твердых растворов в сечении CaZr03—SrZr03. Единственный обнаруженный цирконат стронция SrZr03 сосуществует с окисью кальция. Тройного твердого раствора вблизи вершины Zr02 авторы не обнаружили и полагают, что SrO в твердый раствор с Zr02 не входит. Замена СаО на SrO приводит к дестабилизации кубического твердого раствора двуокиси циркония. Эвтектическая линия между полями Zr02 и твердого раствора CaZr03-SrZrO 3 имеет на всем протяжении температуру 2300°, эвтектдческая линия между полями твердых растворов CaZr03—
112 Цирконатные системы SrZrOg и твердых растворов CaO—SrO проходит от точки на сечении CaO—Zr02 (48 вес.% Zr02, 2270°) до точки на сечении SrO-Zr02 (30 вес.% Zr02, 2100°). Барбариол и Данелон Мастро- монако [2] изучили субсолидус- ные фазовые отношения в системе при 1700° (рис. 102). Рис. 102. Диаграмма субсолидусыых фазовых отношений системы CaO—SrO— \СаО Мол.% SrO Zr02 при 1700° (по Барбариолу и Данелон Мастромонако). Литература 1. Т а р н о п о л ь с к а я Р. А., Н. В. Г у л ь к о, А. М. Г а в р и ш, ДАН СССР, 180, № 5, 1176, 1968. 2. Barbariol I., M. Danelon Mastromonaco, Publ. № 32 dell Istit Чо di chimica applicata Universita di Triesta, 1969. BeO—AI203—Zr02 Фазовые отношения в системе приближенно изучались Геллером с сотрудниками [1]. Система по фазовым отношениям сходна с системой ВеО—А1203—Th02, но начало плавления соответствующих смесей происходит примерно на 50° ниже, чем в последней системе. В системе ВеО— А1203—Zr02 не обнаружено составов, дающих стекловидную керамику. Состав 2ВеО : А1203 : Zr02 (18.2 вес.% ВеО, 37.0 вес.% А1203, 44.8 вес.% Zr02) полностью плавился между 1745 и 1755°. Литература 1. G е 11 е г R. F., P. J. Y a v о г s k у, B.L.Steirmann, A. S. С г е а тег, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 36, № 3, 277, 1946.
Цирконатные системы 113 MgO—A1203—Zr02 Сальдау и Жирнова [2] определили плавкость трех разрезов: 1) Zr02-MgO .А1203; 2) Zr02-3MgO + А1203; 3) MgO-Al203- при постоянном (90 вес.%) содержании Zr02. На основании отсутствия эвтектик в псевдобинарных системах MgO -А120з—Zr02 и MgO-(10Al2O3 + 90% Zr02) авторы приходят к выводу о наличии непрерывной серии твердых растворов в районе от Zr02 к соединению MgO -A1203 (шпинели). Однако Бережной и Кордюк [1] этих твердых Рис. 103. Диаграмма состояния си- . _ . _. стемы MgO—Al203-Zr02 (по Береж- ZrOz 20 W 60 80 МрО ному и Кордюк). Вес.% растворов не обнаружили. Они установили наличие двух тройных эвтектик в системе (рис. 103): —1830°, MgO —7, А1203 —43, Zr02 - 50 вес. % и -1840°, MgO— 20, А1203 -20, ZrO2-60 вес.%, а также эвтектику на псевдобинарном сечении MgAl204—Zr02 (52 вес.% Zr02). Литература 1. Б е р е ж н о й А. С, Р. А. Кордюк, Доповщ АН УРСР, № 4, 506, 1964. 2. С а л ь д а у П. Я., Н. А. Ж и р н о в а, Изв. АН СССР, ОХН, № 6, 669, 1945. СаО—А1203—Zr02 Бережной с сотрудниками [1, 2] получили соединение Ca7Al6Zr018 со следующими свойствами: температура плавления (конгруэнтная) 1550°, плотность 3.10 г/см3, система ромбическая (или моноклинная), показатели светопреломления: Ng=1.710, Nm~1.70Q, Np=1.705; 2F=53.1°, кристаллы двуосные, оптически положительные, погасание прямое, реже косое (угол менее 23-32°). Диаграмма плавкости системы изучена в [1]. Наиболее легкоплавкая эвтектика плавится при 1387° и образована фазами СабА1в014, СаА1204 и Ca7AleZr018. 8 В. П. Барзаковский
114 Цирконатные системы Кокко [4], а затем Гавриш с сотрудниками [3] показали, что кубический твердый раствор (Zr02 + CaO) образует с А1203 тройной твердый раствор. По [3], при 1750° из смеси Zr0#88Ca0il2O1>88+ -|- А1203 получался тройной твердый раствор, содержащий не более 8 ат. % А1 и незначительно распадавшийся (выделение моноклинной Zr02) при 1400° (60 час). Литература 1. Бережной А. С, Р. А. К о р д ю к, Доповцц АН УРСР, № 10, 1344, 1963. 2. Бережной А. С, Р. А. Тарнопольская (Кордюк), Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 12, 2151, 1968. 3. Гавриш А. М., Б. Я. С у х а р е в с к и й, Е. И. 3 о з, П. П. К р и- в о р у ч к о, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1103, 1969. 4. Соссо A., Chim. Industr. (Milan), 42, № 2, 142, 1960. SrO—A1203—Zr02 Тарнопольская и Гулько [1] изучили диаграмму плавкости (по склонению конусов), а также построили треугольники сосуще- Рис. 104. Диаграмма плавкости и треугольники сосуществующих фаз системы SrO— А1203—Zr02 (по Тарнопольской и Гулько). ствующих фаз, обжигая смесь соединений вплоть до оплавления (рис. 104). Соединение StzA\1%Zt022 (2SrO*6Al?03-ZrO?) плавится
Цирконатные системы U5 инконгруэнтно при 1700° с образованием Zr02 и расплава, имеет плотность 4.10 г/см3, Ng = 1.765, Np — 1.760, оптически положительно, знак главной зоны положительный. Литература 1. Тарнопольская Р. А., Н. В. Гулько, ДАН СССР, 170, № 6, 1380, 1966. In203-Y203-Zr02 Систему изучили Шустериус и Паду ров [1]. Получены твердые растворы, богатые Zr02, имеющие кристаллическую структуру флюорита; Y203 и 1п203 образуют обширную область твердых растворов с кубической объемоцентрированной решеткой. Имеется область, в пределах которой взаимного растворения компонентов не происходит. Литература 1. Schusterius С, N. Padurow, Ber. Dtsch. Keram. Ges., 30, № 10, 235, 1953. СоО—Ce02—Zr02 Донцов с сотрудниками [1] исследовали систему в субсоли- дусной области (обжиг смеси окислов сначала на воздухе при 1450° 4 часа и затем в кислороде при 1600° 2 часа). В углу, примыкающем к Се02, обнаружена большая область кубических флюорито- вых твердых растворов. Они распространяются по стороне Се02— Zr02 до содержания 40 мол.% Zr02 и по стороне Се02—СоО до содержания 35 мол.% СоО. Остальная поверхность треугольника представляет двухфазную (флюоритовый твердый раствор + СоО) и трехфазную (флюоритовый твердый раствор + СоО + тетрагональная форма Zr02) области. Литература 1. Dontsov G., G. Vitter, С. Deportes, Rev. haut. temper, refract., 9, № 1, 147, 1972. 8*
116 Цирконатные системы Y203—Ce02—Zr02 Систему в субсолидусной области (обжиг при 1850°) изучили Форестье с сотрудниками [1] (рис. 105). В поле, примыкающем к углу Zr02, наряду с кубической фазой наблюдалась обычно или ZrOz Моноклл mem р. /\ ♦ куб. флюор. т.р. \V /*\ 80А7 \20 sojf \чо щ£ Куб. флюор. т.р. \qq Рис. 105. Диаграмма фазовых соотношений системы Y203—Се02— Zr02 в субсолидусной области (по Форестье с сотрудниками). моноклинная, или тетрагональная. Граница, разделяющая это многофазное поле от монофазного флюоритового поля, определялась очень четко. Граница с полем, примыкающим к углу Y203, где имелись кубическая флюоритовая и кубическая объ- емноцентрированная фазы, не могла быть четко определена. Литература 1. Forestier M., R. G u у, М. С a i 11 е t, Ch. Deportes, Mater. Res. Bull., 4, № 10, 727, 1969. NiO—Cr203—Zr02 Система не изучена. Миллиган и Уайт [1—4] нагревали до 500° высушенные на воздухе коагели (полученные действием NH4OH на смеси растворенных нитратов). Продукты изучались рентгенографически. Результаты приведены на рис. 106. Обширная область составов находилась в аморфном состоянии. Здесь каждый окисел оказывает взаимное защитное действие, предотвращающее кристаллизацию других окислов. В образцах, богатых окисью хрома и окисью никеля, содержащих неотмытый нитрат аммония, при нагревании до 500° происходило частичное окисление хрома с образованием новой кристаллической фазы, по-видимому, окисла хрома, промежуточного между Сг203 и Сг03. .JB0 'Куб.центрир. /4-ку§.флюор. т.р.\ / v и Л Се0г 80 60 W Мол. % 20 Y0„
Цирконатные системы 117 Cr303 Рис. 106. Фазовые отношения в системе NiO—Gr203—Zr02 при 500° (по Миллигану с сотрудниками). Литература 1. М i 11 i g a n W. 0M A. Holmes, Journ. Amer. Chem. Soc, 63, № 1, 149 1941. 2. Milligan W. 0., L. M e г t e n, Journ. Phys. Chem., 50, № 6, 465,1946. 3. Milligan W. O., L. Merten, Journ. Phys. Colloid. Chem., 51, № 2, 521, 1947. 4. Milligan W. O., L. M. Watt, Journ. Phys. Colloid. Chem., 52, № 1, 230, 1948. CaO—U02—Zr02 Хандверк с сотрудниками [2] исследовали часть тройной системы, для которой характерно образование твердых растворов флюоритового типа. Смесь из U308 и двуокиси циркония, стабилизированной окисью кальция, обжигалась в воздухе или водороде. Обжигом на воздухе могут быть получены флюорито- вые твердые растворы, содержащие не более 30 вес.% U02, в атмосфере водорода — с более высоким содержанием U02. Биле и Керн [1 ] получили кубические твердые растворы состава 35.3мол.% U02, 50.8мол.% Zr02, 13.9мол.% СаО и 16.3 мол.% U02, 67.0 мол.% Zr02, 16.7 мол.% СаО (обжиг при 1750-1800° в водороде) и изучили некоторые их свойства в связи с использованием в качестве ядерного горючего. Для двух твердых растворов, содержащих 57 и 67 мол.% U02 (остальное в обоих растворах — Zr02, стабилизированная СаО), Керн и Биле [3] нашли температуры солидуса соответственно 2450 и 2450° и ликвидуса 2550 и 2575°. NiO Мол.% 2гОг
118 Цирконатные системы Литература 1. В е а 1 s R. J., R. S. К е г n, Journ. Amer. Ceram. Soc, 52, № 7, 355, 1969. 2. H a n d w e г к J. H.,C. D. White, D. С. Н i 11, Journ. Amer. Ceram. Soc, 46, № 1, 29, 1963. 3. Kern R. S., R. J. В e a 1 s, Amer. Ceram. Soc Bull., 46, № 12,1154,1967. Th02—U02—Zr02 Бризи [1] изучил систему в субсолидусной области (обжиг при 1000° в атмосфере водорода). Результаты для 1400° (рис. 107) мало отличаются от полученных при 1000°. ЪгОг Рис. 107. Изотермическое сечение системы Th02—U02—Zr02 в субсолидусной области при 1400° (по Бризи). h Литература 1. Brisi С, Atti Accad. Sci. Torino, 94, 1959—1960 (отд. брошюра: С. В г i s i. Ricerche sul sistema U02—Th02—Zr02. Torino Accad. sci., 3, 1959). MnO—Fe203—Zr02 Уткин с сотрудниками [1] показали, что в феррите MnFe204 растворяется до 2.6 мол.% Zr02, параметр элементарной ячейки при этом возрастает от 8.505 до 8.540 А. Литература 1. У т к и н Н. И., Н. Д. У р с у л я к, В. А. 3 у е в, В. Б. А л е к с а н- д р о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1157, I960. иОг Мол. %
Цирконатные системы 119 Y203-Ta205-Zr02 Котляр с сотрудниками [1 ] обжигали при 1550° смеси (90 мол. % ZrO2+10 мол.% Y203) +2—25 мол.% Та2Об. Были получены тройные твердые растворы на основе Zr02, до содержания 7 мол.% Та20Б — кубические, выше — тетрагональные. Литература А . Котляр А. Г., А. Д. Н е у й м и н, С. Ф. П а л ь г у е в, В. П. С т р е- к а л о в с к и й, В. Н. Зубанов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 2, 327, 1970.
ГАФНАТНЫЕ СИСТЕМЫ CaO—CdO—Ш02, CdO—Sn02-НЮ2, SrO—CdO—Hf02, CdO—Zr02—Hf02 Беляев с сотрудниками [1] изучили частные системы, составленные из CdHf03 и другого соединения типа Ме2+ Ме4+ 03, в суб- солидусной области (1000—1350°). Все эти соединения предварительно синтезировались, за исключением цирконата кадмия (применялась смесь CdO+Zr02). С СаНЮ3 и CdSn03 получен непрерывный ряд твердых растворов перовскитовой структуры, с SrHf03 — ограниченные твердые растворы на основе CdHf03 (30 мол.% SrHf03) и на основе SrHf03 (10 мол.% CdHf03), с CdZr03 — ограниченные твердые растворы на основе CdHf03 (около 80 мол.% CdZr03, 1350°). Литература 1. Беляев И. H.t Л. Н. Аверьянова, Л. А. Соловьев, Журн, неорг. хим., 15, № 7, 2003, 1970. MgO—Th02—НЮ2 Система кратко исследовалась Марком [1], который, обжигая смеси окислов при 1600°, определил фазы, обнаруживаемая Рис. 108. Диаграмма фазовых отношений системы MgO—Th02— Hf02 при 1600° (по Марку). П0г Вес.% Щ
Гафнатные системы 121 мые в субсолидусной области (рис. 108). Обнаружены кубические (2 типа) и моноклинные твердые растворы, состав которых не приводится. Система отличается высокой температурой плавления — выше 2000°. Литература 1. Mark S. D., Journ. Amer. Ceram. Soc, 42, № 4, 208, 1959.
СИСТЕМЫ С ДВУОКИСЬЮ ТОРИЯ MgO—BeO—Th02 Ланг с сотрудниками [1] построили диаграмму плавкости системы. Каких-либо двойных и тройных соединений не было обнаружено. Твердые растворы найдены в области, примыкаю- ВеО 2200° Рис. 109. Диаграмма плавкости системы MgO—BeO—Th02 (по Лангу с сотрудниками). Вес.% щей к углу ВеО. Граница этих твердых растворов показана на рис. 109 штриховой линией, простирающейся от точки, отвечающей содержанию 25% MgO, до точки, отвечающей приблизительно 70% Th02. Тройная эвтектика плавится при 1797° и отвечает приблизительно составу (мол. доли): MgO — 5, ВеО — 10, Th02 —1. Литература 1. Lang S. М., Bur. Stand. L. H. Maxwell, 43, № 5, 429, 1949. R. F. G е 11 е г, Journ. Res. Nat.
Системы с двуокисью тория 123 ВеО—А1203—ТЬ02 Система отличается высокими температурами плавления компонентов: ВеО - 2520-2570°, А1203 - 2050°, Th02 - 3000- 3220°. Фазовые отношения изучались Геллером с сотрудниками [1] по плавлению конусов и микроскопическому изучению (рис. НО). Система хризоберилл ВеА1204—Th02 является простой эвтектической с пред- qbq полагаемым ограниченным твердым раствором, при высоких температурах подвергающемся распаду. Эвтектика при 1810° имеет состав (мол. доли): ВеО — 4, А1203 — 4, ТЪ02 -1 (ВеО -12.95 вес. %, А1203-52.85, ThO2-34.20). Положение эвтектики ВеО— Th02 нанесено по Вартен- бергу и Рейшу [2]. Почти Рис. 110. Диаграмма плавкости системы ВеО—А1203—Th02 (по тъп Геллеру с сотрудниками). W 60 Вес.% гиг вся площадь диаграммы занята субсистемой ВеО—ВеА1а04—ТЬ02. Наинизшая тройная эвтектика при 1795* вблизи состава (мол. доли): ВеО — 4, А1203 — 2, Th02 — 1. Составы, лежащие между углом ВеО и жирной сплошной кривой, могут быть нагреты с образованием непористых стекловидных структур в температурном интервале около 25°. Оптимальный температурный интервал для производства стекловидной керамики находится между 1600 и 1750°. Литература 1. С е 11 е г R. F., P. J. Y a v о г s k у, В. L. S t e i е г m a n, A. S. С г е а- m е г, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 36, № 3, 277, 1946. 2. Wartenberg H. V., H. J. Reusch, Zs. anorg. allgem. Chem., 207, № 1, 1932. ее,
124 Системы с двуокисью тория Се203—Се02—ТЪ02 Уайтфилд с сотрудниками [1], восстанавливая кристаллы твердого раствора (ThCe)02 сухим водородом при температуре 700—1400°, получали также однородную фазу (Th, Ce)02_z, содержащую трехвалентный церий. При #<Ч).25 получалась фаза с гранецентрированной кубической, флюоритовой структурой. При я>0.25 образуются твердые растворы с объемноцентрирован- ной кубической решеткой. Определение плотности восстановленных твердых растворов в вакууме показало, что для их структуры характерны анионные вакансии. Литература 1. Whitfield H. J., D. Roman, A. R. Р а 1 m е г, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 28, № 12, 2817, 1966. BeO—U02—Th02 Рив и Муррей [1] произвели петрографическое и рентгенографическое исследование спекшихся образцов системы. Авторы не обнаружили каких-либо химических соединений и отметили только твердые растворы в бинарной системе U02—Th02. Определение точек плавления показало, что система BeO—U02—Th02 может рассматриваться как квазибинарная: особой фазой является твердый раствор U02—Th02. Указывается, что эвтектика содержит 60—80 мол. % ВеО и имеет температуру плавления приблизительно 2100°. Литература 1. Reeve К. D., P. Murray, Trans. Brit. Ceram. Soc., 58, № 7—8, 387, 1959.
ФОСФАТНЫЕ СИСТЕМЫ Li20—Na20—P205 (I), Li20—K20—Р20Б (II), Na20—К,0—Р205 (HI), Li20—Cs20—P„05 (IV), Na20—CUO—P,Os (V), K20—CuO—P205 (VI), Li20-MgO-P205 (VII), K20-MgO-P206 (VIII), Rb20-MgO-P206 (IX), TI20-MgO-P206 (X), Li20—CaO—P205 (XI), Na20—CaO—Р,0Б (XII), Rb20—CaO—P205 (XIII), T120—CaO—P2Os (XIV), Li20—SrO—P205 (XV), Na20—SrO—P205 (XVI), Na20—BaO—P205 (XVII), Li20—ZnO—P206 (XVIII), Li,0—CdO—P205 (XIX), Na20-CdO-P205 (XX), K„0—CdO—P206 (XXI), Rb20—CdO—P205 (XXII), Ag20—CdO—P205 (XXIII), T120—CdO—P,Os (XXIV), K20—CoO—P2Os (XXV), T120—CoO—РД (XXVI), В перечисленных системах изучались только метафосфатные разрезы термографическим методом (рис. 111—132). В системах VII [9], XI [14], XV [18], XVIII [9] и XXIII [6] обнаружено одно соединение общей формулы R'R"(P03)3. Соединение LiMg(P03)3, изотипное с CuLi(P03)3 [15] (пространственная группа Р2, 2, 2), плавится инконгруэнтно при 767° [9] (рис. 116). Соединение LiCa(P03)3 имеет триклинную элементарную ячейку: а = 6.963, Ь = 7.381, с = 6.719 А, а = 99?37, Р = 98?27, у = 83?79, Z — 2; плавится инконгруэнтно при 767° (рис. 119). Полиморфное превращение Са(Р03)2 в системе XIV наблюдается при 928° (для чистого фосфата эта температура выше). Инконгруэнтно плавящееся при 752° соединение LiSr(P03)3 имеет триклинную элементарную ячейку. В присутствии 1ЛР03 замечено два полиморфных превращения Sr(P03)3 — при 828 и 950° (рис. 123) [18], для чистого — одно, при 860°. Соединение ZnLi(P03) з, по своей структуре сходное с изученным соединением CuLi(P03)3 [15], плавится инконгруэнтно при 678° (рис. 124) [9]. Соединение AgCd(P03)3 гексагональной сингонии, изоморфно бенитоиту BaTiSi309, плавится инконгруэнтно при 652° [6] (рис. 129).
LiP03 Мол.% KP03 Рис. 111. Диаграмма состояния частной системы 1ЛР03— КР03 (по Мардиросовой и Бу- халовой). О 20 40 ВО 80 100 NaPO, Мол.% ПРО, Рис. 112. Диаграмма состояния частной системы NaP03— КРО3 (по Бухаловой и Мардиросовой). LiP03 Мол.°/о CsP03 NaP03 Мол. % 80 100 Си(Р03)г Рис. 113. Диаграмма состояния Рис. 114. Диаграмма состояния част- частной системы LiP03—CsP08 ной системы NaPOg—Cu(P03)a (по (по Мардиросовой и Бухало- Лаюгту с сотрудниками), вой).
Фосфатные системы 127 В системах V [16], VI [17] и XIX [7] (рис. 125) обнаружено одно соединение общей формулы R2R"(P03)4. W 60 Мол. % 80 100 Си(Р03)2 (М?ЩР03Щ №Р0>+Ж6«8 №Li(P03)3+LiP03 M?Li(P03)3 + M?(P03)z 20 40 60 Мол.% Рис. 115. Диаграмма состояния частной системы KP03—Cu(P03)2 (по Лаюгту с сотрудниками). 80 100 ЫР03 Мол.% Mcf[P03)z Рис. 116. Диаграмма состояния частной системы LiP03—Mg(P03)2 (no Авербух-Пушо и Ракотомаханина- Ралезоа). полифосфат с бес- моноклинной синго- Соединение Na2Cu (P03)4 представляет конечными цепочками Р03 и кристаллами нии: а = 9.398, 6> 13.304, с = 7.717 А, р = 95°37',Z = 4; плавится конгруэнтно при 710° [16] (рис. 114). Соединение К2Си (Р03)4 — с кристаллами моноклинной сингонии с бесконечными цепочками Р03 и параметрами элементарной ячейки: а = 10.94, Ъ = 12.25, с = = 7.90 А, р = 100°29'; Z = 4; плавится конгруэнтно при 660°. Две эвтектики содержат Рис. 117. Диаграмма состояния частной системы КР03—Mg(P03)2 (по Авербух-Пушо с сотрудниками). 83 мол.% КР03 (820°) и 29 мол.% КР03 (644°) (рис. 115) [17]. В системе VIII образуется, по [8, 11, 20], два соединения: KMg(P03)3 и K2Mg(P03)4 (рис. 117). Андрие и Диаман [4] об- 80 100 Щ(РОг)г
128 Фосфатные системы нарушили только KMg (P03)3, существующее в двух полиморфных формах [2, 4, 5]. Форма с моноклинной сингонией была синтезирована также длительным прокаливанием смеси MgC03, К2С03 и (NH4>2 HP04 при 600°. В системе X [25] установлено существование трех соединений: MgTl4 (P03)6 гексагональной сингонии, MgTl2 (P03)4 моноклинной сингонии и MgTl (P03)3 ромбической сингонии. На рис.118 представлен в увеличенном масштабе участок системы между 480 и 500°, где выявляется поле MgTl2 (P03)4 + жидкость. °С , а 1152° 1100 900 V 40 60 Мол.0/о 80 100 М?(Р03)2 0 10 \ 20 30 40 50 ПРО, \ \ М?(Р03)г МдТЦ(Р03)6 М?Щ1Р03)6 —* +Ж +MffTlz(P03)b Мол.% Рис. 118. Диаграмма состояния частной системы Т1Р03—Mg(P03)2 (по Ракото- маханина-Ралезоа с сотрудниками). а — общий вид; б — участок между 480 и 500°. В системе XII Морей [22] обнаружил одно конгруэнтно плавящееся соединение Na4Ca(P03)e моноклинной сингонии. Гренье с сотрудниками [12] получили, кроме того, NaCa(P03)3 три- клинной сингонии (рис. 120). В системе XIII [13] обнаружено два тройных соединения: CaRb2(P03)4 и CaRb(P03)3, имеющих моноклинные элементарные ячейки (рис. 121). В системе XIV [25] получено два тройных соединения: СаТ14(Р03)в гексагональной сингонии и СаТ1(Р03)3 ромбической сингонии, цепочечного строения. Указанные на рис. 122 температуры превращения метафосфатов 407 и 928° отличаются от соответствующих температур для чистых веществ. В системе XX [7] обнаружено два тройных соединения: CdNa4(P03)6 = Cd0.2Na20.3P205 и CdNa(P03)3 (рис. 126). На монокристаллах этих соединений было установлено, что их элемен-
woo 900 800 \ 700 600 г ж V Г /иСа(Р03)3+Ж К/ 632° УИР03*Ж ШР03+иСа(РО3)3 968° 1 *-£ffW3),ttfyH ^шЛ /р-Са(Р03)г + Ж 767°\ Р'Са(Р03)г +ЫСа(Р03)3 L ■■„ 1 ...- °с 1000 900 800 700 627° 600V Г ж h L CaNa(P03)3 / + Ж V L / \\б25° г 721° ^ * 13 «о <ь § «т> ^ £ >«^. н О ь 965° \ 9Z^/L 749° • О LiP03 20 W 60 Мол.% 80 100 Са(Р03)2 О 20 NaP03 U0 60 Мол.% 80 100 Са(Р03)2 Рис. 119. Диаграмма состояния частной системы LiP03—Ca(POg)2 (по Анри и Дюрифу). Рис. 120. Диаграмма состояния частной системы NaP03—< Са(Р03)2 (по Тренье с сотрудниками). °С woo 800 BOO 816° у / $1 **- / ^ ^ 1 | 520° 436? \Л07° , 968°А у>^928°\ 812° 1 1 W 60 Мол.% 80 100 Са(Р03)2 0 Т1Р03 20 W 60 Мол.% 80 100 Са(Р03)2 Рис. 121. Диаграмма состояния частной системы RbP03—Ca(P03)2 (по Анри и Дюрифу). 9 В. П. Барзаковский Рис. 122. Диаграмма состояния частной системы Т1Р03—Са(Р03)2 (по Ракотомаханина-Ралезоа с сотрудниками).
130 Фосфатные системы тарные ячейки являются соответственно моноклинной (а = 13.05, Ъ = 7.952, с = 14.19 А, р = 94.23°, Z = 4) и ромбической псевдотетрагональной (а = 14.62, b = 14.62, с = 14.76 A, Z = 16). В этой системе а— (^-превращение Cd (Р03)2 происходит при 831°. В системе XXI [21] обнаружено два тройных соединения: KCd(P03)3 (плавится конгруэнтно при 784°) гексагональной сингонии, изоморфное бенитоиту BaTiSi309, и K2Cd(P03)4 (плавится °С 900Y •Яг(Р03)2+ж 7521 Ш°/SrLi(P03)3 k ' +ж [иро3+ж мо° ЫР03 +SrLi(P03)3 ftSr(P03)2 SrLi(P03)3 800 V ZnLi(P03)3 2п(Р03)2+Ж 678° 2пЩР03)3 + Zn(P0$)2 0 HP03 20 W 60 Мол.% 80 100 Sr(P03)2 Рис. 123. Диаграмма состояния частной системы LiP03—Sr(P03)2 (по Мартину и Дюрифу). 0 20 40 60 80 100 ЫР03 Мол. % In (Р03)г Рис. 124. Диаграмма состояния частной системы LiP03—Zn(P03)2 (по Авербух-Пушо и Ракотомаханина- Ралезоа). инкогруэнтно при 721°) моноклинной сингонии, с плотностью 3.02 г/см3 [5, 23] (рис. 127). В системе XXII [21] обнаружено два тройных соединения: RbCd(P03)3 и Rb2Cd(P03)4 (рис. 128). Как установлено ранее [5, 10, 21], RbCd(P03)3 образует гексагональные кристаллы, изоморфные бенитоиту. Полученные действием двухзамещен- ного фосфата аммония на смесь карбонатов кальция и рубидия, кристаллы Rb2Cd(P03)4 характеризуются моноклинной синго- нией с параметрами элементарной ячейки: а = 11.38, Ъ — 13.19, с = 7.870 А, р = 101.94°, Z = 4; плотность -3.30 г/см3. Температура полиморфного превращения кристаллов Gd(P03)2, находящихся в расплаве, ниже, чем чистого вещества. В системе XXIV [6] установлено существование двух тройных соединений: Tl2Cd(P03)4 (гексагональной сингонии, изо-
Фосфатные системы 131 морфное бенитоиту BaTiSi309) и TlGd(P03)3 с цепочечной структурой моноклинной сингонии (рис. 130). В системе XXV [И, 26] установлено образование двух тройных соединений: К2Со(Р03)4 и КСо(Р03)3 (рис. 131). Соединение КСо(Р03)з существует в двух формах — низкотемпературной ромбоэдрической, представляющей полифосфат с бесконечными цепочками Р03, и высокотемпературной гексагональной, рассматриваемой как триметафосфат. Соединение К2Со(Р03)4 °С 900 X Ж 600 877е CdLi2(P03)¥ + LiP03 о UP03 20 -Cd(P03)2 + M 702° CdLi2(P03k+P'Cd(P03)i W 60 Мол. % 80 100 Cd(P0s)z Рис. 125. Диаграмма состояния частной системы LiP03—Cd(P03)2 (по Авербух-Пушо и Дюрифу). с моноклинной симметрией представляет полифосфат с бесконечными цепочками Р03. В системе XXVI [25] установлено образование двух тройных соединений: СоТ14(Р03)в и CoTl (P03)3 (рис. 132). Гексагональные пластинки СоТ14(Р03)6 с плотностью 5.06 г/см3 относятся к гексагональной сингонии. Соединение СоТ1(Р03)3 имеет ромбическую элементарную ячейку и представляет полифосфат с бесконечными цепочками Р03. а-*р-Превращение Т1Р03, происходящее на участке между 0 и 20 мол. % Со(Р03)2, обнаруживается при 402°. Для некоторых систем наблюдалось образование твердых растворов. 9*
132 Фосфатные системы В системе LiP03—NaP03 [З] обнаружен непрерывный ряд твердых растворов с минимумом температуры плавления —476° при содержании 50 мол.% LiP03. В системе II установлено существование конгруэнтно плавящегося соединения LiK(P03)2 [11 и твердых растворов на основе <х'Сй(Р03)2+Ж^ 800 600 р-С4(Р03)г+Ж NaP03 Ш<&Р0з)6 CdNa4(P03)6 CdNabo*)* CdNa(P03)3 р-СсГ(Р03)г 0 NaP03 Z0 ¥0 60 Мол.% 80 100 ЩР03)г Рис. 126. Диаграмма состояния частной системы NaPOg—Cd(POs)2 (по Авербух-Пушо и Дюрифу). LiP03 с предельным содержанием 20 мол.% КР03 [З]. Полиморфное превращение КР03 в окружении расплава происходит при 442°, чистого — при 450°. Две эвтектики содержат 35 и 60 мол.% КР03 (рис. 111). В системе III [2] обнаружено соединение 2NaP03-KP08 (плавится конгруэнтно при 552°) и твердые растворы на основе обоих фосфатов с предельным содержанием 10 мол. % КР03 (545°) и 27.5 мол.% NaP03 (535°) (рис. 112). В системе IV [3] обнаружено соединение LiCs(P03)2 (испытывает полиморфное превращение при 410°) и ограниченные
О 20 40 60 80 100 КР03 Мол. % ЩР03\ f3J2 Рис. 127. Диаграмма состояния частной системы КР03—Gd(P03)2 (по Марме с сотрудниками). W 60 Мол.% 80 100 Cd(P03)z Рис. 129. Диаграмма состояния частной системы AgP03—Cd(P03)2 (по Авербух-Пушо). °с 800 700 600 500 400 - я/ *-С*(Р09)?Ж^\ jS у/р-С*(Р03)г+Ж | - /^ " / \CdTlz[P03\ . 1 +ж L-ПРОз+Ж f/3-ПРОз+Ж т\ _ 652° у 1 / 689° -CdTl(P03)3+M Р'Сй(Ро3)г+тцро3)3\ ,.i .i_ 1 RbPO* W 60 Мол.% 80 100 Cd(P03)2 0 TlP03 20 W 60 Мол. % 80 100 Cd(P03)2 Рис. 128. Диаграмма состояния частной системы RbP03-Cd(P03)2 (по Марме с сотрудниками). Рис. 130. Диаграмма состояния частной системы Т1Р03—Cd(P03)2 (по Авербух-Пушо).
134 Фосфатные системы твердые растворы, распадающиеся при понижении температуры: на основе LiP03 (распад при 513°) и GsP03 (распад при 510°). Соединение LiCs(P03)2 способно растворять LiP03; образующиеся твердые растворы распадаются при 534° (рис. 113). В системе IX [24] установлено образование двух соединений — RbMg(P03)3 (плавится инконгруэнтно при 866°; имеет две формы: 1000 900 V 800 700 V 600 V 1803° 796° \ /т° Г \/б7£° *** г 2 1 , *? 7*0° 1 1060°\ о КР03 20 М 60 Мол.% 80 100 Со(Р03)2 Рис. 131. Диаграмма состояния частной системы КР03—Со(Р03)2 (по Тоннерьё с сотрудниками). °с 1000 800 600 400 \ V ж 1 - Jtfl?0 ^шА <§> 481° £ |3 , S к t_ 697° о Т1Р03 20 W 60 Мол.% 80 100 Со(Р03)г Рис. 132. Диаграмма состояния частной системы Т1Р03—Со(Р03)2 (по Ракотомаханина-Ралезоа с сотрудниками). низкотемпературную ромбоэдрическую и высокотемпературную ромбическую) и Rb2Mg(P03)4 (плавится инконгруэнтно при 779°, моноклинной сингонии). В системах XVII и XVI [19] Мартин и Дюриф изучили частные разрезы NaP03—Ва(Р03)2 и NaP03—Sr(P03)2. Получены следующие соединения: Na4Ba(P03)6 (плавится конгруэнтно при 666°), NaBa(P03)3 (плавится инконгруэнтно при 683°, ромбической сингонии), Na4Sr(P03)6 (плавится конгруэнтно при 706°) и NaSr(P03)3 (плавится инконгруэнтно при 750°, триклинной сингонии). Литература 1. Б е р г м а н А. Г., М. Л. Ш о л о х о в и ч, Журн. общ. хим., 23, № 7, 1075, 1953. 2, Бухалова Г. А., И. В. М а р д и р о с о в а. Журн. неорг. хим., И, № 4, 920, 1966.
Фосфатные системы 135 3 Мардиросова И. В., Г. А. Б у х а л о в а, Жури, неорг. хим., 11, № 10, 2378, 1966. 4. Andrieu R., R. D i а га е n t, Compt. rend., 259, № 26, 4708, 1964. 5 Andrieu R., R. D i a m e n t, A. Durif, M.-T. Pouchot, D. Tranqui, Compt. rend., 262B, № 10, 718, 1966. 6 Averbuch-Pouchot M.-T., Compt. rend., 267C, № 13, 1253, 1969. 7. Averbuch-Pouchot M.-T., A. Durif, Mater. Res. Bull., 4, № 12, 859, 1969. 8. Averbuch-Pouchot M.-T., C. Martin, M. E. Rakotomahanina-Ralaisoa, A. Durif, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 93, № 3, 282, 1970. 9. Averbuch-Pouchot M.-T., M. E. Rakotomahanina- Ralaisoa, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 93, № 3, 394,1970. 10. Averbouch-Pouchot M.-T., I. T о г d j m a n, A. Durif, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 89, № 3, 405, 1966. 11. Durif A., J.-C. Grenier, M.-T. Pouchot, D. Tranqui, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 89, № 2, 273, 1966. 12. Grenier J.-C, C. M a r t i n, A. D u r i f, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 93, № 1, 52, 1970. 13. H e n г у Y., A. Durif, Bull. Soc. frang. mineral., cristallogr., 92, № 5, 484, 1969. 14. Henry Y.,A. Durif, Compt. rend., 270C, № 4, 423, 1970. 15. Laiigt M., Compt. rend., 269C, № 19, 1122, 1969. 16. Laiigt M.,A. Durif, С M a r t i n, Compt. rend., 266C, № 25, 1700, 1968. 17. Laiigt M., J.-C. Guitel, A. Durif, С Martin, Compt. rend., 265C, № 14, 741, 1967. 18. M a r t i n C, A. Durif, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 92, № 5, 489, 1969. 19. M а г t i n C, A. Durif, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 95, № 1, 149, 1972. 20. M a s s e R., J.-C. Grenier, M.-T. Averbuch-Pouchot, D. Tranqui, A. Durif, Bull. Soc. frang. mineral., cristallogr., 90, № 2, 158, 1967. 21. M e г m e t A., M.-T. Averbuch-Pouchot, A. Durif, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 92, № 1, 87, 1969. 22. M о г е у G., Journ. Amer. Chem. Soc, 74, № 22, 5783, 1952. 23. Pouchot M.-T., I. Tordjman, A. D u r i f, Bull. Soc. franc. mineral., cristallogr., 89, № 3, 405, 1966. 24. Rakotomahanina-Ralaisoa M. E., Bull. Soc. frang. mineral., crystallogr., 95, № 1, 143, 1972. 25. Rakotomahanina-Ralaisoa M. E., Y. Henry, A. Durif, С R a h о 1 i s о n, Bull. Soc. frang. mineral., crystallogr., 93, № 1, 43, 1970. 26. T h о n n e r i e u x В., D. T r a n q u i, A. D u r i f, M.-T. Averbuch-Pouchot, Compt. rend., 266C, № 3, 208, 1968.
136 Фосфатные системы Na20—MgO—P205 Беруль и Воскресенская [1] изучили частные системы (термический анализ) NaP03—MgO (рис. 133) и Na4P207—Mg2P207. Кроме соединений 2NaP03-MgO = Na2MgP207 (с Nm^l.504), NaP03-MgO = NaMgP04 и 3NaPO3.MgO=Na3MgP3O10 (c Nm= 1100 800 [ 500 0 25 33.3 50 75 NtzP03 Мол.% MfQ — Рис. 133. Диаграмма состояния частной системы NaP03—MgO (по Беруль м Воскресенской). [■ и 1 f / / 1 1 1 1 1 £ * 5 °с 1000 900 800 700 600 Ж 820° ( / i / ^ Г * 586° 7W0 800° <*> . 1 ЮЧО°\ ' 850° i i О NaP03 20 Ш 60 Мол. °/о 80 100 М(г(Р03)г Рис. 134. Диаграмма состояния частной системы NaP03—Mg(P03)2 (no Тоннерьё с сотрудниками). = 1.490), обнаружено соединение 3Na4P207 -2Mg2P207 = = Na12Mg4(P207)6, плавящееся приблизительно при 800°. Тоннерьё с сотрудниками [2], изучавшие систему NaP03— Mg(P03)2 (дифференциальный термический анализ), обнаружили соединения Na4Mg(P03)6, Na2Mg(P03)4 (ромбической сингонии) и NaMg(P03)3 (рис. 134). Литература 1. Беруль С. И., Н. К. Воскресенская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 12, 2129, 1968. 2. Thonnerieux В., J.-C. Grenier, A. D u г i f, С. М а г t i n, Compt. rend., 267C, № 16, 968, 1968.
Фосфатные системы 137 CaO—MgO—P205 Разрез системы Ca3(P04)2—Mg3(PO^)2 изучался Бобровниц- ким и Славским [3] и Андо [1]. На рис. 135 представлена фазовая диаграмма псевдобинарной системы Ca3(P04)2—Mg3(P04)2, изученная авторами [З] в связи с кристаллизацией новой фазы при плавке трехмагниевого фосфата с апатитом при получении сульфомагнезиального термо- °С 1700 1600 1500 1№ 1300 1200 1100 1000 ___ О ZO W 45.8% 60 80 100 Са3 (Р0Ч )г Вес. % М?3 (Р0ч)г Рис. 135. Диаграмма состояния частной псевдобинарной системы Ga3(P04)2—Mg3(P04)2 (по Бо- бровницкому и Славскому). фосфата. В системе установлено одно тройное соединение 6аз^з(Р04)4, плавящееся с разложением при 1169° на Са3(Р04)2 и жидкость при содержании 48 вес. % Mg3P04 и образующее эвтектику с Mg3(P04)2 при 1111°, содержащую 66 вес.% Mg3(P04)2. Температура а-*(3-превращения для чистого Mg3(P04)2 1055° [2]; добавка к нему Са3(Р04)2 практически не влияет [3] на температуру превращения. Небольшая добавка Mg3(P0^2 стабилизирует низкотемпературную форму р-Са3(Р04)2.' Твердые растворы в системе Бобровницким и Славским [3] не установлены, что противоречит данным яцонского исследова- Са3(РО<)г+Ж Са3 (РОЛ 2 *Ca3M$3(P0k)4 Са3Му3 Шь+и-Мъ(РОч)г 1050? m Са3М&(Р(М¥+р-Мдз(Р0¥)1
138 Фосфатные системы теля Андо [1]; диаграмма системы Ca3(P04)2—Mg3(P04)2 по Андо представлена на рис. 136. Как видим, имеются ограниченные V Рис* *36. Диаграмма состояния частной I 1 Ш 1 U системы Ca3(P04)2—Mg3(P04)2 (по Андо). О 85 50] 75 100 Мд3(Р0ч)г Са3М?3(Р0¥)¥ Са3(Р0¥)2 Вес.% твердые растворы как со стороны Mg3(P04)2, так и со стороны Са3(Р04)2, а также очень ограниченные твердые растворы между Ca3Mg3(P04)4 и Mg3(P04)2. Литература 1. A n d о JM Bull. Chem. Soc. Japan, 31, № 2, 202, 1958. 2. В е г a k J., Roczn. Chem., 32, № 1, 17, 1958. 3. Bobrownicki W., K. Slawski, Roczn. Chem., 33, № 1, 251, 1959. MgO—SrO—P205 В системе обнаружен обладающий люминесцентными свойствами, устойчивый, высокотемпературный р-ортофосфат стронция. В чистом виде это вещество не может быть закалено (сохранено) до комнатной температуры, тогда как твердый раствор с Mg3(P04)2 (так же как и с Са3(Р04)2 или Zn3(P04)2) позволяет сохранить P-Sr3(P04)2 до комнатной температуры. Сарвер с сотрудниками [2 ] изучили методом дифференциально- термического анализа частную систему Sr3(P04)2—Mg3(POJ3
Фосфатные системы 139 (рис. 137). Обнаружены твердые растворы на основе (3-Sr3(P04)2 и получено новое тройное соединение SrMg2(P04)2 (конгруэнтно плавится при 1190°), существующее только в одной кристаллической форме. Для Mg3(PO^)2 принимается только одна модификация. Данные Берака [1] о двух модификациях не подтвердились. Растворимость Mg3(P04)2 в a-Sr3(P04)2 меньше чем 1 мол.%, если она вообще существует. Требуется примерно 4 мол.% 1400 1300 1200 1100 1000 900 V / p-Sr3(P04)z т.р. $гМ$г(Р0ч)г Ж \ 8гМуг(Р0ь)9+М?$(Р0*)г Srs(P0,)2 Рис. 137. 20 W Мол.% 60 80 100 М?з(Р0ь)2 Диаграмма состояния частной системы Mg3(P04)2— Sr3(P04)2 (по Сарверу с сотрудниками). Mg3 (P04)2 в твердом растворе для предотвращения (3-> а-инверсии Sr3(P04)2 при воздушной закалке от 1300° или же 3 мол.% в случае закалки в ртути. При медленном охлаждении требуется около 6 мол.% Mg3(P04)2 для предотвращения выпадения из раствора (эксолюции) при охлаждении в течение 3—4 час. пятиграммового образца от 1300° до комнатной температуры. При охлаждении опасным является интервал от 1125 до 900°, где скорость охлаждения должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить распад твердого раствора. Ниже 900° диффузионный процесс протекает настолько медленно, что опасность эксолюции отпадает. Литература 1. Вегак J., Roczn. Chem., 32, № 1, 17, 1958. 2. S а г v е г J. F., М. V. Н о f f m а n, F. A. H u m m e 1, Journ. Electro- chem. Soc, 108, № 12, 1103, 1961.
140 Фосфатные системы CaO—SrO—P205 Система изучена Сарвером с сотрудниками [1]. Составленная ими диаграмма для частного ортофосфатного разреза Sr^PO^— Са8(Р04)2 приведена на рис. 138. Двухфазная область, в которой сосуществуют твердые растворы (3-Са3(Р04)2 (низкотемпературная форма, изотипная с p-Sr3(P04)2) и а-Са3(Р04)2 (высокотемпературная форма), показана по данным, полученным закалочным методом с рентгенографическим определением фаз. На стронциевой стороне системы твердыефастворы, обозначенные как f3-Sr3(P04)2 т. р., имеют такую же ^кристаллическую структуру, как и (3-Са3(Р04)2 т. р. на кальциевой стороне, что говорит о большой вероятности непрерывной . серии твердых °с 1300\ 1250\ 1200\ 1150 1100' 1050 10001 \p-SsPT.p. k* \ с*. \ о? \ 1 + \ ^ \ <? \ 1 fc 1 г. » 1 1 \ \ * \ \ п 1 \ \ о» 1 аг-С3Рт.р\\£ +р-С3Рт.р.~\\ р-С3Рт.р. Г (. .1 1 1 0 10 20 30 70 Sr3(P0*)2 Мол.% Рис. 138. Диаграмма состояния ор- 80 90 100 тофосфатного разреза Sr3(P04)2— СаЛРОи), Са3(Р04)2 системы CaO-SrO-P206 (по Сарверу с сотрудниками). растворов между ортофосфатными соединениями. Однако возможно существование двухфазного поля несмешивающихся твердых растворов. Вхождение Са3(Р04)2 в твердый раствор с |3-Sr3(P04)2 дает возможность стабилизировать последнее до комнатной температуры и получать активированные оловом (0.02 мол.% Sn) фосфоры на основе «стабилизированного твердого раствора |3-Sr3(P04)2». S а г v е г J. F., М. V. Н о f f m а п, chem. Soc, 108, № 12, 1103, 1961. Литература F. A. Hummel, Journ, Electro-
Фосфатные системы 141 Na20—ZnO—P205 Беруль и Воскресенская [1] и Кривовязов с сотрудниками [2], пользуясь термографическим и визуальным методами, изучили частные системы NaP03—ZnO, Zn(P03)2—Na20 (рис 139) и Na4P207—Zn2P207. В системе NaP03—ZnO обнаружены соединения 3NaP03-Zn0 = == Na3ZnP3O10 (плавится инконгру- энтно при 676°, Nm = 1.515), 2NaP03-ZnO = Na2ZnP207 (плавится конгруэнтно при 781°, Ng — 1.565, Np = 1.523), NaP08-ZnO=NaZnP04 (Ng = 1.579, Nm = 1.564, Np = = 1.549). °C 800 Рис. 139. Диаграмма состояния частной системы Zn(P03)2—Na20 (по Беруль и Воскресенской). 500 Zn(P03)z \\ i ■» ж \ / Й 700 V 600 V 5 20 ¥0 Мм.% 60 Naz0-~ В системе Zn(P03)2—Na20 обнаружены соединения 4Zn(P03)2* • Na20 = Na2Zn4P8025 и Zn(P03)2-Na20 = Na2ZnP207 и предположительно Zn(P03)2-2Na20 = Na4Zn(P04)2. В системе Na4P207—Zn2P207 обнаружены соединения 3Na4P207* • 2Zn2P207 = Na12Zn4(P207)5 (плавится конгруэнтно при 750°), Na4P207 .Zn2P207=Na2ZnP207 n2Na4P207.3Zn2P207=Na8Zn6(P207)6 (плавится конгруэнтно при 795°). Литература 1. Беруль С. И., Н. К. Воскресенская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 12, 2129, 1968. 2. Кривовязов Е. Л., Н. К. Воскресенская, К. К. Палки н а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1057, 1969. K20-ZnO-P206 Кривовязов с сотрудниками [1,2] визуально-политермическим и дифференциально-термическим методами изучили частные системы KP03-Zn(P03)2 [1], Zn(P03)2-K20 и KPOe-ZnO [2]. Обнаружены соединения KZn(P03)3 (плавится конгруэнтно при 620°; кристаллографические характеристики см. [3, 5]), K4Zn3(P3O10)2, K3ZnP3O10 и K2ZnP207 (Ng = 1.569, Np = 1.552); предполагаются соединения K4Zn(P04)2 и KZnP04.
142 Фосфатные системы Авербух-Пушо с сотрудниками [4], изучавшие систему КР03— Zn(P03)a (дифференциально-термический анализ), отмечают 900 500 Рис. 140. Диаграмма состояния частной системы KPOs—Zn(P03)2 (по Авербух-Пушо с сотрудниками). 598° . КРОз KgZn(P03k l>5 <*J P-Zn(PQ)i + KZn(P03)3 0 KP03 20 W 60 Мол.°/о 80 100 2п(Р03)г K2Zn(P03)4 (моноклинной сингонии) и KZn(P03)3 (рис 140). Полиморфное превращение Zn(P03)2 происходит в условиях соприкосновения с расплавом при 680° (для чистого — при 740°). Литература 1. Кривовязов Е. Л., К. К. Палкина, Н. К. Воскресенская, ДАН СССР, 174, № 3, 610, 1967. 2. Кривовязов Е. Л., К. К. Палкина, Н. К. Воскресенская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1057, 1969. 3. Andrieu R., R. Diament, A. D и г i f, M.-T. P о u с h о t, D.Tranqui, Compt. rend., 262C, № 9, 718, 1966. 4. Averbuch-Pouchot M.-T., С. М а г t i n, M. E. Rakoto- mahanina-Ralaisoa, A. Durif, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 93, № 3, 282, 1970. 5. Durif A., J.-C. Grenier, M.-T. Pouchot, D. Tranqui, Bull. Soc. franc, mineral., cristallogr., 89, № 2, 273, 1966.
Фосфатные системы 143 MgO—ZnO—Р205 Систему изучили Сарвер с сотрудниками [1,2] методом закалки. На рис. 141, а представлена диаграмма состояния орто- фосфатного разреза Zn3(P04)2—Mg3(P04)2. Показано, что соединение, ранее определявшееся [3] как «гамма-фосфат цинка» или «гамма-ортофосфат цинка», является твердым раствором цинка в ортофосфате магния. Mg3(P04)2 принимает 95 мол.% Zn^POJg в твердый раствор при 1000°; p-Zn3(P04)2 принимает всего лишь около 3 мол.% Mg3(P04)2. Метафосфатный разрез представлен °с то 1300\ иоо\ юоо г I Г Ж \p'Z$Pr.PV # / г Ay AV k/ч/ [k-Z3Pr.p\ \\*М$Рър.\ I и- «*'"' а М3Рт.р МИ Ж / I • I • | 1 4 -] 1200 1100 1000 яоо 800 700 600 Ж у/ 6 MPi / р-гРт.р+ж L^/p-ZPT.p 1 Р'ЯРщ ' +МРт.р. ? oc-ZPr.p. \ ' +МРт.р. • 1 :р. + Ж / MP т.р. —' »- 1 о Zns(P0*h Мол.% 10 95 100 Щ(Р0*)г О 20 2п(Р03)г 40 60 Мол.% 80 100 H?(P0s)z Рис, 141. Диаграмма состояния ортофосфатного разреза Zns(P04)2— м2з(р04)2 (а) и метафосфатного разреза Zn(P03)2—Mg(P03)2 {б) (по Сарверу с сотрудниками). на рис. 141, б. При 850° около 10 мол.% Mg(P03)2 растворяется в p-Zn(P03)2; около 3% — при 725° и меньше 2 мол.% Mg(P03)2 в a-Zn(P03)2 — при 650°. Твердые растворы Zn(POs)2 в Mg(P03)2 простираются примерно от 35 до 100 мол.% Mg(P03)2. Двухфазный участок при 850° находится в пределах от 10 до 35 мол.% Mg(P03)2. В работе [1] приводятся также рентгеновские дифрак- тограммы для полученных авторами мета- и ортофосфатных твердых растворов. Субсолидусные отношения в тройной системе показаны на рис. 142. Обнаружены непрерывные твердые растворы в пиро-
144 Фосфатные системы фосфатном ряду Mg2P207—Zn2P207; твердый раствор ZnO в MgO имеет предельный состав (Mg0 e8Zn0 32)0. MgO растворяется в ZnO в количестве около 3 мол.% при 1300°. Рис. 142. Диаграмма суб- солидусных отношений твердых растворов в тройной системе MgO—ZnO— Р20Б (по Серверу с сотрудниками). Мдг(Р03)2 60. ЩгРгО; 80t W 60 Мол. % Литература 1. S а г v е г J. F., F. A. Hummel, Journ. Electrochem. Soc, 106, № 6% 500, 1959. 2. S а г v e г J. F., F. L. К a t n а с k, F. A. H u m m e 1, Journ. Electrochem. Soc, 106, № 11, 960, 1959. 3. Smith A. L., Journ. Electrochem. Soc, 98, № 9, 363, 1951. CaO—ZnO—P205 Крайдлер и Гюммель [1] изучили частную двойную систему Ca3(P04)2—Zn3(P04)2 методом закалки и высокотемпературной рентгенографии. Установлено образование одного тройного соединения CaZn2(P04)2, плавящегося конгруэнтно при 1048° и существующего в четырех полиморфных формах. Три стабильные формы имеют следующие области устойчивости: низкотемпературная а-форма до 870°, (3-форма от 870 до 1013°, 8-форма от 1013 до 1048°. Обратимое а^р-превращение происходит быстро, и Р-форма не может быть закалена; (3-*&-превращение протекает медленно, (3-форма индицирована в гексагональной элементарной ячейке с параметрами а = 5.13, с — 7.67 А. Четвертая форма <y-GaZn2(P04)2 является метастабильной, существует выше 997°
о °c 1100 1000 900 BOO $-С22Рт.р+Ж $/'сггРт.р.+р-с3Рт.р. f'CZ2Pr.p. 2*p£°2'CZ2P т.р+р-С22Рт.р. ж L к с*, «к с*. 1™±?\*-С22Рг.р.+Ж С&~ \ 972±3° / 'l Лърт-р I груггР+Р-сггРт.р. p-z3Pr.pr $-С2гРт.р. * p-Z3 Р т. р. т°-\ $-С2гРт.р.+сс-23Рт.р. \![ 8ЭЧ±5° P'C22Pi-oc-Z3PT.i ~ЪГ~875±25° I \Хв-С7,Рт.о+в-С*Рт.а p~CZtPT.p.+p-C3Pzp. cz'CZ2P+uZ3PT.p. т-р. ог13Рт.р+Р'23Рт.р^ а.'23Рт.р. 700 6k \ 72 80 —Са3(Р0*)2хСа2пг(РО*)2 Мол.% 88 96 Zn3№)2 — 1600 1W0 У 1200 1000 800 \а-С3Рт.р.+Ж \ Гу\ос'-С3Рт.р+и-С3Рт.р.^ ^ ос-С3Рт.р. \ к-С3Рт.р.+р-С3Рт.р. ' р-С3Рт.р. + Ж Ж 113015° \PCZ2Pr.p+M ^Ртр1 to»*,- fi-CsPr-P.;S"cz2P,P. \\wsts- 1029±3° P-CZzPzp/ р-С3Рщ+р-С22Р &Сс%РРтРр! J!lt2Jl --lL°l2£lpi р-С3Рт.р+сс'С22Р CaZnz(POk)z О Ca3(P0k)z 20 Мол. % W 60 Zn3(P0b)2 — Рис. 143. ДиаграммаТсостояния частной системы Са3(Р04)2—Zn3(P04)2 в области, прилегающей к Zn3(P04)2 (я)» и в области, прилегающей к Са3(Р04)2 {б) (по Крайдлеру и Гюммелю).
146 Фосфатные системы и была обнаружена с помощью высокотемпературной рентгенографии. В системе обнаружено несколько серий твердых растворов (рис. 143, а, б). Низкотемпературная форма (3-Са3(Р04)2 растворяет (при 1029°) 10 мол.% Zn3(P04)2, при этом температура а^ ^-превращения ортофосфата кальция резко возрастает. Высокотемпературная форма p-Zn3(P04)2 растворяет приблизительно 1.5 мол.% Са3(Р04)2, при этом температура а^(^-превращения фосфата цинка понижается. Высокотемпературная форма 8-CaZn2(P04)2 образует твердый раствор с Zn3(P04)2, распространяющийся от 66.7 до 74 мол.% Zn3(P04)2. Этот твердый раствор имеет эвтектоидную точку при 894° и содержании 70 мол. % фосфата цинка. Фосфат кальция в небольшом количестве растворяется в (3- и 5-CaZn2(P04)2. Литература 1. К г е i d 1 е г Е. R., F. A. Hummel, Inorg. Chem., 6, № 3, 524, 1967. SrO—ZnO—P205 Сарвер с сотрудниками [2] изучили методом дифференциально- термического анализа и закалочным методом частный ортофос- 1400 1200 t%'A Ж 1000 ос-1'-2:иЖ^]^\ „ „_,„/» I K-1-Z-1 oc-Z3P lp-S3PT.p+ct-;SrZnz(P0Jz 0 20 Sr3(P0fy)2 40 60 80 100 2п3(Р0^)г Рис. 144. Диаграмма состояния частной системы Sr3(P04)2—Zn3(P04)2 (по Сарверу с сотрудниками). фатный разрез Sr3(P04)2—Zn3(P04)2, представленный на рис. 144. Область твердого раствора |3-Sr3(P04)2 при 1025° имеет пределы примерно от 9 до 27 мол.% Zn8(P04)2.
Фосфатные системы 147 Установлено тройное соединение SrZn^PO^, имеющее две модификации; высокотемпературная модификация стабильна между 1035° и температурой плавления около 1175°. Сохраняется до комнатной температуры лишь при исключительно быстрой закалке в ртути образца весом в несколько миллиграммов. Фазовое превращение Zn3(P04)2 определено Катнаком и Гюм- мелем [1] при 942°. По сравнению с магнезиально-стронциевой системой стабилизированные цинком фосфоры имеют более ограниченную по составу и температурам область, в которой можно получить оптимальные люминесцентные свойства. Наиболее яркие фосфоры располагаются примерно между 8 и 12 мол.% Zn3(P04)2 и ниже 1150°. Присутствие а-фазы не так опасно, как высокое содержание цинка, вызывающее спекание образца. Литература 1. К at пас k F. L., F. A. Hummel, Journ. Electrochem. Soc, 105, № 3, 125, 1958. 2. S а г v e г J, F.,M. V. Hoffman, F.A.Hummel, Journ. Electrochem. Soc, 108, № 12, 1103, 1961. ZnO—CdO—P205 Ряд частных разрезов методом закалки и реакций в твердом состоянии изучили Браун и Гюммель [1, 2]. На рис. 145 представлена диаграмма состояния частной системы Zn(P03)2—Cd(P03)2. Для Gd(P03)2 установлено медленно протекающее обратимое превращение при 810° и конгруэнтное плавление при 896°. Обнаружена обширная область промежуточных твердых растворов (MP т. р.), простирающихся от 35 до 90 мол.% Cd(P03)2. В твердый раствор на основе J3-Zn(P03)2 входит максимум 10 мол.% Gd(P03)2 при 786°; твердый раствор на основе |3-Cd(P03)2 содержит 5 мол.% Zn(P03)2 при 840°; твердые растворы на основе a-Zn(P03)2 и a-Cd(P03)2 имеют очень малую протяженность. Поскольку превращение а- в p-Zn(P03)2 является необратимым, не было возможности точно определить, насколько возрастает температура этого превращения при добавке Cd(P03)2; на рис. 145 этот участок показан штриховой линией. На рис. 146 приведена диаграмма состояния частной системы Zn2P207—Cd2P207. При 947° 28 мол.% Cd2P2()7 растворяется в fi-Zn2P207 и 34 мол.% Zn2P207 — в Cd2P207. Высокотемпературная форма пирофосфата цинка стабилизируется до комнат- 10*
148 Фосфатные системы ной температуры путем добавки минимум 7 мол.% Сс^РгО? в твердый раствор. °С 900 800 700 896*5°, fi'ZPzp. р-2Рт.р. + МРт.р. p-ZPtp. k , +oc~ZPT.p. \tl \^oc-ZPT.p. , J ar-ZPr.p+МРт.р. , 0 2п(Р03)г 20 W Мол. % 60 80 100 СдЩ)2 Рис. 145. Диаграмма состояния частной системы Zn(POs)2- Cd(P03)2 (по Брауну и Гюммелю). °С 1200 1000 100 1120 ±10° 1020±10 Ш±8° 9№5° Щрг°7 Т-Р- \3'2п2Р207т.р. Cd2P207T.p. K7J6-0~ lkoc*Zn2P207T.p. О 20 W 60 2пгРг07 Мол.°/о 80 100 _ С*гргО? ZnO Cd(PQ3)2 Мол.% Cd3(P0,h fd*P20s CiO Рис. 146. Диаграмма состояния Рис. 147. Диаграмма субсолидусных частной системы Zn2P207—Cd2P207 твердых растворов и сосуществую- (по Брауну и Гюммелю). щих фаз системы ZnO—CdO—P205 (по Брауну и Гюммелю). На рис. 147 показана составленная Брауном и Гюммелем [21 диаграмма субсолидусных твердых растворов и сосуществующих фаз в тройной системе при 800°.
Фосфатные системы 149 Литература 1. Brown J. J., F. A. Hummel, Journ. Electrochem. Soc, 111, № 6, 660, 1964. 2. Brown J. J., F, A. Hummel, Journ. Electrochem. Soc, 111, № 9, 1052, 1964. ZnO—MnO—P205 Гюммель и Катнак [1 ] изучили фазовые равновесия и флюоресцентные свойства частной системы Zn3(P04)2—Mn3(P04)2 B области, близкой к Zn3(P04)2 (рис. 148). Установлено, что ранее считавшийся полиморфной модификацией Zn3(P04)2 («гамма-орто- фосфат цинка») является тройным твердым раствором, имеющим 1100 1000 900 800 700 -Ж гч \\s^ -** /Э-2п3(Р0Ж т.р. у-фосфат цинка т.р. 1 1 1 i i • Сх, к: i j 0 5 2п3(Р0ь)2 10 15 20 Мол. % 25 30 Ш3(Р0<,)г Рис. 148. Возможные равновесные отношения фаз для ортофосфатного разреза Zn3(P04)2— Mn3(P04)2 (по Гюммелю и Катнаку). пределы стабильности в ортофосфатном разрезе, примерно от 5 до 25 мол. % Мп3(Р04)2 и при температурах ниже 900°. (3-Форма Zn3(P04)2 образует обширную серию твердых растворов с Мп3 (Р04)2; примерно до содержания 25 мол.% последнего они стабильны при температурах выше 942°. Плавление твердого раствора P-Zn3(P04)2 на воздухе установить трудно из-за изменения валентности марганца при температурах выше 1000°. Hummel F. A., F. № 9, 528, 1958. Литература L. К a t n а с k, Journ. Electrochem. Soc, 105,
150 Фосфатные системы Na20—FeO—P205 Ольсен и Вимер [1] показали, что в системе существует большое поле двух несмешивающихся жидкостей (рис. 149). Отмечается тройное соединение 2Na20 -FeO *P205. PiOs 20 k \80 Naz0-Pz05J \ Щ \60 №г0-Р205/ 0 \ 3Naz0-Pz0s У ZNaz0-Fe0-Pz05 \3Fez03'P205 SO At ^ XW jU Рис. 149. Область расслаивания ^ жидкостей в системе Na20—FeO—PaO& ^ (по Ольсену и Вимеру). FeO Литература 1. Oelsen W., H. Wiemer, Mitt. Kaiser-Wilhelm-Inst. Eisenforsch., 24, 167, 1942. CaO—FeO—P205 После Ольсена и Маетца[3] систему детально исследовали Трёмель с сотрудниками [5—8]. На рис. 150 показана диаграмма состояния, полученная при условии установления равновесий в присутствии металлического железа. На изотермических сечениях для 1550, 1600, 1650 и 1700° характерная для системы большая область несмешиваемости жидкостей разделяется на две отдельные области, между которыми находится участок, содержащий кристаллическую фазу ЗСаО -P206. Обнаруженное Трёмелем с сотрудниками [8] тройное соединение апатитовой структуры, обладающее областью гомогенности, подвергалось многочисленным исследованиям. Фикс и Бонгерс [1] приводят бинарный разрез между ЗСаО • • Р205 и точкой на стороне FeO—СаО, содержащей 15 вес.% СаО (рис. 151). Апатитовая фаза, плавящаяся приблизительно при 1570°, относится, по-видимому, к дальтонидам (на рисунке указан состав, являющийся основой). Na20 W 60 Вес.%
Фосфатные системы 151 Малисса и Джютте [2], анализируя железный апатит из шлака с помощью электронного микроанализатора, получили для FeO : : СаО : Р2Об [0.018-0.026] : [3.46-3.54] : 1. fe^.---~ ЗСаО-Рг05 Рг05 (1710°) ЦСаО-Рг05 '&;-' Мп 30 М 60 80 СаО Вес.% Рис. 150. Диаграмма состояния системы СаО—FeO—Р206 (по Трёмелю с сотрудниками). Рибу [4] синтезировал при 1400° апатитовую фазу состава: СаО — 55.5, Р205 —40.5, Fe203 — 3.9, FeO — 0.1 вес.%; гек- Рис. 151. Диаграмма состояния частной системы между ЗСаО-Р2Об и точкой на стороне FeO—СаО, содержащей 15 вес.% СаО (по Фиксу и Бонгерсу). \ бога/лая фосфором \ жидкость ^ 11 \ Апатит. фазяу£у$ь 15% СаО ЗСаО-Рг05 сагональной симметрии (а — 9.39, с = 6.90 А), с показателями светопреломления Ne = 1.668, No = 1.660; кристаллы одно-
152 Фосфатные системы осные, положительные. При 1435° обнаруживался распад с образованием ЗСаО-Р205, 4СаО-Р2Об и жидкости, содержащей преимущественно СаО и Fe203. Литература 1. F i х W., U. Bongers, Mikrochim. acta, SuppL III, 155, 1968. 2. Malissa H., W. Jiitte, Mikrochim. acta, Suppl. Ill, 164, 1968. 3. О e 1 s e n W., H. M a e t z, Arch. Eisenhuttenwes., 19, № 2, 111, 1948. 4. Riboud P., Compt. rend., 263C, № 18, 1054, 1966. 5. T г 6 m e 1 G., W. F i x, H. W. F г i t z e, Arch. Eisenhuttenwes., 32, № 6, 353, 1961. 6. Tromel G., W. Fix, К. К о с h, Arch. Eisenhuttenwes., 38, № 3, 177, 1967. 7. Tromel G., H. W. F г i t z e, Arch. Eisenhuttenwes., 30, № 8, 461, 1959. 8. Tromel G., E. G 6 r 1, H. W. F г i t z e, Arch. Eisenhuttenwes., 36, № 5, 327, 1965. Na20—CoO—P205, Cs20—CoO—P205 Кривовязов с сотрудниками [1] изучили частные системы NaP03—Со(Р03)2 и CsP03—Со(Р03)2 методом дифференциально- термического анализа. В первой системе обнаружено одно соединение NaP03-Co(P03)2, плавящееся инконгруэнтно при 869°. Эвтектика между этим соединением и NaP03 плавится при 609° и содержит 95 мол.% NaP03. Во второй системе установлено два соединения — GsP03 -Со(Р03)2 и 2CsP03-Co(P03)2, плавящиеся инконгруэнтно при 760 и 678°. Эвтектика между 2CsP03-Co(P03)2 и GsP03 содержит 83 мол.% CsP03 и плавится при 599°. Литература 1. Кривовязов Е. Л., Н. К. Воскресенская, Л. Л. Шу- тый, Б. Ф. Джуринский, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1280, 1972. Li20—В203—Р205 Систему изучали Тайен и Гюммель [1]. Получено два тройных соединения предполагаемого состава 22Li20 -HB^-ISP^ и 2Li20 -3B203 -Р205 путем проведения реакций в твердом состоянии или кристаллизацией стекол. Соединение 22:11:13 при 705° диссоцидрует на 2Li20 -P205 и яшдкость; соедцнецие 2;3:1 при 680°
Фосфатные системы 153 теряет кристаллическую структуру, не обнаруживая плавления. Диаграммы состояния разрезов LiP03—BP04, Li4P207—ВР04 и Li2B407—Li3P04 являются простыми эвтектическими, с эвтектика- ми, содержащими соответственно 3 мол.% ВР04 (~660°), 30 мол.% ВР04(~655°) и 25 мол.% Li3P04 (~902°). Стекло получалось в центральной части диаграммы (довольно далеко от линии В203— Р2Об). Электронномикроскопические снимки с увеличением 28 900 не показали присутствия несмешивающихся жидкостей. Литература 1. Tien Т. V., F. A. H u m m е 1, Journ. Amer. Ceram.vSoc, 44, № 8, 390, 1961. K20-B203-P205 Бергман [1] изучил частную систему (КР03)2—-К2В407 визуально-политермическим методом. Обнаружено три соединения (фазы). Фазы А (4КР03-К2В407) и В (ЗКР03.К2В407) плавятся конгруэнтно при 684 и 735°. Фаза С плавится с разложением при 761°. Характеристика трех эвтектик: 1) между КР03 и фазой А, 662°, И мол.% К2В407; 2) между фазами A^sl В, 586°, 31 мол.% К2В407; 3) между фазами В и С, 705°, 82 мол.% К2В407. Литература 1. Бергман А. Г., Журн. неорг. хим., 14, № 7, 1976, 1969. СаО-В203-Р205 Частный разрез ЗСаО -Р206—В203 изучен Бауэром [1] методами закалки и дифференциально-термического анализа (рис. 152). В области, примыкающей к борному ангидриду, наблюдается обширная область расслаивания жидкостей. При 1220° имеет место равновесие между а-Са3(Р04)2 и двумя несмешивающимися расплавами. Низкотемпературная Р-Са3(Р04)2 (а не а-Са3(Р04)2) растворяет несколько больше 20 мол.% В203. Максимальная растворимость наблюдается при 900° и уменьшается при возрастании температуры. Образование твердого раствора находится
154 Фосфатные системы в связи с появлением вакантных позиций в кристаллической решетке P-Ca3(POJ2. °С 1500 1300 1100Y 900 \Жидк. А к-С3Р+АУ &-С3Р+А аг-С3Р/А+8 Жидн.В Дде жид к. (А + В) ^ сс'С3Р + В р-СдРт.р + В \p-Wr.p.; L-J- 0 20 Са3(Р0ц)2 W 60 Мол. % 80 100 в2о3 Рис. 152. Фазовые отношения для разреза Са3(Р04)2—В203 (по Бауэру), Литература 1. Bauer HM Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., 102, № 1, 68, 1964. СаО—A1203—P205 Бук [1] получал стекла в частной системе СаО -Р205—А1203, стойкие против воздействия фтористоводородной кислоты. Пьерре [2] на основании опытов плавления конусов в высокочастотной печи построил диаграмму состояния частной системы А1203— ЗСаО -Р205 —простой, эвтектической. Эвтектика содержит 20 вес.% А1203, плавится при 1678°. Стоун с сотрудниками [4] определили методом закалки поля первичной кристаллизации в системе СаО—А1203—Р205 при температурах от 900 до 1600° (рис. 153). Область, примыкающая к стороне СаО—А1203, изучена приближенно. Установлено три эвтектики в области, примыкающей к Р205 (см. таблицу). Тройные эвтектики в системе СаО—А1203—Р2Об Поля, ограничивающие тройные эвтектики СаО • Р2Об-А1203 • ЗР205-А1203 • Р205 2СаО . Р205-СаО . Р205-А120, ■ Р205 ЗСаО . Р205-2СаО . Р2О5-А]960 • Р205 Температура, °С 905 920 1260 Состав, вес. % СаО 20.4 25 41 Al2Os 7.2 6 6 РЛ 72.4 69 53
Фосфатные системы 155 При ликвидусных температурах ниже 1600° не обнаружено образования тройных кальциево-алюминиевых фосфатов. Частные системы СаО -Р205—А1203 -ЗР205, 2СаО -Р205—А1203 .Р2Об и ЗСаО -Р205—А1203*Р205 эвтектические, с эвтектиками соответственно при 927 (20.8 вес.% СаО), 1296 (38.7 вес.% СаО) и 1348° Пг03 Рис. 153. Поля первичной кристаллизации в системе СаО— А1203—Р2Об (по Стоуну с сотрудниками). (39.0 вес.% СаО). Соединение 2А1203-ЗР2Об в тройной системе не обнаружено. Пьерре [3] в отличие от Стоуна с сотрудниками [4] утверждает, что эвтектика СаО -А1203, ЗСаО-Р206 и А1203-Р205 должна располагаться внутри треугольника указанных соединений по причине их конгруэнтного плавления, а поле ЗСаО -Р2Об не должно простираться левее линии ЗСаО-Р205—А1203, так как последняя система является простой, бинарной, эвтектической. Литература 1. Buck Е. С. Vitreous composition and articles made therefrom. U. S. Patent 1570202, 1926.
156 Фосфатные системы 2. Pierre S. St., Journ. Amer. Ceram. Soc, 37, № 6, 243,1954. 3. Pierre S. St., Journ. Amer. Ceram. Soc, 39, № 10, 361, 1956. 4. S t о n e P. E., E. P. E g a n, J. R. Lehr, Journ. Amer. Ceram. Soc, 39, № 3, 89, 1956. ZnO—Ge02—P205 Браун и Гюммель [1 ] изучили систему в субсолидусной области (обжиг до 1400°). На рис. 154 приведены треугольники сосуществующих фаз. Рис 154. Треугольники сосуществующих фаз системы ZnO—Ge02—Р2Об при 1400° (по Брауну и Гюм- мелю). Литература 1. Brown J. J.t F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 64, № 9, 419, 1965. Na20-Ti02-P205 Гетц и Нибергалл [2] получили титанофосфат натрия состава NaTi2(P04)3 (обжиг смеси NaF, Ti02 и фосфата натрия) с кубическими кристаллами плотностью 2.95 г/см2 и показателем светопреломления iV=1.877. Авторы сомневаются в существовании соединения Na6Ti6P703o, описанного Делимарским [1]. Литература 1. Д в л и м а р с к и й Ю. К., Доповда АН УРСР, № 4, 492,1962. 2. G 6 t z W., R. Niebergall, Naturwissensch., 56, JSTs if 35> 1969. ZnO ZZnO-QeOz QeOz Мал. %
Фосфатные системы 157 К20_ТЮ2-Р2Об Беляев и Сигида [1], изучив визуально-политермическим методом ряд частных разрезов, построили поверхность кристаллизации двух тройных частных систем: К2ТЮ3—K4P207—Ti02 и К3Р04—К4Р207—К2ТЮ3. На рис. 155 приведены диаграммы плавкости систем К2ТЮ3—K4P207, K2Ti03—Ti02 и К4Р207— Ti02. Первая система исследована только в частях, примыкающих к компонентам от 0 до 7 и от 82.5 до 100 мол.% К4Р207. Точки с температурами плавления 800 и 992° на кривой 1 не являются эвтектическими, и система К2ТЮ3—К4Р207 является нестабильным сечением тройной системы К20—ТЮ2—Р206. В системе К2ТЮ3—Ti02 образуются четыре соединения, из которых два с конгруэнтным плавлением (U и S на кривой 2) при 884 и 833° и два с инкон1 руэнтным плавлением (R и Р) при 863 и 939° и при 25 и 44 мол.% ТЮ2. Три эвтектические точки расположены при 4.0, 11.5 и 18.5% ТЮ2 и при 822, 817 и Рис. 155. Диаграмма плавкости систем К2ТЮ8—К4Р207 (jf), K2Ti03—Ti02 (2) и К4Р207-ТЮ2 (3) (по Беляеву и Сигида). 826° соответственно. В системе К4Р207—ТЮ2, изученной до 40% ТЮ2, обнаружена одна эвтектика при 31.5% TiOa и 700°. Фаза, кристаллизующаяся из расплавов, содержащих более 31.5% Ti02, по-видимому, является титанатофосфатом калия, аналогичным титанатофосфату натрия 6Na20 -3Ti02 -4Р2Об или Т1з(Р04)4 -4Na3P04. На рис. 156 приводится диаграмма поверхности первичной кристаллизации системы К2ТЮ3—К4Р207—ТЮ2. В системе шесть тройных точек, из которых три эвтектические и три переходные (см. таблицу). Между пирофосфатом и любым титанатом калия осуществляется такое взаимодействие, при котором образуется ортофос- фат калия и титанат калия в зависимости от соотношения концентраций титаната и пирофосфата калия. Таким образом, возможны следующие схемы реакций: а) при содержании до 50% К2ТЮ3: *K2Ti03+(i/+l)K4P207 -*К3Р04+Ж20.2ТЮ2.1/Р2Об (или ТЮ2);
158 Фосфатные системы Характеристика тройных точек в системе К2ТЮ3—K4P207—Ti02 Точка (рис. 156) Еу Я, Е» Е< Pi Р* Фазы К8Р04+К4РаО,+ +Т102 КзР04+/>+Т102 К3Р04+Д+5 KsP04+K,TiOs+tf K3P04+tf+S К8Р04+Р+Д Процесс Эвтектика » » » Инконгру- энтное плавление То же Состав, мол. °/ К2ТЮ3 6.0 58.0 83.0 92.5 91.5 72.0 К,Р,07 67.5 6.0 2.5 2.5 2.0 4.0 тю2 26.5 36.0 14.5 5.0 6.5 24.0 Температура, °С 690 854 790 790 794 818 б) при содержании более 50% К2ТЮ3: К2ТЮ3+К4Р207 ->► -► K3P04 -f более кислый титанат, чем исходный (или ТЮ2). (Ti02)2 кгпо$ го чо во во З9г° кчрго7 (826°) Мол.% (1090°) Рис. 156. Диаграмма поверхности первичной кристаллизации системы К2ТЮ8—К4Р207—ТЮ2 (по Беляеву и Сигида).
Фосфатные системы 159 Приведенные схемы реакций говорят о большей устойчивости ор- тофосфатов и кислых титанатов по сравнению с соответствующими кислыми фосфатами и метатитанатами. Литература 1. Беляев И. Нм Н. П. С и г и д а, Журн. неорг. хим., 3, № 2, 425, 1958. ВаО—ТЮ2—Р205 Харрисон [1] изучил субсолидусные фазовые отношения в системе, используя рентгенографический и петрографический методы. На рис. 157 изображены существующие в системе двойные и тройные соединения и треугольники сосуществующих фаз. В системе обнаружено четыре тройных соединения: 1) 2ВаО»ТЮ2^ Рис. 157. Треугольники сосуществующих фаз системы ВаО—Ti02—Р206 (по Харрисону). •Р206 (точка 32), плавится конгруэнтно при 1197° и имеет следующие максимальный и минимальный показатели преломления — 1.688 и 1.672 соответственно; 2) ВаО-ТЮ2-Р206 (точка 20), плавится конгруэнтно при 1428°, при 967° испытывает быстрое обратимое диморфное превращение, максимальный показатель преломления 1.84, минимальный 1.79; 3) 4ВаО.ЗТЮ2-Р205 (точка 34),
160 Фосфатные системы плавится инконгруэнтно при 1302° на ЗВаО«Р2Об и жидкость, показатель преломления -—1.71; 4) ВаО*4ТЮ2»ЗР205 (точка 27), плавится инконгруэнтно при 1368°, показатель преломления между 1.88 и 1.92. В дополнение к данным по двойным соединениям в системе ВаО—РаОб, описанным Глатцелем [2], Уврардом [4], Захариа- сеном [5] и Ланггутом с сотрудниками [3], Харрисон установил для двойного соединения ЗВаО«2Р2Об медленно проходящее обратимое диморфное превращение при 870°. Низкотемпературная модификация имеет максимальный показатель преломления 1.628 и минимальный 1.618. Высокотемпературная форма почти изотропна, с показателем преломления около 1.626. Литература 1. Harrison D. E., Journ. Electrochem. Soc, 107, № 3, 75, 1960. 2. Glatzel A., Bull. Nat. Res. Council, 118, 13, 1949. 3. Langguth R. P., R. K. Osterheld, E. Karl-Kroupa, Journ. Phys. Chem., 60, № 9, 1335, 1956. 4. О u v г а г d L., Ann. Chim. Phys., 6, № 16, 289, 1889. 5. Zachariasen W. H., Acta crystallog., 1, № 3, 263, 1948. k2o-v2o5-p2o5 Илларионовым с сотрудниками [1] изучен частный разрез V205—KP03, где получены соединения KP03-V206 и 4KP03-V206 (путем твердофазовых реакций соответственно при 300 и 380°), плавящиеся без разложения при 534 и 846°. Эвтектика л между V206 и KP03«V206, содержащая 0.33 мол. доли КР03, плавится при 507°. Эвтектика между КР03 и 4KP03-V206 плавится при 723°. Эвтектика между тройными соединениями содержит 0.7 мол. доли КР03 и плавится при 0 20 40 60 80 100 Рис. 158. Диаграмма состояния частной Vz0s Мол.% КР03 системы КР03-V206 (по Илларионову с сотрудниками). 490°. На термограммах обнаружен эффект, соответствующий полиморфному превращению КР03 (рис. 158). your
Фосфатные системы 161 Литература 1 Илларионов В. В., Р. П. Озеров, Б. В. Кильдишева, Журн. неорг., хим., 5, № 12, 2802, 1960. ZnO-V205-P205, ZnO-Nb205-P206, ZnO-Ta205-P206 Браун и Гюммель [1] изучили системы в субсолидусной области и построили треугольники сосуществующих фаз (рис. 159, а, б). В частной системе Zn3(P04)2—Zn3(V04)2 (рис. 160) между 18 и 28 мол.% Zn3(V04)2 ниже 835° обнаружена бертоллидная фаза Л. Мол. % Мол. % Рис. 159. Треугольники сосуществующих фаз систем ZnO—V206—Р206 (а) и ZnO—Nb205—Р2Об (б) (по Брауну и Гюммелю). В соединении VP05 (плавится с образованием стекла при 750°) растворяется около 10 мол.% V206. Впервые обнаруженное соединение 2ZnO-2Nb206'P206 с объемнотетрагональной ячейкой плавится без разложения при 1232°, изоструктурно тетрагональному 2Nb206»Ta205 [2]. Соединение NbP06 подвергается полиморфному превращению при 985°. 11 В. П. Барзаковский
162 Фосфатные системы °с 1200 1000 800 600 400 0 Zn3 Р - I I (PL •ZjPr.p. / в-г3Рт.Р*ж -ZjPT.p. ^i' 1 oc-Z3Pr.p. + A т.р. г (' ес-23Рт.р. +А т.р. А т.р. 1 1 0 Ж 1 775±10° Ат.р+НГ-*^_~~-~ 7 3 ^Лк.Р'Л \ AT.p.+j-ZsVr.p. ' //7 y-Z*VT.p.+ B-Z3VT.p.\-// ft 551±5° t 3 н Г з и -у-у ^ i{ p-Z3Vr.p+AT.p. \Ф\\& p-Z3Vr.p.+cc-Z3 Vr.p. Ч-^ , ' • , i ' / W 60 80 100 Мол.% Zn3(№4)2 Рис. 160. Диаграмма состояния частной системы Zn3(P04)2—Zn3(V04)e (по Брауну и Гюммелю). Литература 1. Brown J. J., F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 64, № 9, 419, 1965. 2. M о h a n t у G. P., L. J. F i e g e 1, J. H. H e a 1 y, Acta crystallogr., 15, № 11, 1190, 1962. MgO-W03-P205 Бродичко с сотрудниками [1] изучили частную тройную систему MgO —Mg3(P04)2—MgW04, пользуясь высокотемператур- ным микроскопом. Обнаружено ЩО Mgv одно Tp0jjHoe соединение 4MgO • ^ ' -P205-W03, плавящееся кон- 4 груэнтно при 1260° (рис. 161). Эвтектика 1235° содержит Рис. 161. Диаграмма состояния частной тройной системы MgO— MgW04 20 U0 60 80 М?3(Р0*)г Mg3(P04)2-MgW04 (по Бродичко Мол.% с сотрудниками)
Фосфатные системы 163 17.2 мол.% MgO, 51.4 мол.% Mg3(P04)2 и 31.4 мол.% MgW04; эвтектика 1230° содержит 14.6 мол.% MgO, 29.3 мол.% Mg3(P04)2 и 56.1 мол.% MgW04. Литература 1 Бродичко Д. О., В. К. Я н о в с к и й, В. А. К о п ц и к, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 12, 2158, 1968. Zr0> Zr02-W03-P206 Система изучалась Мартинеком и Гюммелем [1 ] в субсолидус- ной области (обжиг в запаянных платиновых капсулах). Установлено образование тройного соединения 2Zr02»W03-P205, плавящегося выше 1750°, но уже при 1600° подвергающегося некоторому распаду. На рис. 162 представлены треугольники сосуществующих фаз для 1125°. Линия, соединяющая тройное соединение и ZrW208, существует только выше 1105°. Твердых растворов 2rwo < Рис. 162. Треугольники сосуществующих фаз системы Zr02—W03—P206 при 1125° (по Мартиыеку и Гюм- мелю). (2гО)гРг07 2гРг07 И/г03(Р0и)2 Мол.% между 2Zr02-W03-P205 и другими соединениями не обнаружено. Отмечается возможность получения неравновесных соединений вследствие большой устойчивости метастабильной формы соединения (ZrO)2P207 и трудности протекания реакций с W03. Литература 1. Marti nek Ch. A., F. A. Hummel, Journ. Amer. Ceram. Soc.t 53, № 3, 159, 1970. 11*
СИСТЕМЫ С ОКИСЛАМИ ВАНАДИЯ Li20-MgO-V203 Петцольд и Кордес [1] показали, что в частной системе MgO— LiV02 (обжиг при 1030°) образуется непрерывный ряд твердых растворов. Кубические изотропные кристаллы (от 0 до 60 мол.% LiV02) при дальнейшем увеличении LiV02 переходили в гексагональные, анизотропные со структурой типа NaHF2. Литература 1. Petzoldt J., E. К о г d e s, Zs. anorg. allgem. Chem., 338, № 1—2, 69, 1965. Li20—CdO—V203 Ройтер и Мюллер [1] изучили частную систему Li2V204— CdV204 в субсолидусной области. Обнаружена ограниченная взаимная растворимость с обоих краев ~ 5 мол.%, с параметрами элементарной ячейки предельных твердых растворов 8.673 (на основе CdV204) и 8.264 А (на основе Li2V204). Литература 1. Router В., К. Mull or, Zs. anorg. allgem. Chem., 368, № 3—4, 174, 1969. Li20—VO—V203 Ройтер с сотрудниками [1] изучили частную систему V0— LiV02 (обжиг смеси Li20, VO и V203 при 1000°) ^Полученные ограниченные твердые растворы можно выразить формулой Li^V^O.
Системы с окислами ванадия 165 При значении х от нуля до 0.27 наблюдалась однородная фаза на основе VO, выше 0.45 получалась гомогенная область фазы LiV02 с гексагональной структурой. Литература 1. Reuter В., R. Weber, J. J a s k о w s k у, Zs. Elektrochem., Ber. Bunsengesel. phys. Ghem., 66, № 10, 832, 1962. MgO-V203-V02, ZnO-V203-V02, CdO-V203-V02, MnO—V203—V02, CoO—V203—V02 Турн с сотрудниками [1] изучили частные системы MeV204— V02 в субсолидусной области (обжиг в запаянных кварцевых трубках). Установлено образование ограниченных твердых растворов на основе MeV204. Предельный состав определяется следующими значениями х в формуле (1— х) MeV204-2:rV02. Для MgO: 1000°, х=0.420; 400°, я=0.23; для ZnO: 1000°, я=0.333; 1200°, я=0.502; для CdO: 900°, я=0.044; для МпО: 900°, #=0.260; комнатная температура, я»0.2; для СоО: 900°, #=0.332; 400°, хяА2. Литература 1. Turne G., J. S с h a f f n e г, В. С г о s, Compt. rend., 272C, № 13, 1219, 1971. FeO-V203-V02 Роджерс с сотрудниками [2] изучили частную пшинельную систему FeV204—Fe2V04 (обжиг при 1000° смеси Fe203 и V208 в атмосфере СО+Ш2 при различном соотношении этих газов). Получен непрерывный ряд твердых растворов Fe1+a.Vj_e04. При понижении температуры ниже 140° К происходит искажение кристаллической решетки и переход кубической системы в тетрагональную и даже ромбическую. Искажение кубической решетки наблюдалось для значений х < 0.625. При более высоких значениях х для изученных температур (выше 77° К) решетка остается кубической. В пределах составов 0.05 <^ х ^ 0.15 наблюдалось двукратное изменение: при промежуточных температурах структура тетрагональная с с/а < 1 (примерно 0.98—1.0), а при более низких температурах она становится ромбической.
166 Системы с окислами ванадия На рис. 163 приводится по [2] качественная приблизительная фазовая диаграмма Ге1+яУа_ЛО4(0 ^ х ^ 1) для низких темпера- ратур. Воробьев с сотрудниками [1] путем частичного восстановления водородом шпинели Fe22 +V4 +04 смогли изучить частную систему W 120 100 +1 г-- '! О ! 0.0 ГеУг0ь 0.2 ОЛ 0.6 0.8 1.0 FezV0„ Рис. 163. Качественная фазовая диаграмма ¥ех±хУ2-х®4, (0 ^ я < 1) (по Роджерсу с сотрудниками). С — кубическая фаза; Т, — тетрагональная (с/а >1); Тг — тетрагональная (с/а < 1); О — ромбическая. Fe2V04—FeV204 в субсолидусной области (1000—1100°). Установлено образование непрерывных кубических твердых растворов, параметр элементарной ячейки которых несколько выше среднеарифметической величины (см. также [2, 3]). Литература 1. Воробьев Ю. П., Е. Г. Б о г ачев а, Г. И. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 6, 948, 1968. 2. Rogers D. В., R. J. А г п о 11, A. Wold, J. В Journ. Phys. Chem. Solids, 24, № 3, 347, 1963. 3. R о s s i t e г M. J., Journ. Phys. Chem. Solids, 26, № 4, 775, 1965 Ч у ф а р о в, Изв. G о о d e n о u g h, Na20-K20-V205 Захарченко [1] изучил частную систему NaV03—KV03, обнаружив непрерывные твердые растворы. Фотиев с сотрудниками [2, 3] рассматривают состав KNa2(V03)3 как отдельное соединение, плавящееся инконгруэнтно при 550°, образующее кристаллы моноклинной сингонии, оптически двуосные, положительные, с iVg=1.965, iVp=1.750. Литература 1. Захарченко М. А., Журн. неорг. хим., 2, № 9, 2178, 1957. 2. Ф о т и е в А. А., М. П. Г л а з ы р и н, Л.Л.Сурат, Труды Инст. хим. Уральск, фил. АН СССР, вып. 9, 73, 1966. 3. Фотиев А. А., А. А. И в а к и н. Ванадиевые соединения щелочных металлов и условия их образования. (Труды Инст. хим. Уральск. фил. АН СССР, вьщ. 19). Свердловск, 1970.
Системы с окислами ванадия 167 K20-Cu20-V205, K20-Ag20-V205 Раво [1] изучил частные системы KV03—AgV03 и KV03— CuV03 (нагревание при 450°, давление кислорода 0.2 атм., отжиг при 300°). Обнаружены области гомогенности (фазы «р и срх), содержащие в первой системе от 45 до 62 мол.% AgV03 и во второй — от 17 до 42 мол.% CuV03, ромбической структуры (типа KV03), с параметрами элементарной ячейки (при 33 мол.% CuV03): а=5.61, 6=11.29, с=5.28 А. Литература 1. Raveau В., Rev. chim. mineral., 4, № 3, 729, 1967. Rb20-Ag20-V205 Далишауш с сотрудниками [1 ] изучили частную систему RbV03—AgV03 методом дифференциально-термического анализа. Обнаружено тройное соединение RbAgV2Oe, подвергающееся полиморфному превращению при 370°, причем каждая модификация образует твердый раствор с AgV03. Твердый раствор образуется на основе AgV03 с предельным содержанием 5 мол.% RbV03 (при 380°). Литература 1. Dalichaouch S., R. Bathie, D. Bodiot, Compt. rend., 274C, № 3, 275, 1972. Na20—CaO—V2Ob Молева и Коровяченко [1] ориентировочно изучили участок, ограниченный соединениями CaO, NaV03 и V205, методом термографии на сплавленных образцах. В частной двойной системе Ca(V03)2—NaV03 установлена одна эвтектика (520°, 47 вес.% NaV03) и образование твердых растворов на основе NaV03 (с содержанием до 10—15 вес.% Ca(V03)2), подвергающихся экзотермическому превращению при 455°. В частной двойной системе Ca2V207—NaV03 обнаружена эвтектика (590°, -60 вес.% NaV03) и твердые растворы на основе NaV03 с содержанием до 10—15 вес.% Ca2V207. В частной двойной системе NaV03—CaO наблюдается растворимость окиси кальция в натриевом ванадате; так, сплавы с 6 и 8 вес.% СаО однофазны. Литература 1. М о л е в а Н. Г., Ф. К. Коровяченко, Журн. нсорг. хим., 11, № Ю, 2383, 1969.
168 Системы с окислами ванадия ZnO—NiO—V205 Нат и Гюммель [1 ] изучили частную двойную систему a-Zn3(V04)2—Ni3(V04)a в субсолидусной области (обжиг при 750°), когда устойчива (до 795°) низкотемпературная а-модифика- ция ортованадата цинка. Установлен непрерывный ряд твердых растворов; межплоскостные расстояния d уменьшаются с увеличением содержания Ni2+. Литература 1. N a t h D. К., F. A. H u m m e 1, Mater. Res. Bull., 3, № 7, 585, 1968. MgO—Fe203—V205 Телье [1 ] изучил частную двойную систему MgFe204—«Mg7V2012» в субсолидусной области (обжиг при 550—600°). Соединение «Mg7V2012» в чистом виде не выделено, но образование ограниченных шпинельных твердых растворов (до 10 мол.% «Mg7V2012») указывает на его стабилизацию в результате образования твердого раствора. Литература 1. Tellier J.-С, Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967. NiO-Fe203-V205 Барзак [1], производя обжиг смесей NiO, V206 и Fe203 (гематит) при 730°, доказал совместную растворимость небольших количеств (в сумме менее 10 вес.%) окисей никеля и ванадия в гематите. Путем измерения ширины пиков на дифрактограммах и отношения высоты пиков к их ширине были получены доказательства того, что V5+ совместно с Ni2+ входят в твердый раствор гематита, замещая в нем железо. По-видимому, происходит замещение трех ионов Fe3+ (ионный радиус 0.64 А) на два иона Ni2+ (ионный радиус 0.69 А) и один ион V5+ (ионный радиус 0.59 А). Ванадаты никеля или тройное соединение из окислов ванадия, никеля и железа при изученных небольших концентрациях Ni и V установлены не были. Литература 1. Barczak V. J., Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 10, 541, 1965.
Системы с окислами ванадия 169 ZnO—Ge02—V205 Браун и Гюммель [1] построили треугольники сосуществую- щих в субсолидусной области фаз (рис. 164). Растворимость Ge02 в пятиокиси ванадия не превышает 5 мол.% при 600°. ZnQ-Vz05 ZZnO-Vz05/ 3ZnO-V205£\ Рис. 164. Треугольники сосуществующих фаз системы ZnO—Ge02—V206 (по Брауну и Гюммелю). Литература 1. Brown J. J., F. A. Hummel, Trans. Brit. Geram. Soc, 64, № 9, 419, 1965. PbO-V02-V205 Даррье с сотрудниками [1] изучили свинцовые ванадиевые бронзы, получаемые обжигом смеси (1— х) V206 +#(V02)2 +а;РЬО в эвакуированных сосудах при 650° (90 час). Обнаружены две фазы общей формулы [Pb^VfJ^jVI+lOe- Ромбическая а-фаза образуется при 0 < х ^ 0.01, моноклинная р-фаза — при 0.15 < < х ^0.33. а-фаза рассматривается как твердый раствор ионов РЬ2+ в решетке V206, (J-фаза имеет структуру p-Na^VaC^ с федоровской группой C2lm. Литература 1. D а г г i e t J., R. M ii h 11, J. G a 1 у, Bull. Soc. franc, mineral., cri- stallogr., 92, № 1, 17, 1969. ZnO 22nO'Qe02 Мол.%
170 Системы с окислами ванадия ZnO—Nb205—V205, ZnO—Ta,05—V20 2V5 Браун и Гюммель [1] изучили системы в субсолидусной области. Впервые обнаружены соединения NbV06 (плавится при 1250°) ZnO-Vzo5 2ZnO-V205 32пО-Уг05 Pz05'Ws ZnO 3ZnO'Nb205 Zn0-Nbz05 Nb205 Мол.% Рис. 165. Треугольники сосуществующих фаз системы ZnO— Nb206—V206 (по Брауну и Гюм- мелю). и TaV05 (плавится при 1480°, полиморфное превращение при 885°). Треугольники сосуществующих фаз системы ZnO—Nb206— V205 приведены на рис. 165. Литература 1. Brown J. J., F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 419, 1965. I, № 9, Na20-U03-V205 Лопец де Родригец с сотрудниками [2 ] изучили частную двойную систему Na2U207—V205 в субсолидусной обл сти (обжиг при 400—-1000°). Получено три соединения, формулы которых установлены в результате магнетохимических и спектроскопических исследований: ортованадат натрия и уранила NaU02V04, уранилтриметаванадат натрия Na[U02(V03)3] и описанное ранее Ковбой с сотрудниками [1 ] комплексное соединение Na2U207» • 7V205, диссоциирующее при 700°. Литература 1. К о в б а Л. М., В а н Ши-хуа, Е. И. Сироткина, ДАН СССР, 148, № 1, ИЗ, 1963. 2. Lopez de Rodriguez E., Ch. Dion, J.-M. L e г о у, Compt. rend., 270C, № 11, 1015, 1970.
НИОБАТНЫЕ СИСТЕМЫ Li О—Na20—Nb00, 2V5 Нитта [2] изучил частную систему LiNb03—NaNbOg вблизи NaNb03 в субсолидусной области (обжиг до 1000°, высокотемпературная рентгенография). Твердые растворы на основе NaNb03 в соответствии с его полиморфизмом образуют-псевдомоноклин- Рис. 166. Диаграмма фазовых соотношений системы LiNb03— NaNb03 в субсолидусной области (по Нитта). 0 ОМ 0.08 0.12 NaNb03 LiNM3 + х 6 формуле(На^хИх)НЪ0ъ ную, псевдотетрагональную и псев до кубическую, переходящую в кубическую, модификации (рис. 166). Дамбекалне с сотрудниками [1], изучая ту же систему, обнаружили ограниченную взаимную растворимость 12 мол.% LiNb03 и 8—10 мол.% NaNbOg (эти твердые растворы сохраняют структуру псев до ильменита, свойственную LiNb03). Литература 1. Д а м б е к а л и е М. Я., Э. Ж. Ф р е й д е н ф е л ь д, Г. Д. Я н с о н, в сб.: Методы получения и анализа ферритовых сегнето- и пьезоэлектрических материалов, вып. 1, Донецк, 81, 1970. 2. N 1 11 а Т., Journ. Amer. Ceram. Soc, 51, № И, 626, 1968.
172 Ниобатные системы LLO—K90—Nb90 2V5 Скотт с сотрудниками [2] методом дифференциально-термического анализа изучили часть системы (рис. 167), в которой на- С Щ0В КЩ06 (1234°) Kz0 80 60 40 20 LUO Мол.% K*Nb6017 П163°) KN103 (Ю62% А 60 50 40 30 Мол. % Кг0 20 Рис. 167. Область вольфрамовых бронз и прилегающих к ней фаз в системе Li20—K20—Nb206 (по Скотту с сотрудниками). ходятся тройные растворы — «вольфрамовые бронзы» (заштрихованная область), расположенные выше линии KNb03—LiNb03 Nbz05 Kz0'3Nhz05 м+кго-зньго5тЬ'ш W+ZK20-3Nbz0s^ v ZKz0-3Nb205'' liz0-№z05 Рис. 168. Диаграмма состояния системы Li20— К20—Nb206 в области, прилегающей к Nb206 (по Та- куро и Кацуо). Kz0-Nb205Tw+xy Мол. % Liz0-Nbz05 \3Liz0-Nbz05 Li20 (т. е. богаче Nb206 и не включающие в себя состава K3Li2Nb5015). Тройная эвтектика при 955° имеет состав 32 мол.% К20,
Ииобатные системы 173 26.3 мол.% Li20, 41.7 мол.% Nb205. Авторы изучили сечение системы при постоянном содержании К20 30 мол.%. Вершина купола твердых растворов находится при 63 мол.% Nb205. «Вольфрамовые бронзы», тетрагональные до 55 мол.% Nb205, переходят затем в ромбические. Янсон с сотрудниками [1 ] обнаружили ограниченную взаимную растворимость в частной системе LiNb03—KNb03 с соответствующими предельными концентрациями: 10—11 мол.% LiNb03 и 5 мол.% KNb03. Такуро и Кацуо [3] изучили часть системы, примыкающую к Nb206 (обжиг при 920—1200°). На рис. 168 показана область «вольфрамовых бронз» (FP), состоящая из трех участков: / и 77 — с тетрагональной решеткой, III — с ромбической. 2. Литература Янсон Г. Д., М. Я. Дамбекалне, Э. Ж. Фрейденфельд, в сб.: Методы получения и анализа ферритовых сегнето- и пьезоэлектрических материалов, вып. 1, Донецк, 68, 1970. Scott В. А., Е. A. G i e s s, B.L.Olson, G.Burns, A. W. S m i t h, D.F.O'Kan e, Mater. Res. Bull., 5, № 1, 47, 1970. Takuro I., K. Kazuo, Japan. Journ. Appl. Phys., 9, № 12, 1541, 1970. Na20—SrO—Nb205 Исупов и Косюков [1], Чапек [2], Теннери [3] изучили в суб- солидусной области частную систему Sr(Nb03)a—NaNb03, в ко- Рис. 169. Диаграмма фазовых переходов твердых растворов типа Na^Sr^NbOs (по Теннери). 0 0.20 0Л0 NaNb03 SrlNb03)2 -* х В формуле
174 Ниобатные системы торой образуются твердые растворы Na^Sr^NbOg. На диаграмме Теннери (до я=0.5) показаны три типа твердых растворов в соответствии с модификациями NaNb03, а также небольшая область псевдоромбоэдрических твердых растворов (рис. 169). Исупов и Косюков полагали, что твердые растворы образуются до я=0.25. Литература 1. Исупов В. А., В. И. Косюков, Физика тверд, тела, 1, № 6, 929, 1959. 2. Capek R. G. Solid solutions of sodium niobate and selected non-perov- skite niobates. Ph. D. Thesis, Univ. Illinois, 1961, 68 pp. (Dissertat. Abstr., 22, 3562, 1962). 3. Tennery V. J., Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 7, 376, 1966. K20—SrO—Nb205 Скотт с сотрудниками [3] изучили частную систему KNb03— SrNb2Oe методом закалки и дифференциально-термического анализа (рис. 170). Обнаружены соединение KSr2Nb6015 и твердые °С 1500Y 1W0 1300 1200 У 1100 О KNb03 \ ж / Бронзоб. т.р. | г/ +ж \V шо3 т.р. ! 1 +бронзоб. т.р. [ J 1 1 L imojMQ к: i Iwj + 1 1 J Рис. 170. Диаграмма состояния частной системы KNb03—SrNb206 (по Скотту с сотрудниками). 20 W 60} 80 100 KSrzNb501s SrNbz06 Мол. % растворы на его основе типа тетрагональной вольфрамовой бронзы в пределах от 59 до 87 мол.% SrNb206 (для 1478°). Сегнетоэлектрические и оптические свойства твердых растворов описаны в [1, 2].
Ниобатные системы 175 Литература 1. Burns G., E. A. Giess, D. F. O'Kane, В. A. S с о 1t, Bull. Amer. Phys. Soc, 12, № 7, Ю78, 1967. 2. G i e s s E. A., G.Burns, D. F. О* К a n e, A. W.Smith, Appl. Phys. Lett., 11, № 7, 233, 1967. 3. S с о 11 B. A., E. A. G i e s s, D. F. О' К a n e, G. В u г n s, Journ. Amer. Ceram. Soc, 53, № 2, 106, 1970. Na20—BaO—Nb206 Систему исследовали Скотт с сотрудниками [3], Каррутерс и Грассо [1] и Гисс с сотрудниками [2]. Скотт методом дифференциально-термического анализа изучил частную систему NaNb03—BaNb2Oe (рис. 171). Обнаружено соединение NaBa2Nb6015 псевдотетрагональной структуры с ши- °С 1500 то 1300 1200 О 20 40 60 80 100 NaNl03 Мол.% ВаЩ06 Рис. 171. Диаграмма состояния частной системы NaNbOg—BaNb2Oe (по Скотту с сотрудниками). рокой областью гомогенности — от 62 до 83 мол.% NaNb08 («кислородная бронза»). Твердый раствор на основе NaNb03 содержит около 2 мол.% BaNb2Oe. Эвтектика 1356° содержит 23 мол.% BaNb2Oe, эвтектика 1432° — около 85 мол.% BaNb2Oe. Параметры элементарной ячейки NaBa2Nb5015: а=17.59, Ь=17.62, с=3.989 А (индицированы в ромбической системе) — увеличиваются с повышением содержания BaNb206. J kf*° ^^^— \ N^^ 1356° Н NaNl03 т.p. LI + т. р. типа бронзы К 1 NaNb03 т.р. 1 —— • L __ L шьгав*ж ш\ №8° 5 «п * с» £ . типа & Ч) ■ >» с» «о 55 § "Т щг°\ з* г? ^ ^> типа BaNl
176 Ниобатные системы Кроме того, обнаружены соединения BaNa2Nb207 с примитивной кубической структурой и NaBaNb04 с псевдокубической элементарной ячейкой (а0=4.14 А). 5 мол.% NazO 7Mon.°/aNazO , 10 мол.% Naz0 J 12 мол.% Na20 / Рис. 172. Изотермическое (отнесенное к комнатной температуре) сечение части системы Na20— BaO—Nb206 (по Каррутерсу и Грассо). На рис. 172 (по [1], получено методом закалки) представлено изотермическое сечение части системы для комнатной температуры. Поле «бронзовых» твердых растворов |3 граничит с полями ЗВаО • •5Nb206 (х), BaNb2Oe (a), 5Ba0.2Nb206 (cp), Na2BaNb207 (о) и NaNb03 N. Литература 1. Carnithers J. R., M. G г a s s о, Mater. Res. Bull., 4, № 7, 413,1969. 2. Giess E. A.,B. A. S со 11, B.L.Olson, G.Burns, D. F. O'Kane, Journ. Amer. Ceram. Soc, 53, № 1, 14, 1970. 3. S с о 11 B. A., E. A. G i e s s, D. F. O'Kan e,^ Mater. Res, Bull., 4, № 1, 107, 1969. K20—BaO—Nb205 Скотт с сотрудниками [2] изучили частную систему KNb03— BaNb2Oe методом закалки и дифференциально-термического анализа (рис. 173). Обнаружено соединение KBa2Nb5015 и на его основе твердые растворы типа тетрагональной вольфрамовой бронзы, распространяющиеся в сторону BaNb206 (до 75 мол.% последнего). Параметры элементарной ячейки двойного ниобата: а=12.541, с=4.022 А. Диэлектрические свойства KBa2Nb6016 описаны в [1]. NaNW3l 1— L ^ L ^ BaNhz0$ (50 ~Naz0 30 20 10 Мол. %
Ниобатные системы ill °С 1500 1400 1300 1200 1100 Рис. 173. Диаграмма состояния частной системы KNbOs—BaNb2Oe (no Скотту с сотрудниками). jqqq .0 20 W 60 80 100 KNb03 Мол.°/о BaNb206 Литература 1. G i e s s Е. А., В. A. S с о 11, G.Burns, D, F. O'Kane, A. Seg- miiller, Journ. Amer. Ceram. Soc, 52, № 5, 276, 1969. 2. S с о 11 B. A., E. A. G i e s s, D. F. О' К a n e, G. Burns, Journ. Amer. Ceram. Soc, 53, № 2, 106, 1970. CaO—BaO—Nb205 Смоленский с сотрудниками [2] установили, что в частной системе BaNb2Oe—GaNb206 при содержании от 20 до 40 мол.% GaNb2Oe образуются твердые растворы, обладающие сегнето- электрическими свойствами. Отношение ale в решетке твердого раствора весьма близко или равно единице, отсюда можно заключить, что она обладает ромбической структурой типа PbNb206, для которого отношение ale равно 1.017. Выше температуры Кюри эти сегнетоэлектрические образцы обладают тетрагональной структурой. Ниже точки Кюри вероятной пространственной группой для сегнетоэлектрических образцов (Ва, Ca)Nb2Oe является C\\=Cm2m, а выше точки Кюри — D\h=Pblmbm [1]. Литература 1. Исмаилзаде И. Г., Кристаллография, 5, № 2, 268, 1960. 2. Смоленский Г. А., Я. М. Ксендзов, А. И. Аграновская, С. Н. П о п о в, в сб.: Физика твердого тела, 2, Изд. АН СССР, М., 244, 1959. Г №9°\ Ж ВаМЪг06+Ж^>\ \ У^1391°\ / БронзоВ. т.р £ / +Ж ^ \ / *а г / to / § и КШ3т.р. ШЗо I/ KNb03 т.р. | +бронзо6. т.р. Ll_ i. i • с*. •ё 2 1 1 1 1 с? «8е 12 В. П. Барзаковский
178 Ниобатные системы SrO—BaO—Nb00, ZSrQ-5Nbz05 SrO-NlzQ5 ZSrO-NbzOs 5SrO-2NbzOt SrO BaO-3Nbz05 1 ZBa0-5Nlz0L л Ba0-Nbz05 BaO Смоленским с сотрудниками [3] показано, что в частной системе BaNb206—SrNb206 при содержании от 25 до 65 мол.% SrNb206 образуются твердые растворы, обладающие сегнетоэлек- трическими свойствами. Из температурной зависимости положения дифракционных максимумов 684«1—864а, для состава (Ва0 7б Sr0 25) Nb206 (этим отражениям отвечают углы 0=35°33' и З5°38') видно, что при 200° оба максимума сливаются в один, т. е. низкотемпературная ромбическая модификация переходит в тетрагональную. Сегнетоэлектрические образцы в системе BaNb2Oe—SrNb2Oe Nbz0$ пРи температурах ниже точки Кюри обладают ромбической, типа PbNb2Oe, а выше точки Кюри — тетрагональной структурой. Ниже точки Кюри вероятной пространственной группой для сегнето- 5BaQ-ZNbz05 электрических образцов (Ва, Sr)Nb206 является C\l=Cm2m, а выше точки Кюри — D\h=PHImbm [1 ]. Каррутерс и Грассо [4 ] изучили систему в субсо- лидусной области (обжиг при температуре на 50° ниже солидусной). Для частных сечений: SrNb2Oe—BaNb2Oe и сечения при постоянном содержании ВаО 25 мол.% — приведены диаграммы состояния. Авторы установили наличие трех участков тройных твердых растворов со структурой вольфрамовой бронзы (рис. 174): 1) в сечении SrNb2Oe—BaNb2Oe (/); 2) на основе соединения BaO-3Nb206 в сечении Ba0.3Nb206—2Sr0.5Nb205 (IV)\ 3) на основе соединения 3BaO«5Nb205 (III). Все перечисленные фазы тетрагональной структуры. Фаза 7" имеет участок 77, где происходит ромбическое искажение. Изучение сечения SrNb206—BaNb2Oe показало, что вольфрамовая бронза расположена в области от 20 до 80 мол.% BaNb206 и максимальная температура плавления (1487°) находится при 50 мол.% BaNb2Oe. Вблизи SrO.Nb205 и BaO-Nb205 имеются небольшие области твердых растворов, граничащие с двухфазными областями. Кузьминов с сотрудниками [2] получали монокристаллы Sr0 75Ba0 25Nb206 методом Чохральского при температуре 1490°. Кристаллы имели тетрагональную решетку типа вольфрамовой W 60 Мол. °/о Рис. 174. Диаграмма состояния системы BaO—SrO—Nb206 (по Каррутерсу и Грассо).
Ниобатные системы 179 бронзы, их плотность 5.23 г/см3. Фазовый переход наблюдался при ~60°. Литература 1. Исмаилзаде И. Г. 2. Кузьминов Ю. С. Л. Г. Ляпунова, 1969. 3. Смоленский Г. А., Я. М. Ксендзов, А. Г. Аграновская, С. Н. П о п о в, в сб.: Физика твердого тела, 2, Изд. АН СССР, М., 244, 1959. Carruthers J. R., M. Grass о, Journ. Electrochem. Soc, 117, № 11, 1426, 1970. 4. Кристаллография, 5, № 2, 268, 1960. Э. М, Новикова, К. Я. Т у р к и н а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № И, 1982, Na20—CdO—Nb205 Диаграмма состояния системы ниже субсолидуса по данным Алешина и Роя [1] представлена на рис. 175. Количественное соотношение между перовскитом и пирохлором определялось в системе NaNb03—CdNb206—Cd2Nb207. Если смеси Cd2Nb207— NaNbOg нагревать на воздухе, то потеря CdO передвигает CdNb206 (1385°) Рис. 175. Схема фазовых соотношений в частной системе NaNb03—CdNb2Oe-Cd2Nb207 (no Алешину и Рою). NaNhO* (1390°) CdLNb207 (1375°) Cd0\ составы на соединительную линию CdNb2Oe—NaNb03 с образованием твердых растворов CdNb206 в NaNb03 до 25 мол.% (заштрихованный участок). При определении точки плавления Gd2Nb207 (пирохлорный тип структуры, 1375°) происходит быстрое испарение CdO, которое ведет к составу CdNb2Oe (колумби- товый тип структуры). Последний плавится иыконгруэнтно, и ликвидус быстро опускается до -—1250° (если предотвратить улетучивание). Между NaNb03 (перовскитовый тип структуры) и Cd2Nb207 существует эвтектика при ~1300°. Литература 1. А 1 е s h i n E., R. R о у, Journ. Amer. Ceram. Soc, 45, № 1, 18, 1962. 12*
180 Ниобатные системы Na20—РЬО—Nb206 Франкомб и Льюис [1] изучили структуру фаз, фазовые превращения и диэлектрические свойства твердых растворов перовски- тового типа между NaNb03 и PbNb206 до примерно 35%-го замещения атомов натрия на атомы свинца и вакансии. В шихту изученных образцов вводился некоторый избыток Nb205 против стехиометрического отношения компонентов NaNb03 и PbNb2Oe, что давало несколько более плотные образцы без заметного изменения температур превращения фаз. °С 700 100 v Фаза типа > NaNbOz \ Кубическая Хч однократная, параэлектрик Фаза типа РЪЩ06 Переход к <w, однократной '^ч. фазе \Тетрагональна^о^ ^многократная, \х ферроэлектрик Ромбическая*0, многократная, ферроэлектрик 0 NaNb03 20 Ц0 Мол.% 75 100 РЬЩ06 Рис. 176. Структурная принадлежность фаз в системе (100-s)2NaNbO3- zPbNb206 (по Франкомбу и Льюису). 1 — фазовые пограничные кривые, определенные диэлектрическими измерениями; 2 — то же по рентгенографическому исследованию. На основании изучения диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры для твердых растворов ниобатов натрия и свинца предполагается, что твердый раствор PbNb2Oe в решетке типа NaNbOg достигает максимума примерно при #=35. PbNb2Oe (#=100) является сам по себе ферроэлектриком с точкой Кюри, по данным Гудмина [2], равной 570°. Составы ниобатов натрия и свинца с х > 50 показывают зависимость диэлектрической проницаемости от температуры, позволяющую предполагать ограниченный твердый раствор натрия в решетке типа PbNb2Oe. Рентгенографическое изучение керамических образцов показало, что при 0 <С х < 25 образуется одна фаза, сходная по структуре с чистым ниобатом натрия. При х > 25 структура становится тетрагональной и эффект сверхрешетки постепенно исчезает, так
Ниобатные системы 181 что при #=35 элементарная ячейка становится ячейкой простого перовскитового типа. На рис. 176 представлены фазы в системе (100 — х) 2NaNb03» •*PbNb2Oe. В работе Франкомба и Льюиса приводятся следующие данные по параметрам решетки при температурах превращения для составов (100 — #)2NaNb03* #PbNb206: при х=15 и температуре превращения 450° а0=3.944 А; при #=25 и температуре 360° а0=3.943 А; при #=35 и температуре 20° для тетрагональной решетки а=3.923, с=3.949 А. Литература 1. Francombe М. Н., В. L e w i s, Journ. Electronics, 2, № 4, 387, 1957. 2. GoodmanG., Journ. Amer. Ceram. Soc, 36, № 11, 369, 1953. K20—РЬО—Nb206 Литвин и Пополитов [1 ] синтезировали твердые растворы ряда KNb08—Pb(Nb03)2 в гидротермальных условиях (раствор КОН, 450-550°). Литература 1. Л и т в и н Б. Н., В. И. Пополитов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 5, 975, 1969. SrO—РЬО—Nb205 Исупов и Косяков [1] установили хорошие диэлектрические и пьезоэлектрические свойства твердых растворов ниобата свинца с ниобатом стронция. Твердые растворы ниобата свинца с ниобатом стронция, полученные Стрижковым и Лапицким [2] методом термического разложения гексаниобатов этих металлов, обладают сегнетоэлек- трическими свойствами, хотя каждый из входящих в твердый раствор ниобатов по отдельности не проявляет этих свойств. Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства образцов улучшаются с повышением температуры обжига вплоть до 1250°, несколько понижаясь при температуре обжига 1300°.
182 Ниобатные системы Литература 1. И с у п о в В. А., В. И. К о с я к о в, Журн. техн. физ., 28, № 10, 2175, 1958. 2. Стрижков Б. В., А. В. Л а п и ц к и й, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технология, № 3, 373, 1964. ВаО—РЬО—Nb205 Стрижков и Лапицкий [2] изучили свойства керамики из твердого раствора (мол.%) 60Pb(NbO3)2—40Ba(NbO3)2, обладающего, по Исупову и Косякову [1], хорошими диэлектрическими и пьезоэлектрическими показателями. Стрижков и Лапицкий получили метаниобаты свинца и бария путем термического разложения гек- саниобатов тех же металлов. Порошки метаниобатов перемешивались, прессовались и обжигались в интервале от 1100 до 1300° в течение 1 часа. Твердый раствор ниобата свинца с ниобатом бария обладает сегнетоэлектрическими свойствами, хотя каждый из компонентов твердого раствора не проявляет этих свойств. Франкомб [3] получал твердые растворы серии BaNb206— PbNb2Oe керамическим методом (обжиг при 1300°). Для чистых ниобатов и твердых растворов характерен сильно развитый полиморфизм. Литература 1. И с у п о в В. А., В. И. К о с я к о в, Журн. техн. физ., 28, № 10, 2175, 1958. 2. Стрижков Б. В., А. В. Лапицкий, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технология, № 3, 373, 1964. 3. Francombe M. H., Acta crystallogr., 13, № 2, 131, 1960. ZnO—PbO—Nb205 Работами Матсуо с сотрудниками [1—3] установлено существование двух тройных соединений (фаз): 1) имеющей область гомогенности пирохлорной кубической фазы (Pb, Zn)2Nb207, получаемой твердофазовым синтезом; 2) соединения Pb Zn^ Nb3) 03 (3PbO-ZnO'Nb205) перовскитовой структуры, получаемого при давлении выше 20 кбар и температуре 600—1000°. Область устойчивости второго соединения в координатах Р—t показана на рис. 177. Полученное при комнатной температуре закалкой, оно диссоциирует, будучи нагрето до 700° (образуется пирохлорная фаза).
Ниобатные системы 183 Рис. 177. Диаграмма фазовых соотношений, характеризующая образование и распад соединения Pb(Zn,, Nb2, )03 в зависимости от температуры и давления (по Матсуо с сотрудниками). Литература 1. Matsuo YM Journ. Ceram. Assoc. Japan, 78, № 2, 46, 1970. 2. Matsuo Y., Journ. Ceram. Assoc. Japan, 78, № 7, 213, 1970. 3. Matsuo Y., H. Sasaki, Sh. Hayakawa, F. Kanomaru, M. Koizumi, Journ. Amer. Ceram. Soc, 52, № 9, 516, 1969. Li20—Nd203— Nb205 Дьяков с сотрудниками [1] получали образцы плавлением исходных смесей окислов в индукционной печи и медленной кристаллизацией. Были обнаружены твердые растворы в сечении LiNb03-Nd20 з с предельной концентрацией —3 ат.% Nd. Авторы определили треугольники сосуществующих фаз и показали, что 3Nd203-Nb206 сосуществует с Li20 и 3Li20-Nb205, Nd203-Nb205 — с 3Li20-Nb206, Li2O.Nb206 и Li20.4Nb205, Nd20.3Nb205 - с Li20.4Nb205 и Li20-14Nb206. Литература 1. Дьяков В. А., В. В. 3 у б е н к о, Л. Н. Р а ш к о в и ч, в сб.: Экспериментальные исследования минералообразования в сухих окисных и силикатных системах, изд. «Наука», М., 69, 1972. MgO-Fe203-Nb205 Те лье [1] изучил частную двойную систему MgFe204— «Mg7Nb2012» в субсолидусной области (обжиг при 1100°). Установлено образование ограниченных шпинельных твердых раство- 10 ,>v ffi Sf /Pb2Nb2D7r.p. ж 500 900 1300 °C
184 Ниобатные системы ров на основе MgFe204 с предельным содержанием 20 мол.% «Mg7Nb2012». Это соединение в чистом виде не получено, но в результате образования твердого раствора происходит его стабилизация. Литература 1. Tellier J.-C, Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967. MnO—Fe203—Nb2Os Шрёкке [1] изучил частную систему FeNb04—MnNb2Oe в субсолидусной области (1320°). Установлено образование ограничен- °с 1300 1200 1100 1000 Т.р.глипа „ рутила ' Т. р. типа / \ к-РЬОг J \ ^''<$ / 5 i/ "*§£/ S§ / ^*l 1 1 1 ^ ^ N 1* Рис. 178. Диаграмма фазовых соотношений частной системы 3FeNb04—2MnNb2Oe (по Шрёкке). 0 20 W 60 80 100 3FeNb0t> Мол.% ZMnNbz06 ных взаимных твердых растворов (рис. 178). В соответствии с тремя модификациями FeNb04 (типов вольфрамита, а-РЬ02 и рутила) получено три типа твердых растворов. Литература 1. Schrocke H., Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., 106, № 1, 1, 1966. FeO—Sn02—Nb^05, Fe203—Sn02-Nb205, MnO—Sn02-Nb205 Шрёкке [1] изучил частные системы, составленные из Sn02 и соответственно FeNb206, FeNb04 и MnNb20e, в субсолидусной области (1000°). Предельная концентрация образующихся взаимных ограниченных твердых растворов: 15 мол.% FeNb2Oe и
Ниобатные системы 185 15 мол.% Sn02, 20 мол.% FeNb04 и 23 мол.% Sn02l 5 мол.% MnNb206 и 5 мол.% Sn02. Литература 1. Schrocke Нм Neues Jahrb. Mineral., AbhandL, 106, № 1, 1, 1966. ZnO—Ge02—Nb205 Браун и Гюммель [1], изучавшие систему в субсолидусной области (обжиг до 1400°), построили треугольники сосуществующих фаз (рис. 179). Твердых растворов не обнаружено. NhO* ZnO'Nh205 Рис. 179. Треугольники сосущест- ° ■ вующих фаз системы ZnO— Ge02— Nb206 (по Брауну и Гюммелю). ZnO 2ZnO-$e02 Мол. % Литература 1. Brown J. J., F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 64, № 9, 419, 1965. CaO—Ti02—Nb205 Систему изучили Джонгьян и Вилкинс [1]. Обнаружено четыре тройных соединения, имеющих свои поля на диаграмме (рис. 180): 8CaO-7Nb205-6Ti02, плавится конгруэнтно при 1472°; 3CaO.Nb206.3Ti02, плавится инконгруэнтно; 6GaO-Nb205.3Ti02> плавится конгруэнтно при 1864°; соединение с неустановленной формулой — X.
186 Ыиобатные системы Вес.% Рис. 180. Диаграмма состояния системы CaO—ТЮ2—Nba06 (поДжонгьяну и Вилкиысу). Литература 1. Jongejan A., A. L. W i 1 k i n s, Journ. Less-Common Metals, 21, № 2, 225, 1970. Bi203-Ti02-Nb205 Ауривиллиус [З] получил соединение Bi3TiNb09, обладающее сложным полиморфизмом. Согласно последним, еще спорным, данным [1, 2, 4], имеется два фазовых перехода: около 750 (ромбическая—тетрагональная) и 915° (сегнетоэлектрический переход, типа Кюри). Литература 1. И с м а и л з а д е И. Г., Изв. АН СССР, сер. физ., 24, № 10, 1198, 1960. 2. Исмаилзаде И. Г.,В. И. Нестеренко, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 5, 760, 1968. 3. А и г i v i 11 i u s В., Arkiv Kemi, 1, № 12, 463, 1950. 4. Subbarao E. C, Journ. Phys. Chem., Solids, 23, № 6, 665, 1962.
Ниобатные системы 187 Cr203-Ti02-Nb205 Великодный с сотрудниками [1] изучили частную систему Ti02—CrNb04 в субсолидусной области (1300°). Обнаружен непрерывный ряд твердых растворов типа рутила. Параметры элементарной ячейки от а=4.603, с=2.964 А (ТЮ2) монотонно возрастают до а=4.644, с=3.011 A (CrNb04). Литература 1. Великодный Ю. Ам Л. М. К о в б а, В. К. Т р у н о в, Журн. неорг. хим., 12, № 11, 3212, 1967. BaO—Zr02—Nb205 Частный разрез (BaNbgO^ioo^—(BaZr03)r (#=0—50) системы изучен Ротом [1]. Существует три области: 1) двухфазная, содержащая BaNb206 и тройные твердые растворы; 2) однофазная область твердых растворов, простирающаяся от немногим менее 20 мол.% BaZr03 до немногим более 30 мол.% BaZr03; З) двухфазная область, включающая тройные твердые растворы и кубические твердые растворы BaZr03 перовскитового типа. BaNb2Oe — ромбической сингонии, а— 12.19, с=7.856 А, температура плавления 1455°, рентгенографически сходно с низкотемпературной формой PbNb2Oe, хотя более низкой симметрии. Низкотемпературная форма тройных твердых растворов — тетрагональной сингонии, с изменяющимися параметрами решетки в зависимости от содержания BaZr03: Ь=12.59—12.68, с=4.002-4.007 к. Литература 1. Roth R. S., Bull. Amer. Phys. Soc, 4, № 1, 63, 1959. Na20-Ta206-Nb205 Твердофазовые отношения в системе Na(Nb1^TaJ03 изучены Ивасаки и Икедой [4] путем измерения диэлектрической постоянной, рентгенографически и методом высокотемпературной микроскопии. Результаты фазовых превращений в системе
188 Ниобатные системы Na(Nb1_^Taa.)03 приведены на рис. 181. Особенностью системы является наличие разрыва на композиционной кривой, который может свидетельствовать о существовании эвтектики. Узкая область составов 0.55> х > 0.54 представляет собой двухфазную область, которая, по данным Исупова. [2,3 ], несколько больше 0.5 < х < 0.6. В области составов х <0.55 исследованием в высокотемпературном поляризационном микроскопе обнаружено два типа кристаллов — с параллельным и симметричным погасанием. Кристаллы с параллельным погасанием испытывают превращения при 480, 590 и 640°. Выше 640° они становятся изотропными, закаленные от 640° имеют симметричное погасание и двойникование -200 °С 600 400 200Y Ромбическая /Ромба- ческая\ аншифер роэлентраЛ о го чо 60 so юо NaTa03 Мол.% NaNb03 Рис. 181. Схема фазовых соотношений системы NaNb03—NaTa03 (по Ивасаки л Икеда). параллельно грани куба, которое исчезает в интервале температур 50—150°. При #=0.55 твердые растворы также испытывают превращения при 480, 590 и 640°. Рентгеновское исследование высокотемпературных фазовых переходов в системе NaNb03—NaTa03 проведено Исмаилзаде [I], которым установлен непрерывный ряд твердых растворов. Высокотемпературные фазовые переходы в этих растворах по своей природе соответствуют переходам в NaNb03 (до 52.5 мол.% NaTa03) или NaTa03 (выше 52.5 мол.% NaTa03). Литература 1. Исмаилзаде И. Г., Изв. АН СССР, сер. физ., 28, № 4, 675, 1964. 2. И с у п о в В. А., Изв. АН СССР, сер. физ., 21, № 3, 402,1957. 3. И с у п о в В. А., Изв. АН СССР, сер. физ., 22, № 12,1504,1958. 4. Iwasaki H., F. I k e d a, Journ. Phys. Soc. Japan, 18, № 2, 157, 1963,
Яиобатные системы 189 ZnO—Ta205—Nb206 Браун и Гюммель [1 ] изучили систему в субсолидусной области (1000°) и получили непрерывные твердые растворы в частных системах Zn3(Nb04)2—Zn3(Ta04)2 (рис. 182) и Zn(Nb03)2—Zn(Ta03)2. Nh05 ZNbz05-T40s Zn0-Nl205 3ZnO'Nb205 Рис. 182. Треугольники сосуществующих фаз системы ZnO—Ta205—Nb206 (по Брауну и Гюммелю). ZnO 3ZnO-Taz05 Zn0-Ta205 Таг05 Мол.% Литература 1. Brown J. J., F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 64, № 9, 419, 1965. РЬО—Та2Об—Nb205 Свойства твердых растворов в частном разрезе РЬТа2Ов— PbNb2Oe изучили Суббарао с сотрудниками [2]. Твердые растворы °С 600 Г Рис. 183. Диаграмма фазовых соотношений системы РЬТа2Ов— PbNb2Oe (по Суббарао с сотрудниками). Oj — ромбическая, сегнетоэлектрическая фаза; Оц — то же, предположительно с другой пространственной группой; 0 20 РЪТаг06 W 60 Мол.% РЪЫЪ О °IIJ — ромбическая параэлектрическая; 2 6 Т — тетрагональная, параэлектрическая. получались обжигом соответствующих смесей окислов при температурах от 1300 до 1450°.
190 Ниобатные системы Параметры а ж с изменяются линейно с составом в серии PbNb2Oe—РЬТа206, но параметр Ъ показывает разрыв между 45 и 50% PbNb206. Такой разрыв в параметре решетки свидетельствует об изменении в структуре твердого раствора; кривая диэлектрической проницаемости обнаруживает аномалию примерно при том же составе, где было обнаружено резкое падение величины параметра Ъ. Имеется, таким образом, подтверждение наличия двух самостоятельных ферроэлектрических фаз, граница между которыми показана штриховой линией на рис. 183, подобной таковой между тетрагональной и ромбоэдрической перовски- товой фазами в системе Pb(Ti, Zr)03 по Ширане и Сузуки [1]. Литература 1. S h i г a n e G., К. S u z и k i, Journ. Phys. Soc. Japan, 7, № 3, 333, 1952. 2. S и b b а г а о E. C, G. Shirane, F. J о n a, Acta crystallogr,, 13, № 3, 226, 1960. CoO—Ta205—Nb205 Фелтен с сотрудниками [1 ] изучили частную систему СоТа2Ов— GoNb2Oe методом закалки (рис. 184). Растворимость СоТа2Ов, не °С 1600 [ ш - ж Рутил Рутил* трирутил 1 Г Колумбит Л трирутил ' i i Трирутил \ Рис. 184. Диаграмма состояния частной системы СоТа2Ов— CoNb2Oe (по Фельтену с сотрудниками). 0 CoNbt06 го W 60 Мол.% 80 100 СоТаг06 зависящая от температуры, составляет приблизительно 10 мол.% как в колумбитовой, так и в рутиловой модификации CoNb2Oe. Растворимость CoNb206 в СоТа2Ов изменяется в зависимости от температуры в пределах 40—70 мол.%. Литература 1. F е 11 e n E. J., P. G. S p a n g, S. Rosen, Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 5, 273, 1966.
ТАНТАЛАТНЫЕ СИСТЕМЫ MnO—FeO—Та2Об Тарнок [1] изучил частную двойную систему МпТа2Ов— FeTa2Oe в субсолидусной области (обжиг выше 1000°, в контролируемой кислородной атмосфере). Установлено образование двух однородных фаз (твердых растворов): ромбического танталита Mn^Fe^TaaOg (0 < х < 0.18) и тетрагонального тапиолита Fe^M^Ta^ (0 < у < 0.62) (для 1200°, когда происходит максимальное взаимное насыщение марганца и железа). Литература 1. Turnock А. С, Canad. Mineral., 8, № 4, 461, 1966. ZnO—CoO—Ta2Os, ZnO—NiO—Та2Об Каспер [1] ориентировочно изучил системы в субсолидусной области (1080°). На рис. 185, а схематически показаны фазы си- а 6 Та205 Таг05 Мол.% СоцТаг03 7>п0 Мол.% Рис. 185. Схематические фазовые диаграммы систем ZnO—NiO-Ta206 (а) и ZnO—CoO—Та2Об (б) (по Касперу). стемы с типа трирутила NiO: ZnTa206, типа ниобита (1); (Ni, Zn)Ta2Oe, ртила (-2); Zn3Ta208 (3); (Zn, Ni)3Ta208, типа Zn3Nb208
192 Танталатные системы (4); (Zn, Ni)4Ta209 (5); шпинельная фаза с небольшой областью гомогенности (б). В пределах гомогенности находится соединение Zn5 б№х бТа2012, получаемое в чистом виде (с а=8.573 А) при 10-часовом обжиге соответствующей смеси при 1240°. Для системы с СоО (рис. 185, б) обнаружены аналогичные фазы (тех же типов). Здесь полученао (12-часовой обжиг при 1220°) шпинель Zn6Co2Ta2012 (а=8.585 А). Фазы 3 и 4 имеют бблыпую по сравнению с никелевой системой протяженность. В связи с существованием соединения £о4Та209 фаза 5 образуется на основе этого соединения (Ni4Ta209 не существует). Литература 1. К a s р е г Нм Journ. Inorg. Nucl. Chem., 29, № 11, 2693, 1967. ZnO—Ge02—Ta205 Браун и Гюммель [1] изучили систему в субсолидусной области. В частной системе Zn(Ta03)2—Ge02 обнаружена растворимость Ge02: 48—50 мол.% при 1000° (рис. 186). На основании °С 1500 1100 700 Zn(Ta03)z т.р^ Tz Г *р-&0г ; W9±10° Zn(Ta03)z т.р. i Zn(Ta03)z т.р+ос-Qe0z Рис. 186. Диаграмма состояния частной системы Zn(Ta03)2— Ge02 (по Брауну и Гюммелю). 0 20 W 60 80 100 Zn(Ta03)z Мол.% Qe02 данных плотности установлено, что происходит замещение 2Zn2 + на Ge4+, в связи с чем принимается формула твердого раствора (Zn^GeJ (Taa^DaJ (Oe.^D^)- Здесь имеются катионные и анионные вакансии. Литература 1. Brown J, JM F. A. Hummel, Trans. Brit. Ceram. Soc, 64, № 9, 419, 1965.
Танталатные системы 193 Bi203-Ti02-Ta205 Ауривиллиус [2] получил соединение BiBi2TiTa09, переходящее при 640°, по [1], из ромбической сингонии в псевдотетрагональную и имеющее при 875° сегнетоэлектрический переход (точка Кюри). Литература 1. Исмаилзаде И. Г.,В. И. Нестеренко, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 5, 760, 1968. 2. А и г i v i 1 1 i u s В., Arkiv Kemi, 1, № 12, 463, 1950. 13 В. П. ЕарзаковекиЙ
ХРОМИТНЫЕ СИСТЕМЫ Li20—MgO—Сг203 Домэн с сотрудниками [1], сплавляя смесь MgO — 46.94, Cr203 — 44.31, Li20 — 8.75 вес. %, получали тройной перикла- зовый твердый раствор (содержание Li20 составляло 5 вес.%) с параметром элементарной ячейки а=4.61 А. Без Li20 обнаруживается шпинель. Литература 1. Doman R. С, А. М. А 1 р е г, R. N. М с N а 1 1 у, Journ. Mater. Sci., 3, № 6, 590, 1968. Li20—ZnO—Cr203 Ганк и Лейтинен [1] синтезировали (электролиз раствора К2Сг04 в расплаве LiCl+KCl, содержащем ZnCl2) соединение LiZn2Cr04 кубической структуры, диссоциирующее при 800° (в атмосфере аргона) на ZnCr204 и твердый раствор Li20 в окиси цинка. На воздухе при 800° оно окисляется до хромата. Литература 1. Hanck К. W., H. A. L a i t i n e n, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 33, № 1, 63, 1971. MgO—CaO—Cr203 Система изучалась Фордом и Рисом [3]. Она не является истинно тройной, если нагревание смесей ведется в присутствии воздуха, когда образуются хроматы. Сосуществующие фазы для температур от 800 до 1000° представлены на рис. 187. Помимо
Хромитные системы 195 Mf0-Crg03 хромата кальция, здесь присутствует соединение 9СаО-4Сг03-Сг203. В вакууме около 1300° это тройное соединение отсутствует. Ключаров и Егер [2] обжигали смеси окислов в интервале температур от 700 до 1750° и после обжига производили фазовый химический анализ. Авторы подтвердили образование гигроскопического соединения 9СаО-4Сг03-Сг203, плавящегося при 1230° и имеющего плотность 3.07 г/см3. Соединение ЗСаО ^CrO^CraOg, на которое указывают Форд и Уайт [4], обнаружено не было. Ключаров [1 ] изучил изменение фазового состава смесей MgO+CaO+ -J-Cr203 при обжиге. Литература 1. Ключаров Я. В., в сб.: Силикаты и окислы в химии высоких температур, М., 156, 1963. 2. Ключаров Я. В., В. Г. Е г е р, Труды Лен. технол. инст. им. Ленсовета, вып. 52, 179, 1961. 3. Ford W. F., W. J. R e e s, Trans. Brit. Ceram. Soc, 48, № 8, 291, 1949. 4. Ford W. F., J. W h i t e, Trans. Brit. Ceram. Soc, 48, № 11, 417, 1949. CaO / CaCr04 9СаО-МгОуСгг03 Bec.% Рис. 187. Треугольники сосуществующих фаз системы MgO—СаО—Сг203 при 800— 1000° (по Форду и Рису). MgO—FeO—Cr20 2V3 Улмер [4, 5] показал, что при кислородном давлении 10"1Х атм. и температуре 1300° шпинелиды MgCr204 и FeCr204 образуют непрерывную серию твердых растворов с избытком кислорода и содержат некоторое количество Fe3+. В самом сечении MgCr204—FeCr204 не наблюдается гомогенной фазы, и шпинель сосуществует в равновесии с металлическим железом. Таким образом, шпинелиды являются тройным твердым раствором, в котором может содержаться и двухвалентный хром. Коэффициент линейного термического расширения твердых растворов ряда MgFe204—MgCr204, согласно Вишневскому и Алапину [I], изменяется в том же направлении, что и параметр элементарных ячеек. Ловелл с сотрудниками [3] и Хугилл и Виз [2] исследовали реакцию FeCr204+MgO=(Mg/e1_JO+Fe^Mga.x)Cr?04. 13*
196 Хромитные системы Литература Г. А л а п и н, Изв. АН СССР, Неорг. 1. Вишневский И. И., Б. матер., 6, № 2, 400, 1970. 2. Н u g i 11 W., J. V у s e, Trans. Brit. Ceram. Soc, 40, № 11, 380, 1941. 3. L о v e 11 Y. H., G. R.R i g b y, A. T. G г e e n, Trans. Brit. Ceram. Soc, 46, № 5, 200, 1947. 4. U 1 m e r G. C, in: High temperature oxides, pt. 1. Magnesia, lime and chrome refractories. New York—London, 265, 283, 1970. 5. U 1 m e г G. С, W. В. W h i t e, Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 1, 50, CaO—A1203—Cr203 Разрез CaO -A1203—CaO -Cr203 изучался Васениным [1 ] и Фордом и Рисом [2]. Васенин принимал существование непрерывных твердых растворов. Показатели светопреломления уменьшались от #£=2.33, Np=2A8 (для СаО.Сг203) до #£=1.89, Np=l.87 (для сплава с 50 вес.% СаО'Сг203). 1800 то г — — I <а \ ""-^ Са0-А1203т.р.\ ^\ х'СаО-Сг203т.р.+Ж ^ +Ж '«> N Х^. \ 1 ^ Гх+В1то\ -i55J°- ^~VH ^ ^ >С ' *-Са0-Сгг03 т.р. + Ca0-Alz03 т.р. \ Ч ^Y^V _ _ _ 1 р-Са0-Сг203; р-Са0'Сгг03 т.р. \ \ Т-Р- 1 +10СаО-8А1203'2СгОуСгг03 \/ \\ о Са0-Сгг03 го W 60 80 100 Вес.% / Са0-А1г03 Ca0-Alz03 т.р+10Са0'8А1г03 2Сг03-Сгг0з Рис. 188. Вероятные фазовые отношения для разреза СаО* •А1203—СаО-Сг203 системы СаО—А1203—Сг203 (по Форду и Рису). Форд и Рис [2] полную взаимную растворимость в изученном разрезе не подтвердили (рис. 188). При содержании 90 вес.% СаО-А1203 была обнаружена эвтектика (около 1550°). Смесь, содержащая 20% СаО-Сг203 и 80% СаО-А1203, при окислительном обжиге (1500°) состояла из новой фазы в виде ярко-желтых
Хромитные системы № кристаллических агрегатов, для которой в результате обработки соляной кислотой нашли формулу 10CaO-8Al2O3-2CrOg-Cr2Os (устойчиво приблизительно до 1400°, когда диссоциирует на а-СаО-Сг203 и СаО-А1203). Решетка р-СаО -Сг203 испытывала некоторое сжатие при растворении СаО -А1203, а температура перехода в а-форму снижалась (до 1300°), точка насыщения отвечала примерно 15 вес. % СаО -А1203 для смеси, обожженной при 1500° и медленно охлажденной. Эта ограниченная растворимость не зависела от появления вышеуказанного сложного соединения, так как указанный предел растворимости сохранялся и при обжиге в вакууме. Предел растворимости в составах, прилегающих к СаО «А^Од, точно не установлен, произвольно принят равным около 5 вес.%. Литература 1. Васенин Ф., Журн. прикл. хим., 12, № 5, 651, 1939. 2. Ford W. F., W. J. R e e s, Trans. Brit. Ceram. Soc, 57, № 5, 233, 1958. MgO—Sc203—Cr203 Горяга с сотрудниками [1 ] изучили частную двойную шпинель- ную систему MgSc204—MgCr204 в субсолидусной области (обжиг при 1300°). Обнаружены ограниченные твердые растворы на основе хромита магния с предельной концентрацией 70 мол.% MgSc204. Изучены магнитные свойства твердых растворов. Литература 1. Горяга А. Н., Н. В. В о л к о в а, Б. И. П о к р о в с к и й, В. И. Че- черников, А. В. Печенников, Л. Н. Комиссарова, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 11, 2052, 1967. Bi203-Mn203-Cr203 Томашпольский с сотрудниками [1] изучили частную двойную систему BiMn03—BiCrOg в субсолидусной области. Установлено существование непрерывного ряда твердых растворов,
198 Хромитные системы которые получались при температуре 700—800° и давлении 40 бар. Хотя твердые растворы от BiMn03 до BiCr03 обладали структурой перовскита, но вследствие триклинного искажения в областях с содержанием (приблизительно) 55 и 95 мол.% BiCrOg происходило изменение характера «сверхструктуры», что приводило к возникновению трех областей с различной «сверхструктурой». Литература 1. Томашпольский Ю. Я., Е. В. Зубова, К. П. Бурдина, Ю. Н. В е н е в ц е в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 11, 2132, 1967.
ХРОМАТНЫЕ СИСТЕМЫ Li20-K20-Cr03(I), Na,0—Rb„0—Cr03 (III), Rb20—PbO—Cr03 (V), Na20—K20—CrOs (II), Na20—Cs20—Cr03 (IV), Cs20—PbO—Cr03 (VI) Для перечисленных систем изучались хроматные и бихромат- ные разрезы визуально-политермическим и термографическим wo\ 800 600 400 792° " k13°l / 1 Л/_ 976°Л 752° к-Т. р. 669°] 607° /\ /^/^\Лщ / 1 / 1 / 1 \p-Zp. 371° \ \ \ i f о** 5? *5 _] О 20 NazCrOi> W 60 Мол.% 80 100 К2СгОч Рис. 189. Диаграмма состояния частной системы Na2Cr04— К2Сг04 (по Бергману и Вакс- бергу). О 20 RbzCrOk W 60 Мол.°/о 80 100 РЬСгОц Рис. 190. Диаграмма состояния частной системы Rb2Cr04—РЬСг04 (по Беляеву и Чиковой). методами. Двойные соединения с соотношением 1 : 1 обнаружены в хроматных системах I [1], V [2] (здесь еще имеется соединение 5Rb2Cr04.PbCr04), VI [2] и в бихроматных III, IV [6].
200 Хроматные системы Непрерывные твердые растворы обнаружены в системе Na2Cr04— — К2Сг04 (рис. 189). При охлаждении они подвергаются сложному распаду с образованием соединения 3K2Cr04 -Na2Cr04 [3, 4]. Ограниченные твердые растворы образуются на основе Na2Cr207 (в системен [5]), К2Сг207, Cs2Cr207, Rb2Cr04, Cs2Cr04, РЬСг04 и соединения Rb2Cr04-PbCr04 (рис. 190), в котором растворяется 2 мол.%11Ь2Сг04 (при 670°) и 4 мол. % РЬСг04 (при 646°). В связи с полиморфизмом РЬСг04 образуются твердые растворы на основе его а-, (3-й у-модификаций. В системе V при содержании 5.5 мол.% Rb2Cr04 и 796° происходит превращение ос-твер- дого раствора непосредственно в у-твер- дый раствор. Rb2Cr04 имеет одно полиморфное превращение при 730°. Высокотемпературный а'-твердый раствор при 670° и содержании 4 мол.% РЬСг04 0 20 40 60 80 100 Cs2CrOi, Мол.% РЪСгОч Рис. 191. Диаграмма состояния частной системы Сз2Сг04—РЬСг04 (по Беляеву и Чико- вой). распадается" с образованием fT-твердого раствора с предельным содержанием РЬСг04 3 мол.%. В системе VI (рис. 191) установлено существование твердых растворов на основе а- и |3-Cs2Cr04 (соответственно6и4мол.% РЬСг04 при 692°) и на основе РЬСг04 (2—3 мол.% Cs2Cr04 для всех трех модификаций РЬСгО^. Литература 1. Беляев И. Н., Журн. неорг. хим., 6, № 5, 1178, 1961. 2. Б е л я е в И. Н., Н. Н. Ч и к о в а, Журн. неорг. хим., 9, № 12, 2754, 1964. 3. Бергман А. Г., Н. М. В а к с б е р г, Изв. Сект, физ.-хим. анализа Инст. общ. неорг. хим. АН СССР, 16, № 3, 68, 1948. 4. Д е р г у н о в Е. П., А. Г. Б е р г м а н, Изв. Сект, физ.-хим. анализа Инст. общ. неорг. хим. АН СССР, 21, 184, 1952. 5. П а л к и н А. П., И. М. Б о х о в к и н, Труды Воронежск. гос. унив., 9, № 3, 10, 1937. 6. С а м у с е в а Р. Г., И. Ф. П о л е т а е в, В. Е. Плющев, Журн. неорг. хим., 7, № 5, 1146, 1962.
Хроматные системы 201 Na20—В203—Сг03 Вартбаронов и Бергман [1] изучили визуально-политермическим методом частную систему Na2(B02)2-—Na2B407—Na2Cr04 (рис. 192). Между Na2B407 и Na2(B02)2 авторы нашли три соединения: 2Na20 -3B203, 4Na20 -5В203 и соединение неустановленной формулы, имеющие на диаграмме свои поля (/, II и III). NazBk07 Naz{B0z)z Z0 10 60 80 NazCrO^ (966°) Bec.% (79Z°) Рис. 192. Диаграмма состояния частной тройной системы Na2(B02)2—Na2B407—Na2Cr04 (по Варт- баронову и Бергману). Тройная эвтектика 680° содержит: Na2Cr04 — 28.4, Na2B407 — 59.6, Na2(B02)2 — 12 мол.%. Три переходные точки 684, 721 и 714° содержат Na2B407, Na2(B02)2 и Na2Cr04 соответственно в количествах 64, 13.5, 22.5; 29.6, 21, 49.4; 73.5, 16, 10.5 мол.%. К разрезу Na2Cr04—Na2B407 примыкает область расслаивающихся жидкостей с критической температурой 764°. Литература 1. Вартбаронов О. Р., А. Г. Б е р г м а н, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технология, 10, № 5, 491, 1967.
МОЛИБДАТНЫЕ СИСТЕМЫ LLO—K00—Mo03 (I), Li20—Rb20—Mo03 (II), Li20—Cs20—Mo03 (III), Na20—Cs20—М0О3 (IV), Li90—BeO—M0O3 (V), ZnO—CdO—M0O3 (VI), Na26—РЬО—М0О3 (VII), K20—PbO—Mo03(VIII), Rb20—PbO—М0О3 (IX), Cs90—PbO—M0O3 (X), ZnO—PbO—Мб03 (XI) Для всех систем изучены только соответствующие молиб- датные разрезы методом термографии (рис. 193—198). Двойные v-CszMoOfy+ $<-Na2Mo0it 300 О CszMoQ4 25 50 Мол. % 75 100 NazMoOt Рис. 193. Диаграмма плавкости частной системы Na2Mo04— Cs2Mo04 (по Самусевой с сотрудниками). соединения, например Li2Mo04-K2Mo04, обнаружены в системах I [1], II, III [5], VIII [1], IX, X [2] (рис. 196, 197). Твердые растворы на основе крайних членов обнаружены в системах IV [6], VI [4], VII, VIII [1], IX, X [2] и XI [4] (рис. 193-198).
Молибдатные системы 203 В системе IV (рис. 193) твердые растворы при понижении температуры распадаются по эвтектоиднои схеме вследствие поли- Рис. 194. Диаграмма состояния частной системы ZnMo04—CdMo04 (по Зоб- ниной с сотрудниками). 0 20 у/ЧО 60 ZnMoOii ZCdMo0it'3ZnMo0it Мол.% 80 100 CdMoOi* морфизма исходных солей. Твердые растворы со стороны Cs2Mo04 установлены в пределах до 17.5 мол.% Na2Mo04, а со стороны 0 20 Na^MoOit W 60 Мол.% 80 100 РЬМоОь Рис. 195. Диаграмма состояния частной системы Na2Mo04—PbMo04 (по Беляеву). 000 800 600 400 ?,00 924° ч >. \ X. - \771F 720° " • • • i -1 325° »Ч1 1 1 » J 1 . 83 710° ¥35° 310° < 0° А X ►о «а. __ i ._ 1068°\ 815° 765° — i ._ 1 КгМоОц. 20 W 60 Мол.% 80 100 РЪМоОц. Рис. 196. Диаграмма состояния частной системы К2Мо04—РЬМо04 (по Беляеву). Na2Mo04 — до 10 мол.% Cs2Mo04. Эвтектика E содержит 57.5% Na2Mo04 и плавится при 480°. Эвтектические точки ег, е21 е3 найдены графически.
204 Молибдатные системы Систему CdMo04 (тип шеелита)—ZnMo04 (тип вольфрамита) в субсолидусной области (обжиг при 1000°) изучал Демьянец с сотрудниками [3]. Установлены ограниченные твердые растворы: на основе CdMo04 с предельным содержанием 10 мол.% ZnMo04 и на основе ZnMo04 до 15 мол.% CdMo04. В системе IX предельные твердые растворы на основе Rb2Mo04. и РЬМо04 содержат соответственно 18 (при 750°) и 7 мол. % (при 0 20 ЙЬгМоОц. W 60 Мол.% 80 100 РЬМо0ч Рис. 197. Диаграмма состояния частной системы Rb2Mo04— РЬМо04 (по Беляеву и Чиковой). 1000 600 р 400 РЪМоО,т.р] / 662° | fcc'CszMoO<tT.p+1'-2 1566° 546° V./3-Cs2MoOtr.p.+1:2 П 452° NT J у-CsMoOl т.р. + 1'-2 JLl J I L Cs2Mo0u 20 W 60 Мол.% 80 100 РЬМоОк Рис. 198. Диаграмма состояния частной системы Cs2Mo04—РЬМо04 (по Беляеву и Чиковой). 770°) второго компонента. Предельные твердые растворы на основе Rb2Mo04-РЬМо04 содержат 1.5 мол.% РЬМо04 и 7 мол.% Rb2Mo04. а-Твердые растворы при 480° и содержании 3.5 мол.% распадаются на (3-твердые растворы с пределом насыщения ~ 1.5 мол.% РЬМо04. Эвтектика при 750° содержит соответственно 37 и 58 мол.% РЬМо04. В системе X в перитектической точке (662°) содержится 49 мол.% РЬМо04. Эвтектика (646°) содержит 41 мол.% РЬМо04. Установлено существование твердых растворов на основе обоих крайних членов системы. В трех модификациях Cs2Mo04 (a, p и у) растворяется соответственно 13.0, 1.5 и 0.5 мол.% РЬМо04. Растворимость Cs2Mo04 в молибдате свинца составляет 5.0 мол.%.
Молибдатные системы 205 Аустерман [7] ориентировочно изучил разрез Li20-2.25 Мо03—ВеО системы V. Обнаружена одна эвтектика при ~ 500°, содержащая 10 мол.% ВеО. Литература И. Н. И. Н. Журн. неорг. хим., 6, № 5, 1178, 1961. Н. Н. Ч и к о в а, Журн. неорг. хим., 9, № 12, 2754, Беляев Беляев 1964. Демьянец Л. Н., В.В.Илюхин, А. В. Ч и ч а г о в, Н. В. Б е лов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 11, 2221, 1967. И. П. К и с л я к о в, Изв. 1970. В. Е. Плющев, Журн. 4. 3 о б н и н а А. Н., А. Н. Меркулов, АН СССР, Неорг. матер., 6, № 1, 173, 5. С а м у с е в а Р. Г., М. В. Б о б к о в а, неорг. хим., 14, №11, 3140, 1969. 6. Самусева Р. Г., Р. М. Жаркова, неорг. хим., 9, № 11, 2678, 1964. 7. Austerman S. В., Journ. Amer. Ceram. Soc, 46, №1,6, 1963. В. Е. Плющев, Журн. CaO—SrO—M0O3 (I), CaO—CdO—Mo03 (II), SrO—CdO—M0O3 (III), BaO—CdO—M0O3 (IV), CdO—PbO—M0O3 (V), ZnO—MnO—M0O3 (VI) Для всех систем (за исключением I) изучены только соответствующие молибдатные разрезы в субсолидусной области (обжиг при 1000°). Непрерывные твердые растворы обнаружены в системах I и II [1]. Во всех остальных молибдатных системах установлены ограниченные взаимные твердые растворы. °С 1000 800 600 MnMoOtf т. р.' ZnMoOtf. т.р.] о го w во so юо МпМоОи Мол°/о ЪпМоОц. Рис. 199. Диаграмма фазовых соотношений частной системы ZnMo04—MnMo04 в субсолидусной области (по Ченгу). CdMo04 и SrMo04 имеют структуру шеелита, но обнаружены ограниченные твердые растворы: па основе SrMo04 с предельным содержанием 45 мол. % CdMo04 и на основе CdMo04 с предельным содержанием 40 мол.% SrMo04. При переходе к 400° области твердых растворов суживаются соответственно до 23 мол.% CdMo04 и 4 мол.% SrMo04 [I].
206 Молибдатные системы В системе CdMo04—ВаМо04 (соединения со структурой шеелита) обнаружена лишь небольшая, практически одинаковая взаимная растворимость — 5—7 мол.% второго компонента [1]. В системе CdMo04—PbMo04 (соединения со структурой шеелита) образуются ограниченные твердые растворы: на основе РЬМо04 с предельным содержанием 50 мол.% CdMo04 и на основе CdMo04 с 20 мол.% РЬМо04. Ченг [2] установил ограниченную взаимную растворимость в системе ZnMo04—MnMo04, увеличивающуюся при повышении температуры (рис. 199). МпМо04 растворяет больше цинка, чем ZnMo04 марганца: при 625° — соответственно 13.0 и 12.0 мол.%, при 1000° — 36.0 и 29.0 мол.%, при 1025° — 38.0 и 30.0 мол.%. Литература 1. Демьянец Л. Н., В. В. И л ю х и н, А. В. Ч и ч а г о в, Н. В. Б е- л о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № И, 2221, 1967. 2. Chang L. L. Y., Mineral. Magaz., 36, № 283, 992, 1968. Li20—Y203—Mo03 (I), Na20—Y203—М0О3 (II), PbO—Y203—M0O3 (III), РЬО—Се203—М0О3 (IV), Li20—La903—Mo03 (V), Na20—La203-Mo03 (VI), K20—LaA—Mo03 (VII), Rb20—La903—Mo03 (VIII), Cs00—La203—Mo03 (IX), РЬО—La203—Mo03 (X), Na20—Nd203—Mo03 (XI), PbO-Nd203-Mo03 (XII), PbO—Pr203—Mo03 (XIII), Na20—Sm203—Mo03 (XIV) Во всех системах изучались молибдатные разрезы термографическим методом. В системах I и II [4] обнаружены соединения Li8Y2(Mo04)7 (имеет полиморфное превращение около 500°), LiY(Mo04)2, Na8Y2(Mo04)7 и NaY(Mo04)2, которые плавятся инконгруэнтно соответственно при 693, 950, 685 и 1110°. Эвтектики в системах содержат соответственно 85 вес.% Li2Mo04 (665°) и 90 вес.% Na2Mo04 (660°) (рис. 200, 201). Система РЬМо04—Y2(Mo04)3 простая, эвтектическая [5]. Эвтектика ~ 976° содержит ~ 54 вес. % Y2(Mo04)3. В системе РЬМо04—Се2(Мо04)3 (рис 202) обнаружены твердые растворы на основе РЬМо04 с предельным содержанием почти 90 вес.% Се2(Мо04)3. В максимуме кривой ликвидуса (1074°) содержится 20 мол.% Се2(Мо04)3. Мохосоев с сотрудниками [3] изучили системы ортомолибда- тов Li, Na, К, Rb, Cs (например, Li2Mo04) и тройных соединений типа LiLa(Mo04)2.
Рис. 200. Диаграмма состояния частной системы Li2Mo04—Y2(Mo04)3 (по Савельевой с сотрудниками). 0 Li2Mo0it W 60 Вес.% 100 1300 то 300 700 500 300 ***** ^ %. С5 ^._* ^Ч>—~~* \ \ \ \ - S-NazMoOb +Na8Y2(Mo04)7 1 i . i 13Z5°\ Уг(Мо0ь)3+Ж A Ж ^у^ УаУ(МоОь)г+Ж 685° 660° 612° ^ Л 566° - ^ ¥53° $>"~ ^ ! i 1 о На2МоО<> 20 40 60 Вес.% 80 100 Гг(МоО,)$ Рис. 201. Диаграмма состояния частной системы Na2Mo04—Y2(Mo04)3 (по Савельевой ; с сотрудниками).
208 Молибдатные системы В системе V установлена простая эвтектика, содержащая 90 мол.% Li2Mo04 и плавящаяся при 660°. В системе VI (рис. Рис. 202. Диаграмма состояния частной системы РЬМо04— Се2(Мо04)3 (по Замбонини). °с 1100 1000 000 '1065° ' " 0 РЬМоОь М74° Ж ~ ■^~——-^«^^ РЬМо0гСе2(ШОь)3 т.р. 20 W 60 Вес. % •^^973° \9Ж 1 80 100 Ce2(MoOk)$ 203) получено соединение NagLafMoO^ с тетрагональной решеткой, плавящееся инконгруэнтно при 680° и образующее эвтектику с Na2Mo04 при 86 мол.%|На2Мо04 и 670°. о и то0 1100\ Nala(MoOb)2 +Ж NasLalMoOJt+X NaLa(MoOb)z Na5Lal+Mo0b)¥ WO1 500 300 100 0 20 W 60 80 100 NaLa(Mo0b)2 Мол.% NazMo0i, Рис. 203. 'Диаграмма состояния частной системы Na2Mo04— NaLa(Mo04)2 (по Мохосоеву с сотрудниками). 500 300Y 100 Ш51л(Мо0дь RbLafMoO^z + Pb5La(Mo0th W< \ЙЬ5Ьа(МоО^ RbgMoOb О 20 Ша(МоО*)г 40 60 Мол. % 80 100 йЬгМо0ц Рис. 204. Диаграмма состояния частной системы Rb2Mo04—RbLa(Mo04)2 (по Мохосоеву с сотрудниками). В системе VII получено соединение K5La(Mo04)4 с тетрагональной решеткой, плавящееся конгруэнтно при 860° и образующее эвтектики при 750 и 820° при содержании 85 и 55 мол.% К2Мо04.
Молибдатные системы 209 В системе VIII получено соединение Rb5La(Mo04)4 (с тетрагональной решеткой), плавящееся конгруэнтно при 835° и образующее эвтектики при 800 и 700° с содержанием 90 и 40 мол.% Rb2Mo04 (рис. 204). В системе IX образуется простая эвтектика при 67 мол.% Cs2Mo04, плавящаяся при 740°. В системе Na2Mo04—Nd2(Mo04)3, изученной в субсолидусной области (500—700°), получены соединения Na6Nd(Mo04)4 (тетрагональной сингонии, плавящееся инконгруэнтно при 700°) и NaNd(Mo04)2, образующее с Nd2(Mo04)3 непрерывный ряд твердых растворов [1, 2]. В системе РЬМо04—Nd2(Mo04)3 Замбонини [5] установил непрерывный ряд твердых растворов с плавными линиями ликвидуса и солидуса. В системе РЬМо04—Рг2(Мо04)3 [5] образуется непрерывный ряд твердых растворов с максимумом на ликвидусно-солидуснои кривой, имеющим температуру 1072° при содержании 16 мол.% Рг2(Мо04)3 (плавится при 1030°). Система Na2Mo04—-Sm2(Mo04)3 изучена в субсолидусной области (обжиг предварительно синтезированных молибдатов при 400—800°). Получено (при 600°) соединение Na6Sm(Mo04)4 [1], плавящееся инконгруэнтно при 700°. Литература 1. М о х о с о е в М. В.,Е. И. Гетьман, Ф. П. А л е к с е е в а, Журн. неорг. хим., 14, № 2, 596, 1969. 2. М о х о с о е в М. В., Е. И. Г е т ь м а н, И. Ф. К о к о т, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 6, 1107, 1969. 3. М о х о с о е в М. В., И. Ф. Кокот, В. И. Лудык, И. С. К о н о- ненко, Журн. неорг. хим., 15, № 1, 271, 1970. 4. Савельева М. В., И. В. Ш а х н о, В. Е. П л ю щ е в, А. А. К о т- л я р, Изв. высш. учебн. заве д., Химия и хим. технология, 12, № 5, 545, 1969. 5. Zambonini F., Zs. Kristallogr., 58, 245, 1923. Li20—Y203—Mo03 Козеева и Клевцов [1] обнаружили в системе Li2Mo04— Y2(Mo04)3 два соединения: LiY(Mo04)2 (структура шеелита) и Li7Y3(Mo04)8 (триклинной сингонии, плотность 4.13 г/см3), распадающееся при 735° на LiY(Mo04)2 и жидкость. Литература 1. К о з е е в а, Л. П., П. В. К л е в ц о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1328, 1972. 14 В. П. Барзаковский
210 Молибдатные системы Li20—Dy203—Mo03 (I), Na,0—Dyo03—М0О3 (II), K20—Dy203—М0О3 (III), Li20—Er203—М0О3 (IV), Nao0—Ег203—М0О3 (V), K„0—Er203—Mo03 (VI), Li20—Ho003—Mo03 (VII), Na20-Ho903—Mo03 (VIII), K20—Ho203—M0O3 (IX) Савельева с сотрудниками [1—3] изучили методом термического анализа частные системы Li(Na, K)2Mo04—Ln^MoOJg, где Ln=Dy, Ег, Но (рис. 205—207). Для всех систем установлены два типа соединений — Li(Na)8Ln2(Mo04)7 (А) и Li(Na)Ln(Mo04)2 (В), плавящихся инконгруэнтно. Соединения NaftDy2(Mo04)7, Na8Er2(Mo04)7 и Na8Ho2(Mo04)7 обнаруживают [полиморфное пре- °С 1200 1000 800 600 W0 200 ос А+Ж LizMoQb+A L 1 12Z0°x МоОь)3+ж/ 1020° J^C" 910° :-В+Ж 700° A+cc-B 540° A+p-B 0 Liz MoОь 20 fO 60 Bec.% 1300 1100 900 700 500 300 1350°\ Er2(Mo0i>)3+M / \ - "ЫгМа0щ+Ж ^ ^~*^г у А+'Ж G70° Liz МоОь+А 1 1 / 990°\ ос-В+Ж 712° А+а-В A+p-B А В —i 1 «*5 ** 80 WO Щг(МоО<)3 0 20 40 60 Bec.% 80 100 Ev2(MoO,>)3 Рис. 205. Диаграмма состояния частной системы Li2Mo04—Dy2(Mo04)s (по Савельевой с сотрудниками). Рис. 206. Диаграмма состояния частной системы Li2Mo04—Ег2(Мо04)3 (по Савельевой с сотрудниками). вращение соответственно при 520, 550 и 530°. Соединения LiDy(Mo04)2, LiEr(Mo04)2 и LiHo(Mo04)2 имеют полиморфные превращения при 540, около 500 и 530° соответственно. Отмечается, что NaEr(Mo04)2 имеет структуру типа CaW04; Na8Er2(Mo04)7 тоже имеет сходную структуру, относящуюся к тетрагональной сингонии. Температуры полиморфных превращений Na2Mo04 в присутствии других веществ (в соответствующих системах) несколько изменяются по сравнению с превращениями чистого Na2Mo04. Так, в системе II превращения будут происходить при температурах: а— р при 615°, (3—у при 580°, у—8 при 460°; в системе V: а—(3 при 620°, |3—у при 580°, у—§ при 460°; здесь пере-
Молибдатные системы 211 °С ход (3—т наблюдается в сплавах с содержанием до 40 вес. % Ег2(Мо04)3; в системе VIII: а—р при 610°, (3—у при 580°, у—В при 450°. Впервые обнаружены полиморфные превращения для некоторых молибдатов редкоземельных элементов: Dy2(Mo04)3 при 1020° в системе I и при 970° в системе II; Но2(Мо04)3 при 830°. Эвтектики в системах II, V и VIII содержат соответственно -15 вес.% Dy2(Mo04)3 (660°), 12.5 вес.% Ег2(Мо04)3 (660°) и - 13 вес. % Но2(Мо04)3 (665°). Савельева с сотрудниками [1 ] изучили систему III. Установлено образование двух соединений: KDy(Mo04)2 (плавится инконгруэнтно при 990°, полиморфное превращение при 530°) и K8Dy2(Mo04)7 (плавится при 740° с рас- Рис. 207. Диаграмма состояния частной системы Li2Mo04— Но2(Мо04)з (по Савельевой с сотрудниками). 1300 1100 900 700 500 300 г Ы2Мо0ь+Ж т-у^^ , А + Ж Liz MoOtf. а к'В+а 1280° -Но^МоО^+ж/' \ ^У 990°\ ~-Q+W 706° 667° *А А+&-В 530° А+р-В А В i i 830°\ «5? J -з 1 0 20 И2МоОь W 60 Вес. % 80 100 Но2(МоО¥)3 падом на расплав и KDy(Mo04)2, полиморфное превращение при 465°). Эвтектика K2Mo04+K8Dy2(Mo04)7 плавится при 724°. Савельева с сотрудниками [1] изучили также систему VI. Установлено образование двух соединений: КЕг(Мо04)2 (плавится инконгруэнтно при 990°, полиморфное превращение при 550°) и К8Ег2(Мо04)7 (плавится при 710° с распадом на расплав и КЕг(Мо04)2, полиморфное превращение при 460°). Эвтектика К2Мо04+К8Ег2(Мо04)7 содержит 12 мол.% Ег2(Мо04)3, плавится при 695°. Литература 1. С а в е л ь е в а М. В., В. Е, Плющев, И. В. Ш а х н о, С. С. А н- то но в а, Журн. неорг. хим., 15, № 3, 835, 1970. Савельева М. В., И. В. Ш а х н о, В. Е. П л ю щ е в, А. А. К о т- л я р, В. В. К р а в ч е н к о, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технология, 12, № 9, 1179, 1969. Савельева М. В., И. В. Ш а х н о, В.Е.Плющев, В. В. К р а в- ч е и к о, А. А. К о т л я р, Изв. высш. учебн. завед., Цветн. металлургия, № 2, 85, 1969. 2. 3. 14*
212 Молибдатные системы Li20—Ti02—Mo03 Сугаи и Хазегава [1] изучали растворимость рутила в расплавленном Li2Mo207 и построили небольшой участок диаграммы О 1 ЫгМо20? Рис. 208. Диаграмма состояния части системы Li2Mo207—Ti02 (по Сугаи и Хазегава). состояния частной двойной системы Li2Mo207—Ti02, пользуясь методом дифференциально-термического анализа (рис. 208). Литература 1. S u g a i Т., Sh. Hazegawa, Journ. Geram. Assoc. Japan, 77, № 2, 65, 1969. K20—Ti02- -MoO, Беляев и Беляева [1] изучили частные двойные системы К2ТЮ3—К2Мо04 и K2Ti03—К2Мо207 и частную тройную систему К2ТЮ3—К2Мо04—К2Мо207 визуально-политермическим и термографическим методами. Во всех системах обнаружена значительная область расслаивания жидкой фазы. Авторы установили, что расслаивание происходит не в результате взаимной нерастворимости компонентов указанных систем. Установлено, что кристаллизация из расплава в области расслаивания сопровождается реакциями с образованием новых соединений — K2Ti205, Ti02 и 12K20 -13ТЮ2, которые и находятся в равновесии с двумя жидкими фазами. Принимаются следующие реакции: 2К2ТЮ3 + К2Мо207 = 2К2Мо04 + K2Ti205, K2Ti03 + К2Мо207 = =2K2Mo04-f-Ti02. Область двух несмешивающихся жидкостей занимает 80% площади системы и расширяется от стороны К2ТЮ3—К2Мо04 к стороне К2ТЮ3—К2Мо207.
Молибдатные системы № Тройная эвтектика между полями К2Мо04, К2Мо207 и ТЮ2 (брукит) плавится при 470° и имеет состав 1% K2Ti03, 23% К2Мо04 и 74 мол. % К2Мо207. Три переходные точки с температурами 918, 760 и 560° имеют соответственно состав: К2Мо04 — 66, 12К2(МЗТЮ2- 22, K2Ti205-12 мол.%; К2Мо04 - 3, ТЮ2 (рутил) —68, ТЮ2 (анатаз)—29 мол.%; К2Мо04 — 4, ТЮ2 (брукит) — 35, Ti02 (анатаз) — 61 мол.%. Литература 1. Беляев И. Нм А. Г. Беляева, в сб.: Физическая химия расплавленных шлаков, Киев, 209, 1970. PbO—Zr02—Mo03 Беляев с сотрудниками [1] изучили частную систему PbZr03—PbMo04 в субсолидусной области (850°). Твердые растворы здесь не образуются. Литература 1. Б е л я е в И. Нм Л. Н. Аверьянова, И. И. Беляева, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 3, 392, 1965. Na20—Bi203—M0O3 Мохосоев и Алейкина [2] и Карапетян и Морозов [1 ] получили гексагональные кристаллы NaBi(Mo04)2, плавящиеся при 866°, с показателями светопреломления: iVo=2.356, Ne=2.243 при Х-0.5461 мкм и М>=2.296, М?=2.201 при Х=0.6563 мкм. Литература К Карапетян В. Е., А. М. Морозов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 11, 2039, 1968. 2. Мохосоев М. В., С. М. А л е й к и н а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 2, № 11, 2084, 1966.
214 Молибдатные системы РЬО—Bi203—Mo03 Замбонини [3] изучил методом термического анализа частную систему РЬМо04—Bi2(Mo04)3. Система простая, эвтектическая, состав эвтектики: Bi2(Mo04)3 — 71.5, PbMo04 — 28.5 вес.%, 615°. Соединения Bi2(Mo04)3 и РЬМо04, плавящиеся при 643 и 1065°, относятся к тетрагональной системе, Мо03 (795°) Рис. 209. Диаграмма состояния системы РЬО—Bi2Os—Mo03 (по Беляеву и Смоляыинову). По Ховарду с сотрудниками [2], эвтектика 634° содержит И мол. % РЬМо04. Твердый раствор на основе РЬМо04 содержит 6 мол.% Bi2(Mo04)3 (при 634°). Беляев и Смолянинов [1] изучили систему визуально-политермическим методом (рис. 209). Большую часть поверхности кристаллизации занимают твердые растворы Bi203 с 3Bi203 -Mo03. Твердые растворы 3Bi203 -Mo03 с Bi2Mo06 внутри системы (т. е. в присутствии других компонентов) распадаются на составные
Молибдатные системы 215 части. Полиморфное превращение Bi203, обнаруженное на стороне Bi203—РЬО, внутри системы не проявляется. Тройных соединений не обнаружено. В системе установлено шесть нонвариантных тройных точек, из которых пять эвтектические и одна перитек- тическая (см. таблицу). Нонвариантные точки системы РЬО—Bi203—M0O3 Точка (рис. 209) Ег Е2 Е3 Е* Еь Р Температура плавления, °С 610 602 790 635 570 832 Состав, мол Bi203 22.5 15.0 14.5 8.5 29.0 24.0 M0O3 72.0 78.0 32.5 14.5 2.0 35.5 % РЬО 5.5 7.0 53.0 77.0 69.0 40.5 Литература 1. Беляев И. Н., Н. П. С м о л я и и н о в, Журн. иеорг. хим., 7, № 5t 1126, 1962. 2. Horward D. F., G. P, Bowman, R. К. S a x e r, J.R.Myers, Journ. Amer. Metal. Soc. AIME, 230, № 4, 850, 1964. 3. Zambonini F., Gazz. chim. Ital., 50, № 2, 128, 1920. K20-V205-Mo03 Даррье и Гали [1] изучили частную двойную систему KV03— М0О3 в субсолидусной области (обжиг при 450° в атмосфере кислорода). Установлено образование четырех фаз с различной областью гомогенности, отвечающих общей формуле КяУяМ.о1-х03: 1) а- фаза, 0.115^^^0.135, кубической сингонии, а=12.83 А (для я=0.125), плотность экспериментальная 4.03 г/см3, вычисленная (для Z=36) 4.05 г/см3; 2) 0-фаза, 0.38 < х < 0.41, типа бране- рита, моноклинной сингонии, плотность экспериментальная 3.58 г/см3 (для ж=0.40), вычисленная (для Z=2) 3.63 г/см3; 3) -{-фаза, 0.50 ^ х ^ 0.60, плавится инконгруэнтно около 530°, при охлаждении кристаллизуются (3- и 8-фазы предельных составов; 4) 8-фаза, 0.67 ^ х <С 0.73, моноклинной сингонии, плотность экспериментальная 3.39 г/см3, вычисленная (для Z—8) 3.40 г/см3. Литература 1. D а г г i e t J., J, G a 1 у, Compt. rend., 266C, № 25, 1698, 1968,
216 Молибдатные системы РЬО—Сг03—Мо03 Де Вриз и Флейшер [1] построили диаграмму состояния частной системы РЬО .РЬСг04(РЬ2СЮ6)-РЬО .РЬМо04(РЬ2МоОб), пользуясь термографическим методом и визуальным наблюдением О 20 РЬгСг05 W 60 Мол.% 60 100 РЬгМо05 Рис. 210. Диаграмма состояния частной системы РЬ2СгОб—РЬ2Мо06 (по Де Вризу и Флейшеру). кристаллизации расплава. Обнаружен непрерывный ряд твердых растворов (рис. 210) с малым различием температур ликвидуса и солидуса и легкой переохлаждаемостью расплава. Литература 1. D е V г i e s R. С., J. F. F 1 е i s с h e r, Mater. Res. Bull., 5, № 2, 87, 1970. Na20—Np02—MoOg Фрейндлих и Паже [1 ] изучили частную систему Na2Mo04— NpfMoOJg методом дифференциально-термического микроанализа. Рис. 211. Диаграмма состояния частной системы Na2Mo04— Np(Mo04)2 (по Фрейндлиху и Паже). "С woo 800 600 Ш Ж п+\1 \тм NazMoOt+I •*• ! 4_ / / Мр(МоО¥)2+Ж 1 5 П :§ II+Np(Mo0i>)2 * 1 0 20 i^MoOtf. W 60 Мрл. % 80 100 NpMoOJi
Молибдатные системы 217 Установлено образование двух инконгруэнтно плавящихся соединений: Na2Np(Mo04)3 со структурой шеелита и Na4Np(Mo04)4, индицирующегося в тетрагональной системе (а=11.240, с=11.800А). В перитектических точках (рис. 211) содержание Np(Mo04)2 составляет соответственно 32 и 49 мол. % и в эвтектической точке — 9 мол.%. Литература 1. F г е u n d I i с h W., M. Pages, Compt. rend., 273C, № 1, 44, 1971.
ВОЛЬФРАМАТНЫЕ СИСТЕМЫ Li20—K20—W03 (I), Rb20—Ag20-W03 (II), Na20—CuO—W03 (III), Na20-MgO-W03 (IV), Na20—CaO—W03(V), MgO—CaO-W03 (VI), Na20—SrO—W03 (VII), CaO—SrO—W03 (VIII), Na20—BaO—W03 (IX), CaO—BaO—W03 (X), SrO—BaO—W03 (XI), CaO—ZnO—W03 (XII), CaO—CdO—W03 (XIII), Na20—PbO—W03 (XIV), K20—РЬО—W03 (XV), Rb20—PbO—WO3 (XVI), CSoO—PbO—W03 (XVII), CaO—PbO—W03 (XVIII), ZnO—PbO—W03 (XIX), CdO—PbO—W03 (XX), ZnO—MnO—W03 (XXI), Na20—FeO—W03 (XXII) В системах изучались ортовольфраматные и пировольфрамат- ные разрезы термографическим методом (рис. 212—216). В системах, составленных из двух ортовольфраматов [1], тройные соединения (например, L^WC^-K^WOJ получены в системах I, XV и XVI (рис. 213). Некоторые системы составлены из пиро- и ортовольфрамата [8]. В системе XXII получено одно соединение Na2W207 -FeW04; в системе III получено два имеющих полиморфное превращение соединения — 3Na2W207 -CuW04 и Na2W207 -CuW04. Эвтектики содержат 15 и 40 мол.% CuW04. В системе IV обнаружены аналогичные соединения и эвтектики содержат 13 и 40 мол.% MgW04. В системе Rb2W04—Ag2W04 обнаружена ограниченная (до 12 мол.% при 476°) растворимость высокотемпературной a-Rb2W04 в Ag2W04. В а-, у- и ^-модификациях Rb2W04 растворяется соответственно 6.0 (398°), -3(315°) и —2 (260°) мол.% Ag2W04. Эвтектика (476°) содержит 43 мол.% Rb2W04. В эвтектоидных точках содержится соответственно 9.5 (398°), 4.5 (315°) и 5.5 (260°) мол.% Ag2W04 [2]. В системах XIV (рис. 212) и XV обнаружены твердые растворы только на основе вольфраматов щелочных металлов [1]. В системе Rb2W04—PbW04 [4] установлено образование ограниченных твердых растворов на основе крайних членов
Волъфраматные системы 219 системы и соединения Rb2W04-PbW04 (рис. 213). Предельная концентрация PbW04 в вольфрамате рубидия составляет 7 мол.% (при 760°), a Rb2W04 в хромате свинца 17 мол.% (при 784°). Соединение Rb2W04-PbW04 растворяет 0.5 мол.% PbW04 (при 784°) и 3 мол.% Rb2W04 (при 760°). В связи с полиморфизмом Rb2W04 при 416, 268 и 156° происходит распад «-, р- и у-твердых растворов на основе вольфрамата рубидия. Предельное содержание PbVV04 при указанных температурах составляет соответственно 2.5, 2.0 и Ю00\ 1.5 мол W 60 Мол.% 80 100 РЫЛ/О* 0 25 50 75 100 Rb2W0i> Мол.% PbWO* О NazW0n Рис. 212. Диаграмма состояния частной системы Na2W04—PbW04 (по Беляеву). Рис. 213. Диаграмма состояния частной системы Rb2W04—PbW04 (по Беляеву и Чиковой). В системе XVII [4] обнаружены твердые растворы на основе вольфрамата свинца с предельным содержанием 7 мол. % Cs2W04. Система XIX относится к эвтектическим с ограниченной (-25 мол.% ZnW04) областью твердых растворов на основе PbW04 (рис. 214). Приближенный состав эвтектики 32—35 мол.% ZnW04, 982—990°. Авторы обнаружили два полиморфных превращения твердых растворов — при 780 и 580—620°. Характерное для чистого PbW04 превращение при 870° не обнаружено [7],
220 Волъфраматные системы В системе ZnW04—MnW04 (оба соединения со структурой вольфрамита) в субсолидусной области выше 840° обнаружена 0 20 РЪ№ь W 60 80 100 Мол.% ZnWOti Рис. 214. Диаграмма состояния частной системы ZnW04—PbW04 (по Кислякову с сотрудниками). W0 полная взаимная растворимость (рис. 216). Обе ветви солидуса симметричны, но вольфрамат марганца растворяет несколько больше цинка, чем ZnW04 марганца [9]. Система Na2W04—GaW04 [6] простая, эвтектическая, с расположением эвтектики 693° очень близко к Na2W04 (приблизительно 0.5— 1.0 мол.% CaWOJ. Аналогичные системы VII и IX, изученные Кисляковым и Смирновой [6], имеют эвтектику при 3 мол.% SrW04 и 4 мол. % BaW04. Обе эвтектики плавятся при 680°. Беляев и Медведева [3] в системе XX изучили область, примыкающую к углу РЬО, визуально-политермическим методом (рис. 215). Обнаружено тройное соединение Pb2CdWOe. Приводим содержание CdO, W03 и РЬО в трех переходных точках Ръ Ръ Рз и эвтектике Е: при 750° ^9, 13, 78 мол.%; при 905° ~13, 31.5, 55.5 мол.%; при 880°-6.5, 33.5,60 мол.%; при 680° - 1.5, 14, 84.5 мол.%. Демьянец с сотрудниками [5] изучили ортовольфраматные разрезы R'W04-R"W04 систем VI, VIII, Х-ХШ и XVIIL РЬО PIW0J (1123°)/ Ш (вМ'у^уРз 20у $*> у/ 77.2°/jf S^ e/bbF^500 / \ / РЪ0 ) / 810°/ „ -930°/ 60£ PbW0i> * ^ 20 Мол.% 40 CdO Рис. 215. Диаграмма состояния части системы CdO—PbO—W03 (по Беляеву и Медведевой).
Волъфраматные системы 221 Непрерывный ряд твердых растворов между вольфраматами со структурой шеелита обнаружен в системах VIII, XI и XVIII. В системе X обнаружены ограниченные твердые растворы на основе обоих вольфраматов с предельными концентрациями второго компонента, не превышающими 7 мол.%, хотя оба вольфра- °С 1000 \ Рис. 216. Диаграмма фазовых соотношений частной системы ZnW04—MnW04 в суб- солидусной области (ро Ченгу). О 20 ZnWOif. 40 60 80 100 Мол.% MnWOif. мата имеют структурный тип шеелита. В системе CaW04 (структура шеелита)—CdW04 (структура вольфрамита) обнаружены твердые растворы на основе CaW04 с предельным содержанием 65 мол.% GdW04 (для 1000°) и 27 мол.% CdW04 (для 400°). В системах VI и XII, составленных из CaW04 со структурой шеелита и вольфраматов со структурой вольфрамита, твердые растворы не образуются. Литература 1. Б е л я е в И. Н., Журн. неорг. хим., 6, № 5, 1178, 1961. 2. Б е л я е в И. Н., Р. Г. Казанбеков, Журн. неорг. хим., 14, № 9, 2553, 1969. 3. Беляев И. Н., В. И. Медведева, Журн. неорг. хим., 12, № 7, 1956, 1967. 4. Б е л я е в И. Н., Н. Н. Ч и к о в а, Журн. неорг. хим., 9, № 12, 2754, 1964. 5. Демьянец Л. Н., В. А. Илюхин, А. В. Чичагов, Н. В. Белов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 12, 2221, 1967. 6. К и с л я к о в И. П., И. Н. Смирнова, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 6, 1001, 1968. 7. К и с л я к о в И. П., И. Н. Смирнов, Е. А. П а к л е н к о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 5, 791, 1969. 8. М о х о с о е в М. В., П. И. Федоров, Журн. неорг. хим., 9, № 1, 169, 1964. 9. Chang L.L. Y., Journ. Inorg. Nucl. Chem., 31, № 7, 2003, 1969.
222 Волъфраматные системы Na20-Y203-W03 Гижинский [1 ] изучил частную систему Na2W04—Y2(W04)3 методом дифференциально-термического анализа. Обнаружено два тройных соединения с шеелитоподобной структурой: NaY(W04)2 (плавится конгруэнтно при 1210°) и Na5Y(W04)4 (плавится инконгруэнтно при 756°). Эвтектики при 690 и 1205° содержат соответственно 2 и 63 мол.% Y2(W04)3. Литература 1. Гижинский А. Р., Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1326,1972. К20—ln203—W03 (I), Na20—Sc,03—W03 (II), Na,0—La203—W03 (III), CaO—La203—W03 (IV), Li20—Nd203—W03 (V), Na20-Nd203-W03 (VI), K20—Nd203—W03 (VII), SrO—Nd203—W03 (VIII), Na,0—Sm203—W03 (IX), CaO—Sm203—W03 (X), Na20—Gd203—W03 (XI), Na20-Dy,03—W03 (XII), Na20—Ho203—W03 (XIII), Na20-Er203—W03 (XIV), Na20-Yb203-W03(XV) В системах изучались волъфраматные сечения методами термографии и закалки (рис. 217—224). В системе I [8] образуются соединения K5ln(WO^^ a- K3In(W04)3 (триклинной сингонии) и a-KIn(W04)2 (моноклинное), плавящиеся инконгруэнтно соответственно при 700, 750 и 940° (рис. 217). Эвтектика между K5In(W04)4 и K3In(W04)3 содержит 82.5 мол.% K2W04 и плавится при 690°; K3In(W04)3 и KIn(W04)2 имеют полиморфные превращения соответственно при 635 и 860°. В системе II [2] получены соединения Na9Sc(W04)e и NaSc(W04)2 (моноклинное), плавящиеся инконгруэнтно при 677 и 845° соответственно. Система является единственной, где наблюдается расслаивание (рис. 218). В системах III [4], VI [6], IX [5], XI [1], XII [5], XIII [1], XIV [5] и XV [1] обнаружено два типа соединений: NaLn(W04)2 и Na5Ln(W04)4. Соединения Na6Ln(W04)4 плавятся инконгруэнтно ниже 800° и образуют очень близко расположенную к Na2W04 эвтектику с температурой, мало отличающейся от температуры плавления вольфрамата натрия. Соединения NaLn(W04)2 в системах III, VI, IX, XI, XII, XIII, XIV плавятся конгруэнтно соответственно при 1250, 1269, 1250, 1260, 1230, 1215 и 1210°.
Волъфраматные системы 223 В системе XV это соединение плавится инконгруэнтно нри 1150°. Соединения NaLn(W04)2 в системах III, VI, IX, XI, XII и XIII образуют непрерывные твердые растворы с соответствующим вольфраматом редкоземельного элемента. В системах XI, XII, XIII твердые растворы образуются с низкотемпературными моноклинными модификациями Gd2(W04)3, Dy2(W04)3 и Ho2(W04)3, и поэтому в этих системах образуются эвтектики (для всех систем около 1200°) между соединением NaLn(VV04)2 и высокотемпера- W00 800 600 400 Ж cc-Kln(W0„)z / 1пг(т¥)3*ж cc-KzW04 fi-ЬЩ KsIn(W0b)3 A a-K2In(W0b)3 fi%injm,)3 сс-К1п(\Л/0„)г + 1пг(№ь)3 P'KIn№i>)i+lnz(№bh «p.m 20 W 60 Мол. % 80 InrfWObh Рис. 217. Диаграмма состояния частной системы K2W04— In2(W04)3 (по Трунову и Великодному). турными модификациями указанных трех вольфраматов (рис. 220, 222-224). В частных системах CaW04—La^WO^ (рис. 219) и CaW04— Sm2(W04)3 (рис. 221), изученных Ченгом [9] (обжиг смеси вольфраматов, синтезированных спеканием смеси окислов при 500— 700° в закрытых платиновых тиглях и закалкой на воздухе), выше 1020° образуется непрерывный ряд твердых растворов с переходом от тетрагональной структуры к моноклинной дефектной структуре La2(W04)3 и соответственно Sm2(W04)3. При 740° в CaW04 растворяется 2.5 мол. % La2(W04)3, при 1000° — 5 мол. %; в La2(W04)3 при 620° растворяется 7.5 мол.% CaW04. Клевцов и Харченко [3] в частной системе LiNd(W04)2 (искаженная шеелитовая структура, тетрагональная)—Nd2(W04)3 (искаженная шеелитовая структура, моноклинная) установили
1600 1200 800 WO - i | i i ■ i I i i 1 i 1 i | S~ \ f i 650е 590' 730° 680° t mo°\ 8f0° i i _..! 0 20 NazWOh W 60 Мол.% 80 100 Scz№¥)3 °c I 1200\ iooo\ 800\ 600\ \ * I V Шеелит N^ Ух^^ ^Н - ** —*—^^/ Шеелит с дефектной ( ^—»^^ структурой I Дбе фазы \ J . \ I О CaWOt 20 W 60 Мол.% 80 100 Lz2(W0b)t Рис. 218. Диаграмма состояния Рис. 219. Диаграмма состояния частной частной системы Na2W04— системы CaW04—La2(W04)3 (по Ченгу). Sc2(W04)3 (по Карпову с сотрудниками). °С 1200 1000 Шеелит О 20 W 60 80 100 Ма2Щ Мол.% Smz№03 Сат* J155* /Шеелит с дефектной структурой 40 60 Мол. % 80 100 Smz(WOk)s Рис. 220. * Диаграмма состояния Рис. 221. Диаграмма состояния частной частной системы Na2W04— системы CaW04—Sm2(W04)3 (по Ченгу). Sm2(W04)3 (по Роде с сотрудниками).
Волъфраматные системы 225 образование непрерывного ряда твердых растворов изменяющейся структуры (от 0 до 40.5 мол.% Nd2(W04)3 — шеелитовои 1180° °с 1000 600 200 1230° 1 750° z ■ 1 1 L- 1360°* /1гоо°\ i i 0 20 40 60 80 100 Na2 W0k Мол. % №гШ*)3 Рис. 222. Диаграмма состояния частной сис1емы Na2W04— Gd2(W04)3 (по Карпову и Роде). 0 20 40 60 Na2W0t Мол.% 80 100 Рис. 223. Диаграмма состояния частной системы Na2W04— Dy2(W04)3 (по Роде с сотрудниками). структуры, а затем моноклинной). Соединение LiNd(W04)2, полученное гидротермальным путем, имеет триклинную струк* туру, при 725° необратимо пере- 0q ходящую в шеслитовую. Эти же шторы в частной системе К Nd(W04)2—Nd2(W04)3 обнаружили взаимные ограниченные твердые растворы: от 0 до 50 мол.% Nd2(W04)3 — тетрагональные, типа шеелита; от 0 до 15 мол.% KNd(W04)2 — моноклинные, со структурой Nd2(W04)3. Гидротермальным путем можно получить однородные кристаллы и для области разрыва смесимости. При нагревании происходит их распад на описанные две фазы. В частной двойной системе Nd2(W04)3—SrW04 установлено образование непрерывного ряда твердых растворов, т. е. происходит непрерывный переход от L \ 1 \ 1 890° 585s -&— £_ 1Z 760° ^ -A 1£L/ \ N 4 ' mtr\ 1200°\ ^J25°\ _, I mo 1200 1000 800 Ш\^-\ 0 20 40 60 80 100 NazW0t> Мол.% Но2(Щ)3 Рис. 224. Диаграмма состояния частной системы Na2W04— Ho2(W04)3 (по Карпову и Роде). структуры SrW04 к моноклинной Nd2(W04)3 [7] тетрагональной шеелитовои 15 В. П. Барзаковский
226 Волъфраматные системы Литература 1. Карпов В. Нм Е. Я. Роде, Журн. неорг. хим., 16, № 5, 1410,1971. 2. К а р д о в В. Н., Е. Я. Роде, О. В. Сорокина, Журн. неорг. хим., 16, № 6, 1735, 1971. 3. К л е в ц о в П. В., Л. Ю. X а р ч е н к о, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 11, 1985, 1968. 4. Р о д е Е. Я., Г. М. Б а л а г и н а, М. М. Иванова, В. Н. Карпов, Журн. неорг. хим., 13, № 5, 1451, 1968. 5. Р о д е Е. Я., М. М. Иванова, Г. М. Б а л а г и н а, Е. М. Резник, Журн. неорг. хим., 16, № 5, 1407, 1971. 6. Роде Е. Я., В. Н. Карпов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 2, № 4, 688, 1966. 7. Р о д е Е. Я., В. Н. Карпов, А. А. Елисеев, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 2, № 11, 2007, 1966. 8. Т р у н о в В. К., Ю. А. В е л и к о д н ы й, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 5, 881, 1972. 9. Chang L. L. Y., Journ. Inorg. Nucl. Chem., 31, № 7, 2003, 1969. PbO—Bi203—W03 Смолянинов и Беляев [1 ] провели визуально-политермическим методом исследование поверхности первичной кристаллизации тройной системы (рис. 225), для чего использовались данные плавкости ряда боковых систем и внутренних разрезов. Значительную часть поверхности кристаллизации занимает поле твердых растворов Bi203 с ЗВ^Оз^Оз- Твердые растворы Bi203' •W03 с 3Bi203-W03 и Bi^WOJg внутри системы подвергаются распаду. На диаграмме очерчены поля кристаллизации следующих фаз: 1) твердый раствор Bi203 с 3Bi203-W03; 2) Bi203-W03; 3) PbW04; 4) W03; 5) Pb2W06; 6) РЬО; 7) Bi2(WCg3; 8) 3Bi203. 2РЬО. Характеристика тройных точек в системе Bi203—W03—РЬО Точка (рис. 225) Ег я 4 Et Pi Р, Состав, вес. BiaOa 20.5 23.5 6.0 29.0 26.5 14.0 WOs 72.5 70.0 14.0 0.5 33.5 29.0 % РЬО 7.0 6.5 80.0 70.5 40.0 57.0 Температура плавления, °С 807 802 682 592 842 765
Вольфраматные системы 227 В системе обнаружено шесть тройных точек, из которых четыре эвтектические и две переходные, как это видно из таблицы. dm°) ЯЗЯ* А*""*-^ \ (832°) 830%Ш*^ ^ / %У/ (Ш°У / 988°А^ (ют К "■-- Bi203 (819°) 69t° 3Bi203-2PW (704°) Вес.% Лр° — —^ PbWOb ^'"\(1130°) ^Юоо \ Y^V \(899°) Рис. 225. Проекция поверхности первичной кристаллизации системы РЬО—Bi208—W08 на треугольник состава (по Смолянинову и Беляеву). По Замбонини [2], эвтектика между PbW04 и Bi^WOJs была определена при 812° и 28 мол.% PbW04. Литература 1. Смолянинов НП., И. Н. Беляев, Журн. неорг. хим., 7, № 11 2591 1962. 2. Zambonini F., Gazz. Chim. ItaL, 50, № 2, 128, 1920. K20—Ti02—W03 Беляев и Беляева [1] изучили частные двойные системы К2ТЮ3—K2W04 и K2Ti03—K2W207 и частную тройную систему К2ТЮ8—K2W04—K2W207 визуально-политермическим и термографическим методами. Во всех системах обнаружено расслаи- 15*
228 Волъфраматные системы вание жидкой фазы. В равновесии с двумя жидкими фазами находятся K2W04, двуокись титана и K2Ti205 (см. описание системы К20—Ti02—Мо03). Поля первичной кристаллизации имеют соединения K2Ti03, K2W04, K2W207, 12К20-13ТЮ2, K2Ti205 и ТЮ2 в виде рутила. Область расслаивания занимает 73% площади указанной тройной системы и расширяется от стороны K2Ti03— K2W04 к стороне К2ТЮ3—K2W207. Тройная эвтектика между полями K2W04, K2W207 и Ti02 при 590° имеет состав 7 мол.% К2ТЮ3, 18 мол.% K2W04 и 75 мол.% K2W207. Литература 1. Б е л я е в И. Н., А. Г. Беляева, в сб.: Физическая химия расплавленных шлаков, Киев, 209, 1970. FeO—Ti02—W03 Согласно Шрёкке [2], эвтектика между Ti02 (температура плавления > 1700°) и FeW04 (температура плавления 1266°) находится вблизи FeW04 и имеет температуру, близкую к 1266°. Корренс [1 ] показал, что в двуокиси титана при 1000° растворяется 8 мол. % FeW04, но FeW04 практически не растворяет Ti02. Литература 1. Correns С, Neues Jahrb. Mineral., Monatsh., № 1, 94, 1944. 2. Schrocke H., Beitr. Mineral., Petrogr., 8, № 5, 339, 1962. PbO—Zr02—W03 Беляев с сотрудниками [1] изучили частную систему PbZr03—PbW04 в субсолидусной области (обжиг при 1000°). Получено соединение 2PbZr03 -PbW04=Pb3Zr2W010 со структурой пирохлора (а=10.71 кХ). Литература 1. Беляев И. Н., Л. Н. Аверьянова, И. И. Беляева, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 3, 392, 1965.
Вольфраматные системы CaO—Hf02—W03, SrO—Ш02—W03, ВаО—Ш0о—W03, ZnO—Ш02—W03, CdO—Hf02—W03 Аверьянова с сотрудниками [1] изучали (обжиг до 1200°) частные системы, по составу отвечающие смеси из гафнатов (МеНЮ3) и вольфраматов (MeW04). Между гафнатами и вольфра- матами щелочноземельных элементов не обнаружено твердых растворов. В системе с ZnO после обжига присутствовали ZnW04 и твердый раствор между ZnO и НЮ2; ZnHf03 не образуется. В системе с CdO присутствовали три фазы: CdW04, CdO и НЮ^. Литература 1. Аверьянова Л. Н., Л. А. Соловьев, И. Н. Б е л я е э, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 6, 1002, 1968, Y203-Th02—W03 Спицын с сотрудниками [1] изучили систему в субсолидусной области (1000—1200°). Обнаружено обладающее областью гомогенности тройное соединение с кубической решеткой ThxY W04. В пределах 0.25 < х < 0.36 и 0.33 < у < 0.18 параметр элементарной ячейки изменялся от 7.059 до 7.125 А. Обнаружены твердые растворы: 1) гексагональные на основе a-Th(W04)2 с формулой (ThY)1+;c(W04)2, изучена область до 60 мол. % Th(W04)2; 2) моноклинные, образующиеся в результате растворения ТЬ02 в Y2W06. Ромбоэдрические фазы типа 3Y203-W03 и 15Y208* •8WO3 не растворяют Th02. Литература 1. Спицын В. И., А. Н. Покровский, Н. С. Афонский, В. К. Трунов, ДАН СССР, 188, № 5, 1065, 1969. K20-V2Oe-W03 Дешанвр с сотрудниками [1] изучили частную систему KV03—W03 в субсолидусной области (650°). Установлена область гомогенности, которую можно рассматривать как соединение
230 Вольфраматные системы переменного состава гексагональной структуры Kx(VxW1_J03 в пределах 0.25 < я < 0.50. Состав К0 26(V0 25Wo.75)°3 имеет параметры элементарной ячейки: а=7.275, с=7.72 А. Литература 1. Deschanvres A., G. Desgardin, В. Raveau, J.-C. Т h o- m a z e a u, Bull. Soc. Chim. France, № 12, 4537,1967. Na20-Nb205-W03 Буилло [1] изучил твердые растворы между соединениями NaNb308 (ромбическая сингония) и Nb2W3014 (тетрагональная сингония), имеющими сходные рентгенограммы. Установлен непрерывный ряд твердых растворов, описываемых в параметрах ромбической элементарной ячейки. Литература 1. Bouillaud Y., Bull. Soc. frang. mineral., cristallogr., 91, № 3, 289, 1968. TI20-Nb205-W03, Tl20-Ta205-W03 Мишель и Раво [1] изучили частные системы яТШЬ03— (l-x)W03 (700-750°) и *TlTa03--(l-*)W03 (850°). В обеих системах наблюдалась область гомогенности (типа кубического пирохлора) в пределах 0.50 < х < 0.70. Термическая стойкость твердых растворов понижается с повышением содержания таллия. Предельный состав Tl0 70(Nb0 70W0 30)O3 (a=10.51 А) при 750° (выдержка 8 дней) образует новую фазу типа пирохлора с пониженным содержанием Т120: Tl0 70(Nb0 70W0 30)О3=Т10 53« •(W0.30Nb0 70)О2 91+0.085Т12О. В рассматриваемых соединениях таллий легко обменивается на натрий (растирание с NaCl в ступке). Литература I.Michel С, Raveau В., Compt. rend., 268C, № 4, 323, 1969.
Волъфраматные системы 231 РЬО—Сг03—W03 Де Вриз и Флейшер [1 ] изучили частную систему РЬО • .РЬСг04(РЬ2Сг06)—PbO-PbW04(Pb2W06) визуальным и термографическим методами. Обнаружен непрерывный ряд твердых растворов. Линия солидуса плавно понижается от 927 (РЬ2Сг05) до 900° (Pb2W06). Литература 1. D e Vries R. С, J. F. Fleischer, Mater. Res. Bull., 5, № 2,87,1970- ZnO—Mo03—W03 Ченг [1] изучил частную двойную систему ZnW04—ZnMo04 в субсолидусной области (обжиг до 1000°) методом закалки. Установлена ограниченная одинаковая взаимная растворимость, °С | | \f ЪпМоОцт.р. \ 80о\\ ^\ I ZnMoOifT.p. I 600V . . 4 Рис. 226. Диаграмма фазовых соотношений част- Q 20 W 60 80 100 ной системы ZnW04—ZnMo04 в субсолидусной ZnWOt Мол.°/о ЫМоОи области (по Ченгу). увеличивающаяся с температурой (рис. 226). При 620° предельная растворимость с обеих сторон составляет 4.0 мол. %, при 725° 6.0 мол.%, при 850° 9.0 мол.%, при 975° 13.5 мол.% и при 1000° 15.0 мол.%. Литература 1. Chang L. L. Y., Mineral. Magaz., 36, № 283, 992, 1968.
232 Волъфраматные системы CdO—Mo03—W03 Демьянец с сотрудниками [1] изучили частную двойную систему GdMo04 (типа шеелита) — CdW04 (типа вольфрамита) в суб- солидусной области (обжиг при 1000°). Обнаружены взаимные ограниченные твердые растворы приблизительно с одинаковым содержанием растворяющегося компонента (25—27 мол.%). Литература 1. Демьянец Л. Н., В. В. Илюхин, А. В. Чичагов, Н. В. Белов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 12, 2221, 1967. МпО—Мо03—W03 Ченг [1] изучил частную двойную систему MnMo04—MnW04 в субсолидусной области (обжиг до 1025°) методом закалки. Обнаружена ограниченная взаимная растворимость, увеличи- °С I . MnWQif. т.р. 1000, /, и и п 800 600 0 20 W 60 80 100 Мп№ь Мол.% МпМоОь MnWOi,. т. р. МпМоО^т.р. Рис. 227. Диаграмма фазовых соотношений частной системы MnMo04—MnW04 в субсолидусной области (по Ченгу). вающаяся с температурой (рис. 227). Количество МпМо04, входящего в твердый раствор, мало изменяется с температурой, составляя при 1000° 15.0 мол.%. Растворимость MnW04 в МпМо04 составляет при 625° 6.0 мол.%, при 1000° 27.0 мол.% и при 1025° 30.0 мол.%. Литература 1. Chang L. L. Y., Mineral. Magaz., 36, № 283, 992, 1968.
Вольфраматные системы 233 ln003—Mo03—W03 (I), La203—M0O3—W03 (II), Nd903—Mo03—W03 (III), Sm203—М0О3—W03 (IV), Gd203—M0O3—W03 (V), Ho203—Mo03—W03 (VI) Haccay с сотрудниками [2, 3] изучили частные системы Ln2(Mo04)3—Ln2(W04)3 методом термографии. Во всех системах обнаружены непрерывные твердые растворы. Кристаллическая структура этих твердых растворов отличается большим разнообразием, что связано с полиморфизмом молибдатов и вольфрама- тов редкоземельных элементов. °С 1200л 1000 Ж P'Nd2(MoOt)3 т.р. x-/Vd2(MoO^)3T.p. ocNd2(W04)3zp. о го W 60 Мол.% 80 100 Hd2(W0J3 Рис. 228. Диаграмма состояния частной системы Nd2(Mo04)3-Nd2(W04)3 (по Нассау с сотрудниками). °С 1100 900Л 700 500 Ж р-М2(МоО¥)3 т.р. *-Nd2(MoO«h oc-Nd2(W0k)3 О 20 W 60 80 100 Nd20y3AMo03 Мол.% М,03-ЗАЩ Рис. 229. Диаграмма состояния частной системы Nd203* .3.4Mo03-Nd2<V3.4W03 (no Нассау с сотрудниками). В детально изученной системе III [2] обнаружено четыре типа твердых растворов (рис.228). Изучение разреза Nd203-3.4Mo03— Nd203'3.4W03 (рис. 229) показало, как изменяются фазовые поля указанных четырех твердых растворов при продвижении в сторону Мо03 и W03. p-Nd2(Mo04)3 (тип p-Gd2(Mo04)3 [I]) имеет ромбическую (моноклинную) основную ячейку и тетрагональную субъячейку. Остальные три фазы имеют структуру, близкую к тетрагональному шеелиту (CaW04). В [3] авторы отмечают три семейства структур вольфраматов и молибдатов редкоземельных элементов: А — семейство с восьмерной координацией Ln, состоящее из четырех групп — А (тип
234 Вольфраматные системы шеелита), D, М и N (все со структурой псевдошеелита, т=90°); L — семейство с семерной координацией Ln, имеет две группы — L (тетрагональная структура) и / (кубическая); С — семейство с шестерной координацией Ln. В системе I [3] вся область твердых растворов припадлежит к семейству С (тип a-Sc2(W04)3t пространственная группа Рпса). В системе II [3] в области, примыкающей к ликвидусу, структура твердого раствора относится к D-группе, при более низкой температуре наблюдаются структура N (вблизи La2(Mo04)3) и структура А (вблизи La2(W04)3)- В системе IV [3] в области, примыкающей к Sm2(Mo04)3, наблюдаются структуры L (выше 900°) и М (ниже 900°), в области, примыкающей к Sm2(W04)3, —* D (выше 1000°) и А (ниже 1000°). В системе V [3] обнаружено пять различных структур: в области, примыкающей к Gd2(Mo04)3, — /, L и М, а в области, примыкающей к Gd2(W04)3, — С и А. В системе VI [3 ] выше 850° (до ликвидуса) на всем протяжении обнаружена структура С, ниже 850° — L, М (вблизи Но2(Мо04)3) и А (вблизи Ho^VVO^g). Литература 1. Bernstein J. L., Zs. Kristallogr., 122, № 3—4, 315, 1965. 2. Nassau K., P. B. J a m i e s о n, J. W. S h i e v e r, Journ. Phys. Chem. Solids, 30, № 5, 1225, 1965. 3. Nassau K., J. W. Shiever, Ё. Т. К е v e, Journ. Solid State Chem., 3, № 3, 411, 1971. Zr02—W02—VV03 Ченг с сотрудниками \\ ] изучили систему в температурном интервале 1200—1500°, нагревая смеси Zr02, W03 и металлического вольфрама в запаянных платиновых капсулах. Обнаружено соединение ZrW208 и кубическая фаза Zr/W1_/02 9_0 9г. На рис. 230 представлена часть диаграммы фазовых соотношений системы для 1200°. Область гомогенности кубической фазы находится на линии Zr02—W20O68. В качестве самостоятельных фаз здесь присутствуют W18049=5W02-13W03 и W20O68=2WO2« •I8WO3. На изотермическом разрезе для 1300° появляется жидкая фаза и для 1500° исчезает кубическая фаза.
Вольфраматные системы 235 Рис. 230. Диаграмма фазовых соотношений в субсоли дуемой области системы Zr02—W02— W03 (по Чешу с сотрудниками). А — ZrOt+ZrW,Oe+кубическая фа.ю; В — ZrO,+кубическая фаза; С — ZrOf+W„,04e+ кубическая фаза; D — ZrO. + W.gO^+WO,; Е — ZrW,Oe-hWOa + кубическая фаза; F — W,e04t + кубическая фаза; G—WOs + кубическая фаза; И — W,a04,+ W,0O6e+ кубическая фаза; I — VVOa-h W,0OM+Ky6H4e- 06.6 екая фаза. ZrWgOg 69 71 73 Мол.% кислорода Литература 1. С h a n g L. L. Y., M. G. S с г о g е г, В. Phillips, Journ. Amer. Ceram. Soc, 50, № 4, 211, 1967. ню2—wo2—wo3 Ченг с сотрудниками [11 изучили систему при температуре 1200°, нагревая смеси НЮ2, WOs и металлического вольфрама НЩ09 66.6 69 71 73 Мол. % кислорода Рис. 231. Диаграмма фазовых отношений в субсолидусной области системы НЮ2—W02— W08 при 1200° (по Ченгу) А — НЮ, 4:HfWt08+кубическая фаза; В — НЮ*4-кубическая фаза; С — НЮ,+Wtt04f4- кубическая фаза; D — HfO,+Wie04f+WO,; Е — HfW,Oe+ WO,+кубическая фаза; F — W„04»+кубическая фаза; G — W03-[- кубическая фаза; Н — Wle04e + W20OM+кубическая ^ 1 _ WO3+Wt0O„+кубическая фаза.
236 Волъфриматные системы в запаянных платиновых капсулах. Обнаружено соединение HfW208 и кубическая фаза Ш^ЛУ^С^ 9_0 9х с параметром элементарной ячейки а0=3.770 А. На рис. 231 представлена диаграмма фазовых соотношений части системы для 1200°. Область гомогенности кубической фазы находится на линии НЮ2—W20O68. В качестве самостоятельных фаз здесь присутствуют W18049=5W02-13W03 и W20O68=2WO2 • • 18W03. Литература 1. С h a n g L. L. Y., M. G. S с г о g е г, В. Phillips, Journ. Amer. Ceram. Soc, 50, № 4, 211, 1967. U02—Mo03—W03 дифферен- UMo208- Розанова с сотрудниками [1] изучили методом циально-термического анализа частную систему UW208 в субсолидусной области (обжиг в откаченных кварцевых ампулах при 1100—1150°, а затем при 600°). Установлено образо- °С 1200 то 4ПкП 1U4U 960 Ж ио2+ж 1 р-иМог08+ tc-UMoz0oT.p.+M^ -J +UMo0s+M / ^^ ^J£s?^p-UMoz08 т.р+Ж &^2-~ОМо05+Ж y^P'UMoe08 т. р. cc-UMo^OgT.p. t 1 1 июг08гр+ж\ UWz08r.p\ 1 1 \_l UMo208 20 40 60 Мол. % 80 100 UW208 Рис. 232. Диаграмма состояния частной системы UMo208—UW208 (по Розановой с сотрудниками). вание взаимных ограниченных твердых растворов с предельной концентрацией соответственно 75 мол.% UW208 и 17 мол.% UMo208 (рис. 232). В перитектической точке Р' (1115°) содержится 60 мол.% UW208, в Р" (1080°) 25 мол.% UW208. Фаза p-UMo208 при 1025° диссоциирует на UMo05 и расплав, обогащенный Мо03; фаза UMo06 при 1080° распадается на U02 и расплав, обогащенный Мо03. Литература 1. Р о з а н о в а О. Н., Л. М. К о в б а, В. К. Трунов, Вестн. Моск. уиив., сер. хим., № 4, 100, 1968; Радиохимия, 11, № 4, 463, 1969.
УРАНАТНЫЕ СИСТЕМЫ K20-BaO-U02(U205) Фуджино и Наито [1] изучили частную систему KU03—BaU03 (рис. 233). Растворимость KU03 в BaU03, составляющая 0% при Рис. 233. Диаграмма фазовых соотношений в частной системе BaU03— KU03 (по Фуджино и Наито). °с 750 650 550 /ваиОзт.р. (+KU0s+BaUQ3\ ^2/ ё/ ./BaU03T.p. + KU03\ 1 —1 1 11 0 Z0 40 60 80 BaU03 Мол.% KU03 550°, возрастает до 30 мол. % при 750°. При 700° обнаруживается частичный распад твердого раствора с образованием BaU04 и неизвестной фазы X. Литература 1. F u j i n о Т., N a i t о К., Journ. Amer. Ceram. Soc, 52, № 11, 574,1969. BaO—Ti02—U02 Ван-Лоан и Чакрабарти [1 ] изучили частные системы ВаТЮ3— U02 и BaTi03—BaU03 в субсолидусной области. Установлена ограниченная растворимость двуокиси урана в титанате бария. Предельная растворимость U02 при обжиге в атмосфере азота
238 Уранатные системы составляет 3 мол.% и при обжиге на воздухе 1 мол.%. В первом случае образование твердого раствора сопровождается переходом тетрагональной структуры в кубическую; при обжиге на воздухе структура остается тетрагональной. Обнаружено образование твердого раствора на основе U02. Предельный твердый раствор (обжиг при 1300—1400° в атмосфере азота) содержит приблизительно 20 мол.% ВаТЮ3. В системе BaTi03—BaU03 обнаружены ограниченные твердые растворы на основе ВаТЮ3 с содержанием BaU03 2 мол. % (обжиг в азоте, 1350°) и 5 мол.% (обжиг на воздухе). Образование твердого раствора вызывает переход тетрагональной структуры в кубическую. Литература 1. Van Loan P. RM M. R. Chakrabarty, Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 5, 276, 1966. Na20—CaO—U308 Система Na2U207—CaU04 изучена методом рентгенофазового анализа Спициным с сотрудниками 11]. Карбонаты натрия и кальция с U308 реагируют ступенчато: сначала реагирует карбонат натрия и при более высокой температуре — карбонат кальция. Растворимость моноураната кальция в диуранате натрия незначительна, и на рентгенограммах образцов Na0 87бСа0д25иО3 6в присутствуют также линии моноклинной фазы Na0 7бСа0 25U03 ^ с плотнейшей катионно-анионной упаковкой: a sin J3=c sin (3= =4.113 kX; (3=88°16\ В интервале составов Nao.e25Ca0375U03 w— Na0 376Ca0 e25U03 81 и Са0 75Na025UO3 88—CaU04 'найдены гексагональные фазы с близкой структурой, но несколько отличающиеся соотношением осей. Литература 1. Спицин В. И., Ван Ш и - X у а, Л. М. К о в б а, Вести. Моск. унив., сер. хим., № 5, 60, 1962. CaO-V20,-U308 Двойные системы, из которых слагается данная тройная система, изучены не все. В двойной системе CaO—U308, изученной Янгом и Шварцем [3] при 900—1200° и давлении 60 000 атм.,
Уранатные системы 239 обнаружены CaU308 и CaU03 (оба с кубической гранецентрирован- ной ячейкой). Система V206—U03 изучена Бобо [2]. Взаимодействие пиро- и метаванадатов кальция с окислами урана изучалось в токе воздуха Хлебниковым с сотрудниками [1]. Метаванадат Ca(V03)2 в шлифах — зеленовато-бурого цвета, с сильным плеохроизмом; габитус призматический, спайность по призме, двуосныи, отрицательный, показатель преломления выше 1.6, очень большое двупреломлениё. Пированадат образует полисинтетические двойники; N > 1.6, сильное двупреломлениё; цвет светлый зеленовато-желтый. Метаванадат кальция при нагревании с закисью—окисью урана реагирует с образованием сложного соединения CaU02V207 (двойного пированадата уранила кальция), который в этих условиях не реагирует с избытком закиси—окиси урана и не образует соединения, подобного тюяму- ниту Ca[U02]2[V04]2.8H20. Литература 1. Хлебников Г. И., Ю. П. С и м а н о в, О. Г. Н емко в а. Исследования в области химии урана. М., 922, 1961. 2. Bobo J.-C, These doct. dis. phys. Fac. sci., Univ. Paris, 1964. 3. Y о u n g A. P., CM. Schwartz, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 25, № 9, 1113, 1963.
СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ОКИСЛЫ МАРГАНЦА CuO—MgO—Mn203, СиО—ZnO—Mn203, СиО—CdO—Мп203, СиО—МпО—Мп203, СиО—СоО—Мп203 Кширсагар и Бисвас [1 ] изучили частные системы СиО -Мп203 (кубической сингонии) — RO -Мп203 (тетрагональной сингонии) в субсолидусной области (900°). Все системы образуют непрерывный ряд твердых растворов — кубических вблизи CuMn204 и переходящих в тетрагональные при некотором указанном ниже содержании СиО -Мп203: для системы с MgO -Mn203 — ири 28 мол.%, с ZnO -Mn203 — при 83 мол.%, с CdO-Мп203 — при 48 мол.%, с МпО-Мп203 — при 58 мол.%, с СоО -Мп203 — при 53 мол.%. Литература 1. К shirs agar S. Т., А. В. Biswas, Journ. Phys. Chem. Solids, 28, № 8, 1493, 1967. MgO—Ga203—Mn203, MgO—ln203—Mn203, MgO—Cr203-Mn203 Грено [1] методом дифференциально-термического анализа на образцах, полученных обжигом в широком температурном интервале (от 300 до 1250 и даже 1450°), исследовал возможность образования твердых растворов с общей формулой MgMefiJVfn^O^ В системах с Ga203 и Сг203 выше 850° образуется непрерывный ряд кубических шпинельных твердых растворов. Ниже 850° возникают ограниченные твердые растворы на основе MgMn204 с тетрагональной структурой. В системе с 1п203 шпинельные твердые растворы не образуются. На рис. 234 представлены твердые растворы MgGa2_a,Mna;04 для х от 0.75 до 2.0 [2]. В соответствии с полиморфизмом MgMn204 получены непрерывные кубические шпинельные высокотемпературные твердые растворы и ограниченные тетрагональные. На участке 1.25 <С я <1 1.80 имеется двухфазная область. Одна фаза
Системы, содержащие окислы марганца 241 обогащена галлием, кубическая шпинель, а вторая обогащена марганцем, тетрагональная, последняя устойчива при низких тем- °С 1200 \ 1000 600 200 Шпинель Тетраго- i нальная ' фаза 0.75 1 125 150 1.75 2х Рис. 234. Диаграмма, характеризующая области устойчивости модификаций твердых растворов MgGaa^Mn^C^ (по Грено). пературах и имеет отношение осей с/а=1.13 (а является ребром шпине льной решетки). При 1.80 ^ х <^ 1.93 устойчивой при низких температурах была тетрагональная фаза с с/а=1.04. Литература 1. Grenot M., Bull. Soc. chim. 2. Grenot M., M. Н u b e г, С. 3372, 1963. France, № 6, 2043, 1967. М z i е г е s, Compt. rend., 257, № 22, 16 В. П. Барзаковский
ФЕРРИТНЫЕ СИСТЕМЫ Li00—Na,0—Fe9(X 2^3 Система изучена Тери [1] в субсолидусной области (до 900°). Обнаружено три типа твердых растворов (рис. 235, а, б): 1) ограниченные в ряду a-NaFe02 (ромбоэдрической структуры)—LiFe02 с предельным содержанием последнего 8 мол. % при 650° и 10 мол. % при 750°; при 900° твердый раствор ограничен узкой областью Г'ЪгОз стабилизир. LiFe508 торяд. ot-NaFe02 > Мол. % Life508 иеупоряд. LiFeOz / """"' ?•»*/?. А"£Ь Na*° Мол.% W Liz0 Рис. 235. Изотермические сечения частной тройной системы NaFe02—LiFe02— Fe203 в субсолидусной области при различных температурах (по Тери). а — 650°: I — LiFe608-ba-Fe,08+a-NaFe02, II — LiFe6OeH-LiFe01+(a-NaFe01—LiFeO,) предельный твердый раствор; б — 900°: 1а — LiFe40« предельный твердый раствор+ +a-Fe,O8+Na10Fele0.», lb — LiFe608 предельный твердый раствор-f Na,eFe,e019-f a-NaFeOt, II — LiiFeftOe-i-LiFeOe+(0-NaFeOfi—LiFeO,) предельный твердый раствор; III— P-NaFeO,-j-L.iFe»0, предельный твердый pacTBop+(a-NaFeOt — 90 мол. %-f-LiFeO.— 10 мол.%) твердый раствор. 10—12 мол.% LiFe02; в присутствующей при 900° высокотемпературной форме p-NaFe02 моноферрит лития не растворяется; 2) непрерывные при 650° метастабильные твердые растворы между Y-Fe203, стабилизированной окисью натрия, и LiFe508, распадающиеся выше 680° на смесь a-Fe203, a-NaFe02 и LiFe508; З) твердый раствор на основе неупорядоченного феррита лития LiFe608— NaFe608; при 900° количество Na20 достигает 12 мол.%, т. е. Na/(Na+Li)=0.12. Литература 1. Thery I., Ann. Chim. (Paris), [13], 7, № 3—4, 207, 1962.
Ферритные системы 243 Na20—СаО—Fe203 Торопов и Аракелян [1] изучили два псевдобинарных разреза: Na20 -Fe203—2CaO -Fe203 и Na20 -Fe203—СаО -Fe203. Обе эти системы отнесены к эвтектическим. Для первой системы методом термографии определена температура плавления эвтектики, оказавшаяся равной 1195°. Состав эвтектики: 53 мол.% Na20« • Fe203 и 47 мол.% 2CaO-Fe203. При микроскопическом исследовании системы Na20 *Fe203—СаО -Fe203 максимальное количество эвтектических прорастаний наблюдалось на сплавах, содержащих 50—60 мол.% Na20 -Fe203 и 40-60 мол.% СаО .Fe203. Оплавление этих образцов наступает приблизительно при 1100°. Феррит натрия получался в виде сильно двупреломляющих оливково-зеле- ных кристаллов с оливково-бурым плеохроизмом по Ng, показатели светопреломления: Ng=2.08, 7Vp=2.01. CaO-Fe203 отличается от феррита натрия светло-желтой окраской. Литература 1. Т о р о п о в Н. А., О. И. Аракелян, Цветы, металлы, 31, № 9, 48, 1958. СаО—MgO—Fe20. Диаграмма плавкости системы изучена Бережным [1]. Джонсон и Муан [2] изучили методом закалки изотермическое сечение при 1500° (рис. 236). Содержание FeO доходило до нескольких процентов. Для появления жидкой фазы в смеси, содержащей 50 вес.% СаО и 50 вес.% MgO, при 1500° достаточно 3 вес.% окиси железа. Капралик [3] изучил частную систему 2CaO-Fe203—MgO, оказавшуюся простой, эвтектической (эвтектика 1374°, 9.3 вес.% MgO). Стефенсон и Уайт [4, 5] изучили систему на воздухе и нашли положение эвтектической линии, разделяющей поля СаО-твер- дого раствора и MgO-твердого раствора (рис. 237). Точка L, характеризующая положение эвтектики при 1550°, имеет состав: СаО - 42, MgO - 12, Fe203 - 46 вес.%. Коноды для 1500, 1550 и 1700° показывают, что состав перикла- зовой фазы, сосуществующей с СаО-твердым раствором и жидкостью L, представляет твердый раствор, содержащий 2—3 вес.% 16*
244 Ферритные системы Fe203. Такая низкая, понижающаяся с температурой, растворимость окиси железа объясняется присутствием окиси кальция. MffO 20 40 s" 60 80 / Fe203 Магнезиобюстигп+магнезиоферрит Магнезиоферрит +Ж Вес.% Рис. 236. Диаграмма фазовых отношений при 1500° в системе CaO—MgO—Fe203 на воздухе (по Джонсону и Муану). ЪОз 2CaO'Fe203 W SO Вес.% Рис. 237. Эвтектическая линия, разделяющая поля твердых растворов СаО и MgO (по Уайту). Литература 1. Бережной А. С, в сб.: Вопросы петрографии и минералогии, вып. 2, М., 281, 1953. 2. Johnson R. Е., A. Muan, Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 7, 359, 1965.
Ферритные системы 245 3. Kapralik I., Chem. Zvesti, 20, № 6, 452, 1966. 4. S t e p h e n s о n I. M., J. White, Trans. Brit. Ceram. Soc, 68, № 9, 443, 1967. 5. White J., in: High temperature oxides, pt. 1. Magnesia, lime, and chrome refractories. New York—London, 126, 1970, CaO—SrO—Fe203 Роландо [1] изучил частную систему 2СаО-Fe203—2SrO-Fe203 в субсолидусной области (1200°). Установлено образование непрерывного ряда твердых растворов ромбической сингонии. Литература I.Rolando P., Ann. Chim. (Roma), 59, № 8, 817, 1969. Na,0 Na20—BaO—Fe203 Гамбино и Леонард [1] изучили часть системы и выяснили примерные границы выделения фазы BaFe12019, нанесенные штриховыми линиями на рис. 238: точки А и В — эвтектики в системе ВаО—Fe203; СжВ — минимумы на кривых ликвидуса; Е — тройная эвтектика; F — эвтектика в системе Na20—Fe203. Псевдобинарная система Na20—BaFe12019 является эвтектической (эвтектика -1100°, —30 мол.% Рис. 238. Диаграмма изученных составов системы Na20— ВаО— Fe203 с нанесением границы выделения фазы BaFe^O^, двойных эвтектик и тройной эвтектики (по Гамбино и Леонарду). &Л BaFe< 60 \ 40 ВаРегОч Мол.% Z0 ВаО Na20). Для выращивания кристаллов BaFe12019 пригодны составы, содержащие от 20 до 26.3 мол.% Na20 и от 10 до 20 мол.% ВаО. 1. Gambino R. J., № 5, 221, 1961. Литература F. Leonhard, Journ. Amer. Ceram. Soc, 44,
246 Ферритные системы SrO—BaO—Fe,(h Барбариол и Батти [1] обнаружили соединение ВаО «SrO •■ • 2Fe203, плавящееся инконгруэнтно в интервале от 1240 до — 1290°. Эти авторы изучили частную систему BaO-Fe203— ВаО -SrO ^FegOj с помощью высокотемпературного микроскопа Ba0-Fez03 6 7 8 BaO-SrO-2Fe2Q3 Рис. 239. Диаграмма состояния частной системы BaO«Fe203— ВаО SrO -2Fe203 (по Барбариол у и Батти). и установили непрерывные твердые растворы, устойчивые выше 1200° и распадающиеся ниже этой температуры вследствие полиморфного превращения ВаО -SrO -2Fe203 (рис. 239). Батти и Ди Телла [2] изучили частную систему SrO«6Fe203— ВаО »6Fe203 и установили здесь непрерывный ряд твердых растворов, для которых был изучен магнитный момент. Литература 1. Barbariol I., P. В a 11 i, Univ. Studi Trieste, Fac. Ing. Inst. Chim. AppL, № 25, 11 pp., 1968. 2. В a 11 i P., F. D i Telia, Ann. Chim. (Roma), 57, № 1, 67, 1967. MgO—ZnO—Fe203 Башкиров и Башкирова [1] изучили частную систему MgO— ZnFe204 (обжиг при 860—1300°) и получили твердый раствор MgxZn1_a:Fe204. В твердом растворе (MgZn)O предельное содержание ZnO составляет при 1100° 17 мол.%, при 1300° 29 мол.%. 1. Башкиров Л. А матер., 5, № 6, 1165, 1969. Литература М. Г. Башкирова Изв. АН СССР, Неорг,
Ферритные системы 247 CuO—ZnO—Fe203 Система изучена Тороповым и Борисенко [2] и Андриевским с сотрудниками [1] до температуры 1100°, когда начинается диссоциация окислов железа и меди, входящих в систему. В частной бинарной системе CuO -Fe203—ZnO 'Fe203 образуются непрерывные твердые растворы при условии резкой закалки от высокой температуры. Сплавы, содержащие большое количество CuO -Fe203 (менее 5 мол.% ZnO-Fe203), распадаются с выпадением низкотемпературной (^модификации феррита меди. В системе наблюдается образование твердых растворов более сложного состава, в который входят смешанный феррит и окись железа. При обжиге эти твердые растворы не подвергаются распаду. Литература 1. Андриевский А. И., Р. Ф. М о ч а р и ю к, Ю. Г. Ю с к е в и ч, Физика металлов и металловедение, 20, № 2, 216, 1965. 2. То ро по в Н. А., А. И. Б о р и с е ы к о, ДАН СССР, 76, № 1, 85, 1951. ZnO—CdO—Fe203 Чалый и Роженко [2] изучили образование непрерывных твердых растворов в серии ZnFe204—CdFe204. По мере возрастания концентрации CdFe204 происходит постепенное увеличение параметра а, поскольку радиус иона Gd2+ (0.99 А) больше, чем радиус иона Zn2+ (0.83 А). Для системы имеет место отрицательное отклонение от закона Вегарда. Отрицательное отклонение, как наиболее часто встречающееся, характерно и для других шпинельных структур [1]. Литература 1. Г о н ч а р о в В. В., А. Т. К л е й н б е р г, Зап. Всеросс. минерал. общ., сер. 2, 68, № 2, 199, 1939. 2. Ч а л ы й В. П., СП. Роженко, ДАН СССР, 108, № 5, 875, 1956.
248 Ферритные системы ZnO—MnO—Fe203 Шольц и Пискарев [1] приводят приближенную субсолидус- ную диаграмму (для 1370°) фазовых равновесий. В большом поле ZnO ZnFe20^ Рис. 240. Диаграмма фазовых отношений системы ZnO—MnO—Fe203 при 1370° (по Шольцу и Пискареву). I — шпинельный твердый раствор; II — шпи- МпО 20 40 60 80 Ге,Оэ нельный твердый раствор+Fe2Oa; III — шпи- АЛппо/ нельный твердый раствор+ZnO; IV — шпинель- МОЛ. /о НЫЙ твердый раствор-f ZnO-fMnO. тройных шпинельных твердых растворов имеются метастабильные участки, не оконтуренные авторами (рис. 240). Литература 1. Шольц Н. А., К. А. Пискарев. Ферриты для радиочастот. Изд. «Энергия», М., 1966. MgO—FeO—Fe203 Первое исследование плавкости в системе принадлежит Ро- бертсу и Мервину [9]. Филлипс и Муан [7] построили изотермические сечения для 1400, 1500, 1600, 1700 и 1800°, а также дали приближенную диаграмму ликвидусных поверхностей. Авторы пользовались методом закалки, нагревая смеси MgO, FeO и Fe203 в запаянных платинородиевых трубках. Давление кислорода для составов, прилегающих к стороне MgO—FeO и находящихся в равновесии с металлическим железом, составляло 10"10—10"19 атм. Давление кислорода над смесями, прилегающими к стороне MgO—Fe203, повышается от ~1 атм. для 1400° до нескольких сот атмосфер для 1800°. Диаграммы изотермических сечений для 1500 и 1800° показаны на рис. 241, а, б. В присутствии 24 и 30 вес.% MgO расплав образуется соответственно выше 1600 и 1700°, что указывает на высокую устойчивость магнезитовых огнеупоров к окислам железа. Тройные эвтектики отсутствуют.
Ферритные системы 249 Многочисленные работы посвящены исследованиям в суб- солидусной области: в частной системе MgO -Fe203—FeO -Fe203 существуют непрерывные шпинельные твердые растворы [5, 6]; ограниченные твердые растворы шпинелидов в магнезиовюститах (MgO—FeO-твердые растворы); магнезиовюститов и Fe203 в шпине л идах. Реиинен [8] изучил систему термогравиметрическим методом до 1400° при постоянном давлении кислорода. Установлено су- M$0-Fe203 1 Fe+Ж Fe+MB+Ж, FeO Fe+Ж Ж МФ+Ж Fe0-Fe203 Вес. % Fez03 FeO Вес.% Fe0-Fez03 Fe203 Рис. 241. Изотермические диаграммы фазовых соотношений системы MgO— FeO—Fe203 при 1500 (а) и 1800° (б) (по Филлипсу и Муану). MB — магнезиовюстит; МФ — магнезиоферрит. ществование наряду со стабильными метастабильных твердых растворов Fe203 в шпинели. Шпинельная фаза значительно расширена в область с катионной дефектностью; область с анионной дефектностью, напротив, мала. Шпайдель [10] изучил фазовые равновесия при 1300°, пользуясь термогравиметрическим методом, нагревая смеси MgO и Fe203 в условиях различного давления кислорода. Гематитовый и магнезиоферритовый твердые растворы могут сосуществовать при давлении >10~147 атм., а шпинельный твердый раствор с магнезиовюститным твердым раствором при давлении >10-7-72 атм. Шпинельные твердые растворы находятся в равновесии с маг- незиовюститными твердыми растворами, на линии, связывающей MgFe204 с Fe304, где отношение катион : анион равно 0.75.
250 Ферритные системы Уиллши и Уайт [11 ] построили тройную диаграмму, пользуясь термогравиметрическим методом, путем получения диссоциацион- ных кривых нагреванием до 1750° смеси MgO и Fe203 и определением фазового состава конечного продукта. Изобарная (в атмосфере воздуха) диаграмма представлена на рис. 242. Треугольник DEL для 1717° показывает составы сосуществующих магнезиовю- ститной (D), шпинельной (Е) и жидкой (L) фаз. Шпинельная фаза Рис. 242. Изобарная диаграмма фазовых соотношений системы MgO—FeO—Fe203 в атмосфере воздуха до 1750° (по Уиллши и Уайту). (ее граница FE) находится в равновесии с расплавом, определенным линией F'L. Точка, лежащая слева (ближе к Fe203), имеет отношение О : Fe=1.345, а в точке F\ представляющей состав жидкой фазы, сосуществующей с F при 1591°, отношение О : Fe = =1.357. Это является следствием поглощения кислорода из воздуха во время плавления. Линии FE и F'L пересекаются в точке G при 1640°, где отношение Mg : Fe =0.0435. Таким образом, все исходные смеси MgO+Fe203 с отношением Mg : Fe < 0.0435 будут поглощать кислород при плавлении, а с большим отношением терять кислород при плавлении*
Ферритные системы 251 Вдоль границы FE (так же как и вдоль ликвидусной кривой F'L) температура возрастает от 1591 до 1717° и отношение кислород : катион уменьшается до величины 1.33, что отвечает стехио- метрической шпинели. Термодинамические свойства шпинелидов (Mg, Fe)Fe204 изучались Третьяковым с сотрудниками [1—4j. Литература 1. Гордеев И. В., Ю. Д. Третьяков, Журн* F.eopr. хим., 8, № 8, 1814, 1963. 2. Олейников Н. Н., Ю. Г. С а к с о н о в, Ю. Д. Третьяков, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 2, 246, 1965. З.Олейников Н. Н., Ю. Д. Третьяков, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 2, № 1, 155, 1966. 4. Третьяков Ю. Д. Термодинамика ферритов. Изд. «Химия», М., 1967. 5. С о с с о А., Р. В a 11 i, Ann. Chim. (Roma), 48, № 6—7, 608, 195&. 6. Pal ad i no A. E., Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 4, 183, 1060. 7. P h i 11 i p s В., A. M u a n, 7au.rn. Amer. Ceram. Soc, 45, № i2, 588, 1962. 8. R e i j n e n P., in: Scienc ' f ceramics, vol. 3. London—New York, 245, 1967. 9. Roberts H. S., H. E. M e г w i n, Amer. Journ. Sci., (5), 21, № 122, 145, 1931. 10. S p e i d e 1 D. H., Journ. Amer. Ceram. Soc, 50, № 5, 243, 1967. 11. W i 11 s h e e J. C, J. White, Trans. Brit. Ceram. Soc, 66, № 11, 541, 1967. CaO—FeO—Fe203 Система изучалась многими исследователями, особенно за последние 15 лет. В частности, следует назвать работы Грейга с сотрудниками [И], Мартина и Фогеля [16], Гарри и Даркена [9, 12], Бурдезе и Бризи [6], Бурдезе [5], Трёмеля и Шюрмана [20], Молевой и Кусакина [2], Филлипса и Муана [18, 19], Бурдезе и Лукко Борлера [7], Холмквиста [13], Леонтьева с сотрудниками [1], Чирилли и Аббатиста [8] и др. Мартин и Фогель [16], изучая систему FeO—Fe203—2CaO- Fe203, нашли в области 2CaO -Fe203—CaO-(FeO)9—Fe304—CaO- Fe203 два новых соединения со следующими весьма вероятными формулами: CaO-(FeO)9 и (CaO)4-(Fe304)3. Гарри и Даркен [12] представили диаграмму системы СаО— FeO—Fe203 для 1600°, в которую Крингс, Шакман [15] и Уайт [21] внесли некоторые уточпения (рис. 243). Бурдезе и Бризи [6] изучили разрез Fe304—CaO -Fe^. При температуре образования жидкости (1190°) магнетит раство-
252 Ферритные системы ряет около 14 мол.% однокалыщевого феррита, при 1150° 12%, при 1050° 5.5%, а ниже 950° твердый раствор не существует. Бурдезе [5] изучил две частные системы: Fe304—2CaO-Fe203 с эвтектикой при 1240° (состав: FeO — 18.3, СаО — 42.0, Fe203 — 39.7 мол.%) и твердым раствором на основе Fe304, содержащим 4 мол.% 2CaO-Fe203 (при температуре эвтектики); FeO—2СаО • ад СаО 20 40 60 80 FeO -Вес.% Рис. 243. Диаграмма состояния системы СаО—FeO—Fe2Os при 1600° (по Гарри и Даркену). • Fe203 с эвтектикой при 1115° (состав: FeO — 36.5, СаО — 41.0, Fe203-22.5 мол.%). Открытое Бурдезе тройное соединение СаО -FeO -Fe203 (=CaO-Fe304) стабильно в присутствии жидкой фазы, при высокой температуре принимает в твердый раствор 6 мол. % двухкаль- циевого феррита, плавится с разложением при 1200° на магнетит и жидкость. Тройной феррит СаО -Fe304 из агломератов железных руд был описан также Хессом, Битсайнесом и Джозефом [3]. Филлипс и Муан [18] приводят диаграмму возможных фазовых равновесных отношений при температурах ликвидуса в си-
Ферритные системы 253 стеме 2СаО -Fe203—FeO *¥е203—Fe203 (рис. 244). Штриховые жирные линии указывают приблизительное положение пограничных кривых, тонкие штриховые линии—примерные ликвидусные изотермы, тонкие штрих-пунктирные линии — изобары кислорода вдоль поверхности ликвидуса. При добавлении окиси кальция температура разложения гематита в магнетит понижается с 1390° <СаО СаО {2CaO-Fe203 v*ff .~< 'U* ZCaO-FeA -гиз^ Ч # V* N К \ \\ j^/ \Caq-Fe203 V ^1550- \ V й & Магнетит \ Ш J575-* *<# .«>;/*/ t / Ф5&! 11300 -\ Ca0-2Fe2O3 W Гематит V" :<w у FeO 60 FeC-Fe203 70 80 Bec.°/o 90 Fez03 Рис. 244. Диаграмма возможных фазовых отношений при температурах ликвидуса в системе 2СаО -FeaC^—FeO -Fe203—Fe203 (по Фил- липсу и Муану). до минимума при 1358° на воздухе и с 1455 до 1430° при 1 атм. кислородного давления. Примерно 2.5 вес. % СаО может войти в решетку магнетита при условиях опытов авторов. Фаза СаО • • 2Fe203 стабильна между 1155 и 1226° на воздухе и между 1172 и 1228° при 1 атм. кислородного давления. Выше этих температур она разлагается на гематит и жидкость, а ниже нижней температуры стабильности эта фаза тоже разлагается на гематит и СаО • •Fe203. Однако исследование Бурдезе и Лукко Борлера [7] системы СаО -Fe203—Fe304—Fe203 показало, что во всех их специально
254 Ферритные системы поставленных проверочных опытах в интервале 1100—1250° в атмосфере с заданным парциальным кислородным давлением фаза CaO«2Fe203 содержала от 1 до 4 вес. % FeO и отвечает формуле 4СаО -FeO -9Fe203 (=Ca4Fe2+Fei£032). Это соединение, имеющее некоторую область гомогенности, стабильно между 1124 и 1223°. СаО СаО-Рвг03 Са0-Гег03 CaO'2FeB03 20 FeO-Fe2Q3 Bec.°fo Рег03 Рис. 245. Диаграмма фазовых отношений при температуре ликвидуса в системе 2GaO-Fe2Oa—FeO—Fe203 (по Филлипсу и Муану). Фил липе и Муан [19], используя метод закалки, изучили в интервале 1135—1408° фазовые отношения в системе 2CaOFe203— FeO -Fe203—Fe203 (рис. 245) и указали наличие двух тройных соединений примерного состава 4СаО FeO -8Fe203 и 4CaOFeO- •4Fe203. Тонкие штрих-пунктирные линии являются кислородными изобарами (при ликвидусных температурах). В верхнем углу рис. 245 приводится в увеличенном виде деталь этой диаграммы, а в таблице для указанных на этой детали инвариантных точек приводятся их химический состав, температуры и присутствующие фазы.
Ферритные системы 255 Инвариантные точки системы 2СаО • Fe203—FeO • Fe203—Fe20< Точка (рис. 245) / // III IV V VI VII Темпера- ! тура, °С 1210 1212 1197 1194 1230 1220 1200 1205 Присутствующие фазы 2СаО -Fea03+CaO •Fea03+4CaO FeO • •4Ре20з+жидкость 2СаО Fea03+FeO Fea03+4CaO FeO ■ • 4Реа03-|-жидкость CaO FeaOs+FeO -Fea03+4CaO -FeO • • 4Реа03+жидкость CaO Fea03+FeO Fe203+4CaO FeO • • 8Реа03+жидкость FeO Fea08+Fea03+4CaO -FeO -8Fe203+ +жидкость Fe203+CaO -2Fe203+4CaO -FeO -8Fe203+ +жидкость CaO -2Fe203+CaO Fe203+4CaO FeO • • 8Ре203+жидкость CaO Fe203+4CaO FeO -8Реа03+жид- кость (вероятный максимум на пограничной кривой CaO Fe203—4CaO -FeO -8Fe203) Состав жидкости, вес. % СаО 23.0 23.0 20.0 19.5 17.0 18.5 19.5 19.5 FeQ 2.0 5.0 4.0 3.5 3.5 2.5 2.0 2.5 Fe203 75.0 72.0 76.0 77.0 79.5 79.0 78.5 78.0 Пути равновесной кристаллизации были использованы Фил- липсом и Муаном [19] для построения фазовой диаграммы (рис. 246) системы CaO -Fe203—FeO -Fe203. Система является псевдобинарной. На рис. 246, а приведена диаграмма по Мартину и Фогелю [16] с полем магнетитовых твердых растворов по Бур- дезе и Бризи [6], на рис. 246, б —.диаграмма Филлипса и Муана [19]. Жирные линии обозначают истинно бинарные фазовые отношения, а тонкие — равновесия в частях системы, отклоняющихся от бинарных. Холмквист [13] получил два новых закисно-окисных феррита кальция нагреванием соответствующих смесей в эвакуированных кварцевых ампулах, нагревавшихся при 1000° в течение от 1 до 10 дней с последующей закалкой в воде. Произведен химический, рентгенографический, микроскопический и магнитный анализы. Примерный состав полученных соединений: ЗСаО -FeO •7Fe203 (в системе Fe203—CaO -Fe203—Fe304) и 4CaO -FeO -4Fe203 (в системе CaFe204—Ca2Fe205—Fe304.) Химический состав для первого (вес.%): СаО — 12.4, FeO — 5.3, Fe203 — 82.3; для второго: СаО — 24.0, FeO — 7.7, Fe203 — 68.3. Образцы немагнитны. Рентгенограмма для ЗСаО -FeO -7Fe203 очень близка к таковой для соединения СаО -2Fe203 (по Филлипсу и Муану [18J). Можно предполагать, что эта тройная фаза является твердым раствором между
256 Ферритные системы магнетитом и диферритом кальция по аналогии с другими ограниченными твердыми растворами в системе CaO—FeO—Fe203. Леонтьев с сотрудниками [1], произведя рентгенографическое изучение смесей Fe203 и СаС03, обожженных в течение 30 час. при 1200° (расчет на Ga1_a.Fe2+JC04 при х от 0 до 1), показали,что заметная растворимость, а тем более сплошная область взаимной растворимости между одно- и двухкальциевыми ферритами отсутствуют, вопреки данным исследования Молевой и Кусакина [2]. Незначительная взаимная растворимость возможна, но ее величина соизмерима с ошибкой эксперимента. Эти данные важны для расчета реакций и фазового анализа агломератов железных руд. 1300 1200 1100 Магне- mum /Магнетит+11+Ж 1+/1+Ж Магнетит +1 Магнетит [Маг не- \тит +Ж АП+11+Ж/ \Магнетит+\ \/И+Ж\ Л+Х ^ \^ т+ж' П1+1+'ж\ Ге0-Ге203 10 80 Вес.% 90CaO-Fe203 Fe0-Fe203 10 Магнетит •*• I -4V 80 Вес.% 90 Ca0-Fe203 Рис. 246. Фазовая диаграмма псевдобинарной системы CaO-Fe203—FeO- •Fe203 (по Филлипсу и Муану (б) и по Мартину и Фогелю (а)). I — CaO -Fe203; II — CaO -2Fe2Oa; III — 4CaO -FeO .4Fe20„ Хьюз с сотрудниками [14] описывают новые соединения 7.2СаО .0.8FeO -15Fe203, (3-3.3GaO .0.7FeO -7Fe203, Г-З.ЗСаО ■ •0.7 FeO-7Fe203. Соединение 7.2 : 0.8 : 15 в структурном отношении сходно с CaO -2Fe203, но содержит двухвалентное железо. Авторы подтвердили существование соединения 4СаО -7Fe203, открытого Брауном и Квестроо [4]. Соединения |3- и у-З.ЗСаО • •0.7FeO -7Fe203, а также ЗСаО -FeO -7Fe203 (Холмквист) и 4СаСЬ • FeO -Fe203 (Филлипс и Муан) могут рассматриваться как производные 4СаО -7Fe203. На рис. 247 приводятся полученные к 1967 г. тройные соединения. Перро [17] изучил различные окислительно-восстановительные реакции с участием имеющихся в системе соединений, подтверждая существование тройных соединений CaO -FeO -Fe203 и CaO • •3FeO -Fe203. Перро отмечает, что последнее соединение устойчиво между 700 и 1045°.
Ферритные системы 257 Дюфур с сотрудниками [10] по данным для давления кислорода на различных этапах восстановления СаО -Fe203 определили ¥СаО-7Рег03 3.6CaO-MFeO-7Feg03 • —\z0 Ca0'2Fe& WaO-FeO-8Fe/o31 oCazzFe^8Fe3f0053 W.F&.SW №^*Х0и WaO'ZFeOWefiJ • \ ./ 3CaO'FeG-7Fe203 \ ♦ *—^—^ А томи. % Рис. 247. Тройные соединения, обнаруженные в системе СаО—FeO—Fe203 (по Хьюзу с сотрудниками). свободную энергию образования и энтропию СаО -FeO -Fe203 и СаО -3FeO -Fe203 (синтез из окислов). Литература 1. Леонтьев Л. И., В. Н.Богословский, Г. И. Ч у ф а- р о в, Журн. неорг. хим., 8, № 1, 257, 1963. 2. Молева Н. Г., П. С. К у с а к и н, Сталь, № 12, 1068, 1957. 3. X е с с К. П., Ж. Битсайнес, Т. Л. Джозеф, Проблемы соврем, металлургии, № 3, 12, 1961. 4. В г a u n P., W. К w e s t г о о, Phillips Res. Rep., 15, № 4, 394, 1960. 5. Burdese A., Ricerca Scientifica, 24, № 6, 1204, 1954. 6. Burdese А., С. В г i s i, Ricerca Scientifica, 22, № 8, 1564, 1952. 7. Burdese A., M. Lucco Borlera, Metallurgia ital., 7, № 11, 710, 1960. 8. С i г i 11 i V., F. A b b a t i s t a, Ind. ital. cemento, 33, № 10, 769, 1963. 9. D а г k e n L. S., R. W. Gurry, Journ. Amer. Ceram. Soc, 68, № 5, 798, 1946. 10. Dufour M.-Ch., P. Perrot, G. Tridot, Compt. rend., 268C, № 9, 831, 1969. 11. Greig J. W., E. Posnjak, H. E. M e г w i n, R. B. S о s m a n, Amer. Journ. Sci., 30, 239, 1935. 12. G u г г у R. W., L. S. Darken, Journ. Amer. Chem. Soc, 72, № 9, 3906, 1950. 13. Holmquist S. В., Nature, 185, № 4713, 604, 1960. 17 В. П. Барзаковский
258 Ферритные системы 14. Hughes H., P. R о о s, D. С. G о 1 d r i n g, Mineral. Magaz., 36, № 278, 280, 1967. 15. К г i n g s W., H. S с h а с к m a n n, Zs. Elektrochem. angew. Chem., 41 № 7b 479 1935. 16. Martin E., R. V о g e 1, Arch. Eisenhtittenw., 8, № 6, 249, 1934. 17. P err о t P., Rev. Ghim. mineral., 4, № 2, 465, 1967. 18. P h i 11 i p s P., A. M u a n, Journ. Amer. Ceram. Soc, 41, № 11, 445, 1958. 19. Phillips P., A. Muan, Trans. AIME, 218, № 6, 1112, 1960. 20. T r 6 m e 1 G., E. Schiirmann, Arch. Eisenhtittenw., 26, № 11, 695 1955 21. Whi'te J., Iron, Steel Inst., Carnegie School Mem., 27, № 1, 1, 1938. BaO—FeO—Fe203 Батти [З] изучил фазовые отношения в области гематит— вюстит (твердые растворы FeO—Fe203) — моноферрит бария при 1300° (рис. 248). Фазы определялись под микроскопом в отраженном свете и рентгенографически. 8а0 &а0 Рис. 248. Области твердых растворов в части системы BaO—FeO—Fe20< (по Батти). Магнетито-гематитовые твердые растворы содержали до 25.5% FeO (в чистом магнетите 31.05 FeO). Содержание FeO в вюстито- магнетитовых твердых растворах изменялось от 60.5 до 89.8%. Тройное соединение BaO -2FeO •8Fe203(=BaFe18027) было получено ранее Вийном [8], оно имеет структуру магнетоплюмбита
Ферритные системы 259 (PbFe12019y 9); система гексагональная; а=5.88, с=32.84 А; пространственная группа Сб/mmc, в элементарной ячейке содержатся две формульные группы [4]. Браун [5] в результате рентгенографического исследования гексагональных ферритов нашел несколько главных структурных типов, обозначив их: W (BaMe2Fe16027), X (BaMeFe14023), Y (Ba2Me2Fe12022) и Z (Ba3Me2Fe24041), где Me обозначает двухвалентные катионы, в том числе и Fe2+. Fe3L ЪОз 20 BaFe<?Ojq I —--г-Г \ tkFe20i>+M \BaFeOZ5 ТоI so Г Мол.% ВаО BaFezO± BaFe0^s Рис. 249. Диаграмма фазовых отношений в части системы ВаО—FeO—Fe203 (по Ван-Хуку), Ван-Хук [7 ] в процессе изучения стабильности феррита бария BaFe12019 изучил составы, располагающиеся вблизи этого феррита при температурах от 1300 до 1550° и давлении кислорода от 10 ~2 до 102 атм. На рис. 249 штриховыми жирными линиями показаны предполагаемые фазовые отношения. Штрих-пунктирными линиями нанесены три изобары. Тонкие штриховые линии изображают изменение «кислородной реакции», т. е. потери кислорода. Квадраты обозначают составы сосуществующих жидкости и кристаллических фаз, лежащих на соединительных линиях. Указанные на рисунке фазы соответствуют структурным типам по Брауну (см. выше). В противоположность работе Гото и Токада ([6], см. также [2]), указавших растворимость 3.9 мол.% ВаО в BaFe12019, Ван-Хук определил эту растворимость менее 0.5 мол.% при 1330 и 1450°. Эвтектика между BaFe12019 и BaFe204 при давлении кислорода 1 атм. определена при 1315° против 1370°, указываемых Гото и 17*
260 Ферритные системы Токада; на воздухе эта эвтектика имеет температуру 1317°. Выше 1455° в кислороде BaFe12019 разлагается по перитектиче- ской реакции на жидкость и фазу X (BaFe2+FeJ+023). Модификация X разлагается при 1495° на жидкость и фазу W (BaFe2+Fe?+027), и эта фазовая ассоциация разлагается на магнетит и жидкость при несколько более высокой температуре. Составы от стороны Fe203—ВаО простираются внутрь диаграммы, причем происходят потери кислорода вдоль кислородных реакционных линий с образованием содержащих закись железа ферритов W, Ху Y и Z и жидкой фазы с недостатком кислорода. Свойства и применение керамических магнитов из феррита бария описаны Гершовым [1]. Литература 1. Г е р ш о в И. Ю., Порошков, металлургия (Киев), № 3, 71, 1963. 2. Торопов Н. А., В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, Н. Н. Курцева. Диаграммы состояния силикатных систем, вып. 1. Изд. «Наука», М.—Л., 1965. 3. В a 11 i P., Ann. Chim. (Roma), 51, № 12, 1318, 1961. 4. Braun P. В., Nature, 170, № 4330, 708, 1952. 5. Braun P. В., Philips Res. Rep., 12, № 6, 491, 1957. 6. Goto Y., T. Tokada, Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 3, 150, 1960. 7. V a n Hook H. K., Journ. Amer. Ceram. Soc, 47, № 11, 579, 1964. 8. Wijn H. P. J., Nature, 170, № 4330, 707, 1952. MnO—FeO—Fe203 Комаров с сотрудниками [1] изучили шшшельную систему MnFe204—Fe304 в субсолидусной области (обжиг при 1400° при различном давлении кислорода: Ро2=10~3, 0.21 и1 атм.). Обнаружены непрерывные твердые растворы, способные растворять y-Fe203, выражаемые формулой Mn^Feg^O^ , где коэффициент у показывает степень отклонения твердого раствора от состава, отвечающего шпинели. Литература 1. Комаров В. Ф., Н. Н. Олейников, 10. Г. С а к с о н о в, Ю. Н. Третьяков, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 3, 395, 1965.
Ферритные системы 261 BaO—CoO—Fe203 Винник с сотрудниками [1, 2] изучили систему в субсолидус- ной области (обжиг при 500—1440° до 20 час). Установлено образование соединений BaCo2Fe16027 (устойчиво в интервале 1150— 1350°), Ba3Co2Fe24041 и Ba2Co2Fe12022, имеющих некоторые области гомогенности. Литература 1. Винник М. А., Журн. неорг. хим., 10, № 9, 2137, 1965. 2. В и н н и к М. А., А. И. Аграновская, Н. Н. Семенов, Журн. неорг. хим., 12, № 1? 38, 1967. ZnO—CoO—Fe203 Чалый и Роженко [1] изучили частную систему ZnFe204— CoFe204 (прокаливание при 900° смесей предварительно синтезированных ферритов, полученных обжигом соосажденных гидроокисей металлов). Зависимость величины параметра а элементарной ячейки от концентрации компонента указывает на образование непрерывного ряда твердых растворов замещения (твердые растворы первого рода). Положительное отклонение от закона Вегарда, возможно, вызвано увеличением координационного числа ионов Zn2+ вследствие перехода их из тетраэдрических положений в октаэдрические, поскольку феррит кобальта в отличие от феррита цинка имеет решетку обращенной шпинели [3] с формулой FeCoFe04 [2]. Для ZnFe204 в литературе приводятся значения параметра элементарной ячейки от 8.35 до 8.42 А, а для CoFe204 — от 8.35 до 8.39 А. Литература 1. Ч а л ы й В. П., СП. Роженко, ДАН СССР, 108, № 5, 875, 1956. 2. В а г t h Т. F., Е. Р о s n i j a k, Zs. Kristallogr., 82, № 5—6, 325, 1932. 3. Verwey E. J. W., P. W. H а а у m a n, E. L. H e i 1 m a n, Philips techn. Rund., 9, 186, 1947.
262 Ферритные системы MgO—NiO—Fe203 Параметры элементарных ячеек непрерывных твердых растворов ряда NiFe204—MgFe204 определяли Форестье и Веттер [2] и Смольков и Симанов [1]. Литература 1. Смольков Н. А., Ю. П. Симанов, Изв. АН СССР, сер. физ., 23, № 3, 307, 1959. 2. Fores tier Н., М. V е 11 е г, Compt. rend., 209, № 3, 164, 1939. ZnO—NiO—Fe203 Торопов и Борисенко [4, 5] изучили псевдобинарную систему NiFe204—ZnFe204, где образуется непрерывный ряд твердых растворов — смешанных ферритов (твердые растворы первого рода) со шпинельной структурой. Авторы показали, что термическая диссоциация окиси железа в системе наблюдается только выше 1250°, т. е. смешанные ферриты более устойчивы, чем соответствующие бинарные системы ZnO—Fe203 и NiO—Fe203. Кроме того, в системе образуются также шпинельные более сложные твердые растворы ограниченной концентрации, компонентами которых являются вышеуказанные смешанные никель-цинковые ферриты и либо низкотемпературная x~Fe203, Гег0з либо окислы двухвалентных металлов в отдельности или совместно. Фазовые области в системе показаны на рис. 250. Вхождение в твердый раствор f-Fe203 (а не a-Fe203) доказано на основании данных кристаллохимии. Параметр элементарных ячеек твердых растворов Ni—Zn ферритов с избытком Fe203 всегда меньше, чем у самих Ni—Zn ферритов, что и объясняется вхождением в решетку ферритов Y-Fe203, имеющего меньшее значение параметра элементарной ячейки: 8.32 кХ. Для Ni—Zn ферритов параметр элементарной ячейки находится в пределах то к0 60 дес.% Рис. 250. Схематическая диа грамма фазовых отношений в системе ZnO—NiO—Fe203 (по To- ропову с сотрудниками).
Ферритные системы 263 ZnO 8.328—8.427 кХ. В твердых растворах Ni0 3Zn0 7Fe204 — T-Fe203 с увеличением окиси железа увеличивается как относительное количество ионов Fe3+, так и их число в тетраэдрических положениях. Торопов с сотрудниками [6] показали, что при повышении температуры обжига выше 1250° появляется железо в двухвалентной форме и образуется магнетит, количество которого доходит до 1.0% для образцов, обожженных при 1400°. Пискарев [3] на основании определения точек Кюри полагает, что избыток двухвалентных окислов не входит в твердый раствор с Ni—Zn ферритом, изменяется только соотношение NiO и ZnO по сравнению с тем соотношением, какое было у исходного Ni—Zn феррита. Аналогичных взглядов придерживалась Ерастова [1]. Однако Ван-Аркель с сотрудниками [8] еще в 1936 г. доказывали, что Ni—Zn фер- NlD ZQ Мппо/0 2 3 риты могут воспринимать в твердый раствор до 30% ZnO и до 15% NiO. Как видно из рис. 250, твердый раствор между Ni—Zn ферритом и окисью железа может существовать только до вполне определенного содержания избытка Fe203. Дальнейшее небольшое увеличение избытка Fe203 приводит к распаду твердого раствора на исходный Ni—Zn феррит и a-Fe203, откуда Пискарев делает предположение, что рассматриваемый твердый раствор представляет метастабильную фазу. Диэлектрические свойства ферритов в системе NiO—ZnO — —Fe203 изучены Новиковой [2]. На рис. 251 приведена диаграмма фазовых соотношений системы по Шольцу и Пискареву [7 ] при условии медленного охлаждения (216 час). В перечисленных на рисунках полях находятся следующие фазы: Ni^ZnJFe^+ZnO (/), Ni1_ccZna;Fe204+ZnO + Ni^Zn^O (//), Ni1_^Zn^Fe204+Ni1.xZn/cO (///), твердый раствор T-Fe203 (возможно, Fe304) в Ni1_:cZn;tFe204 (IV), Ni1^ZaBFe804+ + a-Fe203 (V), твердый раствор T-Fe203 (возможно, Fe304) в Nii.*Zn,Fea04+a-Fea08 (VI). Мол.% Рис. 251. Схематическая диаграмма фазовых отношений в системе ZnO—NiO—Fe203 (по Шольцу и Пискареву). Литература 1. Ерастова А. П., Научно-техн. сб. НИИ МРТП, ОНТИ, №3, 40, 1955. 2. Новикова 3. И., Изв. АН СССР, сер. физ., 23, № 3, 396, 1959. 3. Пискарев К. А., Изв. АН СССР, сер. физ., 23, № 3, 289, 1959. 4. Т о р о п о в Н. А., А. И. Борис с и к о, ДАН СССР, 76, № 1, 85, 1951. *
264 Ферритные системы 5. Торопов Н. А., А. И. Борисенко, Труды Лен. технол. инст. им. Ленсовета, вып. 24, 13, 1952. 6. Т о р о п о в Н. А., Л. И. Р а б к и н, Э. Ж. Фрейденфельд, Б. Ш. Эпштейн, Журн. техн. физ., 23, № 9, 1541, 1953. 7. Ш о л ь ц Н. А., К. А. II и с к а р е в. Ферриты для радиочастот. Изд. «Энергия», М., 1966. 8. Van А г к е 1 А. Е., Е. I. W. Verwey, M. G. Van В г u g g e n, Rec. trav. Ghim. Pays-Bas, 55, № 5, 331, 1936. Li20-Ga203-Fe203 Ленгле [1 ] изучил частную шпинельную систему LiFe508— LiGa508 в субсолидусной области (обжиг при 1000°). Установлен непрерывный ряд твердых растворов. С помощью магнитных измерений определено распределение катионов в решетке шпинели. Магнитные свойства соединений с упорядоченной шпинельной структурой состава Li0 6Fe2 5_xGa^04 изучены также Шулькес и Блассе [2]. Литература 1. Lenglet M., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. 2. S с h u 1 k e s J. A., G. В 1 a s s e, Journ. Phys. Ghem. Solids, 24, № 12, 1651, 1963. Cu20—Ga203—Fe203, Cu20—Sc203—Fe203 Ленгле [1] изучил частные системы Ga5Cu08—Fe6Cu08 и «Sc5Gu08»—Fe6Cu08 (обжиг при 1150° на воздухе с последующим закаливанием в атмосфере азота). В первой системе образуется непрерывный шпинельный твердый раствор, во второй — ограниченные твердые растворы на основе Fe5Cu08, содержащие до 5 мол.% «Sc6Cu08». Литература 1. Lenglet M., Rev. Ghim. mineral., 2, № 2, 217, 1965.
Ферритные системы 265 CuO—Ga203—Fe203 Ленгле и Телье [1 ] изучили частную систему CuFe204—CuGa204 в субсолидусной области (800°). Закалка от 800° приводит к образованию непрерывных шпинельных твердых растворов CuFe2(1,a:)Ga2;c04, медленное охлаждение — двух типов твердых растворов: тетрагональных при х=0—0.6 и кубических (шпинель- ные) при я=0.60—1.0. Литература 1. Lenglet M., J.-C. Т е 11 i е г, Compt. rend., 267C, № 7, 525, 1968. MgO-Ga203-Fe203 Телье [1 ] изучил частную двойную систему MgGa204—MgFe204 в субсолидусной области (обжиг при 1100°). Установлен непрерывный ряд шпинельных твердых растворов. В результате магнитных измерений определено распределение катионов в структуре шпинельных твердых растворов, зависящее от способа охлаждения при синтезе (закалка, медленное охлаждение). Литература 1. Tellier J.-C, Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967. FeO—Ga203—Fe203 Система изучена Ван-Хуком [5]. Смеси Ga203 и Fe203 обжигались в платиновых ампулах в интервале от 1300 до 1650°. Изменения в весе образцов из-за перехода Fe203 в FeO определялись термогравиметрическим методом при различном давлении кислорода. Ортоферрит галлия, содержащий избыточное количество окислов галлия и железа, разлагается на смесь (3-Ga203 и твердый раствор шпинели при 1520°, т. е. при температуре на 90° ниже эвтектической. Потери кислорода значительны в шпинельной и жидкой фазах, но относительно малы в гематитовой, ортоферритной и P-Ga203 фазах. При 1500° на воздухе состав ортоферритной фазы соответствует GaFe02 992, при 1525°—GaFe02 84. При давлении кислорода 1 атм. эвтектика между шпинелью и p-Ga203 находится
266 Ферритные системы при 1575°. Термическая стабильность GaFe03 возрастает до 1565°, т. е. до температуры на 10° ниже эвтектической. При давлении кислорода 10 атм. стабильность ортоферритной фазы возрастает до точки выше минимальной температуры плавления. Эта фаза становится стабильной в присутствии жидкости в интервале 1585— 1620°, и поле первичной кристаллизации G8i2^xFex03 располагается в области от 20 до 58 мол. % Ga203. В составе кристаллизующегося ортоферрита содержится от 43 до 61 мол. % Ga203. Рис. 252. Диаграмма фазовых отношений в системе FeO—Ga203—Fe203 (по Ван-Хуку). Диаграмма фазовых отношений в системе построена Ван-Хуком (рис. 252). Участки твердых растворов, характеризующих их образование при температуре ликвидуса, заштрихованы; кислородные изобары показаны штриховыми линиями; тонкими линиями, заканчивающимися стрелками, показано изменение составов, связанное с потерей кислорода. Составы изобарических эвтектик a is. Ъ: Ga0 88Fe0 91Оа>67 и Ga0 88Fe0 8402>44 соответственно. Точка а (1610°) — эвтектика, полученная на воздухе, точка Ъ (1575°) — в кислороде. Данные по разрезу Fe203—Fe304 заимствованы из работы Филлипса и Муана 13]. Ортоферрит галлия обладает ферромагнитными и пьезоэлектрическими свойствами [4]. Некоторые структурные характеристики
Ферритные системы 267 его приведены в работах Вуда [6], Новлина и Джонса [2], Абра- гамса и Редди Ц]. Лите ратура 1. Abrahams S. С, J. M. R e d d у, Phys. Rev. Lett., 13, № 23, 688, 1964. 2. N о w 1 i n С. Н., R. V. Jones, Journ. Appl. Phys., 34, № 4, 1262, 1963. 3. Phillips В., A. M u a n, Journ. Phys. Chem., 64, № 10, 1451, 1960. 4. R e m e i к a J. P., Journ. Appl. Phys., 31, № 5, 263, 1960. 5. V a n Hook H. J., Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 9, 469, 1965. 6. W о о d E. A., Acta crystallogr., 13, № 8, 682, 1960. Y203-Ga203-Fe203 Дрис и Тшебятовский [1] изучили систему в субсолидусной области при 1350° (рис. 253, а). Получены новое соединение Y3GaOe и тройной гранатный твердый раствор, распространяю- Рис. 253. Диаграмма субсолидусных фазовых соотношений в системе Y203— Ga203—Fe203 при 1350° (а) и диаграмма состояния (поверхность ликвидуса) части системы Y203—Ga203—Fe203 (б) (по Дрису и Тшебятовскому). щийся от линии Y3Fe5012—Y3Ga6012 в сторону Y203 (точка А содержит 47.0 вес.% Ga203). Для области, бедной Y203, определена поверхность ликвидуса (рис. 253, б). Твердые растворы в сечении Y3Fe5012—Y3Ga6012 получал также Геллер [2]. Литература 1. D г у s M., W. Т г z е Ъ i a t о w s k i i, Roczn. Chem., 42, № 2, 203,1968. 2. Geller S., Zs. Kristallogr., 125, 1, 1967.
268 Ферритные системы Li20—ln203—Fe203 Ленгле [1 ] изучил частную шпинельную систему LiFe508— —«Liln508» (гипотетическое соединение) в субсолидусной области (1000°). Ограниченные твердые растворы на основе LiFe508 содержат 7 мол.% «Liln608». Литература 1. Lenglet M., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. Li20—Sc203—Fe203 Ленгле [1] изучил частную двойную систему LiFe508—«LiSc508» (гипотетическая шпинель) в субсолидусной области (обжиг при 900°). Установлено образование ограниченных твердых растворов Fe2ш5(1_я) &с2.ЬхЫо.ь 04 при максимальном значении х—0.06. Определены температура Кюри и магнитные моменты. Литература 1. L e n g 1 е t M., Compt. rend., 266, № 7, 468, 1968. MgO—Sc203—Fe203 Горяга с сотрудниками [1] изучили частную двойную шпинельную систему MgSc204—MgFe204 в субсолидусной области (обжиг при 1300°). Предельная концентрация MgSc204 в феррите магния составляет 86 мол.%. Литература 1. Г о р я г а А. Н., Н. В. Волкова, Б. И. Покровский, В. И. Ч е ч е р н и к о в, А. В. П е ч е н п и к о в, Л. Н. Комиссарова, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 11, 2052, 196?.
Ферритные системы 269 NiO-Sc203-Fe2(V Максвелл и Пикар [1] изучили частную шпинельную систему NiSc204—NiFe204 в субсолидусной области. Обнаружены ограниченные твердые растворы на основе NiFe204 до 75 мол. % NiSc204. Литература 1. Maxwell L. R., S. J. P i с к а г t, Phys. Rev., 96, № 6, 1501, 1954. Nd203-Sc203-Fe203 Лорие с сотрудниками [1] изучили частную систему Nd3Fe6012—Sc3Fe6012 или NdgFe^Sc^O^. Ограниченные твердые растворы со структурой граната в пределах 0.8 < х < 1.5 получались в виде монокристаллов из раствора расплава PbO+PbF2. Параметр элементарной ячейки находился в пределах 12.662— 12.717 А. Литература 1. Loriers J., M. V i с h г, Н. Makram, Crystal Growth, 8, № 1, 69, 1971. Li20—V203—Fe203 Ленгле [1] изучил частную шпинельную систему LiFe608— —LiV608 в субсолидусной области (обжиг при 900°). Обнаружены непрерывные твердые растворы. С помощью магнитных измерений определено распределение катионов в решетке шпинели. Литература 1. Lenglet M., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. MgO—V903—Fe203 Телье [1] изучил частную двойную систему MgV204—MgFe204 в субсолидусной области (обжиг в запаянных кварцевых ампулах при 900°). Установлено образование непрерывной серии шпинель-
270 Ферритные системы ных твердых растворов. В результате определения точки Кюри и магнитного момента установлено распределение катионов в структуре шпинельных твердых растворов, зависящее от способа охлаждения при синтезе (закалка, медленное охлаждение). Литература 1. Т е 11 i е г J.-C., Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967. CuO—Cr203—Fe203 Ониши и Тераниши [2] и Берто [1] изучили рентгеновским методом катионное распределение в ряду непрерывных твердых растворов CuFe204—CuCr204, подвергнутых закалке от высоких температур. Литература 1. Bertaut E. FM Journ. Phys. Rad., 12, № 3, 252, 1951. 2. О h n i s h i H., Т. Т е г a n i s h i, Journ. Phys. Soc. Japan, 16, № 1, 35, 1961. MgO—Cr203—Fe203 Ключаров и Чэнь Ди-цзянь [1—3] выполнили детальное исследование твердофазовых реакций в системе. Из смесей состава 2MgO+Cr203+Fe203 начиная с 400° и вплоть до 800° происходит одновременное образование магнезиохромита MgCr204 и магнезиоферрита MgFe204. Выше 800° начинается образование твердых растворов между этими соединениями, и при 1400° получается вполне однородная фаза. Параметр кристаллической решетки равномерно повышается от значения 8.324А, характерного для магнезиохромита, до 8.372 для магнезиоферрита. При высоких температурах (1600—1750°) происходит распад твердого раствора, сопровождаемый выделением кислорода (образование FeO). Из смеси MgO+Cr203+Fe203, отвечающей составу 1:1:1, при 1000—1200° получается твердый раствор окиси железа (Fe203) в магнезиохромите. Процесс протекает в две стадии: 1) MgCr204+ +MgFe204=MgCr204.MgFe204; 2) MgCr204.MgFe204+Cr203.Fe203 = =2MgCr204-Fe203. Образующийся твердый раствор устойчив до 1300°. Выше 1300° наблюдается разложение окиси железа с образованием твердого раствора магнетита в магнезиохромите.
Ферритные системы 271 Периклаз. т.р. Людвинский [4] пользовался методом закалки образцов, сплавленных в криптоловои или высокочастотной печи. Он указывает на существование сложной шпинели Mg(CrFe)204, представляющей, вероятно, особую область в ряду феррито-хромитных твердых растворов. В системе Fe203—Сг203 Людвинский не обнаружил твердых растворов и отнес эту систему к простым эвтектическим. Ульмер и Смотерс [5] изучили систему методом закалки на воздухе и построили диаграмму состояния для 1300° (рис. 254) с нанесением линий сосуществующих фаз. Максимальное содержание закисного железа 10—20 вес.% (при содержании в образцах 85— 95 вес.% Fe203). В тройном периклазовом растворе содержание Сг203 доходит до 2.5 вес.%, a Fe203 — до 9 вес.%. MgFe^ W 60 Вес.% Рис. 254. Диаграмма субсолидусных фазовых отношений системы MgO— Сг203—Fe203 (по Ульмеру и Смо- терсу). Литература 1. Ключаров Я. В., Чэнь Ди-цзянь, Труды Лен. технол. инст. им. Ленсовета, вып. 6, 61, 1959. 2. Ключаров Я. В., Чэнь Ди-цзянь, Журн. неорг. хим., 5, № 12, 2809, 1960. 3. Ключаров Я. В., Чэнь Ди-цзянь, в сб.: Всесоюзное совещание огнеупорщиков. Труды научно-техн. общ. черн. металлургии, 27, 302, М., 1961. 4. Л ю д в и н с к и й А. И., Укр. хим. журн., 31, № 10, 1045, 1965. 5. U 1 m е г G. С, W. J. Smothers, Journ. Amer. Ceram. Soc, 51, № 6, 315, 1968. СаО—Cr203—Fe^03 Форд и Рис [3] и Пятикоп [1] изучили бинарный разрез СаО -Сг203—СаО -Fe203, где образуется непрерывный ряд твердых растворов на основе как высокотемпературной (а), так и низкотемпературной (р) модификации СаО -Сг203. На рис. 255 приводится ориентировочная диаграмма Форда и Риса. Температура а— (3-превращения СаО-Сг203 (1570° по [2]) повышается при
272 Ферритные системы вхождении в его решетку феррита. При .этом параметр элементарной ячейки также увеличивается. Возможность образования °с №U 1600 1200 h^ I 4 ^ " N ^v Ж *р-т.р. "-^ЛГ-^ Р-Т.Р. "~^t>x ._. 1 1 1 1 Ч О 20 Са0-Сгг03 40 60 Вес.% 80 100 Ca0-Fe203 Рис. 255. Ориентировочная диаграмма фазовых отношений частной системы CaO -С^Од— CaO-Fe203 (по Форду и Рису). ромбических твердых растворов между ромбическим (3-СаСг204 и тетрагональным CaFe204 Пятикоп объясняет близостью параметров элементарных ячеек и ионных радиусов Fe3+ и Сг3+. Литература 1. Пятикоп П. Д., ДАН СССР, 120, № 3, 592, 1958. 2. Ш л е п о в В. К., А. И. Цветков, Я. И. Ольшанский, ДАН СССР, 96, № 5, 1007, 1954. 3. Ford W. F., W. J. R e e s, Trans. Brit. Ceram. Soc, 57, № 5, 233, 1958. FeO—Cr203—Fe203 Катсура и Муан [3] изучили систему в субсолидусной области при 1300° и давлении кислорода от 0.21 до 1.5-10"11 атм. В этих условиях в системе устойчивы*следующие фазы: 1) твердые растворы полутораокисей [Fe, Сг]203, в составе которых отмечается небольшое отклонение от стехиометрии 3:2; они имеют ромбоэдрическую ячейку и корундовый тип структуры; 2) шпинель- ные тройные твердые растворы; 3) вюститовые твердые растворы с периклазовым типом структуры и колеблющимся отношением Fe ! О. Нонвариантная точка, при которой в равновесии находятся металлическое железо, хромит железа [FeO-Cr203] и полуторные окислы, соответствует давлению кислорода 2.8-10 ~14 атм. Уиллши и Уайт [5] приводят приближенную изобарную диаграмму системы, полученную с применением метода термограви-
Ферритные системы 273 метрии (рис. 256). FG и F'L — соответственно солидусная и лик- видусная изобары, HGL — треугольник сосуществующих фаз: полуторного твердого раствора состава Н, шпинели состава G и жидкости L. Границы шпинельной фазы нанесены по Ричарду и Уайту [4]. Твердые растворы Fe304 (инвертированная структура) — FeCr204 (нормальная структура) отклоняются от стехиометрии за счет обогащения кислородом. В твердых растворах ¥е¥е2_хСтхО^ область от х=0 до #=0.3 соответствует шпинелям с полностью инвертированной структурой, от х= =1.28 до #=2.0 — с нормальной; переход от инвертированной к нормальной структуре осуществляется через две последовательные стадии, т. е. в интервале от 0.3 до 1.28 образуется промежуточная структура [6]. Шпинели с катион- ной вакансией,5закаленные от 950°, проявляют ту же нелинейность изменения параметров; область инвертированной структуры простирается до #=0.6. Кремер [1] при 950° получал непрерывный ряд шпинельных твердых растворов, при 880° наблюдался разрыв непрерывности. При 90° К пшинельные твердые растворы, согласно [2], разу- порядочиваются с переходом в тетрагональную ромбическую син- гонию в зависимости от величины х. 60F'F 40 Мол.% Рис. 256. Ориентировочная изобарная диаграмма состояния системы FeO—Cr203—Fe203 (по Уиллши и Уайту). Литература 1. Сгетег V., Neues Jahrb. Mineral., Abhandl., Ill, №2, 184, 1969. 2. Francombe M. H., Journ. Phys. Ghem. Solids, 3, № 1, 37, 1957. 3. К at sura Т., A. M u a n, Trans. Metallurg. Soc. AIME, 230, № 1, 77, 1964. 4. R i с h а г d s R. G., J. White, Trans. Brit. Ceram. Soc, 53, № 4, 233, 1954. 5. Willshee J. C, J. White, Trans. Brit. Ceram. Soc, 67, № 7, 271, 1968. 6. Y e а г i a n H. J., J. M. К о r t г i g h t, R. H. L a n q e n h e i m, Journ. Chem. Phys., 22, № 7, 1197, 1954. 18 В. П. Барзаковский
274 Ферритные системы А1203—Сг203—Fe203 Штайнвер [2] изучил систему в субсолидусной области (смешанные гидроокислы обжигались при 1200°). Он определил параметры элементарных ячеек образующихся гексагональных твердых растворов. Некоторый участок был двухфазным. Приближенно этот участок ограничен треугольником (50 мол. % Сг2О3+50 мол. % А1203)-(80 мол.% А12О3+20 мол.% Fe203)—(30 мол.% А1203+ +70 мол.% Fe203). Вне этого треугольника наблюдалась однородная фаза тройных твердых растворов. Шультц и Стубичан [1 ] изучили термический распад (длительная выдержка при 850—1200°) тройных твердых растворов, содержащих постоянное количество Сг203 — 16.6 мол.%. Литература 1. Schultz А. Н., V. S. S tubican, Journ. Amer. Ceram, Soc, 53, № 11, 613, 1970. 2. S t e i n w e h г Н. Е., Zs. Kristallogr., 125, 377, 1967. La203—Cr203—Fe203 Касседан [1] изучила систему, используя метод соосаждения гидроокисей (рис. 257). Примечательно большое поле твердых Ъ03 Рис. 257. Диаграмма фазовых отношений в системе La203—Cr203— Fe203 (по Касседан). растворов Cr203—Fe203. Тройные эвтектики имеют состав: Ег (1330°) - Fe203 - 4, La203 - 80, Сг203 -16 мол. %; Е2 (1390°) - Fe203 — 43, La203 — 48, Fe203 — 9 мол.%. Литература 1. С a s s e d a n n e J. О., Ann. Acad, brasil. cienc, 40, № 1, 61, 1968. La303 Мол.% Crz03
Ферритные системы 275 Cu20-Mn203-Fe203 Бергштейн [1] изучил шпинельные твердые растворы Cu0 gMn^Fea 5_х04+ в пределах изменения х от 1.70 до 2.5; у — индекс, характеризующий дефектность по кислороду (изменяется от 0 до —0.18). В изученной концентрационной области наблюдались кубическая и тетрагональная модификации твердых растворов. Литература 1. Bergstein A., Mater. Res. Bull., 3, № 7, 541, 1968. СоО—«Со203»—Fe203 Такахаши и Файн [3], объединив данные Робена [2] и Месса и Муана [1] и дополнив своими исследованиями, построили частое 1400 1000 Рис. 258. Диаграмма состояния част- qqq ной системы GoFe204—Co304 (по Такахаши и Файну). 0.6 QA 0.2 CoFe20<t F. Fe Со30^ e'Fe+Co ную систему CoFe204—Со304 в субсолидусной области (рис. 258). Выше 1000° появляются двухвалентное железо и твердые растворы FeO-CoO. Литература 1. Masse D. P., A. M u a n, Journ. Amer. Ceram. Soc, 48, № 9, 466, 1965. 2. Robin J., Ann. Ghim. (Paris), 10, № 12, 389, 1955. 3. Takahashi M., M. E. Fine, Journ. Amer. Ceram. Soc, 53, № 11, 633, 1970. 18*
276 Ферритные системы Li20-V02-Fe2Os Ленгле [1], производя обжиг (900°) соответствующих смесей окислов, фактически изучил частную систему LiFe508—«Li4V5012» (гипотетическое соединение) в субсолидусной области. Установлено существование ограниченных твердых растворов на основе LiFe608 с предельным содержанием 60 мол.% «Li4V6012». Литература 1. L e n g 1 е t М., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 217, 1965. MgO-V02-Fe203 Телье [1] изучил частную двойную систему MgFe204—Mg2V04 в субсолидусной области (обжиг в закрытой кварцевой ампуле при 850°). Установлен непрерывный ряд шпине льных твердых растворов. В результате магнитных измерений определено распределение катионов в структуре шпине льных твердых растворов, которое зависит от способа охлаждения при синтезе (закалка, медленное охлаждение). Литература 1. Tellier J.-C, Rev. chim. mineral., 4, № 2, 325, 1967.
СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ОКИСЛЫ РУТЕНИЯ, РОДИЯ И ПРОТАКТИНИЯ SrO—BaO—Ru09 Лонго и Кафалас [1] изучили частную двойную систему SrRu03—BaRu03 в субсолидусной области (1000°) с применением давления, доходящего до 120 кбар. Для BaRu03 характерен политипизм — наличие различно чередующейся гексагональной и кубической плотной упаковки слоев АХ3. Установлено существование 6-слойной cchcch (6L), 4-слойной chch (4L) и 9-слойной chhchhchh (9L) структур (здесь с — кубическая плотная упаковка, h —ггекса- гональная плотная упаковка). При высоком давлении (около 125 кбар) BaRu03 приобретает перовскитовую структуру только с кубической упаковкой. Рис. 259. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений частной системы BaRu03—SrRu03 в субсолидусной области при 1000° (по Лонго и Кафаласу). 120 100 80 % \60 ее W 20 9Ь^ \ \ \ \ 6L \9LHL N. N Перобскитобая \ фаза /1еро8сшто$ая\ \фаза + 8L \ \ \ \ \ i \^Z,+^\ \ \ 0 0.2 0Л 0.6 0.8 W даЫ3 SrRuOg х 8 формуле 8а^х8гх Ru02 Эти же самые политипические разновидности возникают по мере увеличения содержания SrRuOg в твердом растворе (рис. 259). Как повышение давления, так и повышение содержания Sr2+ увеличивают относительное количество слоев с кубической плотной упаковкой. Литература 1. L о n g о J. M., J. А. К a f а 1 a s, Mater. Res. Bull., 3, № 8, 687, 1968.
278 Системы, содержащие окислы рутения, родия и протактиния 100 SrO—PbO—Ru02 Кафалас и Лонго [1] исследовали частную систему SrRu03— PbRu03 при 1400° в условиях переменного давления: от 0 до 90 кбар (рис, 260). Исходными веществами служили SrRu03, PbO и Ru02. Существующее в обычных условиях соединение Pb2Ru206_y с пирохлорной структурой и дефицитом кислорода переходит в ромбический перовскит при давлении около 90 кбар и 400°. По мере уменьшения х в формуле твердого раствора Sr^PbJftuOg давле- 1 го ПероВскитоВая фаза /ПероВскитоВая и пирохлорная фазы (Пирохлорная фаза—1 i * 0.2 0Л 06 0.8 1.0 Рис. 260. Изотермическая диаграмма фазовых соотношений частной системы SrRu03—PbRu03 в субсоли- SrRu03 РЬРи03 дусной области при 1400° (по Кафа- х В формуле Sr1.xPbxRu03 ласу и Лонго). ние, требуемое для образования перовскитовой фазы, уменьшается и при #=0.3 составляет 1 атм. Закаленная существующая при высоком давлении перовскитовая фаза при 1400° очень медленно, а при 600° быстро подвергается полиморфному превращению. Литература 1. К a i а 1 a s J. A., J. M. Longo, Mater. Res. Bull., 5, № 3, 193, 1970. CuO- .NiO—Rh20, Дюлак [1] изучил твердые растворы, образуемые шпинелями NiRh204 и GuRh204. Оба эти соединения имеют тетрагональные о а,с,А 8.60\ Рис. 261. Диаграмма фазовых соотношений в частной системе NiRh204—CuRh204 (по Дюлаку). 10 15 20 25 NiRh20k Мол.% CuRhzOtf
Системы, содержащие окислы рутения, родия и протактиния 279 кристаллические решетки, но у никелевой шпинели с/а > 1, а у медной с/а < 1. В некоторой области (при содержании от 0.12 до 0.175 молей CuRh204) наблюдается ромбическая фаза (рис. 261). Образование этой фазы объясняется эффектом Яна—Теллера. Литература 1. Dulac J., Bull. Soc. fran^. mineral., cristallogr., 92, № 1, 25, 1969. BaO—SrO—Pa205 Тройные и четверные окислы, содержащие четырехвалентный и пятивалентный протактиний, изучены Келлером [1]. Соединения типа Ba(Sr0 5, Ра0.5)^2.75 имеют сверхструктуру перовскита. Параметры элементарных соединений ряда Ваз^Эг^ РаОб 50 (х=--0, 1, 2) следующие: для Ва3Ра05 б0 а=8.932 А, для Ba2SrPa05 50 а=8.860 А, для BaSr2PaOs 50 а=8.784 А. Литература 1. Keller С, Journ. Inorg. Nucl. Ghem., 27, № 2, 321, 1965.
СИСТЕМЫ ИЗ ОКИСЛОВ И ФТОРИДОВ NaBF4—NaF—B203, KBF4—KF—B203 Термический анализ систем проведен Селивановым [1]. На рис. 262 изображена диаграмма плавкости системы NaBF4— Рис. 262. Диаграмма плавкости системы NaBF4—NaF—В203 (по Селиванову). 20 30 40 50 NaBF^ Вес.% В203 — NaF—В203, из которой видно положение точки тройной эвтектики. Тройная эвтектика в системе KBF4—KF—В203 имеет температуру плавления около 240°. Литература 1. Селиванов В. Г., Изв. высш. учебн, заведений, Цветн. металлургия, № 3, 112, 1960. LiF—A1F3—A1203 Частная система Li3AlFe—A1203 изучалась Дроссбахом [2] и Машовцем и Петровым [1]. Система простая, эвтектическая. По Машовцу и Петрову, эвтектика при температуре 775° содержит
Системы из окислов и фторидов 281 0.7 вес.% А1203. Растворимость глинозема в литиевом криолите Li8AlFe при 950° (температура промышленного электролиза) достигает 6 вес.%. Литература 1. М а ш о в е ц В. П., В. И. Петров, Журн. прикл. хим., 30, № 11, 1695 1957. 2. Drossbach P., Zs. Elektrochem., 42, № 1, 65, 1936. NaF—A1F3—AI203 Частная система Na3AlF6—А1а03 изучалась Лоренцом с сотрудниками [7], Федотьевым и Ильинским [4], Абрамовым с сотрудничав 20 W 60 80 А1203 Мол.% Рис. 263. Диаграмма состояния системы Na3AlFe—A1F3— А1208 (по Абрамову с сотрудниками). ками [1], Лундиной [2], Машовцем и Петровым [3], Фостером [5, 6] и рядом других исследователей. Система простая, эвтектическая. По [3], эвтектика находится при 15 вес.% А1203 и 935°;
282 Системы из окислов и фторидов растворимость А1203 при 1000° в криолите Na3AlF6 равна 16.5 вес. %. По Фостеру [5], эвтектика находится при 961° и 10.5 вес.% А1203; твердые растворы не наблюдались. В более поздней работе Фостера [6] установлено, что при реакции глинозема с фтористым натрием образуются алюминат натрия и криолит: 6NaF+2Al203=3NaA102+Na3AlF6. Температура равновесной кристаллизации фтористого натрия в присутствии алюмината натрия несколько понижается при добавке окиси алюминия, максимальное понижение на 6° наблюдается при добавке 5.4% А1203. Дальнейшая добавка А1203 приводит к образованию р-А1203, что свидетельствует о некоторой растворимости А1203 (или алюмината) в жидкости. Незначительное понижение температуры кристаллизации фтористого натрия и наблюдавшаяся Фостером [6] ограниченная растворимость глинозема связаны с образованием криолита. На рис. 263 изображена диаграмма состояния системы Na3AlF6—A1F3—A1203 по данным Абрамова с сотрудниками [1]. Точка ег является переходной с температурой 710° и составом: Na3AlF6 — 45.0, А1203 — 7.9, A1F3 — 47.1 мол.%; точка е2 эвтектическая, с температурой 678° и составом: Na3AlF6 — 37.2, А1203 — 5.0, A1F3 - 57.8 мол.%. Тройная взаимная система Na3AlF6+3NaA102 ^ 2А1203+ +6NaF характеризуется инвариантными точками, приведенными в таблице. Инвариантные точки тройной взаимной системы Na3AlF6 + 3NaA102 ^± 2A1203 + 6NaF Фазы Na3AlF6 + NaF + 3-Al20;rf + жидкость NaF + NaA102 + р-А1203 + + расплав Процесс Эвтектика Реакция Состав, мол. % Na3AlFe 44.6 21.5 А1203 25.3 37.9 NaF 30.1 40.6 Температура, °С 872 912 Фостер [6 ] определил состав жидкой фазы, находящейся в равновесии с алюминатом натрия и фтористым натрием или р-глино- земом, и представил это на диаграмме псевдотройной системы NaF—А1203—Na3AlF6, изображенной на рис. 264. Точка р является перитектической инвариантной точкой (состав NaF—92.5, А1203 — 1.6, Na3AlF6 — 5.9 вес.%), служащей началом моновариантной пограничной (штриховой) линии, отделяющей поле первичного выделения (3-глинозема от подобного поля фтористого натрия. Можно ожидать, что эта пограничная линия с понижением
Системы из окислов и фторидов 283 температуры будет идти к тройной эвтектике из |3-глинозема, фтористого натрия и криолита. Поскольку в качестве первичной фазы на высокоглиноземистой (от эвтектики) стороне системы криолит— г t 6 8 10 12 п 16 18 го NaF Bec.% Ha3AlF6~~ Рис. 264. Схематическая диаграмма фазовых отношений системы NaF—A1203—Na3AlFe (по Фо- стеру). глинозем выделяется корунд (а-А1203), можно предсказать другую инвариантную перитектическую точку, в которой находятся в равновесии твердые фазы а-А1203, (3-А1203 и Na3AlF6. Литература 1. Абрамов Г. А., М. М. В е т ю к о в, И. П. Г у п а л о, А. А. Костюков, Л. Н. Ложкин. Теоретические основы электрометаллургии алюминия. Гос. изд. литер, по черн. и цветн. металлургии, М., 1953. 2. Лундина 3. А., в кн.: В. П. М а ш о в е ц. Электрометаллургия алюминия. ОНТИ, М.—Л., 1938. 3. М а ш о в е ц В. П., В. И. Петров, Журн. прикл. хим., 30, № 11, 1695, 1957. 4. Федотьев П. П., В. П. Ильинский, Изв. СПб. политехи. инст., 18, № 1, 353, 1912. 5. F о s t е г P. A., Journ. Amer. Ceram. Soc, 43, № 2; 67, 1960. 6. F о s t e r P. A., Journ. Amer. Ceram. Soc, 45, № 4, 145, 1962. 7. Lorenz R., A. Jabs, W. E i t e 1, Zs. anorg. Chem., 83, № 1, 39, 1913. CaO—A1203—CaF2 Эффективное действие фторида кальция на спекание цементных смесей изучал Эйтель [9] и др. В присутствии CaF2 кристаллы трехкальциевого алюмината неустойчивы и изменяются до 12СаО -7А1203. Частная система CaO—CaF2—5СаО -ЗА1203, изученная Эйтелем [10], характеризуется простой эвтектикой (~ 1300°) и термической неустойчивостью трехкальциевого алюмината.
284 Системы ив окислов и фторидов Лери [И] описал новое соединение ЗСаО-ЗА1203-CaF2, найденное в фосфорсодержащих шлаках. Его химический состав: СаО— 39.74, А1203 - 53.81, CaF2 - 6.45 вес.%; а=6=17.29, с=7.01 А, СаРг Рис. 265. Диаграмма состояния системы СаО— А1203—CaFa (по Чаттерджи и Жмойдину). плотность экспериментальная 2.96 г/см3, вычисленная 3.03 г/см3; кристаллы одноосные, отрицательные, гексагональной сингонии; Ng=i.628, Np=lM87 температура плавления 1507°,
Системы из окислов и фторидов 285 Никитин с сотрудниками [4] показали, что система CaF2— А1203 принадлежит к классу сингулярных тройных взаимных систем, а не является двойной системой с ограниченными твердыми растворами, как полагал Паскаль [12]. В процессе расплавления фтористый кальций реагирует с окисью алюминия по схеме: 3CaF2+Al203=3CaO+2AlF3. Литвинова и Райченко [3], изучавшие систему в интервале концентраций: CaF2 от 10 до 40 вес.%, А1203 от 30 до 60 вес.% и °С 1600 1500] 1400 1300 h? \зс \% \ t ** г* + с? 3 / ФЗА120уСаГг\ х+ж 1 ^ 3CaO-3Alz03-CaFz + CaFz % <Г) i | | \ W2°l СаРг+Ж 1 1405° ^V 0 Са0-А1203 го W 60 Вес.% 80 100 СаГ2 Рис. 266. Диаграмма состояния частной системы СаО -А^Оз—GaF2 (по Чаттерджи и Жмойдину). СаО от 20 до 40 вес.%, — зафиксировали фторсодержащее тройное соединение и четыре эвтектики. Тройное соединение предполагаемой формулы 2СаО -А1203 -CaF2 образует призматической формы кристаллы гексагональной сингонии, оптически одноосные, отрицательные, с показателями светопреломления No — =1.622 и JV*=1.618; погасание прямое. Бризи и Роландо [7] изучили систему в субсолидусной области (1100°). Получено соединение ЗСаО «ЗА1203 -CaF2 и ряд твердых растворов с конечным членом ИСаО -7А1203-Ca(0, F)2, полученным также Бризи и Роландо [6] по реакции 7(ЗСаО -А1203) + +CaF2=10CaO+HCaO -7A1203 -CaF2. Жмойдин и Чаттерджи [1, 5, 8] изучили систему, отличающуюся легкой кристаллизацией, новым «капиллярным методом» [2]. Общий вид тройной системы представлен на рис. 265.
Инвариантные точки системы СаО—А1203—CaF2 (по Чаттерджи и Жмойдииу) Точка (рис. 265) El I Е2 Ез Е* Eb Рг Р* М М' N N' Фазы СаО -Al203+3CaO ЗА1203 CaF2+CaO -2А1203+жид- кость СаО -2А1203+СаО -бА^Оз+СаРг+жидкость ЗСаО -3AI203 -CaF2+CaO -2А1203+СаР2+жидкость СаО+ИСаО -7А1203 СаР2+СаР2+жидкость СаО -А1203+11Са0 -7А1203 CaF2+3CaO -3A1203■ • СаР2+жидкость ЗСаО -ЗА1203 ■ CaF2+HCaO. 7A1203 *CaF2+CaF2+ +жидкость СаО+ЗСаО -ALjOg+HCaO -7А1203 СаР2+жидкость 1 ЗСаО -ЗА1203 CaF2+CaO -2А1я08+жидкость И+ | +жидкость М' СаО ■ 2А1203+СаО • 6А1203+жидкость N +жидкость N' Процесс Эвтектика » » » » Перитектика » Четырехфазное ( монотектиче- < ское превра- ( щение То же | Состав» вес. % СаО 31.0 0.4 0.9 38.0 35.0 6.0 56.2 18.0 1.5 8.0 1.0 А1203 61.0 2.0 2.5 22.0 58.5 6.0 42.5 48.5 4.0 45.0 6.0 CaF2 8.0 97.6 96.6 40.0 6.5 88.0 1.3 33.5 94.5 47.0 93.0 Температура, °С < 1498 -1390 -1385 1230 < 1475 1355 1455 1472 1472 1515 1515
Системы из окислов и фторидов 287 Диаграмма состояния частной системы СаО -AlgOg—GaF2 показана на рис. 266. Инвариантные точки системы приведены в таблице. Литература 1. Жмойдин Г. И., А. К. Ч а т т е р д ж и, Изв. АН СССР, Металлы, № 6, 46, 1971. Чаттерджи, Заводск. лаборатория, 2. Жмойдин Г. И., А № 2, 186, 1972. 3. Л и т в и н о в а Т. И., 41, № 6, 1323, 1968. 4. Н икит и н Б. М., Т К. Т. Ф. Р а й ч е н к о, Журн. прикл. хим., И. Литвинова, Т. Ф. Р а й ч е н к о, Изв. АН СССР, Металлы, № 6, 31, 1966. 5. Чаттерджи А. К., Г. И. Жмойдин, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 5, 883, 1972. 6. В г i s i С, P. Rolando, Ann. Chim. (Roma), 56, № 2, 224, 1966. 7. В r i s i С, P. Rolando, Ann. Chim. (Roma), 57, № 11, 1304, 1967. 8. Chatterjee A. K., G. I. Z h m о i d i n, Journ. Meter. Sci., 5, № 11, 960, 1970; 7, № 1, 93, 1972. 9. Eitel W., Zement, 27, № 30, 270, 1938. 10. Eitel W., Zement, 30, № 2, 17; № 3, 19, 1941. 11. Lear у J. K., Nature, 194, № 4823, 79, 1962. 12. Pascal P., Zs. Elektrochem., 19, № 12, 610, 1913. MgO—Ge02—MgF2 Мак-Кормик [1 ] изучил систему в субсолидусной области (800—1200°). Получено четыре соединения типа гумита: 1) 2MgO • Д /г // Рис. 267. Треугольники сосуществующих фаз системы MgO— Ge02—MgF2 в субсолидусной области ниже 1200° (по Мак-Кор- мику). ^^У^У-MWfr '■'iM?Q-2Qe0Z'M?Fz ■$MgrD-3Qe02'MffFi Mg-0 Щ0-СЩ 2МдО-ОеОгИЩ^дг ге0 Мол.%
288 Системы из окислов и фторидов • Ge02 -MgF2,£ромбической сингонии, iVg=1.638, 7Vm=1.598, Np = = 1.590, 27=+48°26'; 2) 4MgO-2Ge02-MgF2, моноклинной сингонии, #£=1.735, tfm=1.670, iVp=1.658, 2F=+50°20'; 3) 6MgO- • 3Ge02-MgF2, ромбической сингонии, #£=1.739, #/71=1.700, #p=1.680, 2F=+72°56; 4) 8MgO 4Ge02 -MgF2, предположительно моноклинной сингонии, #£=1.758, #m=1.732, #р = 1.716, 27= = 4-76°50'. На рис. 267 приведены треугольники сосуществующих фаз ниже 1200°. Литература 1. McGormick G. R., Journ. Amer. Ceram. Soc, 49, № 11, 618, 1966. BaO—Ti02—KF Караном [1 ] изучена растворимость BaTi03 в KF, которая составляет 4 мол. % при 1000°, 6 мол. % при 1050°, 9 мол. % при 1100°, 12.5 мол.% при 1150°, 17 мол.% при 1200°, 22.5 мол.% при 1250° и 28.5 мол.% при 1300°. Литература 1. Кагап С, Journ. Chem. Phys., 22, № 5, 957, 1954. ThOF—Th02—ThF4 Систему в субсолидусной области изучили Ранноу и Люкас [1 ] (обжиг при 1200° в запаянной никелевой трубке). В этих же условиях предварительно был синтезирован из смеси Th, Th02 и ThF4 оксифторид ThOF и новое соединение ThO0 6F2 б. Th02 образует непрерывный ряд гранецентрированных кубических твердых растворов с ThOF, выражаемых общей формулой ThO^F^. В частном сеченииТп02—ThF4 образуются гранецентри- рованные кубические твердые растворы Th02_2^F4:c с предельной концентрацией 20 мол.% ThF4, что отвечает составу ThO16F08. Твердые растворы в ряду ThOF—ThF4 (ThO^F^J имеют предельную концентрацию 15 мол.% ThF4 (ThO0 8ЬРг Зб). Соединение ThOF2 имеет структуру, интерпретируемую как субструктура тисонита LaF3 с переходом гексагональной сингонии в ромбическую. ThOF2 и ThO0 5F2 5 образуют непрерывный ряд твердых растворов. Литература l.Rannou J. P., J. Lucas, Mater. Res. Bull., 4, № 7, 443, 1969.
Системы из окислов и фторидов 289 СаО—Р2Об—CaF2 Ольсен и Вимер [2] в частной системе ЗСаО •Р2Ов—CaF2 не обнаружили расслаивания, хотя обычно в системах с CaF2 наблюдается несмешиваемость жидкостей (например, FeO—CaF2 [l]). Система относится к простым, эвтектическим. Эвтектика 1200° содержит 67 вес. % CaF2. Литература 1. Korber F., W. О else n, Stahl u. Eisen, 60, № 43, 948, 1940. 2. О е 1 s e n W., H. W i e m e г, Mitteil. Kaiser Wilhelm Inst. Eisenforsch., 24. 167, 1942. 19 В. П. Барзаковстш
СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ФТОРИДЫ, ХЛОРИДЫ И СУЛЬФИДЫ NaF—LiF—A1F3 Система изучалась Дроссбахом [2], применившим главным образом визуальный метод, и Машовцем и Петровым [1], использовавшими как обычный метод кривых охлаждения, так и метод построения термограмм на пирометре Курнакова с дифференциальной платино-платинородиевой термопарой. Исходные материалы у последних авторов; природный криолит, полученный возгонкой фтористый алюминий, химически чистый фтористый литий. Плавление велось в платиновых тиглях с плотными крышками для предотвращения взаимодействия расплава с влагой воздуха. Температура плавления~натриевого и литиевого криолитов 998 и 785°, а по Машовцу и Петрову 1012 и 782° соответственно. Система Na3AlFe—Li3AlF6 образует по Дроссбаху непрерывный ряд твердых растворов с минимумом при 720—723°, а по Машовцу и Петрову система простая, эвтектическая; эвтектика при 62 вес.% Li3AlFe и температуре 710°. По кристаллооптическим исследованиям, во всех эвтектических образцах присутствовали штриховые прорастания двух анизотропных криолитов, а в до- эвтектических образцах наблюдались также кристаллы кубического натриевого криолита. Соединение, отвечающее природному криолитониту состава Na3Li3Al2F12 (43.5 вес.% Li3AlF6), в системе не обнаружено, по-видимому, из-за разложения его при температуре ниже эвтектической. Литература 1. М а ш о в е ц В. П., В. И. Петров, Журн. прикл. хим., 30, № 11, 1695 1957 2. Dross'bach P., Zs. Elektrochem., 42, № 1, 65, 1936.
Системы, содержащие фториды, хлориды и сульфиды 291 ВаС12—ВаС03—ВаТЮ3 Часть системы, определяющая условия синтеза сегнетоэлектри- ческого титаната бария, изучена Беляевым и Шолохович [1]. Рис. 268. Диаграмма состояния части системы ВаС1а—BaGOg—BaTi03 (по Беляеву и Шолохович). Диаграмма плавкости по их данным приводится на рис. 268, представляющем проекцию системы ВаС12—ВаС03—ВаТЮ3 на треугольник составов. Литература 1. Беляев И. Н., И. Л. Шолохович, ДАН СССР, 77, № 1, 51,1951. FeO—FeS—Fe Система изучалась Фогелем и Фюллингом [4] и Ольшанским [3]. Вследствие большой агрессивности расплавов, содержащих FeS и FeO, изучение этой системы обычными методами связано с большими трудностями и не дает достаточно надежных 19*
292 Системы, содержащие фториды, хлориды и сульфиды результатов. В связи с этим Ольшанским были использованы предложенные им метод капиллярного отделения жидкой фазы [1] и метод фильтрации расплава [2]. Так как твердой фазы, соответствующей стехиометрическому составу FeO, в равновесном состоянии не существует (количество кислорода в вюстите колеблется от 23.16 до 25.60%), то система FeO—FeS—Fe должна рассматриваться как часть более общей системы, например, Fe—S—О. Для пограничной системы Fe—FeS характерны полная смесимость компонентов в жидкой фазе, наличие эвтектики и переменный состав пирротина с колебанием серы при 1000° от 36.4 до 44.0%. Тройная эвтектика пирротин—-вюстит—железо имеет состав: Fe — 5, FeS — 65, FeO — 30 вес. % и температуру плавления 920°. В системе возможно наличие области сосуществования двух жидкостей. Литература 1. Ольшанский Я. И., Труды Инст. геол. наук., петрогр. сер., 121, № 36, 39, 1950. 2. Ольшанский Я. И., ДАН СССР, 70, № 1, 47, 1950. 3. О л ь ш а н с к и й Я. И., ДАН СССР, 8, № б, 893, 1951. 4. Vogel R., W. Fulling. Festskrift Tillagnad J. Arvid Hedvall. Goteborg, 507, 1948.
СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ВОДУ Li20—В203—Н20 Диаграмма состояния системы при 30° (рис. 269) исследована Дукельски [1]. Устойчивыми гидратными фазами в системе являются соединения Li20 -В203-16Н20 и Li20 -5В2О3-10Н2О, диборат лития, борная кислота и гидратированная гидроокись лития. Рис. 269. Диаграмма состояния системы Li20—B208—НаО при 30° (по Дукельски). L-LIOH *i,0; М —Ll2OB203-16H,0; D — Lie0.2B20,; P — Li,0 -5В,0, • •10Н8О; В — В(ОН)3. abb — поле существования LiOH»H80; ЬМс — поле гидрата 1:1:16; dPe — поле гидрата 1:5:10; еВ/ — поле HsB08. Автор приводит составы жидких и твердых фаз. Изотерму системы Li20—В203—Н20 при 30° приводит также Кемп [3]. Ролле и Вуазиз [5] обнаружили ^идроборат лития состава Li20-2В203-4Н20 при исследовании системы при 30° (рис. 270). Ветвь CD обозначает равновесие между раствором и диборатом лития (1:2: 4), DE — равновесие между раствором и соедине- ?^е^ л'г} ' ^' "~~ Равновесие между раствором и соединением 1 : 5 : 10, Д—нзВ03. Составы твердых фаз приведены в таблице.
2 t Li2Ot Sec. % Рис. 270. Изотермы растворимости в системе Li20—В203—Н20 при 30° (по Ролле и Буазизу). ^^Молярное отношение - 73:Цг0*5 10° 7 шн-н,о 8 10 4 5 6 1 Li20, Sec. % Рис. 271. Диаграмма состояния системы Li20—В203—Н20 при 10, 40 и 80°^ (по Ребурну и Гале).
Системы, содержащие воду 295 Состав твердых фаз в системе Li20—В203—Н20 Точка (рис. 270) В с D Е Состав, вес. % LiaO 0.41 1.46 1.66 7.54 в4оэ 7.20 15.29 3.80 2.68 Твердые фазы H3B03+Li20 -5Ba(V10H2O Li20 -5В203 ЮНаО+1л20 -2Ва03 -4H20 Li20 -2B203-4H20+Li20 -B803-16H20 Li20 B203 16H20+LiOH НаО Ребурн и Гале [4] изучили систему при 10, 40 и 80°. Изотермы, полученные этими исследователями, показаны на рис. 271. Ребурн и Гале исследовали также растворимость для бинарных систем Li2B407—H20, LiB02—Н20 и Li2B10O16—Н20 для температур выше температуры интервала превращения Li20-5B203- • 10Н2О. При исследовании трехкомпонентной системы обнаружено еще два гидрата — Li20-2В203*ЗН20 и Li20 -В^з^НаО, не найденные другими исследователями. Равновесными фазами в системе явились также Li20 -5B2O3-10H2O и Li20 -В203-16Н20. Авторы указывают, что гидрат 1 : 5 : 10 является единственным, который имеет инконгруэнтную растворимость. Для разных точек изотерм 10, 20, 30, 40, 60 и 80° Ребурн и Гале приводят составы жидких и твердых фаз. Они указывают, что данные по растворимости позволили найти примерные температуры трех тройных точек перехода. Эдварде и Росс [2] представили данные по строению боратов. Литература 1. Dukelski M., Zs. anorg. Chem., 54, № 1, 45, 1907. 2. Edwards J. О., V. Ross, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 15, № 3/4, 329, 1960. 3. К e m p P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1956. 4. Reburn W. Т., W. A. Gale, Journ. Phys. Chem., 59, № 1, 19, 1955. 5. R о 11 e t A. P., R. В о u a z i z, Compt. rend., 240, № 10, 1104; № 11, 1227, 1955. Na20-B203-H20 Ранние исследования системы принадлежат Дукельски [9], который изучил изотерму растворимости при 30° (рис. 272), иСборджи с сотрудниками [19—22], изучившим систему при 0,20,35,45,60 и 90°. Согласно Сборджи, в системе ниже 100° наряду с борной кислотой Н3В03 и гидратировашюй гидроокисью натрия NaOH «H^O при-
296 Системы, содержащие воду сутствуют семь твердых гидроборатов натрия с молярным соотношением окислов Na20 : В203 : Н20 1:5: 10, 1 : 2 : 5, 1 : 2 : 10, 1:1:1, 1:1:4, 1:1:8, 2:1:1. Изотермы при 35 и 50° для составов с молярным соотношением Na20 : В203 от 0 до 0.5 были получены Суром [23]. Сур впервые синтезировал борат 2:5:7 (эзкуррит). Буазиз и Мильман [3—6] исследовали изотермы растворимости при 46, 56, 80 и 100°. Наиболее обстоятельно авторы исследовали эзкуррит и кернит [14]; они определили области существования №,0 Na?0 Н*0 ? Рис. 272. Диаграмма состояния системы Na20—• В203—Н20 при 30° (по Дукельски). аЪ — ветвь NaOH-H20; be — ветвь Na20«B203«4H20; cd — ветвь Na2CbB203-8H20; de — ветвь Na2Cb2B2O3-10H2O; ef _ Na20 -5B203 -10H2O; fg — ветвь B(OH)8. N — NaOH -H20; M — Na20 -B203 -4Н20; О — Na20 .B203 -8H20; D _ Na2O-2B2O3.10H2O; P — Na2O-5B2O3.10H2O; В — B(OH)8. их, изучили условия образования и некоторые свойства, привели рентгенограммы этих соединений и результаты изучения процесса их обезвоживания. Данные Буазиза и Мильмана не совпадают с результатами других исследователей. НисиХульберт [17] исследовали систему в различных условиях. Были изучены изотермы растворимости при 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 75 и 94° и молярном соотношении Na20 : B203 0—1.2. Авторы исследовали также температурную зависимость растворимости буры, борной кислоты, пентабората натрия и метабората натрия с целью уточнить имеющиеся несоответствия в работах прежних исследователей и привели температурные кривые растворимости. В системе найдено 13 гидроборатов натрия с соотношением Na20 : В203: Н20 0:1 :3, 1 : 1 : 1, 1 : 1 : 4,1 :1 : 8, 1 : 2 : 4, 1 : 2 : 5, 1 : 2 : 10, 1 : 5 : 2, 1 : 5 : 4, 1 : 5 : 10, 2 : 5 : 5, 2 : 5.1 : 7, 2:9: И.
Na20-B203 S насыщенном pacmSope Рис. 273. Изотермы растворимости в системе "Na20—В203—Н20 при 0, 5, 10, 20, 30, АО, 50 и 94° (по Нису£и Хулберту). ■0:1: :* = П ■:,'() ; 1:1: 4=Na20-В.О -4U.O, п.» и NaB02-2H20; 1:1: 8 = Na20 -В20, -8Н2(), или NaB02-4H20; 1:2: 4 = Na,0 -2В203-4П20; 1:2: 5 = Na20 .2B203-5H20; 1:2: 10=Na2O-2В20Я-10Н2О; 1:5: 10 = Na2O .5B,Oa- •10Н8О; 2 : 6 : 5=2Na20-oB 0:,-5Н,0; 2 :5 1 : 7=2NaB0»5.1B203.7H20; 2:9: 11 =2Nn2o 1Ш20„-1 Ш,0.~
%'oag 'adagiuood моннаШэян j ео?д C4J >-• >» >•»• ^ v^ С»> сЗ С5 С^ <^> to cd 0.5 о c=a *П ^5 py> C3 >^ сз c-> <ъ £l acmoo cs. ^ § г § ч> <S» *sr d> S -If су и Ху a (по Н о О CO H ft d о l -» 9, и* 1^ ° b «в ft *£ Ф сте] tst о и сти они ft аство ft термы о 274. Из Рис. . 273. о т а л и что со ния значе о о О
Молярное отношение НагО 'Вг05 Рис. 275. Политермическая диаграмма состояния системы Na20—В203— Н30 (по Коше). Характеристику точек си. в табл. 2 и 3. Рис. 276. Диаграмма состояния системы Na20—В203—Н20 при низких температурах (по Коше). Характеристику точек см. в табл. 2 и 3.
300 Системы, содержащие воду Таблица 1 Твердые фазы системы Na20—В203—Н20 Обозначение поверхности ABCDE ABFY Ра FWXY FBCGUVW CGHIJD JJ'ED II'J'J П'К'КН GHKLTU KK'N'NML LMS Xtj T NN'0'0 Твердые фазы Лед H3B03 Na20-5B203' • 10Н2О(1 : 5 : 10) Na20-2B203- • 10H2O(l :2:10) Na20-B203- • 12H20(1 : 1 : 12) NaOH -7H20 NaOH-5H20 NaOH 4H20 a Na20'B203' • 8H20 (1 : 1 :8) NaOH 3.5H20 Na2OB203- •4H20(1 :1 :4) NaOH -2H20 Обозначение поверхности MNOPRS OO'Q'QV QPR [ли QQ' P7t \iRS X ' f\ TUV e e VWXZо yZb XY pyZ Твердые фазы 2Na20B208- • 5H20(2:1 :5) NaOH«H20 2Na2OB203- • H20 (2:1:1) NaOH a Na2OB203- • H20(1:1:1) Na20-2B203- • 4H20 (1:2:4) 2Na20'5B203' • 7H20 (2:5: 7) Na20-3B203- • 4H20 (1:3:4) 2Na20'9B203- • 11H20(2:9:11) Таблица 2 Инвариантные точки системы Na20—В203—H20 Точка (рис. 275, 276) А В С D Е F G и I Г Инвариаптная точка Двойпая эвтектика Тройная эвтектика Тройная перитектика Тройная эвтектика Двойная эвтектика Тройная перитектика » » » » » » Двойная перитектика Фазы Лед+Н3В03 Лед+HgBOg+l : 2 :10 Лед+1 : 2 : 10+ +1 : 1 : 12 Лед+1 : 1 : 12+ +NaOH-7H20 Лед+^ОН-7Н20 НдВОз+1 : 5 : 10+ +1:2:10 1:2: 10+1 : 1 : 12+ +1:1:8 1: 1 : 12+1 : 1 : 8+ +NaOH-4H20 a 1 :1 :12+NaOH- • 5H20+NaOH- • 4Н20 а NaOH-5H20+NaOH- • 4Н20 а Температура, °С - 0.76 — 1.50 - 3.0 -32.9 -28.7 — 1.0 11.0 - 5.3 —19.0 —18.0 Состав, вес. % В203 1.25 2.0 4.3 0.45 0 4.0 9.90 0.80 0.52 0 Na20 0 0.2 4.0 14.6 14.4 0.7 8.5 21.9 19.40 19.34
Системы, содержащие воду 301 Таблица 2 (продолжение) Точка (рис. 275, 276) / J' ! к 1С L м N N' О О' р Q (У R S т и V W X Y Z Инвариантная точка Тройная перитектика Двойная перитектика Тройная перитектика Двойная перитектика Тройная перитектика » » Тройная эвтектика Двойная эвтектика Тройная перитектика Двойная перитектика Тройная перитектика Тройная эвтектика Двойная эвтектика Тройная перитектика » » » » » » » » 1 » » 1 » » » » » » Фазы 1:1: 12+NaOH • •7H20+NaOH'5H20 NaOH -7H20+NaOH • • 5H20 1:1: 8+NaOH • 4H2Oa+NaOH • 3.5H20 NaOH-4H20 a+NaOH- • 3.5H20 1:1:8+1 :1:4+ +NaOH 3.5H20 1:1: 4+2 : 1:5+ +NaOH -3.5H20 2:1: 5+NaOH • • 3.5H20+NaOH- • 2H20 NaOH-3.5H20+NaOH- »2H20 2:1: 5+NaOH -2H20+ +NaOH H20 NaOH-2H20+NaOH- ^H20 2:1: 5+2 :1:1 + +NaOH -H20 2:1 :l+NaOHH20+ +NaOH a NaOH-H20+NaOH a 2:1:5+2 : 1 : 1 + +1:1:1 1:1:4+1:1:1+ +2:1:5 1:1:8+1 :1 : 4+ +1:2:4 1:2: 10+1 : 2 : 4+ +1:1:8 1:2: 10+1 : 2 : 4+ +2:5:7 1:5: 10+2 : 5 : 7+ +1 : 2 : 10 1:5: 10+2 : 5 : 7+ +2:9: 11 H3BO3+I : 5 : 10+ +2 : 9 : 11 2:9: 11+2 : 5:7 + +1:3:4 Температура, °G -29.0 -24.0 3.3 5.1 11.4 13.0 4.2 6.2 10.5 12.9 53.5 60.0 62.0 62.6 49.5 53.5 50.7 56.9 35.5 54.5 66.8 95.0 ; Состав, вес.% B203 0.36 0 0.90 0 1.15 1.20 1.0 0 1.10 0 2.5 0.8 0 4.15 ! 5.80 22.8 19.0 11.2 18.4 23.6 24.0 32.2 Na.O 17.40 17.47 25.20 25.27 27.4 33.20 36.1 36.5 39.0 39.40 44.2 57.2 57.7 42.5 34.1 18.3 15.7 4.2 4.1 5.3 3.7 7.0
Таблица 3 Соединение 2Na20 • 5В203 • 7Н20 (эзкуррит) Na20-2B203-4H20 (кернит) Na20.2B203«5H20 (тинкалконит) Na20 2B2O3-10H2O ( (бура) | Na2O.5B2O3-10H2O (сборджит) 2Na20 . 5В203 • 7Н20 (насинит) Na20-3B203.4H20 (амегинит) Характеристика i Показатели преломления Ng 1.529 1.487 1.474 1.4669 С, 1.4724 Д 1.4778/' 1.509 1.524 1.538 Nm 1.507 1.472 — 1.4669 С, 1.4694 Д 1.4750/* — 1.512 1.528 Np 1.468 1.455 1.461 1 1.4445 С, 1.4467 Д 1.4517 F 1.431 < 1.494 1.429 гидроборатов Сингония Триклин- ная Моноклин- лая Гексагональная Моноклинная Триклин- ная — Моноклинная натрия Параметры элементарной ячейки а, А 8.598 15.52 11.20 11.82 ' — — 18.454 ьЛ 9.570 9.14 — 10.61 — — 9.895 с, А 6.576 6.96 21.13кХ 12.30кХ — — 6.322 а 102°45' — — — — — I 0 т 107°30' 108°52' — 107°35' — — 104°20' 71°31' — — — — —
Системы, содержащие воду 303 На рис. 273 представлены изотермы растворимости в системе Na20-B203-H20 при 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50 и 94°, на рис. 274 - изотермы при 60 и 75°. Обстоятельное изучение системы в температурном интервале от —30 до +100° предприняла Коше [13]. На рис. 275 представлена политермическая диаграмма состояния системы. В табл. 1 приведены обнаруженные в системе твердые фазы. В табл. 2 охарактеризованы инвариантные точки системы. На рис. 276 показана диаграмма состояния системы Na20— В203—Н20 при низких температурах по Коше. Коше нашла новый гидроборат состава 1 : 1 : 12. В связи с этим ею дополнительно была изучена система Na20 ^Og—Н20. Ряд исследователей дает описание природных гидроборатов натрия: буры [7, 15], кернита [7, 18], эзкуррита [1, 11, 16], тин- калконита [7], амегинита [2], насинита [8]. Некоторые закономерности построения гидроборатов натрия описаны в [10, 12]. В табл. 3 приведены характеристики некоторых гидроборатов натрия. Литература 1. Блазко Л. П., В. В. Кондратьева, Я. Я. Яржемский, Зап. Всес. Минер, общ., 91, № 4, 447, 1962. 2. Aristarain L. F., С. S. Hurlbut, Amer. Mineralogist, 52, № 7 8 935 1967. 3. Bouazi'z R., Ann. Ghim., 13, № 6, 345, 1961. 4. Bouaziz R., Bull. Soc. chim. France, № 7, 1451, 1962. 5. Bouaziz R., Т. М i 1 m a n, Compt. rend., 257, № 1, 151, 1963. 6. В о u a z i z R., Т. М i 1 m a n, Ann. China., 3, № 4, 311, 1968. 7. Bray P. J., J. O. Edwards, J.O.'Keefe, V. Ross, Abstracts Ann. Meeting Amer. Crystallogr. Assoc, 29, 1959. 8. Cipriani C, P. Vannunccini, Atti Accad. Lincei, 30, № 1—2, 74, 235, 1961. 9. Dukelski M., Zs. anorg. Chem., 50, 47, 1906. 10. E d w а г d s J. O., V. Ross, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 15, № 3/4, 329, 1960. 11. Hurlbut С S., L. F. Aristarain, Amer. Mineralogist, 52, № 7-8, 1048, 1967. 12. Kemp P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1956. 13. Kocher J., Bull. Soc. chim. France, 17, № 6, 2083, 1970. 14. M i 1 m a n Т., R. Bouaziz, Bull. Soc. chim. France, № 1, 7, 1965. 15. Morimoto N., Mineral. Journ. (Japan), 2, № 1, 1, 1956. 16. M u e s s i g E. S., R. D. Allen, Econ. Geol., 52, № 4, 426, 1957. 17. N i e s N. P., R. W. H u 1 b e r t, Journ. Chem. Eng. Data, 12, № 3, 303, 1967. 18. R о s s V., J. O. Edwards, Acta crystallogr., 12, № 3, 258, 1959. 19. Sborgi u., Gazz. Chim. Ital., 62, № 3, 1932. 20. Sborgi U., L. Amelloti, Gazz. chim. Ital., 60, 468, 1930. 21. Sborgi U., B. L о р е z, Atti Soc. Toscana Sci. Nat. Pisa, 35, 46,1926. 22. S b о r g i U., F. M e с а с с i, Atti Accad. Lincei, ser. 5, 25, № 8—11, 327, 455, 1916. 33, Suhr H. В., U. S. patent 2 096 266 (Oktober 19, 1937).
304 Системы, содержащие воду К20—В203—Н20 Система при 30° исследована Дукельски [6]. Стабильными при этой температуре оказались гидраты К20 -В203-2.5Н20, K20 • •2В203-4Н20, К20 -5В203 -8Н20. Области существования этих трех солей показаны на рис. 277. Автор приводит также составы твердых и жидких фаз в системе на различных участках диаграммы. Карпени [4, 5] при температурах от 5 до 95° получил пять изотерм растворимости. При 85 и 95° был найден борат 2К20 • .5В203-5Н20 (борат Огера [1]). Ролле и Толедано [И ] изучили систему в интервале температур от 0 до 143°. На рис. 278 представлены изотермы при 0, 56 и 100°. Кг0 Кг0 Hz0fe Вес.% В203 Рис. 277. Диаграмма состояния системы К20—В203— Н20 при 30° (по Дукельски). аЬ — ветвь КОН -2Н20; Ьс — ветвь К20 -В,0,-2.5Н,0; cd — ветвь К,0-2В208-4Н20; de — ветвь K20«5B208'8HS0; ef — ветвь В(ОН)3. К — КОН -2Н20; М — К20 .В,03 -2.5Н.О; D — К20 -2В203 -4Н20; Р — К20 -5В203 -8Н20; В — В(ОН)3. Изотерма 100° содержит семь ветвей, которые соответствуют семи твердым фазам: Н3В03(4#), К20 -5В203 -8Н20 (ВС), 2К20.5В203- • 5Н20 (CD), K20.2B203.4H20 (DE), К20-2В203-2Н20 (EF), К20 .В203«2.5Н20 (FG), КОН-Н20 (GH). На изотерме 0° ветвь TU соответствует борату К20-В203-8Н20, который получил ранее Толедано [12]. Ветвь UW соответствует гидрату К20-В203- •2.5#20, который является метастабильным на ветви UV. Борат 2К20 -5В203 -5Н20 обнаруживается на ветвях KL (56°) и CD (100°). Он образуется ниже 80°. При более низких температурах получаются метастабильные ветви пента- и дибората, которые сходятся в точке М. На рис. 279 показаны ограниченные участки изотерм системы. На изотермах 131 и 143° появляется ветвь АВ (или А 'В'), соответствующая гидроборату К20 -2В203 »5Н20. Это новый борат, устойчивый ниже 100°.
to 30 -J \гоу - *7 / В 4 / \A / v \3 /// it// >^ \jjT/^^ I i/. Ж4 л /д/ /Iм/ /к f/ГГ y^ \ x 1 1 a/ / нго-вго}-г.5нго JXk2Q-B2038Hz0 гкг0Вг0у5Н20 K^ \^%o —riTF 1, \ 10 20 30 K20,Sec.% 40* P50 » Рис. 278. Диаграмма состояния системы К20—В208—Н20 при 0, 56 и 100° (по Ролле и Толе дано). гкг0'Вг03'5Нг0 50 55 60 Х0Н-Н,0 K20jcc.% Рис. 279. Диаграмма состояния системы К20— В203—Н20 при 56, 100, 131 и 143° (по Ролле и Толедано). 20 В. П. Барзаковский
306 Системы, содержащие воду Ряд исследователей изучал отдельные соединения системы: 2 : 5 : 5 [1, 3, 9], 1 : 1 : 8 [И, 12], 1 : 5 : 8 [2, 13], 1:5:2 [10]. Структурные особенности боратов описаны Кемпом [8] и Эдвард- сом [7]. Литература 1. Auger V., Gompt. rend., 180, № 21, 1602, 1925. 2. В г а у Р. J., J. О. Edwards, J. O'K e e f e, V. Ross, Abstracts Ann. Meeting Amer. Crystallogr. Assoc, 29, 1959. 3. Garpeni G., Compt. rend., 239, № 22, 1500, 1954. 4. Carpeni G., Bull. Soc. chim. France, № 10, 1327, 1955. 5. Garpeni G., J. Haladjian, Pilar d, Bull. Soc. chim. France, № 8—9, 1634, 1960. 6. Duke 1 ski M., Zs. anorg. Chem., 50, 41, 1906. 7. Edwards J. O., V. Ross, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 15, № 3/4, 329, 1960. 8. К e m p P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1956. 9. Menzel H., Zs. anorg. Chem., 166, № 1—3, 63, 1927. 10. Roll et A. P., Compt. rend., 202, № 22, 1863, 1936. 11. R о 11 e t A. P., P. T о 1 e d a n o, Compt. rend., 255, № 18, 2261, 1962. 12. To led a no P., Compt. rend., 254, № 13, 2348, 1962. 13. Z achar i asen W. H., Zs. Kristallogr., 98, 266, 1938. Rb20—B203—H20 Система не изучена. Исследованы лишь отдельные соединения—гидробораты рубидия. Так, Рейшле [4] получил Rb20- • 2В203-6Н20, Розенхайм и Лейзер [6] синтезировали Rb20 • .5В203-ЮН20, Ролле и Андре [5] — Rb20 -5B2(V8H20, Фер- рари и Магнани [1] — Rb20-В203-ЗН20, Толедано [7] — 2Rb20. • 5В203-6Н20. Леманн и Гаубе [3] исследовали гидробораты рубидия составов RbB02 -4H20 и RbB02 -H20 и продукты их дегидратации. Кемп [2] суммировал исследования в области изучения гидроборатов рубидия. Литература 1. Ferrari A., A. Magnani, Gazz. chim. ital., 69, 275, 1939. 2. К e m p P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1956. 3. Lehmann H. A., W. G a u b e, Zs. anorg. allgem. Chem., 335, № 1-2, 50, 1965. 4. Reischle A. C, Zs. anorg. Chem., 4, 166, 1893. 5. Rollet A. P., L. Andres, Gompt. rend., 191, № 14, 567, 1930. 6. Rosenheim A., F. L e у s e r, Zs. anorg. Chem., 119, 19, 1921. 7. Toledano P., Rev. chim. mineral., 1, № 3, 394, 1964.
Системы, содержащие воду 307 Cs20-B203-H20 Ролле и Андре [5, 6 ] исследовали изотерму растворимости при 18°. Они обнаружили образование гидроборатов цезия следующих составов: Gs20-B203.7H20, Cs20 .2В203-5Н20, Gs20.5B203- •8Н20. Гидробораты с соотношением окислов 1 : 1 : 7 и 1:2:5 изучали Феррари и Магнани [1]. Леманн и Гаубе [4] исследовали соединения GsB02 -4Н20 и CsB02 -H20 и процесс их дегидратации. Кемп [2] дает характеристику некоторым гидроборатам цезия. Наиболее обстоятельное исследование системы произвела Коше [3]. Она изучила изотермы системы при температурах (—2)— 15 а» 10 с? 5 А 0 10 ' "гО 30 W 50 60 70 * 80 Cs20jec.% Рис. 280. Изотерма системы Cs20—В203—Н20 при 0° (по Коше). А — Н3В03; В — Н8В03+(1 : 5 : 8); С — (1 : 5 : 6)+ +(1 : 2 : 5); D — (1 : 2 : 5)+ р-(1 : 1 : 8); Е — (1 : 1 : 8) + +CsOH -2H20; F — CsOH -2H20. (_5), 0, 47, 56, 70—80 и 100°. На рис. 280 представлена изотерма системы при 0°, на рис. 281 — изотерма при 100°. Автор приводит составы растворов и твердых фаз в исследованных точках системы. Политермическая диаграмма показана на рис. 282, пространственная диаграмма — на рис. 283. В табл. 1 представлены обозначения плоскостей системы. В табл. 2 показаны инвариантные точки системы. Коше [3] исследовала также системы Gs20-B203—H20, Cs20 • •2B203—H20 и Cs20 -5B203—H20. Автор приводит данные по составам равновесных фаз при различных температурах для всех систем. Коше произвела рентгенографическое изучение гидроборатов цезия и термогравиметрическое исследование их. 20* Вг0у8Иг0
308 Системы, содержащие воду Таблица 1 Твердые фазы системы Cs20—В203—Н20 Обозначение поверхности ABCDEF со АВХ т] BCKYX YKZ ZKCDILU ULQV Твердые фазы Лед н8во3 Cs20-5B2(V • 8Н20 (1:5:8) 2Cs20'5B203- • 7Н20 (2:5:7) С^О-гВаОз- • 5Н20 (1:2:5) Cs20-2B2(V •2Н20 (1:2:2) Обозначение поверхности IJOPRGED ILQJ JQVWO OW пТР PTSR RSI1G GHFE Твердые фазы HCs20-B2<V •8Н20)(р-(1:1:8)) a-(Cs20-B2(V8H20) (a-(l:l:8)) Cs2OB2<V • 2Н20 (1:1:2) GsOH -H20 GsOH-1.5H20 GsOH -2H20 GsOH-3H20 Инвариантные точки системы Cs20—B2On—H20 Точка (рис. 282, 283) А В С К D I L Q J О Р R G Е F Н S т Инвариантная точка Двойная эвтектика Тройная эвтектика Тройная перитектика » » Тройная эвтектика Тройная перитектика » » Тройная эвтектика Тройная перитектика » » » » » » Тройная эвтектика » » Двойная эвтектика » » Двойная перитектика » » Твердые фазы Лед+Н3В08 Лед+Н3В03+(1 : 5 : 8) Лед+(1 : 5 : 8)+ +(1:2: 5) (1:5: 8)+(2 : 5 : 7)+ +(1:2: 5) Лед+(1 : 2 : 5)+ + N1:1:8) (1:2:5)+р-(1:1:8)+ + а-(1 :1 :8) (1:2: 5)+(1 : 2 : 2)+ + а-(1 :1 :8) (1 :2:2)+о-(1 :1 : 8)-4- +(1:1:2) (1:1:2)+а-(1:1:8)+ + N1:1:8) (1:1:2)+р-(1:1:8)+ +Cs2O.H20 N1 :1 :8)+Cs2O.H20+ +Cs20.1.5H20 Nl:l:8)+Cs20.1.5H20-f +Gs20.2H20 p-(l:l:8)+Gs20.2H20+ +Cs20«3H20 Nl:l:8)+Gs20.3H20+ +лед Лед+СБ2О.ЗН20 Cs20-3H20+Gs20-2H20 Cs20.2H20+Cs2CM.5H20 CsjsO.l.SHaO+CsaO.HaO Температура, °G - 0.76 - 1.15 - 5.8 45 - 8.5 50 78 76 50 45 8 2 -17 -74.3 -73.5 —15.5 2.5 10 Соста! 0 B,03 1.25 2.50 9.40 20.25 8.30 15 17.6 16 3 2.4 1.6 1.2 0.8 1 0 0 0 0 J, МОЛ. 'о Cs,0 0 0.85 22 36.40 23.50 39 55.00 59.5 71.5 74.5 74.7 74.5 72.5 54 54.15 72.40 75.05 75.6
С$г0-2Вг035Нг0 Рис. 281. Изотерма растворимости в системе Cs20—В203—Н20 при 100° (по Коше). G-(l : 5 : 8)+<2 : 5:7); Я-<2:5 :7)+ i (1 :2 : 5); J - (1 : 1 : 2)+GsOH.H,0; K-(l : 2 : 2)+(l:i:2); L-(l : 2 : 5)+ j-(l : 2 : 2). Остальные обозначения те же, что на рис. 280. Csz0-B20j2H20 О 10 ' 20 30 W 50 60 70 ? 80 Cs20jec.% 1:*''г Csz0-Bz03-2H2Q 10 20 30 7о 50 F 60 70H\ST 80 к^-ЩО' Cs20-2H20 Cs20, Sec.% Рис. 282. Политермическая диаграмма состояния системы Cs20— В203—Н20 (по Коше). ;20-1.5Н20 Характеристику точек см. в табл. 1 и 2.
310 Системы, содержащие воду Рис. 283. Пространственная диаграмма состояния системы Gs20—В203—Н20 (по Коше). Характеристику точек см. в табл. 1 и 2. Литература 1. F е г г а г i A., A. М a g n a n i, Gazz. chim. ital., 69, 275, 1939. 2. К e m p P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 54, 1956. 3. Kocher J., Rev. chim. mineral., 3, № 2, 209, 1966. 4. L e h m a n n H. A., W. G a u b e, Zs. anorg. allgem. Chem., 335, № 1-2, 50, 1965. 5. Rollet A. P., L. Andres, Compt. rend., 191, № 14, 567, 1930. 6. R о 11 e t A. P., L. Andres, Bull. Soc. Chim. France, 49—50, 4 ser., № 6, 847, 1931. (NH4)20-B203-H20 Система исследована Сборджи [8] при температурах от 0 до 90°. На рис. 284 изображены изотермы растворимости при 0, 10, 20, 30, 40, 60 и 90°. Сборджи нашел, что гидраты (NH4)20 - .2В203-4Н20 и (NH4)20-5В203-8Н20 растворяются конгруэнтно во всем интервале температур, гидрат (NH4)20-4B203-6H20
Системы, содержащие воду 311 имеет узкое поле устойчивости при температуре около 31.5° и инконгруэнтную растворимость. Борат (NH4)20 -2В203*4Н20 синтезирован также Мензелем [7] и Гмелиным [4]. Гидробораты аммония еще ранее синтезировал Бехи [3]. Мензел [6] изучал строение гидроборатов аммония криоскопическими методами. Данные для боратов состава (NH4)20 -2В203 -4Н20 и (NH4)20 • •В203 -5Н20 близки к данным по аналогичным калиевым и натрие- W ю 10* О 10 20 30 W B203>Sec.% Рис. 284. Диаграмма состояния системы (NH4)20—В203—Н20 при 0, 10, 20, 30, 40, 60 и 90° (по Сборджи). вым боратам. Лардереллит и аммониоборит [1,2,9] одинаковы по составу — (NH4)20-5В203-5Н20. Оба минерала имеют моноклинную решетку. Показатели светопреломления лардереллита: #£=1.561, Np=lA93; аммониоборита [1]: N#=1.540, Nm= = 1.487, Лр=1.470. Кемп [5] суммировал результаты исследования гидроборатов аммония и привел дискуссионные данные об условиях образования бората с соотношением (NH4)20 : B203 1:1. Литература 1. Винчелл А. Н., Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», М., 1967. 2. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 3. В ее hi E., Amer. Journ. Sci., 17, 129, 1854; 19, 120, 1855. 4. Gmelin L., Schweiggers Journ., 15, 258, 1815,
312 Системы, содержащие воду 5. К е m р Р. Н. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1956. 6. Menzel H., Zs. anorg. Chem., 164, № 1, 22, 1927. 7. Menzel H., Zs. anorg. Chem., 166, № 1, 63, 1927. 8. S b о г g i U., Atti Accad. Lincei, ser. 5, 21, 855, 1912; 22, 90, 1913; 24, 1225, 1915; 25, 386, 1916; 30, 189, 1921; 31, 324, 1922; Atti Lincei Mem., 13, 570, 1922. 9. S с h a 11 e г W. Т., Amer. Mineralogist, 16, № 3, 114, 1931; 18, № 11, 490, 1933. Ag20-B203-H20 Система не изучена. Кешаном синтезированы тетраборат серебра Ag20-2В203-2.5Н20 [1]. Это соединение принадлежит к таким боратам, плотность которых при обезвоживании не меняется: до и после обезвоживания при 350° она составляет 3.5 г/см3. Литература 1. К е ш а н А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование. Рига, 1955. СиО—В203—Н20 Система не изучена. Синтезированы отдельные соединения системы. Ходорченко [2] получил соединение 2СиО-В203-ЗН20 при соотношении В203: СиО = 1 и выдерживании реакционной смеси не менее 115 дней. При большем содержании борной кислоты получено соединение 2СиО -В203-17Н20, а в четырехкомпонент- ной системе (NH4)20— CuO—B203—H20 — соединения 2СиО • •В203.5Н20 и 2СиО.В203.4Н20 [1]. Литература 1. К е ш а н А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование. Рига, 1955. 2. Ходорченко В. В. Синтез и исследование боратов меди. Автореф. канд. дисс, Рига, 1953.
Системы, содержащие воду 313 ВеО—В203—Н20 Система не изучена. Описан лишь отдельно природный минерал гамбергит [1, 2] 4ВеО-В203-Н20: структурная формула Ве2В03(ОЩ симметрия Г>2%=РЬса, сингония ромбическая, параметры элементарной ячейки: а0=9.75, 60=12.20, с0=4.43А, а0 : Ь0 : с0= --^0.799 : 1 : 0.363; плотность 2.36 г/см3, двупреломление Ng — Np =^0.074, оптически положительный, 2F=87°. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. S t r u n z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. MgO-B203-H20 Система изучена Николаевым [13, 14], Курнаковой [11], Д'Ансом и Берендтом [22]. На рис. 285 представлена изотерма системы при 25° по Николаеву. Система имеет пять ветвей: Mg(OH)2 (/), индерит 2MgO-3B2(V15H20 (//), диборат MgO- •2В203-9Н20 (///), триборатй^О-ЗВ203-7.5Н20 (IV) и H3B03(V)- Автор приводит состав жидких и твердых фаз. Достижение равновесия контролировалось постоянством состава жидкой фазы. Изотерму растворимости в системе при 25° исследовала также Курнако- ва [И ]. Д'Анс и Берендт [22] приводят изотермы растворимости в системе при 25 (рис. 286), 35 и 83° (рис. 287). При 25° авторы наблюдали в системе пять соединений: 7.5Н20, аз д* 41« Са ^ ' *а/ ~ А Уи Уш 11 1 +~^1v / /V -L 1—п 1_ 10 20 3D Jec.% W 50 Рис. В20, 285. Изотерма системы ^MgO-- —Н20 jipa 25° (по* Николаеву). Н3В03, MgO-3B,0. метастабильный MgO -2В203 -8.5H20, 2MgO -ЗВ203 -15Н20 и Mg(OH)2. Система при 35° показывает присутствие Н3В03, Mg0.3B203.7.5H20, 2Mg0.3B203.15H20 и Mg(OH)2. При 83° в системе наблюдаются H3B03, MgO-3B203-7.5H20, пинноит MgO-B203-3H20. Для всех трех систем авторы приводят составы жидких и твердых фаз, описывают условия синтеза минералов. Д'Анс и Берендт изучили также процесс обезвоживания гидроборатов магния и на основании этого представили
314 Системы, содержащие воду структурные химические формулы гидроборатов. Авторы описывают природные и синтетические гидробораты магния: природные— ашарит 2MgO-B203-H20, пинноит MgO В203 -ЗН20, лессерит 2MgO -ЗВ203 15Н20, индерит 2MgO -ЗВ203 -15Н20, курнаковит 2MgO -ЗВ203 -15Н20, патерноит MgO -4В203 -4Н20; синтетические— 3MgO.B203.9H20, 2MgO-B203-l-4H20, MgO.B203.8, 4, 3H20, Рис. 286. Изотерма раствори- Рис. 287. Изотермы растворимости в си- мости в системе MgO—В203— стеме MgO—В203—Н20 при 35 и 83° (по Н20 при 25° (по Д'Ансу и Д'Ансу и Берендту). Берендту). 2Mg0.3B203-15H20, MgO-2B203.9, 8.5, 8Н20, Mg0.3B203.8, 7.5, 7Н20, MgO-4B203.12H20, MgO-6B203-18H20. Григорьев и Некрасов [8] исследовали бораты высокотемпературной части системы MgO—В203—Н20. Опыты проводились при температурах 250—800° и различных концентрациях В203 в растворе. Авторы описывают условия синтеза боратов, приводят дебаеграммы синтезированных боратов, кривые дифференциально- термического анализа, оптические свойства и удельный вес следующих гидроборатов магния: 7MgO -2В203.7Н20, 2MgO-B203. •1.29Н20, 2MgO.B203.H20, 6Mg0.7B203.H20, MgO.2B2O3.0.8H2O.
Характеристика гидроборатов магния Соединение 2MgO ■ В2Оа • Н20 (ашарит) MgO • В203 • ЗН20 (пинноит) 2MgO . ЗВ^Оз • 15Н20 (курнаковит) 3MgO • 5.5^03 • 4.5Н20 (преображенскит) MgO • ЗВ203 • 5Н20 (аксаит) 2MgO . ЗВ203 • 15Н20 (индерит) 2MgO • ЗВ203 ♦ 15Н20 (лессерит) 2MgO • 3B,Os • 15Н20 (синтетический) MgO • 2В2Ов • 9Н20 (диборат) MgO . ЗВ203 • 7.5Н20 (триборат) Структурная формула - MgB20(OH)« Mg[B303(OH)6] . 5Н20 Mg3[BuOl4(OH)8] Н20 Mg[Bs03(OH)4]2-H20 MgLBs03(0H)5] . 5H20 Mg[B303(0H)5] • 5Н80 - Mg[B404(OH)e] • 6Н20 — Плотность, г/см8 — 2.27 1.86 — 1.96 1.80 1.78 - - — Сингония - Тетрагональная Триклин- ная Ромбическая Ортором- бическая Моноклинная - - — Показатели светопреломления Ng 1.650 1.575 1.525± ±0.002 1.594 1.528± ±0.001 1.505 1.505 - 1.508 Nm 1.646 — 1.510± ±0.002 1.573± ±0.002 1.508± ±0.001 1.491 - 1.485 — Np 1.575 1.565 1.489+ ±0.002 1.573+ ±0.002 1.473± ±0.001 1.488 1.487 1.442 1.463 Параметры элементарной ячейки а, А - 7.62± ±0.01 8.28 16.30+ ±0.01 12.54± ±0.01 12.02± ±0.0 - - — ь, А - — 10.66 9.14± ±0.02 24.28+ ±0.02 13.12± ±0.04 - - — с, А - 8.19± ±0.01 6.40 10.57± 0.01 кХ 7.49± 0.01 кХ 6.84± ±0.02 - - — а - - 99.0° — - 104°40' - - — 3 - — 108.5° — - — - - — Т - - 105.4° - - - - - —
316 Системы, содержащие воду Большое количество исследований посвящено структуре и свойствам природных боратов: аксаиту [4, 21, 29], ашариту и минералам с отношением MgO : В203:Н20 =2 : 1 : 1 [6, 12, 28, 31], индериту [5, 10, 14, 16, 18, 24—26], курнаковиту [7, 10, 15], лессериту [3, 25], пинноиту [30, 32], преображенскиту [9, 17, 19], магниевому диборату [1, 2]. При исследовании структур минералов с общей формулой 2MgO«3B203-15H20 (индерит, лессерит, курнаковит) Румановой [3, 15,16] было обнаружено, что в американской и советской литературе существует путаница в названиях минералов. После решения структур индерита («лессерита») и курнаковита Руманова указывает, что нет сомнения в том, что американский лессерит — это советский индерит, а американский индерит — советский курнаковит. Минералы группы индерита (пинноит, аксаит, преображен- скит, курнаковит, индерит, макаллистерит, лессерит, галургит, уайтменит) охарактеризованы у Костова [10]. Кемп [27 ] суммировал данные исследований гидроборатов щелочных и щелочноземельных элементов. Кристаллохимическую классификацию гидроборатов магния произвел Христ [20]. Эдварде и Росс [23] изложили структурные принципы гидратированных боратов. В таблице приведены характеристики некоторых гидроборатов магния. Литература 1. Абдулаев Г. К., X. С. М а м е д о в, Азерб, хим. жури., № 2, 101, 1965. 2. А б д у л а е в Г. К., X. С. М а м е д о в, Журн. структ. хим., 7, № 6, 895, 1966. 3. А миров А., И. М. Руманова, Н. В. Белов, ДАН СССР, 143, № 2, 331, 1962. 4. Блазко Л. П., В. В. Кондратьева, Я. Я. Яржемский, Зап. Всесоюзн. минер, общ., 91, № 4, 447, 1962. 5. Болдырева А. М., Зап. Всероссийск. минер, общ., 66, № 2, 651, 1937. 6. Вант-Гофф Я. Г. Океанические соляные отложения. ОНТИ, Л., 1936. 7. Годлевский М. Н., ДАН СССР, 28, № 7, 639, 1940. 8. Г р и г о р ь е в А. П., И. Я. Некрасов, Геология рудных место- рожд., 8, № 2, 21, 1966. 9. Кондратьева В. В., Зап. Всесоюзн. минер, общ., 88, № 3, 330, 1959. 10. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 430, 1971. И. Курнакова А. Г., Изв. Сект, физ.-хим. анализа, 15, 125, 1947. 12. М и х а й л о в М. А., В. И. Шевченко, Изв. Сиб. отд. АН СССР, сер. хим. наук, вып. 2, № 4, 130, 1971. 13. Николаев А. В. Физико-химическое изучение природных боратов. Изд. АН СССР, Мм 1947,
Системы, содержащие воду 317 14. Николаев А. В., А. Г. Челищева, ДАН СССР, 28, № 2, 123, 1940. 15. Разманова 3. П., И. М. Р у м а н о в а, Н. В. Белов, ДАН СССР, сер. матем., физ., 189, № 5, 1003, 1969. 16. Р у м а н о в а И. М., А. А м и р о в, Кристаллография, 8, № 4, 517, 1963. 17. Руманова И. М., 3. П. Разманова, Н. В. Белов, ДАН СССР, сер. матем., физ., 199, № 3, 592, 1971. 18. Ф е й г е л ь с о н И. Б., В. Е. Г р у ш в и ц к и й, Т. В. Коро- б очки на, ДАН СССР, 22, № 5, 242, 1939. 19. Я р ж е м с к и й Я. Я., ДАН СССР, 111, № 5, 1087, 1956. 20. Christ С. L., Amer. Mineralogist, 45, № 3—4, 334, 1960. 21. Clark J. R., R. С. Е r d, Amer. Mineralogist, 48, № 7—8, 930, 1963. 22. D'A n s J., K.-H. Behrendt, Kali u. Steinsalz, 2, № 4, 121, 1957. 23. Edwards J. O., V. Ross, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 15, № 3/4, 329, 1960. 24. Frondel C, V. Morgan, Amer. Mineralogist, 41, № 11—12, 839, 1956. 25. Frondel C, V. Morgan, J. L. T. W a n g h, Amer. Mineralogist, 41, № 11-12, 927, 1956. 26. H e i n r i с h E. W., Amer. Mineralogist, 31, № 1, 71, 1946. 27. К e m p P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1950. 28. Kuhn R., Fortschr. Mineral., 27, 49, 1948. 29. Lehmann H.-A., H. J. Papenfuss, Zs. anorg. allgem. Chem., 301, № 3-4, 228, 1959. 30. P a t о n F., S. G. G. M а с D о n a 1 d, Acta crystallogr., 10, № 10, 653, 1957. 31. Schaller E. Т., Amer. Mineralogist, 27, № 7, 467, 1942. 32. Stadler H. P., Mineral. Magaz., 28, № 196, 26, 1947. CaO—B203—H20 Система исследована Сборджи [39], Николаевым [10—12] Курнаковой [4]. На рис. 288 представлена изотерма системы СаО—В203—Н20 при 25° по Николаеву. Автор отмечает, что равновесие в системе устанавливалось крайне медленно. Некоторые точки на диаграмме были получены лишь после нескольких месяцев перемешивания. Как видно из диаграммы, кальциевая система имеет пять ветвей: Са(ОН)2 (/), моноборат СаО-В203-6Н20 (II), иньоит 2СаО.ЗВ203'13Н20 (///), триборат СаО .ЗВ203 -4Н20 (IV), Н3В03 (ТО. Сборджи изучал систему при 30°. Продолжительность опытов его не превышала 2—10 дней. Гидробораты, полученные Сборджи, отличаются по составу от соединений в системе Николаева. Так, вместо иньоита Сборджи описал аналогичное соединение, но с 9 молекулами воды. Триборат Сборджи содержит 12 молекул кристаллизационной воды вместо 4 в гидрате Николаева. Несовпаде-
318 Системы, содержащие воду IV 2.0 B203Jec.% 3.0 ние результатов этих двух исследователей происходит, вероятно» потому, что условия эксперимента Сборджи были неравновесными из-за непродолжительных выдержек. Известно большое количество соединений системы — гидроборатов кальция, полученных как синтетически, так и встречающихся в природе. Кемп [33] в обзоре по гидроборатам описывает условия образования и приводит состав 17 гидроборатов кальция с молярным соотношением окислов СаО : В203: Н20 1 : 1 : 6, 1 : 1 : 4, 1 ; 1 : 2, 1:2:5, 1:2:4, 1 : 3 : 12, 1:3:8, 1:3:4, 1:4: 12, 2 : 3 : 13, 2 :3 : 9, 2 : 3 : 7, 2 : 3 : 6, 2 : 3 : 5, 3 : 5 : 9, 4:5:7, 4:5:9 (?), 5:6:9. Шефер [40] получил гидроборат состава 2:1:1. Харт и Браун [30] синтезировали при гидротермальной обработке смесей гидроокиси кальция и борной кислоты в температурном интервале 200—400° четыре гидробората кальция следующих составов: 2:1:1, 2 : 2:1, 2:3:1, 3:9:1. Авторы произвели дифференциально-термический анализ этих гидратов и их рентгеновское исследование. Христ [19] и Теннисон [42] систематизировали на кристалло- химической основе гидробораты и привели их структурные формулы: колеманита 2СаО -ЗВ203 -5Н20, мейергофферита 2СаО • •ЗВ203 -7Н20, иньоита 2СаО -ЗВ203 -13Н20, монобората СаО .В203 • •6Н20, трибората СаО-ЗВ203-4Н20, фроловита СаО -В203-4Н20, говерита СаО-ЗВ203-5Н20, терчита 4СаО -5В2О3-20 Н20, гидратов состава 2СаО -ЗВ203 -9Н20 и 2СаО -ЗВ203 -Н20. Винчелл и Винчелл [1] приводят оптические свойства некоторых гидроборатов кальция. Гидробораты кальция, принадлежащие к группе колеманита (фабианит, коржинскит, колеманит, мейергофферит, иньоит, уралборит, нифонтовит, фроловит, пен- тагидроборит, говерит, ноблеит, джинорит, прайсеит (пандермит)), описаны Костовым [2]. Произведен целый ряд структурных исследований гидроборатов кальция: иньиота [11, 23, 24, 37], мейергофферита [20, 37], колеманита [22, 31, 36], фроловита [8, 15, 35], говерита [21, 27], терчита [36, 37], вимсита [16—18], коржинскита [8], уралборита [8, 14, 17, 18], нифонтовита [6, 8, 9], пентагидробората [5, 8, 14], Рис. 288. Изотерма растворимости в системе СаО—В203—Н20 при 25° (по Николаеву).
Соединение CaO . В203 • Н20 (коржинскит) СаО . В203 • 2Н20 (уралборит) СаО • В203 • 2Н20 (вимсит) СаО . В203 • 2-ЗН20 (нифонтовит) СаО • В203 • 4Н20 (фроловит) GaO • В2О3 • 5Н20 (пентагидро борат) СаО . В2Оч • 6Н20 (моноборат) СаО • ЗВ203 • 4Н20 (триборат, ноблеит) СаО • ЗВ203 • 5Н20 (говерит) 2СаО • В203 • Н20 2СаО . ЗВ203 • НсО (фабианит) 2СаО • ЗВ203 • 5Н20 (колеманит) 2СаО • ЗВ203 • 7Н20 (мейергофферит) 2СаО • 7В203 • 8Н20 2СаО • ЗВ203 • 9Н20 (синтетический) 2СаО • ЗВ203 • ЮН20 2СаО • ЗВ203 • 13Н20 (иньоит) 4СаО • 5В*03 • 20Н2О (терчит) 8СаО - 10В2О3 • 15Н20 (пандермит, прай- сеит) 2СаО . В203 • Н20 (сибирскит) 1 Характеристика гидроборатов кальция Структурная формула Са2[В«04(0Н)8] Са[В202(ОН)„] Са[В(ОН),]2 или Са[В20(ОН)в] • Н20 Са[В(ОН)1]2 • 2Н20 Са[В303(ОН)4]2 • Н20 Са[В305(0Н)] Са[В304(ОН)3] • Н20 Са[В30.ч(0Н)5] ♦ Н,0 Са[В303(ОН)5] • 2Н20 Ca[BsOs(OH)s] • 4Н20 Са2[В5Ов(ОН),].6.5Н20 — Са2[В205] • Н20 Плотность, г/сма 2.60 - 2.14 2.0 2.09 2.79 2.42 2.12 2.09 2.80 1.87 2.42 - Сингония Моноклинная То же » » » » Триклин- ная То же Моноклинная То же » » » » » » » » Триклин- ная Моноклинная Триклин- ная Моноклинная То же ' » » Триклин- ная - Показатели светопреломления Ng 1.672 1.615 1.614± ±0.001 1.584 1.586± ±0.003 1.544 1.515 1.550 1.550+ ±0.002 1.650 1.614 1.560 1.577 1.650 1.520 1.517 1.594 1.658 Nm - 1.614± ±0.001 — 1.511 1.501± ±0.002 1.592 1.535 — 1.510 — 1.643 ' Np 1 1.642 1.604 1.585± ±0.001 ■ 1.575 1.572± +0.003 Г531 1.505 1.505 1.484± ±0.002 1.608 1.586 1.500 1.517 1.608 1.495 1.502 1.573 1.555 Параметры элементарной ячейки о, А 6.92 , 10.02± ±0.02 13.09 7.80 7.90 16.08 11.03± ±0.04 6.719± ±0.002 6.593 8.743± ±0.004 6.63 7.05 10.63 - - Ъ, А 12.35 9.71± ±0.02 9.49 5.70 6.62 6.69 16.40± ±0.05 57434+ ±0.003 10.488 11.264± ±0.002 8.35 9.45 12.06 — - с, А 1 9.80 4.44± ±0.02 13.53 7.95 8.09 7.95 6.57± ±0.02 3.555± ±0.001 6.365 6.102± ±0.003 6.46 6.41 8.405 — - а - - 71°30' 68°30' : 90°46' Ю1°21' — - Р 1 83° 92° 119°30' 101°30' 111° 104°9' 90°56'± ±05' 92%7'± ±0.04' Ш°38' 110°7' 101°59' 101°19' 114°02'± ±5' — - Т - 1 — 72° 74° — 86°55' 99°49' — — —
320 Системы, содержащие воду пандермита [10, 31], прайсеита [29, 32], гидробората состава 1:1:6 [3, 4, 13, 35, 38, 41, 43], гидробората 2:3:9 [24], фабианита [26, 28, 29, 34]. Эдварде и Росс [25] описывают принципы построения структур гидратированных боратов. Белов с сотрудниками [16—18] приводят данные по кристаллохимии природных гидратированных метаборатов. В таблице приведены характеристики некоторых гидроборатов кальция. Литература 1. Винчелл А. Н., Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», Мм 1967. 2. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 431, 1971. 3. К р а в ч е н к о В. Б., Журн. структ. хим., 5, № 1, 77, 1964. 4. Курнакова А. Г., Изв. Сект, физ.-хим. анализа, 15, 125, 1947. 5. Л и с и ц ы н А. Е., С. В. М а л и н к о, Г. С. Румянцев, ДАН СССР, 164, № 1, 171, 1965. 6. М а л и н к о С. В., Зап. Всесоюзн. минер, общ., 90, № 6, 673, 1961. 7. М а л и н к о С. В., Зап. Всесоюзн. минер, общ., 92, № 5, 555, 1963. 8. Малинко С. В., Н. Н. Кузнецова, В. М. Пенсионе- р о в а, Л. И. Рыбакова, Зап. Всесоюзн. минер, общ., 92, № 6, 684, 1963. 9. Малинко С. В., А. Е. Лисицын, ДАН СССР, 139, № 1, 188, 1961. 10. Н и к о л а е в А. В. Физико-химическое изучение природных боратов. Изд. АН СССР, М.—Л., 1947. И.Николаев А. В., А. Г. Ч е л и щ е в а, ДАН СССР, 18, № 1, 7, 1938. 12. Николаев А. В., А. Г. Ч е л и щ е в а, ДАН СССР, 28, № 2, 123, 1940. 13. О з о л Я., С. В и м б а, А. И е в и н ь ш, Кристаллография, 9, № 1, 32, 1964. 14. П е т р о в а Е. С, Тр. Гос. инст. горнохим. сырья, № 2, 218, 1955. 15. П е т р о в а Е. С, Зап. Всесоюзн. минер, общ., 86, № 6, 622, 1957. 16. Шашкин Д. П., М. А. Симонов, Н. В. Б е л о в, ДАН СССР, сер. геол., 182, № 6, 1402, 1968. 17. Шашкин Д. П., М. А. Симонов, Н. В. Белов, ДАН СССР, сер. матем., физ., 189, № 3, 532, 1969. 18. Ш а ш к и н Д. П., М. А. Симонов, Н. В. Белов, Кристаллография, 16, № 1, 231, 1971. 19. Christ С. L., Amer. Mineralogist, 45, № 3—4, 334, 1960. 20. Christ С. L., J. R. Clark, Acta crystallogr., 9, № 10, 830, 1956. 21. С h г i s t С L., J. R. Clark, Amer. Mineralogist, 45, № 1—2, 230, 1960. 22. Christ С L., J. R. Clark, H. T. Evans, Acta crystallogr., 11, № 11, 761, 1958. 23. Clark J. R., Acta crystallogr., 12, № 2, 162, 1959. 24. Clark J. R., C. L. Christ, Zs. Kristallogr., 112, Oktober, 213, 1959. 25. E d w a r d s J. O., V. R о s s, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 15, № 3—4, 329, 1960.
Системы, содержащие воду 321 26. Erd R. С, G. D. Е Ь е г 1 е i n, С. L. Christ, Canad. Mineral., 10, № 1, 108, 1969. 27. Е г d R. С, J. F. McAllister, H. Almond, Amer. Mineralogist, 44, № 7-8, 911, 1959. 28. Gaertner H., K. L. R о e s e, R. К u h n, Kali u. Steinsalz, 3, № 9, 285, 1962. 29. Gaertner H., K. L. R о e s e, R. К u h n, Naturwissensch., 49, № 10, 230, 1962. 30. Hart P. В., С. S. Brown, Journ. Inorg. Nucl. Ghem., 24, № 9, 1057, 1962. 31. H e d 1 i к A., Tschermaks mineral.-petrogr. Mitt., 1, № 4, 419, 1950. 32. Hey M. N., F. A. Bannister, Mineral. Magaz., 29, № 218, 955, 1952. 33. К e m p P. H. The chemistry of borates, pt. 1. Borax consolidated. London, 1956. 34. Konnert J. A., J. R. Clark, С L. Christ, Zs. Kristallogr., 132, № 4-6, 241, 1970. 35. L e h m a n n H. A., I. G ii n t h e r, Zs. anorg. allgem. Chem., 320, № 5-6, 255, 1963. 36. M e i x n e r H., Fortschr. Mineral., Kristallogr., Petrogr., 31, 39, 1953. 37. M e i x n e r H., Heidelberg Beitr. Mineral., Petrogr., 3, № 6, 445, 1953. 38. P e а с о с к М. А., V. А. V i g f u s s о n, Univ. Toronto Studies, geol. ser., 42, 113, 1939. 39. S b о г g i U., Atti Accad. Lincei, 22, № 1, 636, 715, 798, 1913. 40. Schafer U. L., Neues Jahrb. Mineral., Monatsh., № 3—4, 75, 1968. 41. Sedlacek P., K. Dornberger-Schiff, Acta crystallogr., B27, № 8, 1532, 1971. 42. Tennyson Ch., Fortschr. Mineral., 41, 64, 1963. 43. Wang N., Neues Jahrb. Mineral., Monatsh., № 7, 315, 1971. SrO—B203—H20 Система не изучена. Исследованы лишь отдельные соединения системы — гидробораты стронция: витчит, р-витчит, танеллит. ^\ Витчит SrO • ЗВ203 • 2Н20 [14, 15] имеет плотность 2.78 г/см3, моноклинный, пространственная группа А2/а; параметры элементарной ячейки: а=20.81, 6=11.74, с=6.637 А, р=92°02' [10, И]; показатели светопреломления: iVg=1.621, 7V/n=1.553, Np = 1.551 [11]. Природный стронциевый борат р-витчит [2,7— 9,13] имеет плотность в пределах 2.60—2.69 г/см3; показатели светопреломления: iV£=1.620, ЛГтге=1.553, iVj9 = 1.550. Для английских и немецких образцов [7, 8, 13] указывается формула SrO* •ЗВ203-2Н20, для отечественных [2] — 4SrO .ЦВаО,- 7Н20. р- Витчит обладает моноклинной ячейкой с параметрами: а=6.70, 6=20.80, с=6.60 А, р=119°15'; пространственная группа С%=Р2Х [1, 4—6]. Танеллит SrO -3B203 -4Н20 [3, 12] имеет моноклинную решетку, плотность 2.40 г/см3, показатели светопреломления 21 В. П. Барзаковский
322 Системы, содержащие воду 7Vg=1.569, Np=1.5l9 [3J; параметры элементарной ячейки: а0=14.39, й0=8.21, с0=9.93 А, а : Ъ : с=1ЛМ : 1 : 1.211, р= =114°02/. Литература 1. Г ан дым о в О., И. М. Р у м а н о в а, Н. В. Белов, ДАН СССР, 180, № 5, 1216, 1968. 2. Кондратьева В. В. , в сб.: Рентгенография минерального сырья, № 4, 19, 1964. 3. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 431, 1971. 4. Р у м а н о в а И. М., Кристаллография, 16, № 6, 1157, 1971. 5. Руманова И. М., О. Гандымов, Кристаллография, 16, № 1, 99, 1971. 6. Руманова И. М., О. Гандымов, Н. В. Белов, Кристаллография, 16, № 2, 286, 1971. 7. В ее vers С. A., F. H. Stewart, Mineral. Magaz., 32, № 249, 500, 1960. 8. В г a i t s с h О., Beitr. Mineral. Petrogr. Univ. Gottingen, 6, № 5, 352 1959 9. Clark J. R., C. L. Christ, Naturwissensch., 55, № 12, 648, 1968. 10. Clark J. R., M. E. M г о s e, G. Burley, С L. Christ, S. Block, A. Perloff, Bull. Geol. Soc. Amer., 69, № 12, 1547, 1958 11. Clark J. R., M. E. M г о s e, A. Perloff, G. В u r 1 e y, Amer. Mineralogist, 44, № 11—12, 1141, 1959. 12. Erd R. C, V. Morgan, J. R. Clark, U. S. Geol. Surv. Proc. Paper, 424C, 294, 1961. 13. Stewart F. H., R. A. Chalmers, R. Phillips, Mineral. Magaz., 30, № 225, 389, 1954. 14. Switzer G., Amer. Mineralogist, 23, № 6, 409, 1938. 15. S w i t z e r G., W. W. В r a n n о k, Amer. Mineralogist, 35, № 1—2, 90, 1950. BaO—B203—H20 В составе природных гидроборатов барий как добавочный катион встречается гораздо реже, чем Na, Mg, Ca и др. Сборджи [1] исследовал изотерму растворимости в системе при 30°. Он приводит составы жидких и твердых фаз при определенных температурах и на основании этих данных строит изотерму (рис. 289). На изотерме показаны четыре участка. Участок АВ начинается в точке 4, соответствующей растворимости в чистой борной кислоте при 30°, и кончается в точке 2?, в которой сосуществуют борная кислота и триборат. ВС — кривая растворимости трибората. В точке С сосуществуют триборат и метаборат. От этой точки начинается кривая растворимости метабората, которая простирается до точки D. В точке D сосуществуют борат и метаборат. DE — линия бората. Сборджи описывает гидробораты бария различного
Системы, содержащие воду 323 состава — с молярным отношением окислов ВаО : В203 : Н20 1:1:2, 1:1:4, 1:1:5, 1 : 1 « 10, 1 : 1 : х, 2:3:3, Рис. 289. Изотерма системы ВаО— В203—Н20 при 30° (по Сбордши). 2:3:7, 3:5:6, 1:2:2, 1:2:5, 1 : 2 : х, 1 : 4 : 12 - и методы их получения. Литература 1. S Ь о г g i U., Atti Accad. Lincei, 23, № 1—12, 530, 717, 854, 1914. ZnO—B203—H20 Система не изучена. Синтезированы отдельные гидробораты цинка. Четырехосновной гексаборат цинка 2ZnO -3B203 '7.5Н20 получен Кешаном [1] при взаимодействии сульфата цинка со смесью буры и борной кислоты. Плотность необезвоженного бората при 25° составляет 2,44 г/см3. Литература 1. К е ш а н А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование, Рига, 1955. 21*
324 Системы, содержащие воду CdO—В203—Н20 Система не изучена. Синтезированы отдельные соединения системы — гидробораты кадмия. Тетраборат кадмия CdO • 2В203 • • 5Н20 получен Кешаном с сотрудниками [1, 2]. Ранее синтезирован борат состава CdO -2В203 -2Н20 из насыщенного раствора борной кислоты и свежеприготовленного карбоната кадмия [3]. Литература 1. Кешан А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование. Рига, 1955. 2. Кешан А. Д., Г. М е ж а р а у п, Изв. АН Латв. ССР, № 7, 137, 1955 3. Ditte' A., Ann. Chim. Phys., (5), 30, 272, 1883. Т120-В203-Н20 Система не изучена. Получены бораты одновалентного таллия [1]. Феррари и Чиччиоли [2] синтезировали Т120 -В203-Н20, Т120-2В203-Н20, Т120-5В203-5Н20. Розенхайм и Лейзер [3] с помощью реакции двойного обмена из горячего концентрированного раствора пентабората натрия и нитрата таллия получили гидроборат таллия Т120-5В203-8Н20. Литература 1. Кешан А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование Рига 1955 2. Ferrari A.', L. С i с с i о 1 i, ZbL, 2, 18, 1938. 3. R о s e n h e i m A., F. L e у s e r, Zs. anorg. Chem., 119, 1, 1921. PbO—B203—H20 Система не изучена. Синтеризованы отдельные гидробораты свинца. Кешан [2] описывает условия получения 2РЬО-В203» • 5Н20, РЬО.В203.2Н20, РЬ0.2В203-4Н20, ЗРЮ . 10В2О3. 9Н20 (эйкозоборат), приводит плотность некоторых боратов и их поведение при нагревании. Розе (см. [2]) в щелочных растворах получил соединения с соотношением окислов РЬО : В203 : Н20 2 : 1 :^2, 4 : 3 : 5, 9 : 3 : 5 и 6 : 5 : 6. Некоторые авторы высказали мнение, что эти бораты представляют собой смесь боратов
Системы, содержащие воду 325 различного состава. Свойства дибората свинца РЬО • 2В203 • Н20 (растворимость дибората в различных средах) исследовал Щиголь [4]. Плышевский с сотрудниками [3] синтезировали борат состава 4РЬО • 5В203 • 2.5Н20 и исследовали его растворимость, теплоемкость, температуропроводность, термическое поведение. Здановский с сотрудниками [1 ] изучили растворимость боратов 4РЬО-5В203-2.5Н20, РЬО-2В203-ЗН20, ЗРЬО .10В2О3.9Н2О в системе при 75°. Литература 1. 3 д а н о в с к и й А. Б., Г. М. Смирнова, И. А. Леонтьева, Л. Н. Калит и на, Журн. неорг. хим., 17, № 2, 514, 1972. 2. Кешан А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование. Рига, 1955. 3. П л ы ш е в с к и й Ю. С, Г. М. Смирнова, К. В. Ткачев, И. А. Леонтьева, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 11, 1933, 1965. 4. Щиголь М. Б., Журн. неорг. хим., 8, № 6, 1361, 1963. МпО—В203—Н20 Система не изучена. Известны отдельные соединения. Природный минерал суссексит][1—4] 2МпО *В203 • Н20 (структурная формула МпВ02(ОН)) имеет показатели светопреломления: Ng=1.732, Nm=1.728, Np=l.670; плотность 3.30 г/см3; сингония ромбическая, параметры элементарной ячейки: а0=10.61, &0=12.65, с0=3.30 А. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Gruner J. W., Amer. Mineralogist, 17, № 11, 509, 1932. 3. Schaller W. Т., Amer. Mineralogist, 27, № 7, 467, 1942. 4. Strunz H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. CoO—B203—H20 Система не изучена. Синтезированы отдельные гидробораты кобальта. Диборат кобальта CoO -B203-aq (3—5 молей) получил Вимба [1]. Известны гидробораты состава СоО -ЗВ203 -8Н20 и ЗСоО-2В203-4Н20, способы получения которых и некоторые свойства описывает Кещан [2].
326 Системы, содержащие воду Литература 1. В и м б а С. Г. Исследование в области боратов марганца и кобальта. Автореф. канд. дисс. Рига, 1954. 2. Кешан А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование. Рига, 1955. NiO—В2Ю3—Н20 Система не изучена. Синтезированы лишь отдельные соединения системы. Крымова [2] получила диборат никеля NiO-B203- •5Н20 гидролизом гексабората никеля NiO *3B203 -8Н20 в 0.5%-м растворе борной кислоты при 80°; плотность дибората никеля при 25° равна 2.09 г/см3. Восьмиводный гексаборат никеля [1, 2] удалось синтезировать в процессе растворения низших боратов никеля, получаемых реакциями двойного обмена, в перенасыщенном растворе борной кислоты; при 25° он имеет плотность 1.70 г/см3. Другая гидратная форма гексабората никеля получается путем осаждения спиртом гексабората никеля из его раствора в борной кислоте. Это десятиводный гексаборат никеля NiO '3B2O3-10H2O. Литература 1. Кешан А. Д. Синтез боратов в водном растворе и их исследование. Рига, 1955. 2. Крымова Л. П. Исследование в области боратов никеля. Автореф. канд. дисс. Рига, 1952. А1203-В203-Н20 Система не изучена. Из соединений системы известен минерал еремеевит [1—5] 6А1203 -5В203 -ЗН20 (структурная формула (А16В501б(ОН)3), гексагональной сингонии, с параметрами элементарной ячейки: а=8.538, с=8Л71 А [3]; пространственная группа Р&3/т=С1ь, плотность 3.28 г/см3, оптически отрицательный, показатели светопреломления: М? = 1.653, Ne=l.G40. Литература 1. Г о л о в а с т и к о в Н. И., Е. Н. Белова, Н. В. Белов, Зап. Всесоюзн. минер, общ., 84, № 4, 405, 1955. 2. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 3. Ш а ф р а н о в с к и й И. И., В. И. Михеев, В. А. М о к и е в- с к и й, Зап. Всесоюзн. минер, общ., 81, № 1, 28, 1952. 4. St run z H., Naturwissensch., 26, № 14, 217, 1938. 5. Strunz H. Mineralogische Tabellen. 5, Aufl. Leipzig, 1970.
Системы, содержащие воду 327 Fe203(FeO)-B203-H20 Система не изучена. Исследованы отдельные соединения системы — гидробораты железа. Шварц и Иевиньш [4] синтезировали и исследовали борат FeO-ЗВ203-8Н20, имеющий при 25° плотность 2.07 г/см3. Борат синтезирован в атмосфере углекислого газа. Бурчинская [1] изучала бораты трехвалентного железа, образующиеся в системе Fe3+—Н3В03—Н20. Были получены бораты составов Fe203 -3B203 -ЗН20 и 3Fe203-4B203-15H20 и исследованы их спектры поглощения. Кравчук и Лазебник [2, 3] синтезировали гидробораты железа 2FeO-B203-H20, 6FeO- •7В203-Н20, FeO -2B203 -0.8Н2О в гидротермальных условиях и изучили их устойчивость в этих условиях в интервале температур 250—700°. Авторы приводят схематическую диаграмму областей устойчивости боратов железа, оптические свойства гидроборатов и их плотности (см. таблицу), а также химический состав гидроборатов железа и их рентгенограммы. Характеристика гидроборатов железа Соединение 2FeO-B208-H20 6FeO'7Ba<VH20 FeO-2B2O3-0.8H2O Плотность (измеренная), г/см3 3.61±0.01 3.52±0.01 Оптические свойства iV* 1.779 1.718 1.662 Np 1.703 1.707 1.640 удлинение и характер погасания Отрицательное, погасание прямое Погасание косое Отрицательное, погасание прямое Литература 1. Бурчинская Н. Б., Укр. хим. журн., 30, № 2, 177, 1964. 2. Кравчук Т. А., Ю. Д. Лазебник, Журн. неорг. хим., 12, № 1, 44, 1967. З.Кравчук Т. А., И. Я. Некрасов, А. П. Григорьев, Зап. Всесоюзн. минер, общ., 95, № 3, 272, 1966. 4. Ш в а р ц Е. М., А. Ф. Иевиньш, Журн. неорг. хим., 5, № 8, 1676, 1960. Li20—А1203—Н20 Равновесные состояния в системе изучались Коцупало с сотрудниками [1, 2]. Результатом работы явилось снятие изотермы системы при 50° и определение области существования гидроалюмината лития и уточнение его состава. Авторы установили также,
328 Системы, содержащие воду что равновесие в системе при 50° достигается за 10 час. На рис. 290 представлена изотерма растворимости при 50°. В очень узком интервале концентраций Li20 (7.53—6.87 вес.%) кристаллизуется моногидрат гидроокиси лития. В точке, отвечающей содержанию 6.87 вес.% Li20 и 0.136 вес.% А1203, происходит совместная кри- \Ы0Н-Н20 40 Щ03у Вес.% 60 | 70 А1г0уЗНг0 Рис. 290. Изотерма растворимости в системе Li20—А1203— Н20 при 50° (по Коцупало с сотрудниками). сталлизация LiOH -Н20 и новой фазы, близкой по составу к гид- Li20 .2.26- -2.51ALO, роалюминату лития. Состав новой фазы ш2и -^^и-л.ихл^з • 9.7—10.4 Н20. Показатели светопреломления кристаллов, полученных из концентрированного раствора гидроокиси лития и при выдержке в течение трех суток при 50°: 7Vg=1.554, iVp=1.544. Кристаллы одноосные, положительные, принадлежат к гексагональной сингонии. Однако авторы [2] отмечают, что природа образующейся фазы до конца не выяснена. Литература 1. Коцупало Н. П., О. Г. Е в т е е в а, И. В. Гусева, И. С. Л и л е е в, веб.: Редкие щелочные элементы, Новосибирск, 1967. 2, Коцупало Н. П., О. Г. Е в т е е в а, И. А. П о р о ш и н а, Т. И. С а м с о н о в а, Журн. неорг. хим., 16, № 2, 483, 1971.
Системы, содержащие воду 329 Na20—А1203—Н20 Работы по определению растворимости гидроокисей алюминия в растворах едкого натра различных концентраций были проведены Руссом [10] и Гудрианом [8]. Равновесные состояния системы изучали также Фрике и Юкай- тис [7], Кузнецов с сотрудниками [2, 3]. Большое количество исследований было выполнено по определению растворимости гидроокиси алюминия в щелочных растворах [4, 6, 7]. Изучение некоторых физико-химических свойств растворов (удельная теплоемкость, давление^пара для всей [устойчивой области растворов при Рис. 291. Изотерма системы Na20—A1202—Н20 при 30, 60, 95, 150 и 200° (по Вольфу и Кузнецову). ABC — изотерма 30°; А'В'С — 60°; А"В"С" — 95°; А'"В'"С'"— 150°; А""В""С"" — 200°. температурах 25, 50, 75, 90, 97°) в устойчивой области системы произвел Мальцев [5]. На рис. 291 изображены изотермы системы при 30, 60, 95, 150 и 200° по Вольфу и Кузнецову. Изотермы растворимости состоят из двух ветвей, пересекающихся в остром максимуме. Левые ветви соответствуют растворимости гидраргиллита (30—90°) или бёмита (150—200°) в растворах едкого натра различных концентраций, правые — растворимости алюминатов. На рис. 292 представлена диаграмма равновесных состояний системы при 30° по Кузнецову с сотрудниками [3]. На диаграмме показана изотерма системы при 30° (ABCF), которая состоит из трех ветвей: АВ — кривая растворимости гцдраргиллита, или
330 Системы, содержащие воду кривая состава алюминатных растворов, находящихся в равновесии с гидраргиллитом; ВС — кривая растворимости мононатриевого гидроалюмината Na20-А^Оз^.бНзО; CF — кривая растворимости трехнатриевого алюмината 3Na20 'А1203 -6Н20. Область / 0 20 W 60 Naz0jec.% Рис. 292. Диаграмма состояния системы Na20—A1203—-Н20 при 30° (по Вольфу и Кузнецову). (ниже изотермы ABCF) представляет собой область ненасыщенных алюминатных растворов по отношению к гидраргиллиту, к мононатриевому гидроалюминату и к трехнатриевому гидроалюминату, 77 (АВРА) — область пересыщенных по отношению к гидраргиллиту алюминатных растворов, III (BCSB) — область пере-
Системы, содержащие воду Ж сыщенных по отношению к мононатриевому гидроалюминату алю- минатных растворов, IV (CFTC) — область растворов, пересыщенных по отношению к трехнатриевому гидроалюминату, V (BSPB) — область растворов, пересыщенных по отношению к гид* раргиллиту и мононатриевому гидроалюминату, VI (CTSC) — область растворов, пересыщенных по отношению к мононатриевому и трехнатриевому гидроалюминатам. Линии, проведенные на диаграмме под углом в 45° к осям координат, представляют собой растворы с одинаковым содержанием воды. На диаграмме приведена также изотерма LMN при 200°. Кривая LM характеризует изменение растворимости бёмита при 200°, MN — состав алюминат- ных растворов, находящихся в равновесии с гидроалюминатами неизвестного состава. Согласно правилу фаз, система при постоянной температуре и одной твердой фазе моновариантна, при двух твердых фазах она инвариантна; фазы системы — алюминатный раствор, пар, А1(ОН)3 при 30—95° или А100Н при 150—200° и алюминаты. Максимальное число могущих одновременно существовать фаз отвечает инвариантному равновесию и равно четырем. При изучении равновесных состояний в системе Фрике и Юкай- тис [7] установили в качестве равновесных твердых фаз с концентрированными алюминатными растворами при температуре 30° гидроалюминаты натрия следующего состава: Na20 -А12Оз-2.5Н20 и 3Na20 -А^Оз^б—7)Н20. Первое соединение кристаллизуется из алюминатных растворов, содержащих от 22 до 38% Na20, второе — из растворов, имеющих в своем составе свыше 38% Na20. Позднее Юкайтис [9] установил, что трехнатриевый гидроалюминат имеет состав 3Na20- A1203- 6Н20. Литература 1. В о л ь ф Ф. Ф., С. И, Кузнецов, Журн. прикл. хим., 26, № 3, 298, 1953. 2. Кузнецов С. И. Производство глинозема (вопросы физической химии). Металлургиздат, Свердловск, 17, 1956. 3. К у з н е ц о в С. И., В. А. Деревянкин, Р. Ш. Ш к л я р, Журн. прикл. хим., 35, №11, 2588, 1962. 4. М а г а р ш а к Г. К., Легкие металлы, № 2, 12, 1938. 5. Мальцев Г. 3. Изучение некоторых физико-химических свойств растворов в устойчивой области системы Na20—А1203—Н20. Автореф. канд. дисс, Л., 1965. 6. Цеерледер А., Легкие металлы, № 7, 22, 1937. 7. F г i с k e R., P. J u с a i t i s, Zs. anorg. allgem., Chem., 191, № 3, 129, 1930. 8. Goudriaan F., Rec. Trav. Chim. Pays-Bas, 41, 82, 1922. 9. J и с a i t i s P., Zs. anorg. allgem. Chem., 220, № 2, 257, 1934. 10. R uss F., Zs. anorg. allgem. Chem., 41, 216, 1904.
332 Системы, содержащие воду К20-А1203-Н20 Равновесные соотношения в системе при температурах 30 и 60° изучали Фрике иЮкайтис [4]. На рис. 293 представлена диаграмма состояния системы. Машовец с сотрудниками [2] изучили давление насыщенного пара над растворами в системе в широком диапазоне концентраций при температурах 25—350°. Получено одно тройное соединение — гидроалюминат калия, имеющий состав К20 • А1203 ■ ЗН20 [6 ] — путем перемешивания \ \ \ 0 10 20 30 40 K20jec.% Рис. 293. Диаграмма состояния системы К20— А1203—Н20 при 30 и 60° (по Фрике и Юкайтису). кристаллической А1(ОН)3 с 14—15 н. раствором КОН при температуре 30° в течение двух дней. Этот гидрат был синтезирован Юкайтисом [6] и Чижиковым с сотрудниками [3]. Колесова с сотрудниками [1] изучили инфракрасный спектр этого соединения с целью получения спектральных данных о характере связей в гидрате. Иохансон [5] исследовал тонкую структуру К20-А120з-ЗН20. Структурная формула гидрата К2[А120(ОН)6], кристаллы орто- ромбической сингонии, пространственная группа АЪа2\ параметры элементарной ячейки: а=10.23, 6=7.58, с=10.04 А; плотность найденная 2.11 г/см3, вычисленная 2.135 г/см3; средний показатель светопреломления 1.514—1.515 [3]. Вода из гидрата полностью удаляется при 370° в токе сухого воздуха [6]. Литература 1. К о л е с о в а В. А., Я. И. Р ы с к и н, И. В. Гусева, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 10, 1822, 1968. 2. Машовец В. П., Н. В. П е н к и и а, Л. В. Пучков, В. В. Курочкина, Журн. прикл. хим., 44, № 2, 339, 1971. 3. Чижиков Д. М., И. Н. Китлер, Ю. А. Л а й н е р, Труды Инст. металлургии АН СССР, № 12, 59, 1963. 20
Системы, содержащие воду 333 4. F г i с к е R., P. J u с a i t i s, Zs. anorg. ailgem. Chem., 191, № 3, 129, 1930. 5. Johansson G., Acta chem. Scand., 20, № 2, 505, 1966. 6. J и с a i t i s P., Zs. anorg. ailgem. Chem., 220, № 3, 257, 1934. MgO—A1203-H20 Систему исследовали Рой с сотрудниками [1]. На рис. 294 представлена диаграмма фаз в системе. Опыты проводились в температурном интервале 300—900° при давлении 5000—20000 psi. Пары кристаллических фаз сосуществуют с водой и являются функцией температуры и состава. Изменение давления незначительно влияло на фазовые равновесия, за исключением областей устойчивости периклаз+пшинель и брусит+шпинель. Шпинель и корунд в присутствии воды являются устойчивыми в температурном интервале от 800 до 405°. Ниже этой температуры вместо корунда появляется диаспор. Шпинель и диаспор сосуществуют лишь в узком температурном интервале между 405 и 365°. Ниже этой температуры шпинель в присутствии воды не образуется. Поле °С 800 700 600 500 400 300 200 Рис. 294. Диаграмма фаз в системе MgO—A1203—Н20 (по Рой с сотрудниками). Периклаз + шпинель г Брусит * шпинель Шпинель + корунд Шпинель + диаспор Вру сит + диаспор L Брусит + бё'мит Г Брусит * гиббсит 1 1. — i__. —1 i 1 100 MgO Z0 (Мд0-И20) 40 60 Мол.% 80 Alz03 (А1г03'пИ20) устойчивости брусита и диаспора располагается в температурном интервале от 365 до 275°, ниже которой устойчив бёмит. Периклаз и шпинель сосуществуют в температурном интервале от 600° при давлении 5000 psi до температуры, где устойчивым ста-
334 Системы, содержащие воду новится брусит, причем температура варьирует с давлением. Фазовые равновесия для постоянного давления 5000 psi представлены серией треугольников составов, изображенных на рис. 295. W P W Br Р W Br P С С С W Br P W Br P W Вт Р Рис. 295. Равновесные треугольники составов в системе MgO—A1203—H20 (по Рой с сотрудниками). С — корунд; 8 — шпинель; Р — периклаз; W — вода; Вг — брусит; D — диаспор; Во — бёмит; G — гиббсит. Литература 1. Roy D. M., R. Roy, E. F. О s b о г n, Amer. Joum. Sci., 251, № 5, 337, 1953. CaO—A1203—H20 Исследованию системы посвящено огромное количество работ благодаря важности ее для понимания процессов схватывания и твердения гидравлических вяжущих веществ. Литература по данному вопросу широко представлена Стейнором [54], Боггом [18], Ли [31 ]. Наш обзор включает главным образом работы по изучению фазовых равновесий в системе. Фазовые равновесия в системе исследовали при 1° Карлсон [21], при 5° Баттлер и Тейлор [20], при 20° Д'Анс и Эйк [24], при 25° Бессей [17], при 21 и 90° Уэллс с сотрудниками [61], при температурах от 50 до 250° Пепплер и Уэллс [40], при температурах от 100 до 1000° Маджумдар и Рой [34], при давлении 15 000 psi и температурах от 3 до 121° Кроули [23].
06 :ОЛУ 0.2 I lrCaOAlzD3'10H20 \^- 2Са0-А1г0у8Н20- j Гиббсит ч _ ^ •/!> £. friW2- 0.2 О Л 0.6 0.8 СаО, г/п 10 Рис. 296. Диаграмма состояния системы А1203—Н20 при 1° (по Карлсону). СаО- ABCD — кривая метастабильного равновесия для 2СаО-А1203-8Н20; ЕВ — кривая метастабильной растворимости для СаО-А12Оа«10Н2О; GF — (предположительно) кривая устойчивого равновесия для гиббсита; FCD — кривая устойчивого равновесия для 4СаО-А12Оа«13НаО. 0.8 0.6 ОЛ - R/ 1 ОЛ ** 0.2 ОЛ 0.6 0.3 ОЛ СаО, г/у? Рис. 297. Диаграмма состояния системы СаО—А1203—Н20 при 5° (по Баттлеру и Тейлору). Стабильные тройные точки: J — Са(ОН)2, ЗСаО«А1.03«6Н20, раствор; М — ЗСаО.А1203»6Н2Оэ А1203«ЗН20, раствор. Метастабильные тройные точки: А — Са(ОН)2, 4СаО«А1203-19Н20, раствор; В — 4СаО -А1203-19Н20, гиббсит, раствор; С — 4СаО .А1203-19Н20, СаО-А12О3.10Н2О, раствор; D — 4СаО • А12Оа -19Н20, 2СаО .А1,Оа -8Н20, раствор; Е — 2СаО -А12Оа -8Н,0, окись алюминия, раствор; Я— СаО •AljOa-lOHaO, окись алюминия, раствор; К — ЗСаО»А120,.6Н20, окись алюминия, раствор; N — ЗСаО «А^О^вЕ^О, СаО«А12О3«10Н2О, раствор. РМ, MJ, JL— кривые устойчивого равновесия; RS — СаО : А12Оа=1; DF — конечный состав растворов.
336 Системы, содержащие воду На рис. 296 изображена диаграмма состояния системы при 1° по Карлсону. Устойчивыми фазами являютсяЦтиббсит А1203* • ЗН20, тетракальциевый гидроалюминат 4СаО • А1203 • 13Н20 и Са(ОН)2. Определена кривая метастабильного равновесия для 2СаО А1203 -8Н20 и CaO -A1203 -10H2O. Метастабильная инвариантная точка для последних двух гидратов и раствора существует при концентрациях 0.1 г А1203 и 0.38 г СаО на литр. Соединение ЗСаО -А1203 -6Н20 метастабильно при условиях данного экспери- Рис. 298. Диаграмма состояния системы СаО—А1203— Н20 при 20° (по Д'Ансу и Эйку). Кривые стабильной растворимости: OS — гиббсит; ST — ЗСаО«А1203«6Н20; TW — Са(ОН)2. Кривые метастабильной растворимости; OPQ — пограничная кривая активной А1(ОН)3; SMN — участок кривой гиббсита; SR — участок кривой ЗСаО-А1203-6Н20; UPYNZ — 2СаО -А1203 -8Н20; XYMV — а-4СаО -А1203 -13Н20; TV — участок кривой Са(ОН)а; X'YV — кривая смеси гексагональных гидратов из пресыщенных растворов; HJ — смешанные кристаллы гексагональных гидратов с МСаО ♦А1203-(13—14)Н20. I—V — поля кристаллизации. мента. При продолжительных выдержках твердый осадок может содержать незначительные количества карбоалюмината ЗСаО • .А1203-СаС03-11Н20. Диаграмма состояния системы при 5° по Баттлеру и Тейлору представлена на рис. 297, где изображены характерные стабильные и метастабильные точки и пограничные кривые. Диаграмма состояния системы при 20° по Д'Ансу и Эйку (рис. 298) показывает стабильные и метастабильные равновесные состояния между гидроалюминатами кальция, поля кристаллизации [24]. Было найдено, что стабильное равновесие существует
0.5 О Л 0.3 0.2 0.1 -Кривая гексагональных | / гидроалюминатоб кальция при 21° 2СаО- / О при 21° Изометричный ЗСаО-А 1г03 - 6Нг0 при 90° С_ Зг Гиббсит АХгОуЩО при 90* Изометричный ЗСаО-А1203-6Н20 при 21° Гиббсит А1г03-ЗНг0„ 1>ТчЗ^ npuZf т^--' '2Са0-А1203Щ0при21° S ц ?^^^Са0-А1г03'13Н20 при 21° в аз to l^n -Н20 при 21 и 90° (по О 02 ОА ' 0.6 СаО, г1л Рис. 299. Диаграмма состояния системы СаО—А1203- Уэллсу с сотрудниками). ABD — метастабильная кривая растворимости для смесей гексагональных гидратов 2СаО-А1203'8HjO и 4СаО -А^Оз^ЗНаО при 21°; QRS — предположительная кривая растворимости для гексагонального гидрата 2СаО-А1а03-8Н20 при 21°; Q — примерная раствсримость гексагонального гидрата 2СаО-А1203»8Н20, очевидно, конгруэнтного в воде при 21°; TRV — предположительная метастабильная кривая растворимости для гексагонального гидрата 4СаО «А^Оз^ЗН^О при 21°; R — предположительная метастабильная инвариантная точка 2СаО-А1203«8Н20—4СаО«А1208-13Н20 при 21°; С — растворимость кристаллической Са(ОН)2 в воде при 21°; V — приблизительная метастабильная инвариантная точка 4СаО*А1203»13Н20—Са(ОН)2 при 21°; EFG— кривая растворимости изометричного гидрата ЗСаО »А1208 «61^0 при 21°, вдоль EF гидрат метастабилен по отношению к гиббситу и FG — стабильный участок; Y — стабильная инвариантная точка ЗСаО-А1203*6Н20—Са(ОН)2 при 21°; YC — кривая растворимости Са(ОН)2 при 21°; HFJ — кривая растворимости гиббсита А1203«ЗН20 при 21°; HF — стабильный участок и FJ — метастабильная часть по отношению к ЗСаО«А1203«6Н20; F — стабильная инвариантная точка ЗСаО «А^Оа-бНвО—А1203 • ЗН20 при 21°; W — предположительная метастабильная инвариантная точка 4СаО-А1208-13Н20—А1203«ЗН20 (гиббсит); X — возможная метастабильная инвариантная точка 2СаО •А^Оз'вНгО—А1203«ЗН20 (гиббсит) при 21 °; KLM — кривая растворимости изометричного гидрата ЗСаО «АЬОз »6Н20 при 90°; М — стабильная инвариантная точка ЗСаО »А1203'61120—03(011), при 90°; NL — растворимость А1203«ЗН20 (гиббсита) при 90°; L — стабильная инвариантная точка ЗСаО-А1203-6Н20—А120з-ЗН20 при 90°; Р — растворимость Са(ОН)2 в воде при 90°; РМ — кривая растворимости Са(ОН)2 при 90°, 22 В. П. Барзаковскии
338 Системы, содержащие воду между ЗСаО -А1203-6Н20, гидраргиллитом и Са(ОН)2. Фазы — активная А1(0Н)3, 2СаО -А1203. -8Н20, а-4СаО .А1203 -13Н20, |3-4СаО -А1203-(13—14)Н20 —находятся в метастабильном равновесии. Метастабильные гексагональные гидраты имеют тенденцию к образованию смешанных кристаллов. Кривые растворимости ЗСа0-А1203-12Н20 и ЗСаО-А1203-18Н20 расположены между 0.2 0.1 250° В\ ОЛ 0.8 Са0у г/л Рис. 300. Диаграмма состояния системы СаО—А1203—Н20 при различных температурах (по Пепплеру и Уэллсу). \пА \ НХ — метастабильный гексагональный гидро- \у/1 ч , алюминат кальция; OG — стабильный гибб- п ~prz -j±~. г^. сит; GM — метастабильный гиббсит; ОВ — и и. 6 иЛ и. о стабильный бёмит; CI — устойчивая гидро- СаО, г/л окись кальция; GI — устойчивый изометрич- ный ЗСаО.А1203'6Н20; BI — устойчивый изометричный ЗСаО «А1,0, »6HtO при 150 и 200°; J3/— устойчивый 4СаО «ЗА^Оз'ЗН20 при 250°; пунктирная линия выше BI при 250° ограничивает область, где изометричный ЗСаО»А1,03-6НгО метастабилен по отношению к 4СаО «ЗА^Оз •ЗН.О; GR — метастабильный изометричный ЗСаО-А12Ов-6Н*0. пограничными кривыми а-4СаО-А1203-Н20 и 2СаО «А^Од-вЩС. Эти два состава невозможно получить в чистом виде при кристаллизации из пересыщенных растворов. На рис. 299 дана диаграмма состояния системы СаО—А1203— Н20 при 21 и 90° по Уэллсу с сотрудниками [61 ]. На рисунке показаны пограничные кривые между полями кристаллизации и характерные точки. Пепплер и Уэллс [40] представили систему при 21, 50, 90, 120, 150, 200, 250° (рис. 300). Авторы обнаружили лишь два стабильных гидрата в системе — ЗСаО -А1203 -6Н20 до 215° и 4СаО • • ЗА1203-ЗН20 от 215 до 250°. Гексагональные гидроалюминаты кальция появляются как метастабильные фазы. Гиббсит А1303*
Системы, содержащие воду 339 • ЗН20, бёмит А1203 -Н20 — устойчивые фазы в системе. Устойчивой фазой является также Са(ОН)2. На рис. 301 представлены элементарные фазовые треугольники системы СаО—А1203—Н20 при давлении 10 000 psi и температурах от 100 до 1000° и более. Устойчивыми в системе являются три гид- СаО СаО СаО Нг0 бёмит А1г03 Нг0 Диаспор А1203 Н20 '■'/ А1г03 СаО СаО \l2-7 Рис. 301. Элемен- /\/.:/ тарные фазовые тре- \4.9 угольники системы ^\6 СаО-А1203-Н20 ____—-V/ '6 при давлении 10000 X psi (по Маджумдару А1г03 и Рою). ратные фазы - Са(ОН)2, ЗСаО -А1203 -6Н20 и 4СаО .ЗА1203<ЗН20. Приведены данные дегидратации этих гидратов. Кроули 123] исследовал систему в гидротермальных условиях и использовал исходные материалы очень высокой чистоты. Автор изучал также влияние примесей и показал, что примеси способствуют образованию двухкальциевого гидроалюмината 2СаО * • А1203-6Н20. На рис. 302 показаны псевдобинарные диаграммы состояния системы СаО—А1203—Н20 при давлении 15 000 psi, исследованные при использовании СаС03 спектральной чистоты. Влияние примесей на алюминаты кальция в цементах зависит от таких факторов, как фазовые соотношения, природа гидратиро- 22* Alz03 H20
340 Системы, содержащие воду ванного алюминия, связь этих факторов с изменением рН, примесных ионов и изменения давления и температуры. Кроули отмечает, что природа исходных компонентов имеет при исследовании этой системы огромное значение. Кроули исследовал также диаграммы состояния системы при температурах от 4 до 32°. По Кроули, область кристаллизации С3АНв + САН10 + Н непостоянна вследствие того, что может появиться С2АН8. Твердые растворы между С4АН19 и С2АН8 простираются до состава С2 4АН10 2. Данные Кроули относительно 600 W 200 &>А3Н3 + СН С3А С3АНВ+СН + С3АН6 1-С<,АН19+СН\ С^А3Н3 + АН ChA3 C3AHS + AH к~СгАН8 СзЩ + АНз 'С3АИ6 CAHi0+C3AH6 ?\| +С3АН6 CAt ф 0 С*АУ20 I С2А 40 \ СА 60 ec-Cit АН19 + к-СгАНе ос- С2АН8 + САН10 СаО Мол. % САН10 + АН3 80 100 Рис. 302. Псевдобинарная диаграмма состояния системы СаО—А1203—Н20 при давлении 15000 psi (по Кроули). устойчивости С3АН6 не согласуются с данными Маджумдара и Роя. Кроули считает, что С3АНб разлагается при 246° и давлении 15 000 psi до образования С4А3Н3 и СН. Поля совместной устойчивости гидратов С3АНв и С4А3Н3 найдено не было. Большое количество работ посвящено свойствам отдельных соединений системы и особенно наиболее важным из них — ЗСаО • .А1203.6Н20, 4СаО.ЗА1203.ЗН20 и 4СаО.А1203.13Н20 [13, 26- 30, 32, 33, 35, 38-40, 42, 48, 50, 51, 57, 59]. Писториус [42] приводит кривую давление—температура дегидратации 4СаО -ЗА1203 -ЗН20. По Писториусу, реакция образования этого гидрата может быть представлена в виде 4[ЗСаО« •А1203.6Н20]+5[А1203.Н20] ^3[4СаО.ЗА1203-ЗН20] + 20Н2О. Обстоятельное исследование Алегри [16] посвящено гидрату 4СаО-А1203-13Н20. Автор приводит обширную библиографию работ по изучению гидратов 4СаО-A1203-«H20.
Характеристика гидроалюминатов кальция Соединение СаО-А1203-ЮН20 2СаО • А1203-(7-'9)Н2° ЗСаО . А1203 • 6Н20 ЗСаО .А]2О3.(10—12)Н20 ЗСаО-А1203-18Н20 4СаО • А1203 . 8Н20 4СаО.А1203.(12-14)Н20: а-фаза {3-фаза 7-фаза 4СаО • А1203 .13Н20 (гидрокалюмит) 5СаО.А1203.34Н20 6СаО-А]203.ЗЗН20 4СаО . ЗА1203 • ЗН20 4СаО.А1203.19Н20 2СаО.А1203-8Н20 Структурная формула СаА]2О4.10Н2О Са2А1205. (7—9)Н20 Са3А1206.6Н20 Са3А12О6.(10— 12)Н20 . Са3А12Ов-18Н20 Са4А1207 • 8П20 Са4А1207.(12-14)Н20 Са4А12(ОН)14.6Н20 Са5А1208 • 34Н20 Са6А1209 • ЗЗН20 Са2(АЮ2)3ОН • Н20 Са2А1(ОН)7.6Н20, или С4АН19 Са2А12(ОН)10.ЗН9О, или Р-С2АН8 Показатели светопреломления Ng(No) 1.522 При 11Н20 1.530, При яН20 1.520 1.495 1.519 1.535—1.539 1.535—1.532 1.549 1.557 1.487 1.475 1.500 1.520 Nm iVep = 1.48 — /Vcp= 1.604 — — 1.489 — — 1.535-1.539 — 1.535—1.532 — 1.535 _ — iVop—1.627 — — Np(Ne) 1.502 1.510 1.504 1.479 1.506 1.520 1.505—1.507 1.533—1.527 1.557 1.480 1.466 1.485 1.505 Оптические свойства Одноосный, отрицательный — j Одноосный, отрицательный Одноосный, отрицательный (—)2V = 10° (—)2V = 1A° Одноосный, отрицательный (-)2F = 24° Одноосный, отрицательный То же Двупреломление слабое Одноосный, отрицательный То же
342 Системы, содержащие воду Баттлер с сотрудниками [19] изучали монокристаллы 4СаО» • А1203-13Н20 и близкий ему природный минерал гидрокалюмит. Авторы приводят данные по элементарным ячейкам, электронно- микроскопическому исследованию, результаты исследования дегидратации, данные химического анализа. Структурные формулы, по данным Баттлера с сотрудниками: для 4СаО -A^Og-lSb^O — Са1вА18(ОН)бб-24Н20, для гидрокалюмита — Са16А18(ОН)б4(С03) • •21H20. Белов с сотрудниками синтезировали гидротермально [7] и расшифровали структуру [8] -4СаО-ЗА1203-ЗН20. Параметры элементарной ячейки ромбических кристаллов: а=12.426, Ъ= = 12.809, с=8.864 А; систематические погасания соответствуют двум федоровским группам: СЦ=АЬ2а, DH=Abma; Z=4, что согласуется с данными Персиваля и Тейлора [41]. Ряд работ посвящен кинетике гидратации алюминатов кальция [6, 9, 12, 52, 53], изучению образующихся гидратов и условий их превращений [1—5, 10, 11, 13—15, 22, 36, 37, 43—47, 49, 58], инфракрасноспектроскопическому исследованию гидроалюминатов кальция [25, 60]. Д'Анс и Эйк [24] составили классификацию гидроалюминатов кальция. В таблице приводятся составы гидроалюминатов кальция и их оптические характеристики. Литература 1. Будников П. П., И. П. Кравченко, Коллоиды, журн., 21, № 1, 9, 1959. 2. Будников П. П., В. Г. Савельев, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технология, 5, № 5, 793, 1962. 3. Г р а ч е в а О. И., А. Я. В и к у л и н, Труды НИИАсбестцемента, вып. 11, 91, 1961. 4. Колбасов В. М., Ю. М. Б у т т, Г. В. Т о п и л ь с к и й, Журн. прикл. хим., 43, № 6, 1291, 1970. 5. Кравченко И. В. Глиноземистый цемент. Госстройиздат, М., 1961. 6. Н и к у щ е н к о В. М., В. С. X о т и м ч е н к о, П. Ф. Румянцев, Ю. П. Удалов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 7, № 7, 1273, 1971. 7. П о н о м а р е в В. И., Б. Н. Литвин, Н. В. Белов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 9, 1657, 1970. 8. П о н о м а р е в В. И., Д. М. X е й к е р, Н. В. Белов, ДАН СССР, 194, № 5, 1072, 1970. 9. Румянцев П. Ф., В. М. Н и к у щ е н к о, В. С. Хотим- ч е н к о, 10. П. Удалов, А. И. Калинин, Журн. физ. хим., 45, № 7, 1698, 1971. 10. Сегалова Е. Е., 3. Д. Т у л о в с к а я, Т. К. Б р у ц к у с, П. А. Р е б и н д е р, Журн. прикл. хим., 37, № 6, 1227, 1964. И. Тихонов В. А., Л. Г. Ш п ы н о в а, Научн. зап. Львовск. политехи, инст., вып. 84, 27, 1962.
Системы, содержащие воду 343 12. Т у л о в с к а я 3. Д., Е. Е. С е г а л о в а, Журн. прикл. хим., 37, № 2, 267, 1964. 13. Assarsson G., Zs. anorg. Ghem., 200, 385, 1931; 205, 335, 1932; 214, 158, 1933; 222, 321, 1935. 14. Assarsson G., Sveriges Geol. Unders., ser. С 30, № 399, 202, 1936. 15. A s s a r s s о n G., Zement, 26, № 18, 293, 1937. 16. Alegre R., Rev. mater, constr. et trav. publies, № 566, 301, 1962. 17. В esse у G. E., Proc. Symp. Chem. Cements, Stockholm, 178, 1938. 18. Bogue R. H. The chemistry of portland cement. 2 ed. New York, 1955. 19. But tier F. G., L. S. Dent-Glasser, H. F. W. Taylor, Journ. Amer. Ceram. Soc, 42, № 3, 121, 1959. 20. But tier F. G., H. F. W. Taylor, Journ. Chem. Soc, № 6, 2105, 1958. 21. Carlson E. Т., Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 61, № 1, 1, 1958. 22. С i r i 1 1 i V., Ric. sci. progr. teen, eccon. naz., 10, 559, 1939. 23. С г о w 1 у М. S., Journ. Amer. Ceram. Soc, 47, № 3, 146, 1964. 24. D'Ans J., H. Eick, Zement—Kalk—Gips, 6, № 6, 201, 1953. 25. Emschwiller G., L. Henry, C. Troyanowsky, J. Volant, Compt. rend., 259, № 6, 1329, 1964. 26. Flint E. P., H. F. M с М ur d i e, L. S. Wells, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 26, № 1, 13, 1941. 27. Flint E. P., L. S. Wells, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 33, № 6, 471, 1944. 28. Johnson H., T. Thorwaldson, Canad. Journ. Res., 21, № 11, 236, 1943. 29. Kelly R., Canad. Journ. Chem., 38, № 7, 1218, 1960. 30. Lavanant F., P. Barret, Compt. rend., 255, № 6, 1122, 1962. 31. Lee F. M. The Chemistry of cement and concrete. 2 ed. New York, 1956. 32. Lefol J., Compt. rend., 197, 919, 1933; 199, 1412, 1934. 33. Lefol J., Compt. rend., 17me Congr. chim. ind., Paris., Sept.—Oct., 562, 1937. 34. M a j u m d a r A. J., R. Roy, Journ. Amer. Ceram. Soc, 39, № 12, 440, 1956. 35. M e h t a P. K., G. Lesnikoff, Journ. Amer. Ceram. Soc, 54, № 4, 210, 1971. 36. Midgley H. G., Trans. Brit. Ceram. Soc, 66, № 4, 161, 1967. 37. M у 1 i u s С R. W., Acta Acad. Abo, Math., Phys., VII, № 3, 13, 1933. 38. Nacken R., Zement, 25, 145, 164, 1936; 26, 715, 1937. 39. Nacken R., R. M о s e b а с h, Zs. anorg. Chem., 227, 289, 1936. 40. Peppier R. В., L. S. Wells, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 52, № 2, 91, 1954. 41. Persival A., H. F. W. Taylor, Acta crystallogr., 14, № 3, 324, 1961. 42. Pistorius С W. F. Т., Amer. Journ. Sci., 260, № 3, 221, 1962. 43. P о 1 i z z о 11 i G., Atti Accad. Sci. Lettere Arti Palermo, 23, № 1, 79, 1964. 44. R a d с z e wsk i O. E., H. O. M ti 11 e r, W. E i t e 1, Naturwis- sensch., 27, 837, 1939. 45. Roberts M. H., Journ. Appl. Chem., 7, № 10, 543, 1957. 46. Salmoni R., Gazz. chim. ital., 64, 719, 1934. 47. S с h i p p a G., R. T u r r i z i a n i, Ricerca Sci., 27, № 12, 3654, 1957. 48. S с h n e i d e r W. G., T. Thorwaldson, Canad. Journ. Res., 19B, 123, 1941; 21B, 34, 1943.
344 Системы, содержащие воду 49. S 6 a i 11 е s L., Ciment, 38, № 9, 1933. 50. S е г s a 1 е R., Ricerca Sci., 27, № 3, 3777, 1957. 51. Sersale R., L. С a 1 а г e s e, G. Malquori, Rend. Accad. sci., fisiche, mat., Napoli, (4), 22, № 94, 235, 1955. 52. Stein H. N., Journ. Appl. Chem., 13, № 5, 228, 1963. 53. Stein H. N., Sci. Ceramics, 3, 109, 1967. 54. Steinour H. H. Aqueous cementitious systems containing lime and alumina. (Portland Cement Assoc. Res. Dept. Bull., 34). Chicago, 1951. 55. Thorwaldson Т., N. Grace, Canad. Journ. Res., 1, 36, 201, 1929. 56. T i 11 e у С. Е. Mineral. Magaz., 23, № 146, 607, 1934. 57. Tournadre M., Compt. rend., 263C, № 16, 901, 1966*. 58. Tr avers A., J. S с h n о u t к a, Ann. Chim., ser. 10, 13, № 3, 253 1930. 59. T г a v e г s, A., P. L e d u c, Compt. rend., 197, № 3, 252, 1933. 60. Volant J., These Doct., Fac. Sci. Univ., Paris, 51, 1966. 61. Wells L. S., W. F. Clarke, H. F. M с M u г d i e, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 30, № 5, 367, 1943. BaO—Al2Os—H20 Система изучалась Карлсоном с сотрудниками [7]. На рис. 303 представлена диаграмма фазовых равновесий при 30° по данным этих авторов. Устойчивыми фазами в системе при 30° являются гибб- сит А1203-ЗН20, Ва(ОН)2-8Н20 и, по-видимому, 2ВаО-А1203- • 5Н20. Карлсон с сотрудниками изучали действие воды и растворов гидроокиси бария на соединения ВаО «А^Од, ЗВаО -А1203, ВаО.А1203-Н20, ВаО-А1203-2Н20, ВаО-А1203-4Н20, ВаСЬА1203- • 7Н20, 7Ва0.6А1203.36Н20, 2ВаО .А1203.5Н20, А1203.ЗН20. Мальквори [И] представил диаграмму растворимости для системы А1203—ВаО—Н20 при 20° и указал, что соединения ВаО. • А1203-6Н20 и 2ВаО • А1203 -5Н20 при этой температуре появляются в качестве первичных фаз. Еще ранее Бекман [6] получил соединения ЗВаО -А1203 -хН20 и ВаО -А1203-6Н20; в последнем отношение ВаО : А1203 варьировало. О получении трехбариевого гидроалюмината сообщал также Маекава [9, 10]. Гидроалюминаты бария были синтезированы и изучены Бекманом [6], Мальквори [11], Карлсоном и сотрудниками [7, 8], Маекава [9, 10], Тило и Гесснером [12], Будниковым и Савельевым [1]. ВаО -А1203 -Н20 получен при гидротермальной обработке гибб- сита и гидроокиси бария с добавлением воды в температурном интервале около 260—350° в течение 7 дней [8]. Гидрат кубической сингонии, имеет показатель светопреломления 1.644. Карлсон и Уэллс [8] приводят его рентгенограмму. Тило и Гесснер [12] получили аморфную форму гидрата,
Системы, содержащие воду 345 ВаО-А1203-2Н20 получен при гидротермальной обработке геп- тагидрата ВаО -А1203 -7Н20 в температурном интервале 124— 215° в течение 2—4 дней. Кристаллы этого гидрата двуосные, положительные, с очень низким двупреломлением и параллельным погасанием. Показатели светопреломления: Ng—1.613, Np = =1.610 [8]. Существуют две полиморфные модификации гидрата— а и р [1, 11]. Ахмед и Дент-Глассер [5] исследовали структуру a-BaO -А1203 -2Н20. Структурная формула а-Ва [АЮ(ОН)2]2, кристаллы орторомбические, пространственная группа РЬса, параметры элементарной ячейки: а=12.99, 6=12.34, с=7.19 А» плотность вычисленная 3.356 г/см3, найденная 3.30 г/см3; показа- 12 5.- С? ~ - JBj0jAlrfrjGH20 32 ■ W 48 56 64 70 ВаО, г/л Рис. 303. Диаграмма состояния системы ВаО—А1208—НаО при 30° (по Карлсону с сотрудниками). тели светопреломления, по данным этих авторов: ЛГ#=1.613, Np = 1.607. Тило и Гесснер [12] получили аморфную форму гидрата. Ва0«А1203«4Н20 может быть синтезирован различными способами, в частности нагреванием при 60° влечение 7>гдней гептагид- рата ВаО -А1203 -7Н20 [8]. Кристаллы ВаО -А1203 -4Н20 двуосные, положительные, имеют призматический габитус, часто образуют двойники. Существуют две полиморфные модификации этого гидрата — а и р [2, 12], подробно исследованные Тило и Гесснером [12]. ВаО -А1203 -7Н20 и 7ВаО -6А1203.36Н20 очень близки по составу, но имеют различные оптические свойства. Первоначально второму гидрату Карлсон и Уэллс [8] приписывали состав l.lBaO • •А1203.6Н20. Получаются осаждением из пересыщенных растворов, в частности при взбалтывании безводного ВаО -А1203 с раствором Ва(ОН)2 в течение часа. В гидрате ВаО -А1203-7Н20 количество молекул воды варьирует от 6 до 7. Показатели светопре-
346 Системы, содержащие воду ломления этого гидрата: Ng=1.55&, Np = 1.538; удлинение положительное. Показатели светопреломления гидрата 7ВаО -6А1203 • • 36Н20 (1.1ВаО-А1203-Н20): ЛГ$=1.540, Np = 1.535; удлинение положительное. Будников и Савельев [1] получили гидрат ВаО • • А1203-7Н20 при гидратации монобариевого алюмината. Соединение 2ВаО *А1203 -5Н20 получается при кипячении бари- ево-алюминатных растворов. Ахмед и Дент-Глассер [4] разработали тонкую структуру гидрата, структурную формулу которого предложили в виде Ва2[А12(ОН)10]. Кристаллы триклинные, параметры элементарной ячейки: а=6.70, 6=5.75, с=6.17 А, а =90°4', р=98°25', <у=109°36'; рентгеновская плотность 3.723 г/см3. Показатели светопреломления по Карлсону и Уэллсу [8]: Ng= =1.676, 7V>n=1.655, 7Vp = 1.642; плотность 3.42 г/см3; по Ахмеду и Дент-Глассеру [4]: Ng=1.675, #m=1.655, iVp = 1.643; плотность 3.66 г/см3. ЗВаО-А1203-6Н20 [Ва3А12(ОН)12] получен Ахмедом и Дент- Глассером [3] при 90° из растворов с высоким отношением ВаО : А1203. Авторы изучили инфракрасный спектр и тонкую структуру этого гидрата и нашли, что он является аналогом гидрограната Са3А12(ОН)12. Элементарная ячейка ЗВаО -А1203 -6Н20 кубическая, с параметром а=13.16 А; пространственная группа Ia3d. Литература 1. Будников П. П., В. Г. Савельев, Изв. высш. учебн. завед., Химия и хим. технология, 5, № 5, 793, 1962. 2. A h m e d A. H. M., Ph. D. Thesis, Department of Chemistry, Univ. of Aberdeen, 1969. 3. A h m e d A. H. M., L. S. Dent-Glasser, Acta crystallogr., B25, № 10, 2169, 1969. 4. A h m e d A. H. M., L. S. Dent -Glasser, Acta crystallogr., B26, № 6, 867, 1970. 5. A h m e d A. H. M., L. S. Dent-Glasser, Acta crystallogr., B26, № 11, 1686, 1970. 6. Bee km an E., Journ. Prakt. Chem., (2), 26, № 9—11, 385, 1882; 27, № 2-3, 126, 1883. 7. С а г 1 s о n E. Т., Т. J. С h а с о n a s, L. S. Wells, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 45, № 5, 381, 1950. 8. Carlson E. Т., L. S. Wells, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 41, № 2, 103, 1948. 9. M a e k a w a G., Journ. Soc. Chem. Ind. (Japan), 44, 912, 1941. 10. Maekawa G., Journ. Soc. Chem. Ind. (Japan), 45, 130, 1942. 11. M alquor i G., Gazz. chim. ital., 56, 51, 1926. 12. T h i 1 о E., W. G e s s n e r, Zs. anorg. allgem. Chem., 337, № 5—6, 238, 1965.
Системы, содержащие воду 347 Ga,0,—А190о—Н,0 я2^3 Диаграмма состояния системы не получена. Систему изучали Хилл с сотрудниками [1]. Исследование системы свелось к изучению равновесных диаграмм состояния А1203—Ga203 и А1203- •Н20 -Ga203-H20. При высоких температурах характерно образование обширной области и (3-Ga203. Ниже 810° устойчивы GaA103 и серия твердых растворов, распространяющаяся от этого соединения до (Al, Ga)203. Среди гидратов образуется непрерывная серия диаспо- твердых растворов между а-А1203 Рис. 304. Диаграмма состояния системы А1203 'Н20—Ga203 ♦ •Н20 (по Хиллу с сотрудни- Хиллу ками). °С 500 300 100 безводная фаза безводная фаза Диаспор Вё'мит W Бёмит + диаспор о А1г03 И?0 20 W 60 Мол. % 80 100 Qaz03-Hz0 ровых твердых растворов между А1203 -Н20 и Ga203 -H20. Бёмито- вые твердые растворы распространяются от А1203 -Н20 до составов 70А12О3-Н2О и 30Ga2O3-H2O. Минимальная температура устойчивости галлиевого диаспора значительно понижается, если структура содержит более 25% Ga203-H20. На рис. 304 представлена диаграмма равновесия системы А1203-Н20—Ga203-H20 по Хиллу с сотрудниками. Литература Hill V. GM R. Roy, E. F. О s b о г n, Journ. Amer, Ceram. Soc, 35, № б, 135, 1952. As205-Al203-H20 Диаграмма состояния системы исследовалась Мартэном с сотрудниками [6]. Авторы отмечают, что весьма затруднительно достичь равновесия в системе. Для этого требуется несколько месяцев. На рис. 305 представлена диаграмма состояния системы при 20°. Обнаружено два гидрата: ортоарсенат триалюминат дигидрат AlAs04-2H20, или As2<VAl208-4H20, и ортоарсенат моноалюминат пентагидрат Al(H2As04)3-5H20, или 3As206 • А1203 • »16Н20. На диаграмме состояния, исследованной при 20°, не най-
348 Системы, содержащие воду дено поля устойчивости гидрата, обнаруженного Такахаши и Сасаки [9], идентичного лискирдиту [7] AlAs04-8H20. Мартэн с сотрудниками полагают, что подобного состава не может быть на диаграмме. По их мнению, Такахаши и Сасаки в своих опытах не достигали равновесия. На рис. 306 представлена диаграмма состояния системы при 60°. Найдено три гидроарсената алюминия: As205 -А1203 -4Н20 As205,6ec.% Рис. 305. Диаграмма состояния системы А1208—As206—H20 при 20° (по Мартэну с сотрудниками). (AlAs04.2H20), 3As205.Al203-16H20(Al(H2As04)3.5H20), 3As205- ♦А12О3-10Н2О (Al(H2As04)3-2H20). Ортоарсенат триалюминат дигидрат идентичен природному минералу мансфильдиту [1]. Может быть получен из раствора мышьякового ангидрида (40%-го) и окиси алюминия при 60° в течение примерно одного месяца. Ортоарсенат моноалюминат пентагидрат выделен Такахаши и Сасаки [9] при 25°. Он кристаллизуется в виде удлиненных кристаллов до образования таблиц или игл. При 60° имеет на диаграмме узкую область существования в кислой части системы. Равновесие достигалось в течение б месяцев. Может быть получен
Системы, содержащие воду 349 при реакции между 70%-м раствором мышьякового ангидрида и просушенной окиси алюминия в течение одного месяца при 60°. Ортоарсенат моноалюминат дигидрат получен Катцем и Ке- десди [5]. Кристаллизуется в виде гексагональных призм и принадлежит к орторомбической сингонии. Может быть получен при взаимодействии 70%-го раствора мышьякового ангидрида и просушенной окиси алюминия в течение 15 дней. As205Jec.% Рис. 306. Диаграмма состояния системы А1203—As2Ob—H2О при 60° (по Мар- тэну с сотрудниками). Отдельные гидроарсенаты алюминия были получены Вален- тэном [10] и Декомбесом [3 ] — Al4(OH)3(As04)3 или 3As206- •4А1203-ЗН20, Робеном [8] — Al7(OH3)(As04)6, Добнером [2] — Al2(As04H)3, или 3As206.2Al203-3H20, Ивановым [4] — А13(ОН)3 (As04)2, или 2As205 -3A1203 -ЗН20. Данные этих авторов не согласуются между собой. Иванов отмечает, что точное определение формулы синтезированного им гидрата невозможно из-за адсорбционных свойств этой соли. Гидроарсенаты алюминия известны как природные минералы: мансфильдит AlAs04-2H20 [1] и лискирдит AlAs04-8H20 [7]. Литература 1. Allen V. Т., J. J. Fa he у, J. Axelrod, Amer. Mineralogist, 33, №.3-4, 122, 1948. 2. Daub пег W., Angew. Chem., 48, № 36, 589, 1935.
350 Системы, содержащие воду 3. Descombes, Mem. Fac. Sci., Paris, № 525, 1933. 4. I v a n о f f N.. Bull. Soc. chim. France, 7, № 5, 939, 1940. 5. Katz G., H. Kedesdy, Acta crystallogr., 6, № 11, 874, 1953; Amer. Mineralogist, 39, № 11—12, 1005, 1954. 6. Martin R., J. Masson, G. Duc-Mauge, H. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 2, 412, 1959. 7. M о s к e 1 у n e N. S., Nature, 18, 426, 1878. 8. Robin, Mem. Fac. Sci. Paris, № 351, 1928. 9. Takahashi Т., S. Sasaki, Journ. Ghem. Soc. Japan., 52, 277, 1949; 53, 110, 1950. 10. Valentin J., Zs. anal. Ghem., 54, 87, 1915. N205-A1203-H20 Система не изучена. Чижиков с сотрудниками исследовали лишь изотерму растворимости при 90°. По данным авторов, изотерма состоит из двух пересекающихся ветвей с максимумом. Для левой ветви равновесной твердой фазой является А1(ОН)3, гидраргиллит, для правой — нитрат алюминия состава А1203- .3N205'8H20. Литература 1. Чижиков Д. М., X. Р. И с м а т о в, И. Н. К и т л е р, веб.: Химия и технология глинозема, Ереван, 363, 1964. Li20—Ge02—H20 Система не изучена. Пью [1] синтезировал гидрогерманат лития состава Li20 •GeO2»0.5H2O из расплава солей метагерманата натрия и хлорида магния. При этом на холоду образовывался гелеобразный осадок, превращающийся при кипячении в гранулы. Автор описывает химические свойства этого гидратированного метагерманата лития. Однако на основании изучения изобары Li2Ge03 при давлении 8ммрт. ст. Шварц и Хейнрих [2 ] пришли к заключению, что подобный гидрат не существует. На изобаре отсутствовал эффект, который должен был бы характеризовать наличие гидрогерманата лития. Литература 1. Pugh W., Journ. Ghem. Soc, November, 2831, 1926. 2. S с h w а г z R., F. H e i n г i с h, Zs. anorg. allgem. Chem., 205. № 1—2. 45, 1932,
Системы, содержащие воду 351 Na20—Ge02—H20 Система изучалась Кузьминой с сотрудниками [1] (рис. 307). Авторы определили поля устойчивости фаз в координатах температура—концентрация (рис. 308) и показали, что по мере изменения концентрации NaOH в растворе происходит образование фаз различного состава. В состав некоторых фаз входит материал °С 500- Na2Qe50H-M20 Na2Qeif09-6H20 Na2Qe307'7H20 Na2Qe205-8H20 Na2Qe03-7H20 w- 300 200 100 m 1гз IV VI VII Рис. Na20—GeOa—H20 307. Диаграмма состояния систем и Na20—Ge02 (по Кузьминой с сотрудниками). 0 10 20 30 W 50 60 70 Na0Ht6ec.% Рис. 308. Области кристаллизации в системе Na20—Ge02— Н20 (по Кузьминой с сотрудниками). I — GeO* тетрагональный; II — GeOt гексагональный; III — Na4Ge902o; IV — Na4GeeO20, фазы Е — Na2(TiO)[Ge04] и X — NaFeGe2Oe; V — фазы Е и Х\ VI — фазы Е, Xt N (состав неизвестен), У (состав неизвестен); VII — фазы Н (состав неизвестен) и Y (состав неизвестен). 1—3 — опыты, в которых концентрация NaOH менее 3%. автоклава, в котором проводился опыт. Изменения давления и температуры не влияют на границы полей устойчивости фаз, лишь понижение температуры до 200° и ниже замедляет реакцию синтеза германатов. Изучение данной системы в температурном интервале 100—400° и при давлении 12 атм. показало наличие двух кристаллических продуктов — Na3HGe7016 -4Н20 и Na4Ge9O20. Отдельные соединения системы синтезировал Пью [4]. Он получил гидрогерманат состава Na20 -Ge02-7H20, ромбической сингонии и исследовал его свойства. Шварц и Хейнрих [5] синтезировали Na20 -Ge02-6H20 и Na20 -Ge02»7H20. Новотный и Секей [3] также получили Na20-Ge02-7H20 (Na2H2Ge04 -6Н20) и произвели рентгенографи-
352 Системы, содержащие воду ческое исследование его. Авторы приводят рентгенограммы этого соединения. Параметры ромбической ячейки порошкообразного препарата, по данным Новотного: а=6.51, 6=17.34, с=8.42 кХ. Плотность, определенная пикнометрически, 2.05 г/см3. Новотный считает, что более правильное написание и название этого минерала Na2H2Ge04 -6Н20 — метагерманат гептагидрат. Джеймисон и Дент-Глассер [2] исследовали структуру Na20 • • Ge02 -6Н20. Параметры элементарной ячейки моноклинного гекса- гидрогерманата натрия: а=11.57, 6=5.96, с=6.39 А, (3=102.1°; пространственная группа P2V Плотность 2.05 г/см3. Гидрат изо- структурен Na20-Si02-6H20. Литература Кузьмина И. П., Б. Н. Литвин, В. С. К у р а ж к о в- с к а я, в сб.: Исследование процессов кристаллизации в гидротермальных условиях, изд. «Наука», М., 167, 1970. Jamieson Р. В., L. S. Dent-Glasser, Acta crystallogr., 22, № 4, 507, 1967. Nowotny H., G. Szekely, Monatshefte Chem., 83, № 3, 568, 1952. Pugh W., Journ. Chem. Soc, November, 2828, 1926. S с h w а г z R., F. H e i n r i с h, Zs. anorg. allgem. Chem., 205, № 1—2, 43, 1932. Ko0—Ge0o—Ho0 Система не изучена, попытку исследования °'С 5001 №\ 300- гоол 100 И m IV О 10 20 30 40 50 К0Н,вес.% Кузьмина с сотрудниками [1] провели системы при температурах 300—450°. Авторы указывают на образование кристаллического продукта состава K3HGe7016-4H20 при кристаллизации из смесей КОН—Ge02 в присутствии воды. На рис. 309 представлена схема полей устойчивости образующихся фаз. Границы полей кристаллизации различных фаз определяются только концентрацией щелочи и не зависят от температуры и давления. 60 Рис. К20 309. Области кристаллизации в системе -Ge02—Н20 (по Кузьминой с сотрудниками). I — GeO. тетрагональный; II — GeO, гексагональный; ш — GeO. гексагональный, KtGe409, фаза К — K,HGe,0le-4H20; IV — K2Ge40„ фазы К, М (формула не определена); V — K2Ge409, фазы К, R (формула не определена) в М.
Системы, содержащие воду 353 Литература 1. Кузьмина И. П., Б. Н. Литвин, В. С. Куражков- с к а я, в сб.: Исследование процессов кристаллизации в гидротермальных условиях, изд. «Наука», М., 172, 1970. MgO—Ge02—H20 Диаграммы состояния системы для температур 450—600° и давления 10 000 psi представлены на рис. 310 по Рой и Рою [2]. Авторы получили три тройных соединения — германиевый серпентин Mg3Ge205(OH)4 со средним показателем светопреломления 1.6, германиевый тальк Mg3Ge4O10(OH)4 с показателем свето- Н20 Br MgO Br Br Br Рис. 310. Диаграмма состояния системы MgO—Ge02—H20, элементарные треугольники (по Рой и Рою). ГТ — тальк; S — серпентин; Вт — брусит; А — антофиллит; Sp — шпинель; X — неизвестная фаза. преломления 1.76 и германиевый антофиллит Mg7Ge8022(OH)2. Данные Рой и Роя показывают, что германиевый серпентин при 520° и давлении 10 000 psi разлагается до германиевой шпинели, германиевого антофиллита и Н20. Германиевый тальк при температуре примерно 600° разлагается на германиевый антофиллит, соединение X и Н20. Соединение X является неизвестной фазой в системе MgO—Ge02. 23 В. П. Барзаковский
354 Системы, содержащие воду Лайон и Элерс [1 ] при исследовании системы MgO—Ge02—H20 открыли новое тройное соединение Mg4Ge06-Mg(OH)2, синтезированное при 670° и давлении 10 000 psi. Это соединение образуется при взаимодействии шпинели и брусита или Mg4Ge06 и брусита. Соединение получается слишком тонкодисперсным, размер частиц менее 1 мкм; определены лишь пределы показателей Qe02 Qe02 Нг0 MgO Нг0 Мд(0Н)г МдО Рис. 311. Диаграмма состояния системы MgO—Ge02—Н20 (по Лайону и Элерсу). М — новое соединение Mg4GeOe«Mg(OH)2. Остальные обозначения те же, что на рис. 310. светопреломления: 1.725—1.731. Новое соединение устойчиво до 550°. Данные Рой и Роя и Лайона и Элерса по системе расходятся. Если Рой и Рой синтезировали при температуре выше 600° шпинель, антофиллит и соединение X, состав которого лежит между MgGe03 и Ge02, то Лайону и Элерсу получить антофиллит и фазу Х не удалось. Между данными этих авторов существуют и другие несовпадения [1]. На рис. 311 представлена диаграмма состояния системы по Лайону и Элерсу. Литература 1. Lyon S. R., E. G. Ehlers, Amer. Mineralogist, 55, № 1—2, 118, 1970. 2, Roy D. M., R. Roy, Amer. Mineralogist, 39, № 11—12, 972, 1954.
Системы, содержащие воду 355 CaO—Ge09—H„0 Система не изучена. Синтезированы и исследованы лишь отдельные соединения. Мюллеру [5] и Новотному с сотрудниками [6] удалось получить только аморфные гели гидрогерманатов кальция. Позднее Новотный [4] указал на образование гидрогерма- ната кальция состава Ca2Ge04-;zH20 (x=l—1.5), полученного в автоклаве. Торопов и Ширвинская [2] при исследовании гидратации германатов кальция показали, что все они неустойчивы по отношению к воде и при взаимодействии 0q с последней переходят в гидрати- рованные аморфные новообразования следующих составов: 1.5СаО- .Ge02-raH20,1.64CaO.Ge02.7iH20, 1.14СаО .Ge02.rcH20, l.OOCaO. . Ge02-rcH20. Впервые кристаллические гид- рогерманаты кальция получены Ширвинской [3] в гидротермальных условиях. При температурах 200^ от 100 до 200° в системе СаО— Ge02—Н20 при отношении СаО : Ge02 от 1 : 1 до 3:1 получены три кристаллических гидрогер- 400 300 100 Рис. 312. Схема полей устойчивости в системе СаО—Ge02—H20 (по Торо- пову и Ширвинской). <3 *=» 1 1 1 CS3 | 1 5"* 1 ? \Са(0Н)Л \ос-СгШ \Са(0Н)г\ CQaj; (1M'1.5)CQaf*Ctt(0H)z 1:1 3:2 2-1 ЗН Молярное отношение CaO:Qe02 маната кальция с отношением СаО : Ge02, равным 1:1, 3:2, 2:1. Гидрогерманат Ca3Ge309-H20 кристаллизуется в виде игольчатых или тонкопризматических кристаллов с косым погасанием и слабым двупреломлением. Рентгенографическое исследование Ca3Ge309-H20 указывает на структурное сходство его с ксонотлитом. Фаза 3 : 2 в чистом виде не была получена: ей всегда сопутствовало образование гидрогерманата 2:1. Предполагаемый состав ее ЗСаО -2Ge02 -тгН20. Рентгенограмма этого гидрогерманата характеризуется тем, что наиболее сильные дифракционные максимумы ее (2.83, 3.19, 2.73 А) совпадают с соответствующими максимумами афвиллита ЗСаО -2Si02 -ЗН20. Кристаллы двухкальциевого гидрогерманата 2СаО-Ge02-H20 имеют форму крупных призматических пластинок с прямым погасанием и положительным удлинением. На основании сходства 23*
356 Системы, содержащие воду рентгенографических, кристаллооптических и термографических данных установлена структурная аналогия с а-2СаО -Si02-H20 и в соответствии с этим двухкальциевый гидрогерманат обозначен как а-2СаО-Ge02-H20. Произведено инфракрасноспектроскопи- ческое исследование этих соединений [1] и подтверждена их изоструктурность. В температурном интервале 240—350° в гидротермальных условиях получены четыре гидрогерманата кальция с соотношением окислов СаО : Ge02 1:1, 3:2, 2 : 1 и 5 : 2. Высокотемпературная фаза 3 : 2 показала на некоторое сходство ее с гидросиликатом 9СаО -6Si02 -H20. Высокотемпературный духкальцие- вый гидрогерманат отличается от низкотемпературного а-гидрата меньшим содержанием воды. Высокоосновный гидрогерманат кальция 5CaO-2Ge02-rcH20 обнаружил удовлетворительное совпадение с рентгенограммой кальциевого хондродита. Данные по гидротермальному синтезу гидрогерманатов кальция обобщены в виде схематической диаграммы (рис. 312). Эта диаграмма, возможно, не отражает равновесного состояния на исследованном участке системы СаО—Ge02—Н20, но она показывает условия синтеза и температурные границы устойчивости гидрогерманатов кальция. Литература 1. Рыскин Я. И., Г. П. Ставицкая, А. К. Ширвинская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 2, 312, 1972. 2. Торопов Н. А., А. К. Ширвинская, Журн. прикл. хим., 36, № 4, 717, 1963. 3. Ширвинская А. К. Германаты кальция и их свойства. Автореф. канд. дисс. Л., 1969. 4. Eulenberger G., A. Wittmann, H. Nowotny, Monats- hefte Chem., 93, № 5, 1046, 1962. 5. M \i 11 e г J. H., С. Е. G u 1 e s z i a n, Journ. Amer. Chem. Soc, 51, «N° 7 2029 1929. 6. Nowotny *HM G. Szekely, Monatshefte Chem., 83, № 3, 568, 1952. SrO—Ge02—H20 Система не изучена. Мюллер и Гыолзян [5] получили гель германата стронция методом нейтрализации раствора германиевой кислоты гидроокисью стронция. Шварц и Хейнрих [7] при длительном кипячении геля получили кристалльГсостава SrGe03 • • Н20.гНовотный и Секей [6] считают, что это соединение представляет собой кислую соль ортогерманиевой кислоты SrH2Ge04.
Системы, содержащие воду 357 Авторы определили параметры элементарной ячейки: а=7.38, с=6.70 кХ, с/а=0.908; сингония тетрагональная, пространственная группа С\\ или Z>2d, плотность 3.89 г/см3. Этот германат является соединением, изотипным КН2Р04 и KH2As04. Ставицкая и Рыскин [2, 3] изучили инфракрасный спектр дигидрогерманата стронция и геля SrO -Ge02-riR20. Новотный с сотрудниками [1, 4] изучили дегидратацию этого соединения. Литература 1. Новотный X., Усп. химии, 27, № 8, 996, 1958. 2. Ставицкая Г. П., Я. И. Рыскин, Оптика и спектроскопия, 10, № 3, 343, 1961. 3. Ставицкая Г. П., Я И. Рыскин, Изв. АН СССР, сер. хим., № 10, 1708, 1962. 4. Eulenberger G., A. Wittmann, H. Nowotny, Monats- hefte Chem., 93, № 5, 1046, 1962. 5. M ii 11 e r J. H., С. Е. G u 1 e z i a n, Journ. Amer. Chem. Soc, 51, tN° 7 2029 1929. 6. Nowotny'H., G. Szekely, Monatshefte Chem., 83, № 3, 568, 1952. 7. S с h w а г z R., F. H e i n г i с h, Zs. anorg. allgem. Chem., 205, № 1 — 2, 43, 1932. BaO—Ge02—H20 Система не изучена. Мюллер и Гьюлзян [3] получили гель метагерманата бария. Шварц и Хейнрих [6, 7] синтезировали гидрогерманаты бария состава BaO-Ge02»5H20 и BaO-Ge02* • 4Н20, образующиеся при добавлении Ва(ОН)2 к водному раствору Ge02. Новотный и Секей [5] произвели рентгенографическое исследование BaH2Ge04-4H20. Параметры элементарной ячейки а=7.85, Ь=8.45, с=5.57 кХ, (3=80°51'; пространственная группа C\h либо С|. Плотность, определенная пикнометрически, 3.25 г/см3; сингония моноклинная. По мнению Новотного [1], это соединение бария является гидратом кислого германата и имеет структурную формулу BaH2Ge04 -4Н20. При обезвоживании этого гидрата образуется BaGe03, относящийся к типу а-волластонита. Позднее Новотный с сотрудниками [3] пересмотрели данные по элементарной ячейке и нашли, что параметры а и с удваиваются и становятся равными: а=15.70 (2x7.85), fe=8.45, c=11.14 (2x5.57) кХ, р=80°51\ Рыскин и Ставицкая [2] исследовали инфракрасный спектр BaH2Ge04-4H20 и показали, что это соединение относится к кислым германатам.
358 Системы, содержащие воду Литература 1. Новотный X., Усп. химии, 27, № 8, 997, 1958. 2. Рыскин Я. И., Г. П. С т а в и ц к а я. Водородная связь и структура гидросиликатов. Изд. «Наука», Л., 1971. 3. Eulenberger G., A. Wittmann, H. Nowotny, Monats- hefte Chem., 93, № 5, 1046, 1962. 4. M u 11 e г J. H., C. E. G u 1 e z i a n, Journ. Amer. Chem. Soc, 51, № 7 2029 1929. 5. N о w о t n у ' H., G. S z e k e 1 y, Monatshefte Chem., 83, № 3, 568, 1952. 6. Schwarz R., H. G i e s e, Ber. Dtsch. chem. Ges., 62, 2482, 1929. 7. Schwarz R., F. H e i n г i с h, Zs. anorg. allgem. Chem., 205, № 1—2, 43, 1932. ZnO—Ge02—H20 Система не изучена. Кузьмина с сотрудниками [1] проводили исследование системы при 450°. Коэффициент заполнения автоклава составил 75%, соотношение окислов в шихтах было 1:1, 1:3, 3:1. Результаты опытов показали, что устойчивой фазой является германиевый аналог Zn2Ge04 природного соединения виллемита Zn2Si04 и лишь при избытке ZnO в шихте происходит кристаллизация цинкита. Литература 1. Кузьмина И. П., Б. Н. Л и т в п н, В. С. К у р а ж к о в- с к а я, в сб.: Исследование процессов кристаллизации в гидротермальных условиях, изд. «Наука», М., 172, 1970. РЬО—Ge02—H20 Система не изучена. Новотный с сотрудниками [1 ] упоминают о гидрогерманате свинца состава Pb2Ge7016-7H20. Литература 1. Eulenberger G., A. Wittmann, H. Nowotny, Monatshefte Chem., 93, № 5, 1046, 1962.
MnO—Ge02—H„0 Система не изучена. Рой и Рой [1] проводили опыты со смесями МпС03 и кварцеподобной формой Ge02 при температурах до 200°. В этих условиях образовывался лишь безводный орто- германат, сходный с тефроитом. В то же время ниже 150° не наблюдалось никаких реакций. Авторы полагают, что водные гер- мапаты Мп2+ могут существовать при очень низкой температуре. Литература 1. R о у D. M., R. Roy, Amer. Mineralogist, 39, № 11—12, 970, 1954. NiO—Ge02—H20 Система не изучена. Рой и Рой [1] синтезировали из соединения 3NiO -2Ge02 вещество, подобное серпентину в системе MgO— Ge02—Н20. Состав Ni-серпентина — Ni6Ge4O10(OH)8. Эта фаза оказалась устойчивой до температуры 358 + 16° и давления 10 000 psi. Выше этой температуры никелевогерманиевый серпентин разлагается с образованием талька и шпинелевой фазы. Литература 1. R о у D. M., R. Roy, Amer. Mineralogist, 39, № 11—12, 969, 1954. Ga203—Ge02—H20 Система не изучена. Рой и Рой [1 ] провели попытку изучения смесей состава Ga203 : 2Ge02 при обработке различными способами, но ни в одном случае не получили водных германатов галлия. Галлиевый гель быстро превращается в галлиевый диаспор, который при гидротермальной обработке при относительно низкой температуре подвергается рекристаллизации. При более высоких температурах (около 415°) был получен безводный гер- манат галлия. Литература 1. R о у D. M., R. Roy, Amer. Mineralogist, 39, № 11—12, 970,4954.
360 Системы, содержащие воду Na90—С02—Н20 Система исследована Шиммелем при 25° [1] (рис. 313). нго Щ0 10 20 30 40 СОг Вгс.% Рис. 313. Диаграмма состояния системы Na20—С02—Н20 при 25° (по Шиммелю). Литература 1. Schimmel F. A. Oak ridge National Laboratory, Phase diagrams for nuclear reactor materials. R. E. Thoma, ed., OKN1-2548, 155, 1959. MgO—C02—1120 Диаграмма состояния системы в виде призмы получена Фаустом [3] (рис. 314) в температурном интервале 0—100° и давлении С02 от 1-10"4 до 56 атм. Поле устойчивости магнезита располагается выше, чем указанные на рисунке температуры. На диаграмме не представлены также соотношения устойчивости ланс- фордита MgC03-5H20, которые имеют место при более низкой температуре. При температурах до 1400° и давлениях 4000 бар систему исследовали Вальтер с сотрудниками [8]. При давлении 1000 бар магнезит диссоциирует при 780°, а брусит при 635° с образованием периклаза и пара. Моновариантная реакция MgC03+Mg(OH)2 ^
Системы, содержащие воду 361 ^ MgO+nap происходит при 630° и 1000 барах. Диаграмма состояния системы в виде ГХ-призмы представлена на рис. 315 [81. Сечения аЪс и а'Ь'с' располагаются выше и ниже минимальной температуры ликвидуса соответственно. Поле de представляет состав жидкости при температуре сечения аЪс. Единственными стабильными фазами при температуре а'Ъ'с' явля- М?(НС03)2+Ж М^С0уЗН20,г/л Н20 Рис. 314. Диаграмма состояния системы MgO—C02—Н20 (по Фаусту). Рис. 315. Схематическая изобарическая диаграмма состояния системы MgO— С02—Н20, в виде ГХ-призмы (по Вальтеру с сотрудниками). ются MgO и пар. Кривые по и ор представляют составы паров в зависимости от температуры в равновесии с MgO и MgC03 и MgO и Mg(OH)2 соответственно. Линия то представляет изобарическую инвариантную температуру, при которой сосуществуют MgO, Mg(OH)2, MgC03 и пар.
630-535° MgO+Mg(OH)z + пар 2 Mf(OH), Иг0 Пар 2 Пар1 С02 Нг0 Рис. 316. Схематические изотермические сечения через изобару 1000 бар ГХ-призмы системы MgO—C02—H20 (по Вальтеру с сотрудниками). МдО+Ж МдО + пар Пар+Мд(0Н)г Мд(0И) МдО МдО+Ж МдО+пар МдС03Щ0\ МдС03+пар Н20 Вес.% МдО МдО Вес.% со, Рис. 317. Схематические изобарические сечения систем MgO—Н20 и MgO—С02 (по Вальтеру с сотрудниками).
II 13000\ moo 17000 Y 16000 15000 moo 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 5000 4500 WOO 3500 3000 2500 2000 1500 1200 1000 800 600 400 300 200 100 % 4050 >н 3020 4 5 1 0 500 1000 2000 Хсм = 0.5)/мг/л Мд-0 3000 4000 5000 6000 7000 8000 900010000 МдО,мг/л Рис. 318. Сводная диаграмма состояния системы MgO—C02—Н20 при давлении С02 от 0 до 1 атм. (по Казакову). 1 — изотерма 20°; 2 — изотерма 60°; 3 — изотерма 25° по Кляйну [5]; 4 — кривая значений рН системы при 20°. Л — двойная точна М^СОя-ЗН,0 + основной карбонат магния; В — двойная точка-Ьосновной карбонат MarHiiH + Mg(OH)2; С — точка Mg(OH)2 при ■РсОа—О атм.; D — фигуративная точка при PCq2=1 атм. СВ — Mg(OH)8; BA — xMgCO, -yMg(OH), .zH,0; AD — MgCOe -ЗНаО.
364 Системы, содержащие воду На рис. 316 показаны схематические изобарические сечения через изобару 1000 бар ГХ-призмы. При температурах 630—635° при данном давлении MgO и MgC03 сосуществуют с паром 1, в то время как MgO и Mg(OH)2 сосуществуют с паром 2. Для температур ниже 630° трехфазные треугольники MgO—Mg(OH)2— пар и MgO—MgC03—пар сливаются и образуют треугольники MgO-Mg(OH)2-MgC03 и Mg(OH)2-MgC03-nap. На рис. 317 представлены схематические изобарические ТХ- сечения для систем MgO—Н20 и MgO— C02, поясняющие взаимоотношения фаз системы в трехкомпонентной диаграмме. Казаков с сотрудниками [1] провели изучение магнезитовой системы MgO—С02—Н20 в области изотерм 20, 60 и 150°. В дальнейшем эта система была усложнена введением добавочных компонентов, главным образом солей морской воды NaCl, MgS04, гипса и др. Авторы исследовали взаимоотношения между гидратными фазами системы — несквегонитом, лансфордитом, гидромагнезитом, артинитом, а также рассмотрели их свойства. Определены поля кристаллизации и устойчивости главнейших минеральных фаз системы, которые приводятся ниже. Несквегонит MgC03 -3H20 ромбической сингонии, параметры элементарной ячейки: а=7.68, 6=11.93, с=5.39 кХ; плотность 1.85 г/см3; показатели светопреломления: ##=1.526, #тп=1.521, ЛГр = 1.412. Лансфордит MgC03-5H20 моноклинной сингонии, параметры элементарной ячейки: а=12.48, 6=7.55, с=7.34 кХ, (3 = 101° 46'; плотность 1.69 г/см3; показатели светопреломления: N#=1.508, Мл=1.470, ЛГр = 1.457. Для синтетического гидромагнезита 3MgC03 -Mg(OH)2 -3H20 Винчелл и Винчелл [9] приводят следующие данные: моноклинный, а : Ь : с=1.121 : 1 : 0.947, (3=113° 32'; плотность 2.236 г/см3; показатели светопреломления: Ng=1.545, Nm=1.527, Np = 1.523. Артинит MgC03-Mg(OH)2-2H20 имеет показатели светопреломления: N#=1.556, Мтг=1.534, Np = lA89 [2]. Магнезит MgC03 тригональный, параметры элементарной ячейки: а0=4.584, с=14.92 А; плотность 2.9—3.1 г/см3; показатели светопреломления: N/7i=1.700, Np = 1.5Q9. Брусит Mg(OH)2 тригональный, параметры элементарной ячейки: а0=3.125, с0=4.75 А; плотность 2.3—2.4 г/см3; показатели светопреломления: Ng=1.580, N#1=1.559. На рис. 318 представлена обзорная диаграмма системы MgO— С02—Н20 при давлении С02 от 0 до 1 атм. по Казакову [1]. Систему MgO—С02—И20 исследовали также Ридер и Шмидт [6], Харкер [4], Вальтер [7].
Системы, содержащие воду 365 Литература 1. Казаков А. В., М. М. Тихомирова, В. И. Плотникова, Труды Инст. геол. наук АН СССР, вып. 152, геол. сер., № 64, 13, 1957. 2. Beck С. W., Amer. Mineralogist, 35, № 11—12, 985, 1950. 3. Faust G. Т., Amer. Mineralogist, 34, № 11—12, 806, 1949. 4. H arker R. I., Amer. Journ. Sci., 256, № 2, 136, 1958. 5. К 1 i n e W. D., Journ. Amer. Chem. Soc, 51, № 7, 2093, 1929. 6. Rieder K., H. Schmidt, Berg- u. Huttenmann. Monatshefte mon- tan. Hochschule Leoben, 87, Яг 1, 11, 1939. 7. Walter L. S., Amer. Journ. Sci., 261, № 2, 157, 1963. 8. Walter L. S., P. J. W у 11 i e, 0. F. T u 111 e, Journ. Petrol., 3, № 1, 49, 1962. 9. Winchell A. N., H. Winchell. The microscopical characters of artificial inorganic solid substances: optical properties of artificial minerals. New York—London, 138, 1964. CaO—C02—H20 Систему изучал Фауст [4]. Диаграмма фазовых соотношений, существующих в температурном интервале от 0 до 100° при давлении от 1 -10~4 до 56 атм., представлена на рис. 319. Рисунок показывает кривые растворимости карбоната кальция при различных давлениях С02. Кривые построены на основании данных Фриера и Джонстона [6], а также Хенела [7]. Миллер [10] изучал часть системы, ограниченную соединениями СаС03—С02—Н20, в температурном интервале 0—105° при давлении С02 от 1 до 100 бар. На рис. 320 изображена диаграмма состояния системы СаС03—С02—Н20 по Миллеру. Соотношения фаз в системе СаС03—С02—Н20 исследовал также Рок [11]. Наиболее обстоятельные данные по системе получены Вилли [13], Вилли и Таттлом [16], Вилли и Хаазом [14], Вилли и Райнором [15]. Вилли и Таттл построили тройную изобарную призму (рис. 321) для давления 1000 бар и температур от 600 до 1320°. При этом давлении кальцит плавится инконгруэнтно при 1310°, портландит плавится конгруэнтно при 835°. Кальцит и портлан- дит образуют двойную эвтектику при 685°. На линии кальцит- вода плавление начинается при 740°; моновариантное равновесие на кривой известь—кальцит—портландит—жидкость устанавливается при 683°, на кривой кальцит—портландит—жидкость- пар при 675°. На рис. 322 представлена изобарическая диаграмма состояния системы СаС03—Са(ОН)2 при 1000 барах по Вилли и Таттлу. Система по существу является бинарной при данном давлении. Кальцит II может быть стабильным около 945°.
366 Системы, содержащие воду На рис. 323 представлена изобарическая диаграмма состояния системы СаС03—Н20. Эта система не является бинарной [16]. К системе СаО—С02—Н20 непосредственно примыкают сис- Рис. 319. Кривые раствори- Рис. 320. Диаграмма состояния системы мости СаС03 в воде при раз- СаС03—С02—Н20 при температурах личных давлениях С02 (по 0—100° и давлениях 0.00035—100 бар Фаусту). (по Миллеру). На рис. 324 представлена /^-проекция моновариантного равновесия в системе СаО—С02—Н20 по Вилли и Таттлу [16]. Систему исследовали также Смит и Адаме [12], Джамисон [9], Харкер и Таттл [8], Бакер [3]. Соединениями трехкомпонентной системы являются кальцит, арагонит СаС03, портландит Са(ОН)2, гидрокальцит СаС03-Н20 11, 2, 5].
Системы, содержащие воду 367 Кальцит СаС03 тригональной сингонии, параметры элементарной ячейки: а0=4.98, с0=17.02 А; пространственная группа R3c(D*m)> плотность 2.6—2.8 г/см3; показатели светопреломления: #£=1.658, ЛГр=1.486. Полиморфная разновидность кальцита — арагонит, ромбической сингонии, параметры элементарной ячейки: а0=4.94, Рис. 321. Схематическая 7Х-призма для системы СаО—С02—Н20 при давлении 1000 бар, иллюстрирующая пограничные поля и инвариантные плоскости (по Вилли и Таттлу). Линия А—Н соответствует температуре 1310°; RST — изотермическое сечение; UVWEZ и FPQEt соответствуют двум изобарным инвариантным плоскостям; 1JKLCVEXE2AB — пространство, где появляется жидкость. GFy HF, FZ — кривые составов газовой фазы; N, М — составы жидкой фазы; N — жидкость, в которой осаждаются кристаллы СаСОа и состав ее меняется к точке Р; М — жидкость, в которой СаО начинает осаждаться вместе с СаС03. 60=7.94, с0=5.72 А; пространственная группа Ртсп(ОЦ); плотность 2.9—3.0 г/см3; показатели светопреломления: ATg=1.686, ЛГ#и=1.681, Np = 1.530. Портландит Са(ОН)2 гексагональной сингонии, а=3.585, с= =4.895 kX; Z=l; плотность 2.23 г/см3, одноосный, отрицательный, ЛГо = 1.574, Ne=lM5, No-Ne=0.029 Na. Гидрокальцит СаС03 -Н20 гексагональной сингонии, параметры элементарной ячейки: а0=10.62, с0=7.54 А; 7=737 А8; пространственная группа /)<4-6> или Df-b\ плотность 2.38 г/см3; показатели светопреломления; Ng=1.590f Np=1.545 15].
и 1 1300 1100 900 700 \ CaC03ll \ \ + Ж+ пар \ 4 \/ VN Ж + пар Д \ / \ / Ж \/ /саС03И / *~Ж [ \. / СаС03 + Ж Са(0Н)2+Ж\^ / Ca{OH)z+CaCOz L_ i i 1 1 1300 1100 900 700 \ Ш + пар СаС03+Ж+пар СаС03 * пар .4 ._ _ Г 1 Лар^\^ \ 1 \ | X 0 20 Са(ОН)г 40 60 Вес.% 80 100 СаС03 0 СаС03 20 40 60 вес % 80 100 Н20 Рис. 322. Диаграмма состояния системы СаС03—Са(ОН)2 при давлении 1000 бар (по Вилли и Таттлу). Рис. 323. Диаграмма состояния системы СаС03—Н20 при давлении 1000 бар (по Вилли и Таттлу). Рис. 324. Pi-проекции моновариантных кривых в системе СаО—С02— Н20 (по Вилли и Таттлу). С — СаО; СС — СаСОэ; СН — Ca(OH)s. Q, Q'. Q" — инвариантные точки в системах СаО—Н20, СаО—COj, СаО—СОа—Н20 соответственно.
Системы, содержащие воду 369 Литература 1. Сапожников Д. Г., А. И. Цветков, ДАН СССР, 124, № 2, 402, 1959. 2. С е м е н о в Е. И., Кристаллография, 9, № 1, 109, 1964. 3. Baker E. H., Journ. Chem. Soc, № 2, 464, 1962. 4. Faust G. Т., Amer. Mineralogist, 34, № 11/12, 789, 1949. 5. Fleischer M., Science, 166, № 3910, 1309, 1969. 6. Frear G.L., J. Johnsto n, Journ. Amer. Chem. Soc, 51, 2082,1929. 7. Haehnel O., Journ. Prakt. Chem., 107, 165, 1924. 8. Harker R. L, O. F. T u 111 e, Amer. Journ. Sci., 253, №4, 209,1955. 9. J amieson J. C, Journ. Chem. Phys., 21, № 8, 1185, 1953. 10. Miller J. P., Amer. Journ. Sci., 250, № 3, 161, 1952. 11. Roques H., Trans. Cave Res. Group Gt. Brit., 11, № 3, 139, 1969. 12. S m у t h F. H., L. H. Adam s, Journ. Amer. Chem. Soc, 45, № 5, 1167, 1923. 13. Willie P. J., Journ. Amer. Ceram. Soc, 50, № 1, 43, 1967. 14. W i 11 i e P. J., J. L. Haas, Geochim. cosmochim. acta, 29, № 8, 871, 1965. 15. Willie P. J., E. J. R а у n о r, Amer. Mineralogist, 50, № 11/12, 2077, 1965. 16. Willie P. J., O. F. T u 111 e, Journ. Petrol., 1, № 1, 1, 1960. FeO—C02—H20 Диаграмма состояния системы при 18—20° исследована Казаковым с сотрудниками [1] (рис. 325). Единственная кристалличес- 600 0 20 W 60 60 Ге','мг/л Рис. 325. Диаграмма состояния системы FeO— С02—Н20 при 18—20° (по Казакову с сотрудниками). 1 — опыты Тильманса и Клармана по методу растворения аморфного FeCOs в Н20 + С02 [2]; 2 — метод растворения Fe-проволоки в Н20 + С02; 3 — метод растворения синтетических аморфного FeCOs и Fe(OH), в Н,0 + С02; 4 — метод растворения синтетического FeC03 в форме сферолитов в Н20 + С02; 5 — метод растворения природного сидерита в Н20 + СОг. 24 В.. П. Барзаковский
370 Системы, содержащие воду кая фаза системы — сидерит FeC03, тригональной сингонии, параметры элементарной ячейки: а0=4.71, с0=15.43 кХ; плотность 3.96 г/см3; показатели светопреломления: Np = 1.633, Nm= = 1.875. Литература 1. К а з а к о в А. В., М. М. Тихомирова, В. И. Плотникова, Труды Инст. геол. наук АН СССР, вып. 152, геол. сер., № 64, 61, 1957. 2. Т i 11 m a n s J., В. К 1 а г m a n n, Zs. angew. Chem., 36, № 12, 94, 1923. Li20—P205—H20 Система при 0 и 20° изучалась Ролле и Лауффенбургером [1], Вендроу и Кобе [2]. Диаграмма состояния по Вендроу и Кобе изображена на рис. 326. Вендроу и Кобе приводят составы жидких и твердых фаз в изученных точках системы при соответствующих температурах. Авторы указывают, что ни один фосфат лития не 8.0 %6.0 ПА 2.0 Н 'Ы3Р0* *ъ /ч>/ \У/ 0 0.05 1.0 2.0 3.0 10 20 30 P205Jec.% W 50 60 Рис. 326. Диаграмма состояния системы Li20— Р2Об—Н20 при 0 и 20° (по Вендроу и Кобе). гидратируется. На рисунке в инвариантной точке А находятся в равновесии LiOH -Н20, Li3P04 и раствор. В инвариантной точке В равновесными твердыми фазами являются Li3P04 и LiH2P04. Соль же состава Li2HP04 неизвестна. Растворимость LiH2P04 понижается с увеличением кислотности раствора, но при концентрации пятиокиси фосфора, равной 58 вес.% (точка С), полулитиевый фосфат не образуется также. При 20° инвариантной точкой для твердых фаз LiOH-Н30 и Li3P04 является точка!),
Системы, содержащие воду 371 а для Li3P04 и LiH2P04 — точка Е. Монолитиевый фосфат растворяется инконгруэнтно до образования трехлитиевого фосфата и фосфорной кислоты, пока не будет достигнут состав точки Е. Литература 1. Rollet A. P., R. L au f f enburger, Bull. Soc. Chim., (5), 1, 146, 1934. 2. Wendrow В., К. A. Kobe, Chem. Rev., 54, № 6, 921, 1954. Na20-P206-H20 В температурном интервале от 25 до 100° систему исследовали Вендроу и Кобе [И]. Авторы приводят составы жидких и твердых фаз исследованных составов при различных температурах (рис. 327). При 25° появляется около 10 различных твердых фаз: это безводные соли, полугидрат, гексагидрат, октагидрат и комплексные щелочные соли. Безводная соль образуется в высокощелочных растворах. По мере понижения соотношения Na20 : Р205 в растворе появляется полуводный трехнатриевый фосфат Na3PO4-0.5H2O. Дальнейшее понижение этого соотношения при- Характерыстика гидрофосфатов натрия Соединение NaH2(P04) Н20 NaH2(P04)-2H20 Na2H(P04)-2H20 Na2H(P04)-7H20 Na2H(P04)12H20 Na2H(POi) -5H20 NaH2(P04) -2.5H20 Na2H2P207-6H20 Na3HP207-9H20 Na4P2O710H2O Na6P3O10-6H2O Na3(P04)-H20 Na3(P04)-7H20 Na3(P04) -8H20 Na3(P04)12H20 NaP03H20 NaP03'2H20 2NaP03H20 Сингония Ромбическая » » Моноклшшая » Ромбическая Моноклинная » » » Гексагональная Моноклинная Гексагональная 1 Триклшшая Плотность, г/см3 2.06 1.92 2.066 1.68 1.53 1.86 1.74 1.82 1.645 Показатели светопреломления Ng 1.484 1.481 1.477 1.452 1.437 1.449 1.465 1.480 1.460 1.482 1.522 1.478 1.471 1.4524 ; 1.470 1.441 1.504 Nm 1.482 1.463 1.461 1.442 1.436 1.443 1.431 1.464 1.474 1.452 1.450 1.470 1.468 1.460 Np 1.455 1.440 1.450 1.441 1.432 1.419 1.460 1.465 1.450 1.449 1.497 1.462 1.458 1.4458 1.140 1.432 1.480 24*
Jf> Cs Сэ C^ Ci ^ > ^O QO О О Рч a> О >> I а* 1§ ffl "3 Р Л *—' (N о "" о 86 9 ^ & ft ^S« о * cc •-; s о S к Рн m p7 « Он \яу '/7% Оч
Системы, содержащие воду 373 водит к образованию гексагидрата, который является основной фазой при 80°. При 25, 40 и 60° имеет место переход от гексагид- рата до щелочных комплексных солей. Вендроу и Кобе обстоятельно исследовали растворимость трех- натриевого фосфата при температурах 0, 25, 40, 60, 80, 100, 0.3 ол 0.5 I 1 и ж J 343° /ж+/1/агН2Р207 Ж+ЫаНгР0ц. 0.6 0.7 NaP03y6ec.% \ 163° NaHz РОь + Na2H2P207 0.8 0.9 It °C -650 -600 -550 -500 -45Q -400 -350 -300 -250 •ZOO -150 -100 -50 1 Рис. 328. Диаграмма состояния системы NaP03— Н20 (по Морею). I — поле NaPO,I; II — поле NaPO»II. а также растворимость двух- и мононатриевого фосфатов. Авторы приводят кривые растворимости этих фосфатов при указанных температурах. Морей [10] изучил систему NaP03—Н20, представленную на рис. 328. Морей привел оптические характеристики твердых фаз и рентгенограммы их. Ряд работ посвящен изучению отдельных гидрофосфатов натрия. Так, Продан с сотрудниками [3] исследовали влияние
374 Системы, содержащие воду температуры на термическое превращение кристаллогидрата Na5P3O10 -6H20 в вакууме. Коллин и Уиллис [6] изучили тонкую структуру соединений Na2H2P206-6H20 и Na2H2P207-6H20. Пространственная группа того и другого фосфатов — С2/с, сингония моноклинная. Параметры элементарной ячейки Na2H2P206 •бЩО составляют: а= = 14.090, 6=6.998, с=12.700 А, (3=115.94°; параметры ячейки Na2H2P207.6H20: а=14.099, 6=6.959, с=13.455 А, (3=117.69°. Корбридж [7] приводит размеры элементарных ячеек и пространственные группы для ряда гидратированных пиро- и гидрофосфатов натрия. В таблице приведены некоторые характеристики гидрофосфатов натрия. Литература 1. Винчелл А. Нм Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», М., 1967. 2. Обухов А. П., Михайлова М. Н., Журн. прикл. хим., 8, № 7, 1149, 1935. 3. П р о д а н Е. А., В. А. С о т н и к о в а - Ю ж и к, М. М. Давлю ч е н к о, Журн. прикл. хим., 17, № 1, 56, 1972. 4. D'Ans J., О. Schreiner, Zs. phys. Chem., 75, 101, 1910. 5. В e 11 R. N., Ind. Eng. Chem., 41, 2901, 1949. 6. С о 11 i n R. L., M. Willis, Acta crystallogr., B27, № 2, 291, 1971. 7. С о г b г i d g e D. E. C, Acta crystallogr., 10, № 1, 85, 1957. 8. К о b e K. A., A. Leipper, Ind. Eng. Chem., 32, № 2, 198, 1940. 9. Menzel H., E. von S a h r, Zs. Elektrochem., 43, № 2, 104, 1937. 10. More у G. W., Journ. Amer. Chem. Soc, 75, № 23, 291, 1971. 11. W e n d г о w В., К. A. Kobe, Ind. Eng. Chem., 44, № 6, 1444, 1952. K20-P205-H20 Изотерма растворимости при 0° в системе К20—Р2Об—Н20 изучалась Красилыциковым [5], Енеке [7], Равичем [3, 4]. Систему при 25° исследовали Берг [1], Енеке [7], Д'Анс и Шрай- нер [6], Паркер [8]. Изотерма 50° получена Бергом [1]. Вепдроу и Кобе [10] привели обзор работ по системе и дали критический анализ их. Поздние исследования Берга и Равича выполнены на более высоком уровне, и результаты их работ признаны наиболее точными [10]. Берг и Равич приводят результаты изучения изотерм растворимости системы, составы твердых и жидких фаз (рис. 329, 330). Берг отмечает, что система отличается исключительной способностью давать метастабилыше растворы. Выявлены стабильные и метастабилыше участки изотерм. При 0°
Системы, содержащие воду 375 были изучены изотермы растворимости девяти твердых фаз: 2Н3Р04НоО, КН5(Р04)2, КН2Р04, К2НР04.6Н20,К2НР04.ЗН20, К8Р04-9Н^О, К3Р04-7Н20, К3Р04. -ЗН20, КОН-2Н20. В системе при 25° Бергом были найдены следующие твердые фазы: КОН • •2Н20, КОНН20,К3Р04.ЗН20,К3Р047Н20, К2НР04, К2НР04- •ЗН20, К2НР04.КН2Р04ЗН20, КН2Р04, КН5(Р04)2, 2Н3Р04. •Н20. Берг подтвердил существование двойных солей 2К2РН04- кон-ги2о 40 4! 30 20 10 J К3Р0ч-ЗНг0 к3Щ:щд / /К3Р0г7Иг0 —- -р КгНРОь-знго /У ^/K3P0r7HZl 2 3 КН5(Р0ч)г 30 40 50 P20SJec.% Рис. 329. Диаграмма состояния системы К20—Р2Об—Н20 при 0° (по Равичу). 1 — стабильные изотермы; 2 — метастабильные изотермы; з — лучи Шрейнсмакерса. • КН2Р04.Н20 и ЗК2НР04-КН2Р04.2Н20, открытых Штауден- майером [9]. Установлено также наличие еще четырех двойных солей, образованных двузамещенным и однозамещенным фосфатами кальция. Берг установил, что при 50° система проще, чем при 25°, и состоит из семи ветвей, принадлежащих следующим солям: КОН -Н20, К3Р04 -ЗН.О, К2НР04, ЗК2НР04 -КН2Р04 -2Н20, К,НР04-КНаР04.2Н2о; KH2R),, KH5(P04)2. В работе Бокия и Буровой [2] приводятся результаты кристаллографического и кристаллооптического исследования твердых фаз в системе К20—Р205—Н20.
50 40 $30 *5 <5Г а? 20 10 К3РОЧ'ЗИг0 f> V '/ КгИР0р ~—1 / х 2 \д,к3Р0*'Мг0&г-~л£ / Л 3 (KjPOfBHift V^ ibfl ' ' Г / / fi ' ' / / " / // у 1 / у х \tl i i г(КгНРО*) у ' У У У У У -j i 1 1 ill i 10 20 30 W P205Jec.% 50 60 2И3ро^н£о К3Р0ц'ЗН20 6 K2HP0i> зк2иРо^кн2ро^гн2о (Ю К2НР0^КН2Р0^2Н20 (В) КНгРОч КН5(Р0^2 30 W 50 Р205,6ес.% 60 70 Рис. 330. Диаграмма состояния системы К20—Р206—Н20 при 25 (а) и 50° (б) (по Бергу). В скобках — данные других авторов, а: 1 — по Паркеру, 2 — по Д'Ансу и Шрайнеру; з — по Енеке; 4 — по Бергу.
Системы, содержащие воду 377 Литература 1. Б е р г Л. Г., Изв. АН СССР, Отд. матем. и естеств. наук, сер. хим., № 1, 147, 161, 1938. 2. Бокий Г. Б., Э. Е. Буровая, Изв. АН СССР, сер. хим., № 1, 185, 1938. 3. Равич М. И., Калий, № 10, 33, 1936. 4. Равич М. И., Изв. АН СССР, Отд. матем. и естеств. наук, сер. хим., № 1, 137, 167, 1938. 5. Красильщиков А. И., Изв. Инст. физ.-хим. анализа, № 6, 159, 1933. 6. D'A n s J., О. Schreiner, Zs. phys. Chem., 75, 95, 1910. 7. J a n e с k e F., Zs. phys. Chem., 127, № 1—2, 71, 1927. 8. Parker E. G., J. Phys. Chem., 18, 653, 1914. 9. S t a u d e n m a i e г L., Zs. anorg. allgem. Chem., 5, 383, 1894. 10. Wend row В., К. A. Kobe, Chem. Rev., 54, № 6, 913, 1954. (NH4)20-P205-H20 Наибольшее количество исследований системы проводилось при 25°. Изотерма 25° изучалась Вольфковичем с сотрудниками (>Щ)20гР205=3 / (МНь)г0'-Рг05=1 (Щ)Н5(Р0ь)г 7 30 W 50 P205Jec.% Рис. 331. Диаграмма состояния системы (NH4)20— Р206—Н20 при 0—75° (по Вендроу и Кобе). [1], Д^нсом и Шрайнером [3], Паркером [6], Енеке [5], Муромцевым и Назаровой [2], которые изучали также изотермы 0 и 50°.
378 Системы, содержащие воду Брошер и Андерсон [4] исследовали изотермы 60 и 70°. Результаты всех исследований достаточно хорошо согласуются между собой, за исключением данных Паркера. Последние сильно отличаются для областей двух- и трехзамещенного фосфатов. Обобщающие данные представлены на рис. 331 по Вен- дроу и Кобе [7]. Авторы приводят составы твердых и жидких фаз в исследованных точках изотерм 0, 25, 50, 60 |5 ^ £_ Шь)г0:Р?.05 = 1 4 5 Рг05>мол.% Рис. 332. Сингулярная точка в системе (NH4)20—Р2Об—Н20 при25°. по 1 — по Д'Ансу Муромцеву и Шрайнеру; 2 и Назаровой. и 75°. Твердые фазы, найденные при 25 и 50°: (NH4)3P04-3H20, (NH4)2HP04, NH4H2P04, NH4H5(P04)2. При 75° определены (NH4)7H2(P04)3 или (NH4)3P04.2(NH4)2HP04, (NHJ8HP04, NH4H2P04. На рис. 332 показана сингулярная точка в системе при 25°. Литература Б. М. М а н ц е в, 1. В о л ь ф к о в и ч С. И., Л. Е. Берлин, Журн. прикл. хим., 5, № 1, 1, 1932. 2. Муромцев Б. А., Л. А. Назарова, Изв. АН СССР, Отд. матем. и естеств. наук, сер. хим., № 1, 177, 1938. 3. D'Ans J., О. Schreiner, Zs. phys. Chem., 75, 101, 1910. 4. В г о s с h е е г J. С, J. F. Anderson, Journ. Amer. Chem. Soc, 68, № 5, 902, 1946. 5. J а песке Е., Zs. phys. Chem., 127, 71, 1927. 6. Parker E. G., J. Phys. Chem., 18, 653, 1914. 7. W e n d г о w В., К. A. Kobe, Chem. Rev., 54, № 6, 906, 1954. CuO—P205—H20 Систему при 25° исследовали Корф и Сугакевич [2] изометрическим методом в интервале концентраций Р205 от 0 до 67%. Анализу подвергались как жидкая, так и твердая фазы. Состав твердой фазы определялся по методу Шрейнемакерса. Полученные результаты изображены на рис. 333. Кривая растворимости
Системы, содержащие воду 379 состоит из трех ветвей. На участке изотермы от 0 до 20% Р205 в равновесии с жидкой фазой находится Cu3(P04)2-3H20. На участке от 20 до 75% Р206 состав твердой фазы — CuHP04-H20. При более высоких концентрациях Р205 в равновесии с раствором находится Cu(H2P04)2. Диаграмма показывает, что фосфорнокислые соединения меди растворяются инконгруэнтно и являются стабильными лишь в растворах фосфорной кислоты. Авторы установили наличие трех фосфорнокислых солей меди: Cu3(P04)2- • 3H20, CuHP04-H20 и Cu(H2P04)2. Герен и Козицки [6] при изучении системы при 18.6 и 60° обнаружили следующие твердые фазы: CuO.P206.2H20, 2CuO- .Р206-ЗН20, 8СиСЬЗР205. • 8H20, 4CuO.P205.H20. Состав твердых и жидких фаз авторы не приводят. Рис. 333. Изотерма растворимости в системе СиО—Р2Об— Н20 при 25° (по Корфу и Суга- и q кевичу). ' * СиО Си3(Р0ь)г-ЗН20 CuHP0fy'Hz0 Си(НгР0ь)г го W 60 Вес.% 80 Рг05 Масликова и Чемоданов [4] провели термодинамический анализ реакций, протекающих в системе СиО—Р205—Н20. Рассчитаны теплоты образования, энтропии, стандартные изо- барно-изотермические потенциалы реакций в интервале температур 298—423° К, теплоемкость гидрофосфатов меди. Авторы показали, что первичным соединением является моногидрофосфат меди состава CuHP04-H20, переходящий в термодинамически более устойчивый Cu3(P04)2-3H20. Судакас [1,5] исследовал процессы фосфатного твердения в системе окись меди—фосфорная кислота. При твердении медьфосфат- ного цемента главным новообразованием является Cu3(P04)2-3H20. Кинжери [7], Штрунц [8] и Костов [3] описывают природные минералы — гидрофосфаты меди: тагилит Cu2[P04] -(ОН) Н20, псевдомалахит Си5[Р04]2.(ОН)4-Н20, либетенит. Си2[Р04](ОН), корнетит Си3[Р04](ОН)3. Литература 1. Г о л ы н к о - В о л ь ф с о н С. Л., М. М. Сычев, Л. Г. Судакас, Л. И. Скобло. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий. Изд. «Химия», Л., 1968,
380 Системы, содержащие воду 2. К о р ф Д. М., И. П. С у г а к е в и ч, Журн. неорг. хим., 7, № 3, 698, 1962. 3. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 4. М а с л и к о в а М. А., Д. И. Чемоданов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 7, № 10, 1773, 1971. 5. Судак ас Л. Г., Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 6, 991, 1965. 6. Guerin Н., Н. К о z i с k i, Compt. rend., 235, № 1, 52, 1952. 7. Kingery W. D., Journ. Amer. Ceram. Soc, 33, № 10, 239, 1950. 8. S t г u n z H. Mineralogische Tabellen, 5. Aufl. Leipzig, 1970. BeO—Р20Б—H20 Система не изучена. Известен гидрофосфат бериллия — минерал мораэсит состава Ве2Р04(ОН) *4Н20 [1 ] моноклинной син- гонии, с параметрами элементарной ячейки: а0=8.55, 60=36.90, с0=6.13 А, (3=97.41°; показатели светопреломления: #£=1.490, Ми=1.482, #р = 1.462; плотность 1.805 г/см8. Литература 1, L i n d b е г g M. L., W. Т. Р е с о г a, A. L. de M. В а г d о s a, Amer. Mineralogist, 38, № 11—12, 1126, 1953. MgO-P205-H20 Ранние исследования системы принадлежат Камерону и Беллу [7], однако система при 25° изучена ими лишь частично. Изотерма 25° системы, по данным Камерона и Белла, состоит из ветвей насыщения трехводным димагнийфосфатом MgHP04 -ЗН20 и моно- магнийфосфатом Mg(H2P04)2 -#H20. Система при 25 и 80° исследована Белопольским с сотрудниками [1, 2]. Составы твердых фаз устанавливались по методу остатков Шрейнемакерса. Изотерма 25° изучена в пределах концентраций Р2Об от 6.5 до 70%. На рис. 334 представлена изотерма 25°. Ветвь MgHP04 -3H20 простирается от низких концентраций до точки А, где одновременно раствор насыщен мономагний- фосфатом. В области за точкой А данные Белопольского не совпадают с результатами Камерона и Белла. По Камерону и Беллу, димагнийфосфат находится в равновесии с растворами, содержащими более 33% Р2Об, что противоречит данным Белопольского, Далее на диаграмме состояния ветвь ААХ соответствует четырех-
Системы, содержащие воду 381 водному димагнийфосфату Mg(H2P04)2-4H20, ветвь АгА2 — дву- водному Mg(H2P04)2-2Н20 и ветвь Аф — безводному мономаг- нийфосфату. Все растворы, насыщенные димагнийфосфатом, являются инконгруэнтными по отношению к димагнийфосфату. Инкон- груэнтны также растворы, соответствующие ветвям насыщения различными кристаллогидратами мономагнийфосфата. Авторы приводят составы твердых и жидких фаз. Белопольским с сотрудниками исследована также изотерма 80° в пределах концентраций Р2Об от 1.5 до 64.4%. Изотерма состоит из трех ветвей насыщения, соответствующих MgHP04 - MgO, fiec.% Рис. 334. Диаграмма состояния системы MgO—Р2Об— Н20 при 25° (по Белопольскому с сотрудниками). 1 — Mg(H2P04)2; 2 — Mg(H2P04)2-2H20; 3 — Mg(H2P04)2 -4Н20; 4 — MgHP04-3H20. aA — MgO : Р2О6=1.4—0.9. I — данные Камерона [7]; II — данные Белопольского. • 3H20, Mg(H2P04)2 -2H20 и Mg(H2P04)2. Четырехводный моно- магнийфосфат при 80° в качестве стабильной фазы в контакте с фосфорнокислыми растворами отсутствует. Ветвь димагний- фосфата заканчивается в узловой точке, где раствор содержит 44.8% Р2Об и насыщен одновременно двуводным мономагнийфос- фатом. Повышение температуры с 25 до 80° практически не влияет на растворимость трехводного димагнийфосфата. Для установления температурных границ существования различных кристаллогидратов мономагнийфосфата в растворах фосфорной кислоты Белопольским с сотрудниками [1, 2] исследованы изотермы 0, 10, 50 и 58°. Изотерма 50° изучена в пределах концентрации Р2Об 1.3—63.7%. Она состоит из ветвей насыщения MgHP04-3H20, Mg(H2P04)2.4H20, Mg(H2P04)2-2H20, Mg(H2P04)2. Трехводный димагнийфосфат насыщает растворы, содержащие до 37.3% Р205;
382 Системы, содержащие воду ветвь его совпадает с соответствующими ветвями изотерм 25 и 80°. Ветвь насыщения четырехводным мономагнийфосфатом простирается в интервале концентраций 37.3—41.8% Р205, ветвь двуводного моно- магнийфосфата — в пределах 41.8 - 57.5% Р206. Экстраполируя данные по изотерме 50°, авторы нашли приближенные температуру и состав инвариантной точки с тремя 5 10 Mg-Ojec.% 50 75 Рис. 335. Диаграмма состояния системы MgO—Р2Об—Н20 (по Белопольскому с сотрудниками). о — экстраполяция инвариантной точки: 1 — MgHP04-3H20, 2 — Mg(H2P04)2 -2Н20, 3 — Mg(H2P04)2 • •4Н20; б — изотерма 58°: 1 — Mg(H2P04)2, 2 — Mg(H2P04)2 -2НхО, 3 — MgHP04-3H20+Mg(H2P04)2. • 4H20-fMg(H2P04)2-2H20, 4 — MgHPO -3H20; в — экстраполяция инвариантной точки: 1 — Mg(H2P04)2 • • 2Н20, 2 — Mg(H8P04)2 -4Н20, 3 — Mg(H2P04)8, 4 — MgHP04-3H20. насыщающими твердыми фазами — MgHP04-3H20, Mg(H2P04)2- •4Н20, Mg(H2P04)2-2H20. Выше 58° изотермы системы должны ^13ПО ^130° fe*10° 5 10 MgO,Sec.% 15 15 Ю 5 0 25 50 75 MgO, Sec.% P205, Sec.% Рис. 336. Диаграмма состояния системы MgO—Р2Об—Н20 при 130° (по Белопольскому с сотрудниками). а — изотерма 130°: 1 — Mg(H2P04),, 2 — MgHP04 -3H20+Mg(H2P04), • • 2H20+Mg(H2P04)2, 3 — MgHP04-3H20; б — политерма: l — MgHP04. •3H80, 2 — Mg(H,P04)2.2H20, 3 — Mg(H2P04)2.4H20, 4 — Mg(H,P04)a. состоять из ветвей насыщения MgHP04 -3H20, Mg(H2P04)2-2H20, Mg(H2P04)2, что согласуется с непосредственным исследованием
Системы, содержащие воду 383 изотермы 80°. На рис. 335 представлены данные экстраполяции инвариантных точек и изотерма 58°. Буквой А помечены узловые точки изотерм. Экстраполируя по кривым рис. 335, в, Белопольский с сотрудниками ориентировочно нашли инвариантную точку Л1300 с твердыми фазами MgHP04.3H20+Mg(H2P04)2.2H20+Mg(H2P04)2. На рис. 336 представлена изотерма 130° системы и политерма. В интервале температур 0—130° найдены три инвариантные точки. В таблице приведены составы жидких и твердых фаз в этих точках. Инвариантные точки системы MgO—Р20Г)—Н20 Точка (рис. 336) А 58° i410o ^130° Температура, °С 58 10 130 Содержание в растворе, вес. °/0 MgO 9.5 3.2 12.7 Р205 38.5 58.9 54.0 Твердые фазы MgHP04 -3H20+Mg(H2P04)2 -4Н20+ +Mg(H2P04)2-2H20 Mg(H2P04)2 -4H20+Mg(H2P04)2 -2H20+ +Mg(H2P04)2 MgHP04 -3H20+Mg(H2P04)2 2HaO+ +Mg(H2P04)2 Гидрофосфаты магния исследовали также Гмелин [8], Грэхэм и Шаффнер [9],Тило и Грунце [13], Клемент [11], Ван-Везер [3], Позин с сотрудниками [5, 6], Кинжери [10]. Штрунц [12] и Кос- тов [4] описывают природные гидрофосфаты магния: ньюбериит MgH[P04]-3H20, фосфорросслерит MgH[P04] -7Н20, бобьерит Mg3[P04]2.8H20. Литература 1. Белопольский А. П., С. Я. Шпунт, М. Н. Шульгина, Журн. прикл. хим., 23, № 8, 823, 1950. 2. Белопольский А. П., С. Я. Шпунт, М. Н. Шульгина. Исследования по прикладной химии. Изд. АН СССР, М.—Л., 107, 1955. 3. Ван-Везер Д. Р. Фосфор и его соединения. ИЛ, М., 1962. 4. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 5. Позин М. Е., Б. А. Копыле в, Ван Ли-шэн, Журн. прикл. хим., 33, № 7, 1482, 1960. 6. П о з и н М. Е., Б. А. К о п ы л е в, М. М. Талмуд, Журн. прикл. хим., 38, № 6, 1267, 1965. 7. Cameron F. К., J. M. Bell, Journ. Phys. Chem., 11, 363, 1907. 8. Gmelins Handb. anorg. Chem., 27, B, 401, 1937. 9. Gmelins Handb. anorg. Chem., 27, B, 403, 1937. 10. К i n g e г у W. D., Journ. Amer. Ceram, Soc, 35, № 3, 61, 1952. П. К 1 e m e n t R., Zs. anorg. allgem. Chem., 228, № 3, 232, 1936. 12. S t г u n z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. 13. Thilo E., H. Grunze, Zs. anorg. allgem. Chem., 290, № 5—6,
384 Системы, содержащие воду СаО-Р205-Н20 Исследованию системы и отдельных ее соединений посвящено большое количество работ благодаря практической ^значимости гидрофосфатов кальция (гидроксилапатит) и своеобразию их свойств и структур. Результаты экспериментальных исследований различных авторов оказываются подчас несопоставимыми вследствие процесса гидролиза твердых фаз и явления пересыщения жидкой фазы. О 36 100 t,°C Рис. 337. Диаграмма состояния системы СаО—Р2Об—Н2ОТ(по Бассетту); пространственная модель, спроектированная на плоскость температура- концентрация Р2Об. 1 —. пятерные точки; 2 — изученные точки системы. Бассетт [8] неоднократно изучал систему и отдельные соединения ее. На рис. 337 изображена пространственная модель системы, спроектированная на плоскость температура—концентрация Р205. Обращает на себя внимание сильно изогнутое поле льда, располагающееся почти вертикально от кривой температур замерзания (от 0 до —100°) растворов фосфорной кислоты. Поле льда состоит из двух областей, связанных кривой лед—гидроксилапатит. Другими пограничными полями с полем льда являются H8P209, CaH4P208 -Н20, CaHP04 -2Н20, Ca3P208 -яН20, гидроксилапатит и Са(ОН)2. Определение точных температур пятерных точек затруднено вследствие того, что равновесие достигается чрезвычайно медленно. Бассетт приводит составы жидких и твердых фаз в исследованных точках системы при разных температу-
Системы, содержащие воду 385 pax. Обсуждается проблема апатита Са10(РО4)6(ОН)2 с точки зрения структуры поверхности. Экспериментальному исследованию кристаллизации апатита при давлении 1000 бар в температурном интервале 700—950° в части тройной системы, ограниченной Са(ОН)2—Са3(Р04)2—Н20, посвящена работа Биггара [10]. Изобарическое инвариантное равновесие между портландитом, гидроксилапатитом и паром в присутствии жидкой фазы устанавливается при 735°. Изобарическое инвариантное равновесие между портландитом и гидро- СаО Гидроксилапагтшт +Ж+пар 'I 4 гидроксилапатит + пар Са(0Н)2 95 90 85 80 70 Са3(Р0<)2 5 10 15 20 30 Вес.% 10 90 0 100 Рис. 338. Диаграмма состояния системы Са(ОН)2—Са3(Р04)2—Н20 при давлении 1000 бар (по Биггару). Рис/!-339. Изотермическое сечение системы СаО—Р2Об—Н20 при 825° (по Биггару). А — апатит; НА — гидроксилапатит; СР — Са(Р03)2; СгР — Са2Р207; СЯР — Са3(Р04)2; СН -Са(ОН)2. ксилапатитом в присутствии жидкой фазы устанавливается при 765°. Апатит является первичной фазой, которая кристаллизуется из раствора, богатого гидроокисью кальция и содержащего около 4 вес.% Са3(Р04)2 при температуре 735° и давлении 1000 бар в присутствии пара. Состав апатита меняется в зависимости от исходной смеси. Биггар приводит результаты исследования различных сечений системы СаО—Р205—Н20: гидроксилапатит— Н20, Са3(Р04)2—Н20, гидроксилапатит—Са3(Р04)2—Н20, гидроксилапатит— Са3(Р04)2, 2СаО-Р205—Н20. На рис. 338 изображено сечение Са(ОН)2—Са3(Р04)2—Н20 при 1000 барах, на рис. 339 — изотермическое сечение СаО—Р205—Н20 при 825°. Систему СаО—Р2Об—Н20 при нормальных условиях исследовал Михайлов [3—5]. Границы областей существования твердых фаз в системе определены расчетным путем по уравнениям про- 25 В. П. Барзаковскнй
386 Системы, содержащие воду изведений растворимости фосфатов [5]. Автор показал равновесные взаимоотношения фаз системы — гидроксилапатита, брушита, трикальцийфосфата, гидроокиси кальция — при различных рН. Смирнов с сотрудниками [7] представили предварительные результаты системы СаО—Р2Об—Н20 в условиях, приближающихся к природным. Исследованию метастабильных равновесий в системе посвящена работа Позина с сотрудниками [6]. Резуль- j 1 i I 1 1 l 02460246 СаО, fiec.% Рис. 340. Растворимость в системе СаО—Р2Об—Н20 при различных температурах (по Позину с сотрудниками). а — стабильное равновесие; б — метастабильное равновесие. 1 — 25°; 2 — 40°; 3 — 50°; 4 — 75°; 5 — 100°. Сплошные линии — экспериментальные данные (В—В«); штриховые — экстраполированные значения растворимости в эвтоническую точку (Е—Е4). таты этой работы позволяют оценить абсолютные значения перенасыщений в этой системе в широком диапазоне температур и концентраций фосфорной кислоты. На рис. 340 изображены кривые растворимости в системе при различных температурах. Морено с сотрудниками [14] изучили процессы диффузии в разбавленных растворах трехкомпонентной системы Са(ОН)2—- Н3Р04—Н20. Авторы описали процесс изотермической диффузии с помощью уравнений, выведенных двумя путями: первый предусматривает электронейтральность компонентов, второй рассматривает наличие ионов. Авторы показали, что обе модели термодинамически эквивалентны.
Системы, содержащие воду 387 Большое количество работ посвящено одному из главных соединений системы — гидроксилапатиту Са5(Р04)3ОН (ссылки на эти работы имеются во всех рассматриваемых выше работах), в частности конгруэнтности и инконгруэнтности его растворения. Ряд авторов указывает, что в системе СаО—Р205—Н20 гидро- ксилапатит имеет область устойчивости и растворяется в ней конгруэнтно. В областях существования других фаз гидроксил апатит растворяется инконгруэнтно и превращается в соединения иного состава. В таблице представлены характеристики фаз системы — гидрофосфатов кальция. Характеристика гидрофосфатов кальция Соединение Са5[РО<].,ОН (гидроксилапатит) СаН[Р04] • 2Н30 (брушит) Са(Н2РО,)2 • Н20 Плотность, г/см3 -3.0 2.32 2.22 Сингония Гексагональная Моноклинная Триклин- ная Параметры элементарной ячейки •< 9.40 5.88 5.67 15.15 11.92 -< о 6.93kX 6.37кХ 6.51 а 99°50' Р 117°28' 118°ЗГ Т 83°9' Показатели светопреломления I 5 1.651 1.551 1.529 1 1.545 1.515 **> i 1.644 1.539 1.496 Изучены тонкие структуры гидроксилапатита [16], бру- шита [9], гидрофосфата состава Са(Н2Р04)2-Н20 [13]. Литература 1. Винчелл А. Н., Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», М., 1967. 2. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 3. Михайлов А. С, Журн. физ. хим., 41, № 4, 822, 1967. 4. М и х а й л о в А. С. Вопросы литологии и геохимии Сибири. (Труды СНИИГГ и МС, вып. 46). Новосибирск, 1967. 5. М и х а й л о в А. С, Геохимия, № 7, 851, 1968. 6. П о з и н М. Е., Б. А. К о п ы л е в, Ван Л и - ш э н, Журн. прикл. хим., 33, № 7, 1482, 1960. 7. Смирнов А. И., Р. Б. И в ни цк а я, Т. П. 3 а л а в и н а, Труды Гос. инст. горнохим. сырья, вып. 4, 86, 1958. 8. В asset t H., Journ. Chem. Soc, September, 2949 1958. 9. В e e v e r s С A., B. R a i s t г i с k, Nature, 173, № 4403, 542, 1954. 10. Bigg а г G. M., Mineral. Magaz., 35, № 276, 1110, 1966. 11. Burr i C, J. Jakob, R. L. Parker, H. S t r u n z, Schweiz. Mineral., Petrogr., Mitt., 15, 327, 1935. 12. Dickens В., J. S. В о w e n, Acta crystallogr., B27, № 11, 2247,1971. 25*
388 Системы, содержащие воду 13. MacLennan G., С. А. В е е v е г s, Acta crystallogr., 8, № 9, 579 1955 14. Moreno Б. С, P. R. P a t e 1, W. E. Brown, Journ. Res. Nat. Bur. Stand., 74A, № 1, 55, 1970. 15. Strunz H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. 16. Sudarsanan K., R. A. J о u n g, Acta crystallogr., B25, № 8, 1534, 1969. SrO—P205—H20 Крейдлер и Гюммель [6] исследовали фазовые соотношения в части системы SrO—Р205—Н20, включающей области существования стронциевого гидроксилапатита состава Рис. 341. Диаграмма состояния системы SrO— Р2Об—Н20 (по Крейдлеру и Гюммелю). Sr10(PO4)6(OH)2. Диаграмма состояния этой части системы представлена на рис. 341. Крейдлер и Гюммель исследовали образцы с содержанием 0—25 мол.% Р20Б? нагреваемые в воздушной атмосфере при температуре ниже 1400°. Авторы полагают, что образуется серия твердых растворов между стронциевым гидроксилапа-
Системы, содержащие воду 389 титом и стронциевым оксиапатитом. Общая формула твердых растворов Sr10(PO4)6(OH)2_2rOrnr, где 0 < х < 1 и □ —вакансии по гидроксилу. Апатитовые твердые растворы существуют в двух двухфазных областях: Sr3(P04)2 4-апатитовый твердый раствор и Sr4P209+апатитовый твердый раствор. Диаграмма содержит трехфазную область — SrO+Sr4P2O9+Sr10(PO4)6(OH)2. Крейд- лер и Гюммель описывают термическое поведение стронциевого гидроксилапатита, сравнивая его с поведением кальциевого гидро- ксилапатита. Они указывают, что кальциевого аналога оксиапа- тита не существует. Стронциевый гидроксилапатит, отвечающий формуле Sr10(PO4)6(OR)2, был синтезирован Клементом [5]. Коллин [3] и Хайек [4] продемонстрировали возможность неограниченного изоморфизма в ряду Са10(РО4)6(ОН)2—Sr10(PO4)6(OH)2. Стронциевый апатит найден в природе [2]. К группе стронциевого апатита принадлежит и минерал беловит [1]. Литература 1. Б о р о д и н Л. С, М. Е. Казаков, ДАН СССР, 96, № 3, 613, 1954. 2. Е ф и м о в А. С, СМ. Кравченко, 3. В. Васильева, ДАН СССР, 142, № 2, 439, 1962. 3. С о 11 i n R. L., Journ. Amer. Chem. Soc, 81, № 20, 5275, 1959. 4. Hayek EM H. Petter, Monatschefte Chem., 91, № 2, 356, 1960. 5. Klement R., Zs. anorg. allgem. Chem., 242, № 2, 215, 1939. 6. К г e i d 1 e г E. R., F. A. Hummel, Inorg. Chem., 6, № 5, 889,1967, BaO—P206—H20 Система при 25° исследована Артуром [2, 3] (рис. 342). Диаграмма состояния показывает образование в системе четырех соединений /монобариевого фосфата ВаО-Р205»2Н20, или Ва(Н2Р04)2, дибариевого фосфата 2ВаО-Р2Об-Н20, или ВаНР04, трехбариевого фосфата ЗВаО-Р205, или Ва3(Р04)2, и бариевого Зависимость плотности от величины радиуса катиона Соединение Са10(РО4)б(ОН)2 Srw(P04)e(OH)2 ва,о(РО4)0(ОН)6 Радиус катиона, А 1.04 1.20 1.38 Параметры элементарной ячейки, А а 9.40 9.74 10.19 с 6.93 7.20 7.70 Молекулярный объем, моль/см3 533 593 690 Молекулярный вес, г/моль 1005 1484 1978 Плотность, г/см3 3.13 4.17 4.71
390 Системы, содержащие воду гидроксилапатита состава ЮВаО 'ЗР205 -Н20 «;rH20, или ЗВа3(Р04)2«Ва(ОН)2^Н20. А[;тур приводит рентгенограммы твердых фаз системы. Образование бариевого гидроксилапатита было показано Клементом [4]. Отдельные соединения системы — ВаО'Р205»2Н20 о го to 60 so юо P205Jec.% Рис. 342. Диаграмма состояния системы ВаО—Р2Об— Н20 при 25° (по Артуру). и 2ВаО -Р205 -Н20 — и более основные изучали Тартар с сотрудниками [5, 6]. Бородин и Казакова [1 ] приводят сравнительные данные кальциевого, стронциевого и бариевого гидроксилапатитов (см. таблицу). Литература 1. Бородин Л. С, М. Е. Казакова, ДАН СССР, 96, № 3, 613,1954. 2. Artur A., Ann. chim., 10, Novembre—Decembre, 968, 1955. 3. Guerin H., A. Artur, Bull. Soc. Chim. France, № 5—6, 562, 1952. 4. К 1 e m e n t R., P. D i h n, Zs. anorg. allgem. Chem., 240, № 1, 31, 1938. 5. Tartar H. V., J. R. L о r a h, Journ. Amer. Chem. Soc, 51, № 4f 1091, 1929. 6. Tartar H. V., J. R. L о r a h, L. Wood, Journ. Amer. Chem. Soc, 51, № 4, 1097, 1929.
Системы, содержащие воду 391 ZnO—Р205—Я,0 Исследованы изотермы 0 [2], 25 [2, 6, 7], 60° [2, 7] системы. Данные разных авторов по изотерме 25° не согласуются между собой. В системе обнаружены следующие твердые фазы: Zn3(P04)2* •4Н20, ZnHP04 -3H20, ZnHP04 -H20, Zn(H2P04)2 -2Н20 и Zn(H2P04)2.2H3P04. Голощапов и Филатова [2] изучали изотермы 0, 25, 60° системы при концентрации Р205 до 60% и выше. Изотерма 0° (рис. 343) 1пз(Р0ч)г-ЧНг0 Pz05Jec.°/o Рис. 343. Диаграмма состояния системы ZnO— Р205—Н20 при 0° (по Голощапову и Филатовой). состоит из четырех ветвей кристаллизации: Zn3(P04)2-4H20— а-гопеит, ZnHP04«3H20 — длинные нитевидные кристаллы, Zn(H2P04)2-2H20—крупные триклинические ромбоэдры; четвертая фаза представляет собой удлиненные пластинки, быстро расплывающиеся на воздухе; по-видимому, это соль состава Zn(H2P04)2-2H3P04, описанная Салмоном и Терри [7]. Изотерма 25° имеет те же ветви кристаллизации, что и изотерма 0°. Появляется узкое поле кристаллизации моногидрата двузамещеннои * соли ZnHP04-H20. Изотерма 60° (рис. 344) имеет три ветви кристаллизации, которым соответствуют следующие ti ердые фазы: Zn3(P04)2.4H20 (а-гопеит), ZnHP04-H20, Zn(H2P04)2-1.5 H20. Голощапов и Филатова не обнаружили при 60° трехводного гидрата двузамещеннои соли, в отличие от Салмона и Терри. Дву- и однозамещенные соли растворяются инконгруэнтно с образованием трехзамещенных солей.
392 Системы, содержащие воду Гидрофосфаты цинка известны в качестве природных минералов. Это прежде всего гопеит и парагопеит состава Zn3[P04]2- •4Н20, спенсерит Zn4[P04]2(OH)2«3H20, гидрофосфат состава 2п3(Р0ч)г-Щ0 2пНР0+-Нг0 Zn(HzP0Jz-l5H20 20 30 НО 50 P205Jec.% 60 Рис. 344. Диаграмма состояния системы ZnO— Р205-Н20 при 60°. 1 — по Салмопу и Терри; 2 — по Голощапову ц Филатовой. Zn7[(P04)2OH]2»6H20, гиббенит. Кристаллооптические и структурные характеристики указанных минералов приводят Штрунц [8], Костов [4], Винчелл и Винчелл [1] (см. таблицу). Характеристика гидрофосфатов цинка Соединение Zn3[POJ2 • 4Н20 (гопеит) Zn9[POJ2 • 4Н20 (парагопеит) Zn4[PO<]2(OH)2 . ЗН20 (спенсерит) Плотность, г/см3 ] 3.05 3.31 3.14 Сингония Ромбическая Триклин- ная Моноклинная Параметры элементарной ячейки а, А 10.64 5.755 10.54 Ь, А 18.32 7.535 5.33 с, А 5.03кХ 5.292кХ 11.3 а ~ 93°17' Р - 91°55' 116°47' Т - 91°19' " Показатели светопреломления Ng 1.599 1.637 1.606 Nm 1.598 1.625 Np 1.58!} 1.614 1.580 Мамедов с сотрудниками [5] разработали тонкую структуру гопеита.
Системы, содержащие воду 393 Литература 1. Винчелл А. Н., Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», М., 1967. 2. Г о л о щ а п о в М. В., Т. Н. Филатова, Журн. неорг. хим., 14, № 3, 814, 1969. 3. Г о л о щ а п о в М. В., Т. Н. Филатова, А. Ф. Аспицкая, Тез. докл. на Всес. совещ. по фосфатам, изд. «Наука», М., 24, 1966. 4. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 5. М а м е д о в X. С, Р. Г а м и д о в, Н. В. Белов, Кристаллография, 6, № 1, 114, 1961. 6. Eberly N. Е., С. V. Gross, W. S. К г о w е 11, Journ. Атег. Chem. Soc, 42, № 7, 1433, 1920. 7. S a 1 т о n J. Е., Н. Т. Terry, Journ. Chem. Soc, № 10, 2813, 1950. 8. S t r u n z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. 9. Thilo E., Y. Schulz, Zs. anorg. allgem. Chem., 265, № 4—6, 201, 1951. CdO—P205—H20 Система при 0 и 25° изучена Голощаповым и Золиной [2]. Авторы приводят составы жидких и твердых фаз и изотермы 0 20 40 60 0 20 W 60 P205Jec.% Рис. 345. Диаграмма состояния системы CdO—Р2Об—Н20 (по Голощапову и Золиной). а — 0°, б — 25°. 1 — кривая кристаллизации Cd„(P04)2-2CdHP04-4H20; 2 — CdHP04; 3 — Cd(H2P04)2-2H20. 0 и 25°. Изотерма 0° состоит из ветвей кристаллизации Сс^РО^* .2CdHP04.4H20, CdHP04 и Cd(H2P04)2.2H20, изотерма 25° — из трех ветвей кристаллизации тех же фаз. С повышением темпе-
394 Системы, содержащие воду ратуры растворимость однозамещенного фосфата увеличивается, других фосфатов — падает. На рис. 345 изображена диаграмма состояния системы при 0 и 25°. Из диаграммы видно, что с повышением концентрации фосфорной кислоты растворимость трехза- мещенной и двузамещенной соли увеличивается, однозамещен- ной — уменьшается, что характерно для фосфатных систем. В этих системах растворимость фосфатов более высоких степеней замещения растет, низких — падает. Диаграмма показывает также, что одно- и двузамещенные фосфаты кадмия растворяются инкон- груэнтно. Стабильными фазами системы наряду с одно- и двузаме- щенными солями является также соль Cd3(P04)2«2CdHP04'4H20, получившая название вторично-третичного фосфата [4]. Фосфаты кадмия исследованы как вяжущий материал [3]. Клемент [5] рассматривал кадмиевый гидроксилапатит 3Cd3(P04)2.Cd(OH)2. Фосфатные системы, в том числе кадмиевые, описывает Ван- Везер [1]. Литература 1. Ван-Везер Д. Р. Фосфор и его соединения. ИЛ, М., 1962. 2. Г о л о щ а п о в М. В., Л. М. 3 о л и н а, Журн. неорг. хим., 12, № 2, 541, 1967. 3. Голынко-Вольфсон С. Л., Л. Г. Судака с, Журн. прикл. хим., 38, № 7, 1466, 1965. 4. Denk G., I. Duchardt, F. Khodadadeh, Zs. anorg. allgem. Chem., 330, № 1—2, 59, 1964. 5. К 1 e m e n t R., F. L u г e d a, Zs. anorg. allgem. Chem., 245, № 3, 229, 1940. MnO—P206—H20 Изотерму 25° системы изучали Амадори [4], Грубе и Стеше [5], изотерму 55° — Ципфель (см. [5]), изотерму 100° — Таперова и Исаева [3] и Виардо [7]. На рис. 346 представлена диаграмма состояния системы при 25, 55 и 100°, на рис. 347 — стабильная изотерма 100° системы по Таперовой и Исаевой. Результаты исследования изотермы 25° различными авторами расходятся между собой. Амадори в качестве стабильных донных фаз обнаружил две соли — МпНР04-ЗН20 и МпН4(Р04)2-2Н20. Грубе и Стеше нашли при 25° область существования Мп3(Р04)2 в растворах, содержащих меньше 7.9% Р205 (рис. 346, кривая АВ). Двузамещенный фосфат марганца (кривая ВС) в области концентраций 7.9—28% Р205 является, по данным Грубе и Стеше, безводным, в то время как Амадори обнаружил трехводный кристаллогидрат. Одно замещенный фосфат марганца, по данным Ама-
Системы, содержащие воду 395 дори, содержит при 25° две молекулы кристаллизационной воды, а по данным Грубе и Стеше — три на одну молекулу МпН4(Р04)2. Расхождения данных разных авторов обусловлены отсутствием истинного равновесия. Таперова и Исаева исследовали изотерму 100° в пределах концентраций фосфорной кислоты 0.08—56% Р205 и МпО — от сле- 10 20 30 W 50 60 70 P20sJec.% 10 20 30 W 50 60 PzOsJec.% Рис. 346. Диаграмма состояния системы МпО—Р2Об—Н20 при 25° (по Грубе и Стеше), 55° (по Ципфелю) и 100° (по Виардо). j _ Mna(P04)2; II — MnHP04; III — MnH4(P04)2.3H20. АВ — ветвь Мп8(Р04)а (растворы содержат менее 7.9% Р2Оь); ВС — ветвь МпНР04 (растворы содержат 7.9—28% Р206); CD — ветвь МпН4(Р04), -ЗН20; А'В' — ветвь Mns(P04)2 (растворы содержат до 25.4% Р206); В'С — ветвь МпНР04 (растворы содержат 25.4—37.7% Р206); CD' — ветвь МпН4(Р04)2«ЗН,0 (растворы содержат более 37.7% Р206). Рис. 347. Диаграмма состояния системы МпО—Р2Об—Н20 при 100° (по Таперовой и Исаевой). I _ Мпа(Р04)2; II — МпНР04; III — MnHP04-3H20; IV-MnH4(P04)2-2H20. КМ — ветвь МпНР04 (содержание Р2Оа в растворе 0.08—48.5%); MN — ветвь МпН4(Р04)2 «2НгО (содержание Р206 в растворе более 48.5%). дов до 15%. Изотерма стабильного равновесия состоит из двух ветвей насыщения — МпН4(Р04)2-2Н20 и МпНР04. Точка системы, в которой раствор находится в равновесии одновременно с МпН4(Р04)2-2Н20 и МпНР04, содержит 48.5% Р205 и 12.0% МпО. Обнаружено существование в системе при 100° метастабильного кристаллогидрата МпНР04-ЗН20. Винчелл и Винчелл [1], Костов [2], Штрунц [6] описывают природные гидрофосфаты марганца — минералы гюролит Мп5Н2[Р04]4.4Н20 и берманит Мп5Мп8[РО4]8(ОН)10.15Н2О [2]. Формула берманита по Штрунцу Мп2+Мп^+[Р04]2(ОН)2-4Н20.
396 Системы, содержащие воду Литература 1. Винчелл А. Н., Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», М., 1967. 2. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 3. Таперова А. А., М. М. Исаева, Журн. прикл. хим., 22, № 4, 343, 1949. 4. A m a d о г i M., Atti del reale Istituto Veneto di scienze lettere arti, 81 603 1922. 5. G г u b e G., M*. Staesche, Zs. phys. Chem., 130, 572, 1927. 6. S t г u n z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. 7. V.iardo H., Compt. rend., 129, 412, 1899. AI203—P205—HaO Диаграмма состояния системы, представленная на рис. 348, изучена Мартэном с сотрудниками [13] при 60°. Исследование Рис. 348. Диаграмма состояния системы Р2Об—А1203—Н20 при 60° (по Мартэну с сотрудниками). системы проводилось по методу Шрейнемакерса. Для приготовления смесей использовались фосфорная кислота, окись алюминия
Системы, содерокащие воду 397 и вода. Время достижения равновесия от одного месяца до одного года. В области кислых составов равновесие достигается быстрее. Равновесная диаграмма состояния системы построена для области концентрации до 80% Р205 и до 40% А1203. Авторы приводят составы жидких и твердых фаз в исследованных точках системы. Охарактеризованы четыре новых гидрата: А12Оз'ЗР2Об-6Н20, А1203.2Р2Об .5Н20, А1203.2Р205.9Н20, А1203 -Р2Об 4Н20. Область устойчивости А12Оз'ЗР205'6Н20 до 56% Р205, А120з'2Р205» .5Н20-до 56.1-54.4% Р205, А1203.2Р205.9Н20 - 54.4% > >Р205>37%. Ранее были синтезированы гидраты А1203- .Р205-6Н20 [6, 9], А1203.2Р205.8Н20 [14], 2А1203-ЗР205.ЮН20 [14], 2А1203-Р205-4Н20 [15], ЗА1203'2Р205.16Н20 [7]. Гидрофосфаты алюминия были получены также другими исследователями [1, 2, 3—5, 8, 10—12]. '" Штрунц [16] описывает ряд природных минералов — гидрофосфатов алюминия: троллеит А14(Р04)3(ОН)3, аугелит А12(Р04)(ОН)3, варисцит А1(Р04)-2Н20 и клиноварисцит А1(Р04)»2Н20, ричмон- дит А1(Р04) • 4Н20, вавеллит А13(Р04)2(ОН)3 • 5Н20, кингит А1з(Р04)2(ОН)з-9Н20, боливарит А12(Р04)(ОН)з-5Н20, эвансит А13(Р04)(ОН)в.6Н20. Литература 1. Б р утек ус Е. Б., в сб.: Исследования по прикладной химии, Изд. АН СССР, М.-Л., 184, 1955. 2. Чистякова А. А., В. А. С и в к и н а, В. И. Садков, А. П. Хашковская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 10, 1738, 1969. 3. Boulle A., F. d'Y voire, Compt. rend., 245, № 5, 531, 1957. 4. d'Y voire F., Compt. rend., 247, № 3, 297, 1958. 5. В г о s h e e г J. С, F. A. L e n f e s t y, J. F. Anderson, Journ. Amer. Chem. Soc, 76, 5951, 1954. 6. Erlenmeyer E., Lieb. Ann., 194, 200, 1878. 7. Grandeau, Ann. chim. phys., 6, 207, 1886. 8. Guerin H., R. Martin, Compt. rend., 234, № 18, 1777, 1952. 9. Hautefeuille P., J. Margottet, Compt. rend., 106, 136, 1888. 10. Jameson R. F., J. E. Salmon, Journ. Chem. Soc, № 11, 4013, 1954. 11. Jolibois P., L. Clou tier, Compt. rend., 195, 1029, 1932. 12. Ко bay sh Т., Journ. Ceram. Assoc. Japan, 71, № 815, 201, 1963. 13. M a r t i n R., C. D u с - M a u g e, H. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 5, 851, 1960. 14. Mi Hot M., Bull. Soc. chim., 22, № 2, 242, 1874. 15. Munroe С. Е., Amer. Journ. Sci., 1, № 3, 329, 1871. 16. S t r u n z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970.
398 Системы, содержащие воду Ga203-P205-H20 Тананаев и Чудинова [1] получили кристаллические фазы системы GaP04-2H20, GaP04-H3P04-3H20 и исследовали некоторые их свойства. Так, была установлена более высокая растворимость трехзамещенного фосфата галлия в фосфорной кислоте при более низких температурах. При осаждении из раствора хлорида галлия получен рентгеноаморфный GaP04»3H20. Литература 1. Тананаев И. В., Н. Н. Чудинова, Журн. неорг. хим., 9, № 4, 244, 1964; 10, № 4, 780, 1965. 1п203—Р205—Н20 Диаграмма состояния системы при 25 и 70° исследована Браун- лоу с сотрудниками [1], Из растворов, содержащих до 62% фосфорной кислоты, при 25° получены в качестве устойчивых твердых фаз гидраты In203-2P205-11H20 и 1п203-ЗР2Об-7Н20. При исследовании системы при 70° показано, что устойчивой твердой фазой в растворах, содержащих до 10% окиси фосфора, является гидрат 1п203'Р205'4Н20. Информация о гидрофосфатах индия содержится также в работах [2—4]. Литература 1. Brownlow С. Е. A., J. E. Salmon, J. G. J. Wall, Journ. Ghem. Soc, № 6, 2452, 1960. 2. E n s s 1 i n F., H. D г е у e r, O. L e s s m a n n, Zs. anorg. allgem. Chem., 254, № 5_6, 315, 1947. 3. Geuge J. A. R., J. E. Salmon, Journ. Chem. Soc, №4, 1459, 1959. 4. H о 1 г о у d A., J. E. Salmon, Journ. Chem. Soc, № 2, 269, 1956. Y203-P,05-H20 Система не изучена. Тананаев и Джабишвили [1] получили единственное соединение системы YP04*2H20 осаждением из хлористых растворов и изучили некоторые свойства этого соединения. Литература 1. Т а н а н а е в И. В., Н. А. Джабишвили, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1, № 4, 514, 1965.
Системы, содерокащие воду 399 Ln203-P205-H20 Системы типа Ln203—Р2Об—Н20 (где Ln — редкоземельный элемент) не изучены, однако известен целый ряд соединений систем с окислами редкоземельных элементов — гидрофосфатов редкоземельных элементов: Се[Р04] »0.5Н2О [3, 5], Sm[P04b .0.5Н2О [4, 5], Gd[PO4b0.5 H20 [4, 5], Nd[PO4b0.5H2O [3, 5], La[PO4b0.5H2O [5], LaP3<V3H20 [2], GeP309.3H20 [2], PrP309-3H20 [2], Sc[P04]-2H20 [1, 5] — стерретит. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Bagieu-Beucher M., A. D u г i f, Bull. Soc. f rang, mineral., cristallogr. 94 № 4 440 1971. 3. Mooney-Slater R. G. L., Acta crystallogr., 3, № 9, 337, 1950. 4. M о о n e у - S 1 a t e г R. С. L., Zs. Kristallogr., 117, № 5—6, 371, 1962. 5. St run z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. Ge02-P206-H20 Система не изучена. Синтезированы и исследованы лишь отдельные соединения системы [1—3]: P205-Ge02'H20, Р2Об* • Ge02»2H20, 3P205'2Ge02-H20. Все гидраты получаются при взаимодействии Ge02 с Н3Р04 при нагревании. Лелонг и Буле [3] описывают методы синтеза гидрогерманатов фосфора, приводят результаты термогравиметрии гидратов, рентгенограммы их. Авторы исследовали также химическую природу гидратов, произвели инфракрасноспектроскопическое исследование и предложили следующие структурные формулы их: триполи- фосфат 3P205-2Ge02-H20 — GeHP3O10, ортофосфат P205-Ge02- •Н20 — Ge(HP04)2, ортофосфат-гидрат P206-Ge02.2H20 — Ge(HP04)2.H20. Литература 1. Everest D. A., Journ. Chem. Soc, December, 4117, 1953. 2. belong В., Ann. Chim., 9, № 5—6, 229, 1964. 3. L e 1 о n g В., А. В о u 11 e, Compt. rend., 257, № 22, 3437, 1963.
400 Системы, содержащие воду •Иг0 05-2Н20 As203-PA-H20 Герен с сотрудниками [1] исследовали систему при 20°. Было обнаружено три соединения: 2As203-P205-H20, As203-P2<V2H20 и As203-P206. В работе представлены рентгенограммы этих фаз, кристаллооптические свойства их и результаты протонного магнитного резонанса. Соединение 2As203-P206-H20 кристаллизуется в виде иголок и удлиненных пластинок, с сильным двупреломле- нием, положительным удлинением. Сравнение рентгенограммы 2As203 -Р205 -Н20 Щ рентгенограммой 2As203» •As206*H20 показывает, что эти соединения изотипны. Соединение As203'P205-2H20 кристаллизуется в виде призм и имеет моноклинную симметрию. AsP04 монокристал- личен, изотипен соединению As204, симметрия орторомби- ческая, параметры элементарной ячейки: а==8.422, 40 60 P205Jec.% Рис. 349. Диаграмма состояния системы As203—Р2О5—Н20 при 20° (а) и кривая растворимости (б) (по Герену с сотрудниками). Ь=7.2И, с=5.022 А. На основании предварительных структурных данных гидратным фазам авторы приписывают структурные формулы Asp02(HP04) и AsmO(H2P04) соответственно и называют их оксигидрогенофосфатами мышьяка. Твердые фазы отличались сильной гигроскопичностью. Все три фосфата имеют инконгруэнтную растворимость. На рис. 349 представлена диаграмма состояния системы при 20°. Гирон и Мангили [2] изучали растворимость As203 в растворах ортофосфорной кислоты при 25, 60 и 99°. Хорш и Бетсис [3] синтезировали соединение 2As203-5P205- •6Н20 при реакции As203 с фосфорной кислотой при 300°. Литература 1. Dachet J.-P., F. d'Y v о i г е, Н. G u e r in, Compt. rend., 268C, № 20, 1767, 1969. 2. Ghiron D., G. Mangili, Gaz. chim. ital., 65, 1244, 1935. 3. Horsch S. M., G. Betsis, Prakt. Akad. Athenon, 3, 216, 1928. 4. D'Y voire F., F. P г a d e s, H. G и е г i n, Compt. rend., 268C, № 17, 1514, 1969.
Системы, содержащие воду 401 Bi203—P205—Н20 Система не изучена. Известен гидрофосфат висмута состава Bi[PO4]-0.5H2O [1, 2]. Литература 1. Mooney-Slater R. С. L., Zs. Kristallogr., 117, № 5—6, 371, 1962. 2. Strunz H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. Cr203-P206-H20 Фазовая диаграмма системы при 0° исследована Джамисоном и Салмоном [1] (рис. 350). В ряду концентраций от 1 до 52% Р205 образовывались следующие твердые фазы: Сг203»Р205* ■12НаО, 2Сг203-ЗР205.51Н20, Сг203-2Р2Об.19Н20, Сг203-ЗР206. •18Н20. Система при 40° исследована этими же авторами. При 40° Н20, Sec.% Ws w во 50 w зо го ю н2о Р205, Sec.% Рис. 350. Диаграмма состояния системы Сг203—Р2Об—Н20 при 0° (по^Джамисону и Салмону). Л — Сг20,-Р2Ов-12НаО; В — 2Сг2О8-ЗР2О6.51Н20; С — Cr20s-2P205-19H20; D __ Сг203-ЗР205.18Н20. в ряду концентраций Р205 от 1 до 56% были найдены следующие устойчивые твердые фазы: Сг203-Р205-12Н20, Сг203-2Р2Об-8Н20, Сг2О3-ЗР2Об-10Н2О. Эксперименты по ионному обмену при 0° показали присутствие гексагидратных ионов [Сг(Н20)6]3+, адсорбируемых катионитом, 26 В. П. Барзаковский
402 Системы, содержащие воду и фосфатных ионов, адсорбируемых анионитом. При 40° также наблюдалась адсорбция как анионных, так и катионных комплексов типа [Cr(P04)2*aq]3~ и [Gr(HP04)»aq]+ соответственно. Отдельные соединения системы изучали Иозеф с сотрудниками [2]. Литература 1. Jameson R. F., J. E. Salmon, Journ. Chem. Soc, № 2, 360, 1955. 2. J о s e p h A. F., W. N. R a e, Journ. Chem. Soc, 111—112, № 653, 196, 1917. Fe203-P205-H20 Система при 25° исследована Джамисоном и Салмоном [9]. Диаграмма состояния представлена на рис. 351. Авторы приводят 60 40 20 Рг05 Вес.% Рис. 351. Диаграмма состояния системы Fe203—Р2Об—Н20 при 25° (по Джамисону и Салмону), А — Fe203 -P2Oe -5Н20; В — Fe20;< -Р206 -8Н20; С — Fe203 -ЗР20>. •10Н2О; D — Fe203-3P2<V6H20. составы растворов и твердых фаз в исследованных точках системы. В области концентраций до 66 вес.% Р205. изученной Джамисо-
Системы, содержащие воду 403 ном и Салмоном, устойчивыми являются следующие фазы: Fe203* •Р2Об-5Н20, Fe203.2P205-8H20, Fe2O3.3P2O5.10H2O, Fe203- •ЗР2Об-6Н20. Данные Джамисона и Салмона по составу твердых фаз, природе их и областям устойчивости согласуются с результатами исследования системы Байлером [3] при 40° и Картером [4] при 70°. Лишь фаза Fe2O3-2P2O5-10H2O, найденная при 40°, не была обнаружена ни при 25°, ни при 70°. В качестве метаста- бильной твердой фазы в концентрированных растворах наблюдалось соединение Fe203-2P205. В более разбавленных растворах установлены метастабильные равновесия. Исследователи указывают [5, 7, 9], что в чистых фосфатных растворах, вероятно, присутствуют анионные комплексы [Fe(P04)3]e~ или [Fe(HP04)3]3~. Эксперименты же, проводимые с растворами хлорида железа FeCl3 и фосфорной кислоты Н3Р04, показывают, что в растворе могут быть катионные комплексы, такие, как [FeHP04] + или [FeH2P04]2+ [7]. Характеристики гидрофосфатов железа Fe3+, встречающихся в качестве природных минералов, приводят Штрунц [8], Костов [2], Винчелл и Винчелл [1]. Это минералы следующих составов: Fe3 + [P04]-2H20 —- штренгит и меташтренгит, Fe33+[P04]2(OH)3 «(3 — 3.5) Н20 — тинтикит, Fe23+[POJ(OH)3.3.5H20 - дельвоксит, Fe4[P04]3(OH)3-12H20 - какоксенит. Известны также гидрофосфаты двухвалентного железа: Fe3(P04)2-4H20 — лудламит, Fe3(P04)2-8H20 — вивианит, Fe5H2[P04]4*4H20 — гюролитовая серия минералов [2, 8]. Винчелл и Винчелл [1 ] приводят описание минерала барбо- салита с двух- и трехвалентным железом: Fe2+Fe2+(P04)2(OH)2. Литература 1. Винчелл А. Н., Г. Винчелл. Оптические свойства искусственных минералов. Изд. «Мир», М., 1967. 2. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 3. Bailer, Thesis, Leipzig, 1930. 4. С а г t е г S. R., N. Н. Н а г t s h о г n e, Journ. Chem. Soc, 123— 124, September, 2223, 1923. 5. Salmon J. E., Journ. Chem. Soc, № 6, 2316, 1952. 6. С о 1 e C. V., M. L. Jackson, Journ. Phys. Colloid. Chem., 54, № 1, 128, 1950. 7. Salmon J. E., Journ. Chem. Soc, September, 2644, 1953. 8. S t г u n z H. Mineralogische Tabellen. 5. Aufl. Leipzig, 1970. 9. J a m e s о n R. F., J. E. Salmon, Journ. Chem. Soc, January, 28, 1954. 26*
404 Системы, содержащие воду Мо03—Р,05- -н2о Система не изучена. Шульц [1] синтезировала гидрофосфат молибдена состава 2Мо03*Р2Об-ЗН20 и исследовала процесс его дегидратации. Продуктом обезвоживания является 2Мо03- •р2о5. Литература 1. Schulz L, Zs. anorg. allgem. Chem., 281, № 1—2, 99, 1955. U02-P205-H20 Система исследована Шрейером [1] по методу Шрейнемакерса при температуре 25° в интервале концентраций 1.5—15.24 молей . UOHPOt U3(P0*h ,U(HP0U)2-6H20 и(нР0ь)г-н3РО¥-нго W 60 Р20^^г/100г смеси Рис. 352. Диаграмма состояния системы U02—Р2Об— Н20 при 25° (по Шрейеру). фосфата в растворе фосфорной кислоты. Равновесными фазами в системе являются U(HP04)2-6H20 и U(HP04)2.H3P04-H20, существование которых подтверждено химическим анализом и
Системы, содержащие воду 405 рентгеновским методом. Гидрат U(HP04)2*6H20 устойчив при концентрациях менее 9,8+0.1 молей 2Р043~, гидрат U(HP04)2- •Н3Р04»Н20— при концентрациях больше этой величины. Шрейером получено также соединение U(HP04)2*4H20, идентифицированное химическим анализом и рентгенографическим методом. Диаграмма состояния системы представлена на рис. 352. Литература 1. Schreyer J. MM Journ. Amer. Chem. Soc, 77, № 11, 2972, 1955. Na20—ZnO—H20 Сочеванов [1] на основании собственных данных и результатов других исследователей построил диаграмму (рис. 353), Нг0 Е А ЫаОИ'НгО 50 Naz0 Вес.% Рис. 353. Диаграмма состояния системы Na20—ZnO—H20 при 30° (по Сочеванову).
406 Системы, содержащие воду иллюстрирующую равновесные соотношения при 30° между раствором цинката и донными фазами, имеющими следующий состав: изотерма АВ соответствует NaOH-H20, А'В' — [Zn(OH)4INa2, B'D - [Zn(OH)3]Na, НС - [Zn(OH)3JNa.3H20, EF - ZnO и ее аморфный гидрат, EG — кристаллическая Zn(OH)2. Литература 1. Сочеванов В. Г., Журн. общ. хим., 88, № 7, 1073, 1952. К20—ZnO—Н20 Систему исследовал Сочеванов [1] при 18—20°. Некоторые данные по системе содержатся в работах Фрике и Арндса [2], Мюллера [3] и других ученых. Полученные данные по растворимости ZnO с помощью анализа жидких фаз Zn(OH)2 позволили построить изотермы растворимости ZnO и Zn(OH)2 в КОН при 18—22°. Изотермы аналогичны изотермам растворимости ZnO и Zn(OH)2 в NaOH. Литература 1. Сочеванов В. Г., Журн. общ. хим., № 7, 1078, 1952. 2. F г i с k e R., Т. Н. A h г n d t s, Zs. anorg. allgem. Chem., 134, 344, 1924. 3. Miiller E., Zs. Elektrochem., 35, 134, 1927. Ba(Sr)0—ZnO—H20 Система не изучена. Синтезированы соединения систем [Zn(OH)JBa.H20 и [Zn(OH)4]Sr.H20 [1]. Литература 1. S с holder R., H. Weber, Zs. anorg. allgem. Chem., 215, № 3—4, 355, 1933.
Системы, содержащие воду 407 Na20—Ga203—Н2° Система исследована Геворкяном и Гуровичем [1] при 18 и 60°. Изотермы растворимости представлены на рис. 354, а, б соответственно. Как видно из рисунка, характер изменения кривых растворимости для обеих исследованных температур один Рис. 354. Диаграмма состояния системы Na20— Ga203—Н20 при 18 (а) и 60° (б) (по Геворкяну и Гуровичу). I — область ненасыщенных галлатных растворов по отношению к гидроокиси галлия и галлатам натрия; II — область пересыщенных галлатных растворов по отношению к гидроокиси галлия; III — область пересыщенных галлатных растворов по отношению к галлатам натрия, а: АВ — ветвь растворимости гидроокиси галлия; ВС — ветвь растворимости галлата натрия, б: АВ — кривая состава галлатных растворов, находящихся в равновесии с гидроокисью галлия; ВС — ветвь растворимости гидрогаллата натрия 2Na20 «СагОз'ТНгО; CD—ветвь растворимости гидро- галлата натрия 3Na20»Ga203-13H20. и тот же. Кривые состоят из двух ветвей, сходящихся в остром максимуме. С повышением температуры растворимость гидроокиси галлия и галлатов в растворах едкого натра повышается. Максимальная растворимость гидроокиси галлия при 18°, по данным Геворкяна и Гуровича [1], в три раза больше, чем у Фрике и Бленке 12]. Литература 1. Г е в о р к я н СВ., Н. А. Г у р о в и ч, Изв. АН Арм. ССР, 10, № 6, 387, 1957. 2. Fricke R., W. Blencke, Zs. anorg. Chem., 143, 183, 1925.
408 Системы, содержащие воду К20—Ga203—Н20 Систему исследовал Халадиан [4] при 25°. Диаграмма состояния представлена на рис. 355. Твердые фазы системы: Ga203' •яН20, 2KH2Ga03-H20, KOH-2H20. Иванов-Эмин с сотрудни- нго го ьо во во кго вес.% Рис. 355. Диаграмма состояния системы К20— Ga203—H20 при 25° (по Халадиану). А — Ga208 -*H20; В — 2КН2 • Ga08 >Н20; С — КОН -2Н20. аЪ — растворы галлата калия, насыщенные гидроокисью галлия; Ьс — растворы, насыщенные гал- латом калия; cd — растворы, насыщенные КОН-2Н20. ками [1—3] изучали свойства галлатов калия, их поведение при нагревании. Халадиан произвел термогравиметрическое исследование галлатов. Литература 1. Иванов-Эмин Б. Н., Л. А. Низельсон, Журн. неорг. хим., 4, № 6, 1386, 1959. 2. И в а н о в - Э ми н Б. Н., Л. А. Низельсон, Н. И. Гвоздева, Журн. неорг. хим., 7, № 5, 1150, 1962. 3. И в а н о в - Э м и н Б. Н., Я. И. Р а б о в и к, Журн. общ. хим., 17, № 6, 1061, 1947. 4. Haladjian J., Rev. chim. mineral., 2, № 3, 477, 1965.
Системы, содержащие воду Na20—Ti02—H20 Система изучена Веферсом [1]. Исследование производилось в автоклаве. Были идентифицированы четыре устойчивых тита- ната натрия: Na2Tie013, Na2Ti307.2H20, Na2Ti307, Na2Ti206. Литература 1. Wefers К., Naturwissensch., 54, № 1, 18, 1967. Na20—РЬО—H20 Систему исследовали Соколова и Чижиков [1] при 18, 60 и 95°, Изотермы растворимости окиси свинца (рис. 356) в растворах едкого натрия при всех трех температурах состоят из двух вет- Рис. 356. Диаграмма состояния системы Na20—РЬО—Н20 (по Соколовой и Чижикову). АВ — кривая растворимости окиси свинца; ВС — кривая растворимости гидроплюмбитов. I — область ц ненасыщенных растворов. Н^и Na? 0 вей, каждая с пологим максимумом. Левые ветви изотерм соответствуют растворимости окиси свинца в растворах едкого натрия, правые — растворимости гидратов следующего состава: РЬО • .2NaaO-17HaO (18°), PbO-Na2O-10H2O (60°), 2PbO.Na20.7H20 (95°). Все соединения имеют инконгруэнтную растворимость. 1. Соколова Э. 1662, 1957. И. Литература Д. М. Чижиков, Журн. неорг. хим., 2, № 7,
410 Системы, содержащие воду К20— Nb205—H20 Система при 25° исследована Ромером с сотрудниками [4]. Равновесные состояния в системе исследовал также ЛенэЦ]. Изотерма 25° по Ромеру представлена на рис. 357. Система изучалась по методу Шрейнемакерса. Ромер приводит составы твердых фаз в исследованных точках: 7K20-5Nb205-32H20, 4К20.3Nb205 -16Н20, 13K20.10Nb2O5 -40Н2О, 4K20 -3Nb205. • 12Н20, 7К20 -6Nb205-27Н20, 7K20 -6Nb205-25Н20, 4К20. •3Nb2(V9H20, 3K20.3Nb205.HHoO, K20-Nb205-4H20 и КОН- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 НЪ205,6ес.% Рис. 357. Диаграмма состояния системы К20—Nb206—H20 при 25° (по Ромеру с сотрудниками). Z, Z' — постоянные соотношения К20 : Nb206. •2Н20. Кривая OABCDEFGH обозначает равновесную (или псевдоравновесную) кривую между твердыми фазами и растворами. Точки Н и G характеризуют составы КОН'2Н20. Кривые GF и FE обозначают растворимость КОН.2Н20 и 3K20.3Nb20541H20: Е и D — твердые фазы, находящиеся в равновесии с раствором: ED — равновесная кривая растворимости соединения 7К20 • .5Nb205-32H2(); DC — кривая растворимости 4K20-3Nb205-9H20; ветвь СВ соответствует растворимости соединения 13К20 •10Nb2O5* •40Н2О; В и А — твердые фазы, устойчивые в кислотной области, имеющие примерный состав K20-2Nb205 и 2K20-3Nb205; О А —
Системы, содержащие воду 411 соответствует Nb206^H20; а, р, у, 5, £ — точки метастабильных состояний системы. Ромер произвел обстоятельное рентгеновское исследование фаз системы и составов отдельных точек и привел рентгенограммы их. Ромер изучил также термогравиметрическое поведение гидрогшо- батов калия [4]. Гидрониобаты калия исследовали Маршалл и Лаудиз [3] и другие ученые, библиография работ которых приведена у Ро- мера с сотрудниками [4]. Литература 1. Lehne М., Н. G о е t z, Bull. Soc. China. France, №2, 334, 1961. 2. L e i с h t JM M. Lehne, R. R о h m e r, Bull. Soc. Chim. France, № 2, 213, 1963. 3. M а г s h a 11 D. J., R. A. L a u d i s e, Journ. Phys. Chem. Solids, Suppl., № 1, 557, 1967. 4. R о h m e г R., J.-E. Guerchais, Bull. Soc. chim. France, № 2, 317, 324, 1961. K20-Ta205-H20 Исследование системы при 25° и отдельных ее соединений произвел Деан [1], однако диаграмму состояния не представил. Деан приводит обширную библиографию по изучению гидротан- талатов калия. Изучение соединений системы выполнено Деаном с помощью рентгеновского метода, дифференциально-термического и термогравиметрического анализа, метода инфракрасной спектроскопии; произведено пикнометрическое определение плотности, сделана попытка определения структурных формул полученных танталатов. Деан описывает следующие соединения: 4К20-ЗТа205-16Н20, или К1б[(Та6О19)8-)2-1.5Н2О].30Н2О; 2К20- .Та205-8Н20 (или 9Н20), или К4(Та207)4"-8Н20; 2К2О.ЗТа206. •6Н20, или, вероятно, К4[Тав019(ОН3)4]4-; 4К20-ЗТа205-12Н20, или К1в[(Тав019)8-)2 -1.5Н20 ] -22Н20; 4К20 -ЗТа206 -9Н20, или К1в1((Тав019)8-)2 -Н20 ] -17Н20; 4К20 .ЗТа205 44Н20, или Kie[((Tae_,019.2.6J8-)2.2H20].26H20; К8_аНа(Та6019).13Н20, или К15[(Тав019)8-(Тав019Н)7-.2Н20].24Н20; К8.аНа(Тав019).12Н20, или К1б[(Та6019)8-(Тав019Н)7-.Н20].23Н20. В формулах а«0.5, я=0.25. Литература 1. Dehand J., Rev. chim. mineral., 2, № 2, 259, 1965.
412 Системы, содержащие воду Na20_V208-H20 Система исследована неоднократно. Лелонг [4] изучил изотермы 0, 20, 40, 55, 60, 80°, Мензел и Мюллер [5] —изотерму 20°, Макаров и Репа [2] — изотермы 25 и 75°, Киль иМанфредо [3] — изотерму 30°. По данным Лелонга, согласно диаграмме состояния № 30 Ш ч\ \ НХ\ x^wi 1 \\Ч^5^. \ ^££^У \w>j 1А \ !//1' \\го°У/ / \q°j /// 7 У/ /'пГ iv/it^jst 10 На3У0<г2.5Нг0 ff ЗП / / / / / / / / / 2П ЩУ0*'Щ0 f / / ' / / о/ 1 / уУ/1 ii уУЧ I'^S;' I J>rPWrA ^t/^f'/f L^rfflj/ У fi/// / 1:1 AW SV/I У №/// '' JS / / 1 / ' ' / / 80°' ^'^ / / / J ' J* / / /S05f ""' ^" "" **■ i t » 20 30 W V20s на 100частей Рис. 358. Политермическая диаграмма состояния системы Na20—V206—Н20 (по Лелонгу). при указанных температурах, устойчивыми равновесными фазами являются Na6V10O28-26H2O, NaV03-2H20, NaV03, Na4V207. •18H20, Na4V207.12H20, Na3VO4-0.25 NaOH.12H20, Na3V04. •7H20, Na3V04-2.5H20. На рис. 358 показана политермическая
Системы, содержащие воду 413 диаграмма по Лелонгу. Штриховые линии показывают соотношение Na20 : V205 в растворах. <|> — соль тринатрийванадат доде- кагидрат ортованадат с наибольшим соотношением Na20 : V205, равным трем. Мензел и Мюллер [5] наблюдали аналогичные соли среди ванадатов, фосфатов и арсенатов натрия додекагидратов. Макаров и Репа [2] при исследовании изотермы 25° установили, что устойчивыми являются твердые фазы: V206, Na2V6Oie • • 20Н2О, Na4V207.18H20, Na3VO4-10H2O, Na8V2O9.30H2O, Na8V209*26H20 и метастабильная твердая фаза — гексагональная модификация Na3VO4-10H2O. При изучении изотермы 75° Макаровым и Репой были найдены фазы V205, Na4V207, Na3V04, Na8V209 • •12H20. Авторы указывают, что как при 25, так и при 75° на кривой растворимости Na4V20748H20 и Na4V207имеются сингулярные точки, обозначающие, что гидролиз ванадатов натрия в водных растворах идет только до пированадата, который в водных растворах не подвержен гидролизу и растворяется без разложения. Обстоятельное исследование гидрованадатов натрия произвели Мензел и Мюллер [5]. Они произвели рентгенографическое и термогравиметрическое исследование гидратов, изучили изобарические диаграммы состояния гидрованадатов o-Na3V04*12H20, <J>-Na3V04-12H20, Na4V207-18H20. Они установили следующий ряд гидратов: псевдотретичные'•■ соли — 12, 10, 8, 3.5 и 0.5 Н20, ортотретичные соли — 12, 10, 7, 2 и 0.5 Н20, пиросоли — 18, 12, 10 и 2Н20. Отдельные соединения системы — Na3V5014»2H20, Na3V5014* • 7Н20, Na3V5014-9H20 — изучали Ильясова и Бектуров [1], Реми и Герен [6] и другие исследователи. Литература 1. Ильясова А. К., А. Б. Бектуров, Журн. неорг. хим., 7, № 9, 2149, 1962. 2. М а к а р о в С. Зм А. Г. Репа, Изв. АН СССР, ОХН, № 3, 349, 1940. 3. К i e h 1 S. J., E. J. M a n f г е d о, Journ. Amer. Chem. Soc, 59, № 11, 2118 1937 4. belong M., Rev. chim. mineral., 3, № 2, 259, 1966. 5. M e n z e 1 H., G. M ii 11 e r, Zs. anorg. allgem. Chem., 272, № 1—4, 81 1953 6. Re m'y F., H. G u e г i n, Bull. Soc. chim. France, 15, № 6, 2073,1970.
414 Системы, содержащие воду ZnO—Cr03—Н,0 Система исследована Вудвордом с сотрудниками [5] при 25° (рис. 359). Установлено существование следующих соединений: 2ZnO .Cr03 -НяО, 1.5ZnO -Сг03 -3H20, ZnO -Сг03 -2Н20, ZnO . •2Сг03-2Н20, которые имеют то же соотношение ZnO : Сг03, ZnO Вес.% СгОз Рис. 359. Диаграмма состояния системы ZnO—Сг03—Н20 при 25° (по Вуд- ворду с сотрудниками). что и у других исследователей [1—3]. Образуется также серия твердых растворов с соотношением окислов ZnO : Сг03 : Н20 от 4.7 : 1.0 : 3.7 до 3.4 : 1.0 : 2.6. Авторы представляют характеристику инвариантных точек системы (I—VI), полей равновесного сосуществования фаз (А—L), составы исследованных точек системы.
Системы, содержащие воду 415 Грёгер [2], исследуя систему при 25°, получил, кроме 2ZnO- •Сг03-1.5Н20, соединения состава 4ZnO-Cr03-3H20, 3ZnO» •Сг03-2Н20, 1.5ZnO.CrO3-0.5H2O, ZnO.Cr03-H20, ZnO-3Cr03- •3H20. Был также синтезирован гидрат 5ZnO»Cr03«4H20 [4]. Хайк с сотрудниками [3] изучали систему при 35° и доказали существование соединения 3.5ZnO'Cr03-2.5H20. Файткнехт[1] при исследовании системы при 20° также получил подобное и другие соединения. Был синтезирован более основной гидрат (4-5) ZnO.Cr03-(3-4)H20. Литература 1. Feitknecht W., L. Hugi-Carmes, Helv. chim. acta, 37, № 7—8, 2093, 2107, 1954. 2. Groger M., Zs. anorg. Chem., 60, 7, 1910; 70, 135, 1911. 3. Hayek E., H. H a t z 1, H. S с h m i d, Monatshefte, 85, № 1, 92 1954. 4. Kittelberger W. H., Ind. Eng. Chem., 34, № 3, 363, 1942. 5. W о о d w a r d A. E., E. R. Allen, R. H. Anderson, Journ. Phys. Chem., 60, № 7, 939, 1956. A1203—Cr03—H20 Система не изучена. Синтезирован ряд соединений системы — А12(Сг04)3-5Н20 [5], 2А1203-Сг03-6Н20 [4], ЗА1203-2Сг03-6Н20 [1], Сг2(Сг04)3-ЗН20 [2]. Получены также хроматы трехвалентного хрома с различным соотношением трехокиси хрома к хромовому ангидриду, например ЗСг203-2Сг03'9Н20, ЗСг203«4Сг03- •гсН20 [3]. Литература 1. Briggs S. Н. С, Journ. Chem. Soc, № 2, 242, 1929. 2. Chaudhury P. С. R., Journ. Ind. Chem. Soc, 16, № 12, 652, 1939. 3. Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, Chrom, № 52, 1963. 4. Groger M., Ber., 35, 3420, 1902. 5. Raychoudhury P. C, Journ. Ind. Chem. Soc, 18, 573, 1941. In203—Cr03—Г1Д) Система исследована Башиловой с сотрудниками [1] при 25°. Диаграмма состояния представлена на рис. 360. Авторы показали, что в области как макро-, так и микроконцентраций (тысячные процента) хромового ангидрида в жидкой фазе установлено образование инконгруэнтно растворимых соединений 51п203'Сг03* •16Н2Ои1п203-2Сг03»5Н20. Показано образование твердых растворов между 1п203*ЗН20 и основным хроматом 51п203*Сг03*16Н20.
416 Системы, содержащие воду Установлено, что молярное соотношение компонентов в насыщенных растворах, содержащих от ~1 до —30 вес.% хромового ангидрида, близко к составу бихромата индия In2(Cr207)3. '$4*Ь>\ Нг0 20 W 60 80 Сг03 Вес. % Рис. 360. Диаграмма состояния системы 1п203— Сг03—Н20 при 25° (по Башиловой с сотрудниками). Исследованию гидрохроматов индия посвящены также работы [2-4]. Литература 1. Б а ш и л о в а Н. И., П. И. Федоров, Т. В. Гостева, Журн, неорг. хим., 10, № 11, 2544, 1965. 2. Palm A., Journ. Amer. Ghem. Soc, 69, № 2, 224, 1947. 3. Palm A., Journ. Phys. Colloid. Chem., 52, № 6, 959, 1948. 4. Stubbs M. F., Journ. Amer. Chem. Soc, 66, № 3, 498, 1944. Th02—Cr03—H20 Система исследована Бриттоном [1] при 25° по методу Шрей- немакерса. Равновесными твердыми фазами системы являются Th(Cr04)2-3H20, Th(Cr04)2.Cr03-3H20 и Сг03. Впервые ториевый хромат тригидрат синтезировал Палмер [2]. Литература 1. Britton H. Th. S., Journ. Chem. Soc, 123—124, June, 1429, 1923. 2. Palmer Ch., Amer. Chem. Journ., 17, № 5, 374, 1895.
Системы, содержащие воду 417 Na20—U03—Н20 Система при 50 и 75° исследована Риччи и Лопрестом [11. Результаты исследований авторы представляют в виде диаграмм и данных анализа твердых и жидких фаз системы при 50 и 75°. Обнаружены твердые фазы NaOH «Н20 при 50° и NaOH при 75°, гидратированное соединение с 5—6 молями Na20 на U03 при 50° (при 75° не изучено), твердый раствор с соотношением Na20 : U03 от —8 : 11 до —1:3 при 50°, то же самое с низшим значением Na20 : U03 при 75°, вероятно, безводное соединение Na20*6U03 при 50 и 75° (возможно образование твердого раствора), твердый раствор с соотношением Na20 : U03 от —1 : 12 до —1 : 18 при 50° и ~ 1 : 16 при 75°. Литература 1. R i с с i J. Ем F. J. L о р г е s t, Journ. Amer. Chem. Soc, 77, № 8, 2119, 1955. 27 В. П. Варзаковский
Д О И О Л И Е Н И Е Li20—Na20—B20s Бергман и Бондарева [1] изучили частную систему LiB02—NaB02, имеющую простую эвтектику: 652°, 56 мол.% ЫВ02. Литература 1. Б е р г м а н А. Г., Д. И. Бондарева, Журн. неорг. хим., 14, № 1, 9, 1969. Li20—Cs20—B203 Бергман и Бондарева [1] изучили частную систему LiB02—CsB02 визуально-политермическим методом. Установлено конгруэнтно плавятцееся (672°) соединение 3LiB02 -2CsB02. Литература 1. Бергман А. Г., Д. И. Бондарева, Журн. неорг. хим., 16, № 8, 2286, 1971. Na20—PbO—В203, К20—РЬО—В203, Na20—Bi203—В203, K20-Bi203-B203, Na20-PbO-P205, К20-РЬО-Р205, Na20-Bi203-P205, K20-Bi203-P205 Кочергин с сотрудниками [1] определили растворимость PbO и Bi203 в расплавленных Na2B407, K2B407, NaPOs и КР03 при 850°. Растворимость РЬО составляет соответственно 37.5, 35.0, 37.5 и 28.0 мол.%, а Bi203 — 20.5, 11.4, 20.6 и 18.3 мол.%. Литература 1. Кочергин В. П., Л. И. Б а л д и п а, Э. В. Степанова, Журн. неорг. хим., 17, № 2, 295, 1972.
Дополнение •419 Li20—Al203—B203 Ким п Гюммель [1] изучили систему методом дифференциально-термического анализа. Получены инконгруэнтно плавящиеся соединения 2LLO • А1203-В203 (870°) и 2Li20 -2AL03 -3B203 (790°). Рза-заде с сотрудниками [lj изучили частную систему LiB02—А1203 методом дифференциально-термического анализа. Обнаружены конгруэнтно плавящиеся соединения 2Li20 -А120з -2В203 (785°) и Li20 -A1203 -В203 (760°). Литература 1. Рза-заде П. Р., Г. К. А б д у л л а е в, Ф. Р. С а м е д о в, X. К. Зейналова, Журн. неорг. хим., 16, № 8, 2290, 1971. 2. Rim К. Н., F. A. Hummel, Journ. Amer. Ceram. Soc, 45, № 10, 487, 1962. MgO-Al203-B203, NiO-Fe203-B203 Каппони с сотрудниками [1] в гидротермальных условиях (1000— 1200°, 20—80 кбар) получили бораты оливинового типа: MgAlB04 (синхалит) и NiFeB04, существующий в двух формах — оливиновой и варвикитовой. Каппони с сотрудниками [2] показали возможность получения большого количества боратов, изотипных варвикиту (пространственная группа Рпат) общей формулы М2+М3+В04, где Ma+=Mg, Ni, Co, Mn, Cd, Ca, a М3+=А1, Ga, Сг, Fe, Sc, In, Lu, Y. Литература 1. Capponi J. J., J. С h e n a v a s, J, G. J о u b e г t, Mater. Res. Bull., 8, № 3, 275, 1973. 2. С a p p о n i J. J., J. Chenavas, J. С J о u b e г t, Journ. Solid State Ghem., 7, № 1 (May),'49, 1973. Li20~Ga203— B20.{ Рза-заде с сотрудниками [1, 2] изучили частную систему Ga203—LiaO • ♦В203.| Получено соединение 2LiaO 'Ga203 *ЗВ203, плавящееся конгруэнтно при 825°, существующее в двух модификациях с точкой перехода 610°. Эвтектики соответственно с Ga203 и Li20 *В2Оз имеют температуру плавления 725 и 750°. Литература 1. Рза-заде П. Ф., К. Л. Г а н ф, Г. К. А б д у л л а е в, М. Г. Алиева, Учен. зап. Азерб. у нив., сер. хим. наук, № 2, 32, 1970. 2. Самедов Ф, Р., П. Ф. Рза-заде, Г. К. А б д у л л а е в, Изв. АН СССР, Неорг, матер., 6, JVs 5, 1030, 1970. 27*
420 Дополнение Na20—Ga203—B203 Рза-заде с сотрудниками [1] изучили частную систему Na20 ^SBjOj— Ga203 методом дифференциально-термического анализа. Установлено образование двух конгруэнтно плавящихся соединений: 2Na20 -Ga203 -4В203, 610°, #£=1.534, Wp=1.516, плотность 2.654 г/см3; Na20 -Ga203 -2В203, 900°, Ng= 1.606, Np=1.534, плотность 2.880 г/см3. Литература 1. Р з а - з а д е П. Ф., С. А. Кулиева, К. Л. Г а н ф, Ф. Р. С а- медов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 10, 1866, 1972. BaO—La203—B203, BaO—Lu2Oa—B203 Джуринский с сотрудниками [1] получили бораты Ba3Ln2(B03)4, изученные на монокристаллах с температурами плавления 1400- (для лантана) и 1110° (для лютеция). Литература 1. Джуринский Б. Ф., О. А. Алиев, И. В. Т а н а н а е в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 3, 592, 1970. BaO—Bi203—B203 Уэлл с сотрудниками [1] изучили плавкость участка системы, прилегающего к углу Bi203, с помощью нагревательного микроскопа. Обнаружена тройная эвтектика: 600°, 23.4 вес.% ВаО, 62.4 вес.% Bi203, 14.2 вес.% В203, отличающаяся малой летучестью и в качестве флюса позволяющая получать крупные кристаллы ферритов. Литература 1. W е 11 D., A. W. Morris, В. W, N е a t e, J our n. Crystal Growtht 16, № 1, 67, 1972. SrO—Fe203—B203 Гото и Такахаши [1 ] построили ориентировочную диаграмму состояния системы. Сечение 1.5SrO -В203—SrO -6Fe203 является простым эвтектическим (эвтектика 935°, 7 мол.% SrO -6Fe203). Тройных соединений не обнаружено, только поле SrO «6Fe203 показано на диаграмме. Литература 1, G о t о Y., К. Т a k a b a s h i, Journ, Ceram. Soc, Japan, 80, № 925, 358, 1972.
Дополнение 421 СаО—ВаО—А1203 Аппендино [1] изучил систему в субсолидусной области при 1200°. Получено соединение СаО -ЗВаО -А1203 с узкой областью гомогенности. На основе 4ВаО 'ALjOg и 8ВаО -ALjOg образуются ограниченные твердые растворы. Количество кальция, входящего в решетку первого соединения, составляет 10 ат.%, второго — 2.5 ат.%. Литература 1. Appendino P., Ceramurgia, 2, № 1, 103, 1972. SrO—ВаО—А1203 Аппендино [1] изучил систему в субсолидусной области при 1400°. В двойной системе ВаО—А1203, помимо известных ранее, обнаружен ряд богатых окисью бария соединений: 4ВаО -ALjOg, 5BaO -ALOg, 7ВаО 'ALOg, 8ВаО -А1203, ЮВаО «AlgOg, из которых только 4ВаО -А^Од и 8ВаО -А^Оз устойчивы выше 1400°. В системе SrO—ВаО установлен непрерывный ряд твердых растворов. В сечении SrO -6А120з—ВаО -6А1203 твердых растворов не обнаружено. В сечении SrO \A1203—ВаО -А1203 обнаружены взаимные ограниченные твердые растворы с предельным содержанием соответственно 55 мол.% SrO »А1203 и 25 мол.% ВаО -А1203. Эти данные, как и все последующие, относятся к 1400°. В сечении 3SrO -А1203—ЗВаО -А1203 установлен непрерывный ряд твердых растворов. В сечении 4SrO \А1203—4ВаО -А1203 впервые получено дискретное соединение 2SrO -2BaO -А1203 и три участка твердых растворов: 1) на основе a-4SrO -А1203 с предельным содержанием —2 мол.% 4ВаО-А1203; 2) на основе 4ВаО-А^Од — 40 мол.% 4SrO -А1203; 3) в пределах от 12.5 до 32. мол.% 4ВаО «А^Од. Соединение 8ВаО-А^Од растворяет 6 мол.% гипотетического «8SrO «A1203». Литература 1. Appendino P., Rev. haut. temper, refract., 9, № 3, 297, 1972. MgO—CoO—A1203 Грешкович и Шмалцрид [1] изучили частную систему MgAl204—СоА1204 в субсолидусной области при 1100° и давлении кислорода 2 -(Ю-1—Ю-4) атм. Установлен непрерывный ряд твердых растворов. Литература 1. Greskovich С, Н. Schmalzried, Journ. Phys. Chem. Solids, 31, № 4, 639, 1970?
/.•>r> + UCJ Дополнение Li^O—NiO—A1203 Ермоленко с сотрудниками [1] изучили фазообразование в смесях с приблизительно равным количеством NiO и А^Од при малых содержаниях Li20, При содержании ~2 мол.% Li20 происходит образование тройного твердого раствора из ЫА1Б08, NiAl204 и у-А1203. В присутствии окиси лития образуется более совершенная структура NiAla04 и затрудняется\ переход остаточной у-А^Оз в корунд. Литература 1. Е р м о л е н к о Н. Ф., М. Д. Е ф р о с, Ф, Г. Крамаренко^ Г. С. Л е м е ш о н о к, Е. И. Кузьмич, Кинетика и катализ, II, № 6, 1577, 1970. CaO-Y203-Al203, MgO-Nd203-Al203, CaO-~Nd203-Al2Oa, SrO—Nd203—A1203 Бондарь с сотрудниками [1] установили существующие в системах соединения, а поверхности ликвидуса определили расчетными методами с последующей экспериментальной проверкой. Получены тройные соединения CaYAl307 (плавится инконгруэнтно), CaNdAl04 (плавится конгруэнтно» при 1740°), CaNdaAla07 и CaNdAl307 (плавятся инконгруэнтно при 1720°), SraNdA106, SrNdA104 и SrNd2Ala07 (плавятся инконгруэнтно при 1680, 1720 и 1780° соответственно). Литература 1. Bondar I. A., P. Hagenmuller, У. P. Oudalov, G. Le Flem, J. M. Reo, P. Salmon, Mater, Res. Bull. (в печати). Nd203-Pr203-Al20;j Ыордланд и Ван Уитерт [1] исследовали частную систему NdAl03— РгАЮд, определяя диэлектрическую проницаемость при температурах 5—300° К. В образующемся непрерывном твердом растворе Pr^^Nd^AlOg наблюдаются характерные для РгА103 фазовые переходы, но температура их снижается, причем переход э трикдинную структуру (151° К для PrAJOg) при я=0.5 становится переходом первого ряда (вместо второго). Литература 1. Nordlaud W. A., L. G, Van U i t е г t, Juurn. Phys. Chem, Sq-t lids, 31, № 6, 1257, 1970,
Дополнение 423 Li20-Cr208-Al203 Чисмару и Манолеску [1 ] исследовали систему в субсолидусной области. Установлены твердые растворы в частных системах А1203— а-Сг203 и LiAl02—LiCr02. Литература J. (! i s in а г u D., J). M a n о J e s <• u, Rev. roum. chim., 15, .№ 2, 291, 1970. Fe203-Cr203-Al203 Шультц и Стубичан [1] изучили систему в субсолидусной области, исходя из смесей активных окислов. Получены тройные твердые растворы. Однако при содержании 16.6 мол.% Сг203 и 1400° происходит разрыв смесимости. Литература 1. Scliult z Л. Н., V. S. 8 t u Ь i с а 11, Journ. Amer. Ceram. Soc, 53, № 11, 613, 1970. Li20—Fe203—А1203 Измерение параметров решетки для алюмоферритов лития состава Li0.6Fe2.5-*Al;O4 показало применимость правила Вегарда к этим твердым растворам [1]. Литература 1. D a r g е 1 L., E. Jarocki, Acta Phys. Polon, 41A, № 5, 543, 1972. Li,0—MgO—Ga203 Датта [1] изучал частную систему LiGa508—MgGa204 в субсолидусной области. Высокотемпературная форма LiGa508 (выше 1138°) образует с MgGa204 непрерывный ряд шпинельных твердых растворов. Ниже 1138° на основе LiGa508 образуются ограниченные твердые растворы с примитивной кубической решеткой. Только при содержании 40 мол.% MgGa204 может быть закалена высокотемпературная форма галлата лития. Литература 1. D a I t a R. К., Journ. Amer. Ceram. Soc, 54, № 5, 262, 1971.
424 Дополнение La203—ln203—Ga203, Pr203-ln203—Ga203, La203—Sc203-Ga203, Pr203-Sc203-Ga203, Nd203-Fe203-Sc203 Для этих систем характерно образование гранатов. Милль [3] получил кристаллы Nd3Fe6_a;Sca;012 (0.94 < х < 1.25) и непрерывный ряд твердых растворов в частных системах PrgGasO^ (а=12.546 A)—PrglngGagO^ (а= = 12.829 А) и Pr3Ga5012—Pr3Sc2Ga3012 (а= 12.745 А); для систем Lagln^Ga^Oia и La3ScxGa6-a;012 однородные кристаллы получены для 1.5 < s < 2 [2]. Лисовский с сотрудниками [1] получили монокристаллы La2.97lni.94Ga3,09^12 («=12.915 А) размером до 4 мм с показателем светопреломления #=1.9. Литература 1. Лисовский Ф. В., Б. В. Милль, А. Г. Михальченков, Н. Д. У р с у л я к, В. И. Шаповалов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1332, 1972. 2. Милль Б. В., Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 9, 1604, 1969. 3. Милль Б. В., Изв. АН СССР, Неорг. матер., 5, № 10, 1839, 1969. Nd203—Dy203—Ga203, Nd203—Ho203-Ga203, Nd203—Er203—Ga203, Nd203—Tu203—Ga203, Nd203—Yb203—Ga203, N d203-Lu203—Ga203, Pr203-Er203-Ga203, Pr203-Tu203-Ga203, Pr203-Yb203-Ga203 Зухов с сотрудниками [3] синтезировали гранаты Nd3LnBGa3012, образующие области гомогенности, описываемые общей формулой {Nd3_yLny} • • [Ln^Ga^-JGaaO^; например, получен {Nd27Yb0 ^[Yl^ ^Ga^Ga^^. Здесь ион редкоземельного элемента находится соответственно в октаэдрическом и додекаэдрическом положении. Аналогичные празеодимо-галлиевые гранатные твердые растворы были получены с Ег203, Tu203, YbaOs и Гд^Оз 12]. Зухов и Кокта [1] определили магнитные свойства и кристаллическую структуру полученных соединений. Литература 1. Suchow L., M. Kokta, Journ. Solid State Chem., 5, № 1, 85, 1972. 2. Suchow L., M. Kokta, Journ. Solid State Chem., 5, № 3, 329,1972. 3. Suchow L., M. Kokta, V.J. F 1 у n n, Journ. Solid State Chem., 2, № 2, 137, 1970. Li20—La203—Cu203 Демазо с сотрудниками [1] при высоком давлении кислорода (1.6 кбар, 870°) синтезировали фазу Li0 5La2Cuo,604, имеющую структуру K2NiF4, характерную для некоторых о'кисных' соединений [2].
Дополнение 425 Литература 1. Demazeau G., С. Parent, M. Pouchard, P. Hagen- muller, Mater. Res. Bull., 7, № 9, 913, 1972. 2. Oudalov Y. P., A. Daoudi, J. C. Joubert, G. La F 1 e m, P. Hagenmuller, Bull. Soc. chim. France, № 10, 3410, 1970. ZnO—Mn203—Sn02 Изучена частная система ZnMn204—Zn2Sn04, где образуются твердые растворы: кубические типа шпинели при содержании 10—40 мол.% ZnMn204 и тетрагональные типа гаусманита при содержании 50—90 мол.% ZnMn204 [1]. Литература 1. Nogues М., Р. Р о i х, Ann. chim. (France), 7, № 5, 301, 1973. Li20—MgO—Ge02, Li20—ZnO—Ge02, Li20-CoO—Ge02 Уэст и Глассер [1] синтезировали соединения Li2MeGe04, относящиеся к типу тетраэдрического Li3P04. Li2MgGe04 имеет четыре модификации: Ти> То» Рц и Ри'* Высокотемпературная фаза уп получается путем быстрой закалки; при медленном охлаждении образуется смесь у0 и рп. Фаза у0 в чистом виде не была получена. Отжиг при 400—500° приводил к превращению уп в рп,;при 900° происходило обратимое превращение Ти«нРипРя на~ личии гистерезиса (180—120°). Превращение Рл^Рц' быстро обратимое. Mg2Ge04 растворяется в Li2MgGe04 в количестве 1—2 мол.% (1000°). LiaZnGe04 имеет быстро обратимое превращение Рп;£Рп, при 590°. рп-Форма может быть закалена. В системе Li2ZnGe04—Zn2Ge04 была обнаружена фаза yit (выше 1000°). Li2CoGe04 имеет полиморфное превращение при 485°. Литература 1. West A. R., F. P. Glasser, Journ. Solid State Chem., 4, № 1, 20, 1972. SrO—BaO—Ge02 Пипер с сотрудниками [1] определили параметры элементарной ячейки твердых растворов Sr2Ge04—Ba2Ge04 и обнаружили резко выраженный перегиб на кривой зависимости а от состава, что объясняют различными позициями катионов в характерной для твердых растворов структуре низкотемпературного KaS04. Литература 1. Pieper G., W. Е у s e I, Th. Hahn, Journ. Amer. Ceram. Soc, 55, № 12, 619, 1972.
426 Дополнение MgO—MnO—Ge02, FeO—MnO—Ge02, CoO-MnO—Ge02 Рингвуд и Риид [1] показали, что оливины RMnGe04 при давлении 35 кбар и температуре 1100° переходят в шпинельную модификацию с увеличением плотности приблизительно на 10%. Литература 1. Ringwood А. Е., A. F. R e i d, Journ. Phys. Ghem. Solids, 31, № 12, 2791, 1970. MgO—CoO—Ge02 (I), ZnO—CoO—Ge02 (II), MgO—NiO—Ge02 (III), ZnO—NiO—Ge02 (IV), CoO—Ga203—Ge02 (V), NiO—Ga203-Ge02 (VI) Рейнен [1] изучил частные системы ортогерманатов в субсолидусной области (обжиг при 1200°), определив параметры элементарных ячеек и инфракрасные спектры образующихся твердых растворов общей формулы Mg[Zn]xCo[Ni]2_^Ge04. В системе I шпинельные твердые растворы образуются при х от 0 до 1.4 и оливиновые при х от 1.8 до 2.0, в системе III соответственно при а: от 0 до 1.1 и от 1.6 до 2.0. В системе II нормальная шпинель образуется при я от 0 до 0.2 (SI); при х от 0.6 до 0.9 образуется шпинель с повышенной величиной параметра элементарной ячейки (SII), при этом происходит инверсия распределения катионов по схеме: [Ge]IV[ZnxCo2_:c]VI04-^[Zn]IV[Znd._1 • •Coj-^GeJ^O^ где IV и VI означают четверную и шестерную координацию. В аналогичной системе IV шпинель SI образуется при # от 0 до 0.25, шпинель SII — при х от 1.05 до 1.3 и фенакитовая фаза — при х от 1.94 до 2.0. В системе V в CoGa204 растворяется при 1300° 0.8 молей CoGe04, в системе VI в разрезе NiGa204—Ni2Ge04 обнаружены непрерывные твердые растворы. Литература 1. Reinen D., Zs. anorg. allgem. Ghem., 356, № 3—4, 172, 1968. MgO—CoO—Ge02 (I), MgO—NiO—Ge02 (II), ZnO—CoO—Ge02 (III), ZnO—NiO—Ge02 (IV) Навроцкий [1] изучал системы в субсолидусной области на воздухе. В системе I установлены (для 1200°) непрерывные твердые растворы в сечении MgGe03—CoGeOg и в сечении Mg2Ge04—-Co2Ge04 взаимные ограниченные: оливиновые на основе Mg2Ge04 (23 мол.% Co2Ge04 при 1200°) и шпинельные на основе Co2Ge04 (58 мол.% Mg2Ge04 при 1200°). Указывается на соединение Mg28Ge10O48 и допускается существование твердых растворов этого соединения с гипотетическим CoosGeioO^. MgO образует с СоО непрерывные твердые растворы. В системе II обнаружены ограниченные пироксеновые
Дополнение 427 твердые растворы на основе MgGe03 (14 мол.% NiGe03 при 1200°). В частной системе Mg2Ge04—Ni2Ge04,npH 800° и давлении паров воды 0.5 кбара образуются непрерывные шпинельные твердые растворы, при 1100° переходящие во взаимно ограниченные: оливиновые с содержанием до 7.5 мол. % Ni2Ge04 и шпинельные до 37.5 мол.% Mg2Ge04. В системе III обнаружено три участка ортогерманатных твердых растворов: фенакитовые на основе Zn2Ge04 до 19 мол.% Co2Gc04; шпинельные иа основе Co2Ge04 до 18.5 мол.% Zn2Ge04; шпинельные в интервале 47.5—59.5 мол.% Co2Ge04. В системе IV также обнаружено три участка ортогерманатных твердых растворов: фенакитовые на основе Zn2Ge04 до 2 мол.% Ni2Ge04; шпинельные на основе Ni2Ge04 до 8 мол.% Zn2Ge04; шпинельные в интервале 40—48 мол.% Ni2Ge04. Все данные относятся к 1050°. Произведены термодинамические расчеты изученных систем. Литература 1. Navrotsky Л., J опт. Solid State Chem., 6, Al* 1, 21, 42, 197Л. In203—Y203—Ge02, ln203—Lu203-Ge02 Шаннон и Превитт [1] изучили частные системы In2Ge«07—Y2Ge207 и InaGe207—Lu2Ge207 в субсолидусной области (обжиг при 1350° в запаянных платиновых трубках). Получены моноклинные соединения YInGe207 и LuInGe207. Литература 1. Shannon R. D., СТ. Р г е w i 11, Journ. Solid State Chem., 2, № 2, 199, 1970. K20—Sn02—Ge02, Rb20—Sn02—Ge02, T120—Sn02—Ge02, K20—Ti02—Ge02, Rb20—Ti02-Ge02, T120—Ti02-Ge02 Шуасне с сотрудниками [1] путем твердофазового синтеза (1050° для систем с SnOa и 840° с TiOo) получили соединения R2Sn[Ti]Ge309 гексагональной сингонии типа К26е409. Литература 1. Ghoisnet J., A. Deschanvres, В. Raveau, Compt. rend., 273C, № 22, 1504, 1971.
428 Дополнение BaO—Sn02—Ge02, Rb20—Nb205—Ge02, K00—Ta^—Ge02, Rb20—Ta205-Ge02, T120—Ta205-Ge02 Шуасне с сотрудниками [1] синтезировали германаты BaO-Sn02-3GeOa и R20 -NbaObCTaaO^) «60602, относящиеся к группе бенитоита (BaTiSiaOj с гексагональной элементарной ячейкой и пространственной группой Рвс2. Изучена структура полученных соединений. Литература 1. Ghoisnet J., A. Deschanvres, В. Raveau, Journ, Solid State Chem., 4, № 2, 209, 1972. Li20—K20—Ti02 Рот с сотрудниками [1] получили новую фазу общей формулы х Ыд.Кд.ТЧ 4_д;08, где х-\-~2^2, ромбической сингонии, с пространственной 2 группой Стст. Доказывается, что часть Li+, находящаяся в октаэдрическои координации, замещает титан. Литература 1. Roth R. S., H. S. Parker, W. S. В г о w e г, Mater. Res. Bull., 8, № 3, 327, 1973. MgO—CaO—Ti02 Шультц [2] изучал систему методом закалки. Между 4СаО -ЗТЮ2 и ЗСаО -2ТЮ2 установлен непрерывный ряд твердых растворов (т. р.). Приводится диаграмма треугольников сосуществующих фаз, совпадающая с данной Бережным [1], и указываются температуры, при которых сосуществуют три кристаллические фазы с жидкостью («температуры солидуса»): 1407° для СТ+МТ2+Т, 1484° для МТ2+СТ+МТ, 1504° для СТ+М2Т+МТ, 1603° для СТ+М+М2Т, 1670° для СТ+М+ т. р. и 1659° для С+М+ т. р. В двухфазном поле М+т. р. температура солидуса непрерывно изменяется от 1659 до 1670°. Литература 1. Бережной А. С, Огнеупоры, 14, № 8, 350, 1950. 2. Schultz R. L., Journ. Amer. Ceram. Soc, 56, № 1, 33, 1973.
Дополнение 429 CaO—BaO—Ti02, SrO—BaO—Ti02, CaO-PbO—Ti02, SrO—PbO—Ti02 Для частных систем SrTi03—BaTi03 [2], CaTi03—PbTi03 [4] и SrTi03- PbTi03 [1] установлены непрерывные перовскитовые твердые растворы. Де Вриз и Рой [3] в системе СаТЮ3--ВаТЮ3 обнаружили ограниченную взаимную растворимость, достигающую максимума при 1595°: 30 вес.~% CaTi03 (кубический твердый раствор) и 30 вес.% ВаТЮ3 соответственно; предельное содержание CaTi03 в гексагональном твердом растворе на основе ВаТЮ3 меньше 1 вес.%. Литература 1. Крамаров О. П., А. Л. X о д а к о в, М. Л. Ш о л о х о в и ч, Е. Г. Ф е с е н к о, в сб.: Сегнетоэлектрики, Ростов-на-Дону, 1961. 2. Смоленский Г. А., К. И. Р о з г а ч е в, Журн. техн. физ., 24, № 9 1751 1954. 3. D е V г i e s R. С, R. Roy, Journ. Amer. Ceram. Soc, 38, № 4, 142, 1955. 4. Sawaguchi E., Т. М i t s u m a, Z. I s h i, Journ. Phys. Soc. Japan, 11, № 12, 1298, 1956. SrO—BaO—Ti02 Бете и Велц [1] синтезировали высококачественные монокристаллы твердых растворов (Baa;Sr1_:c)Ti03 усовершенствованным методом Чох- ральского, применяя расплав, содержащий 36 мол.% (BaO + SrO) и 64 мол.% Ti02. Литература 1. Bet he К., F. Welz, Mater. Res. Bull., 6, № 4, 219, 1971. Na20—B203—Ti02, K20—B203-Ti02 В частных системах K20 -В203—К20 -6ТЮ2 и К20-2В203—К20-6ТЮ2 установлены простые эвтектики, расположенные вблизи боратов. В ориентировочно изученных (из-за переохлаждения расплавов) аналогичных системах с Na20 установлена кристаллизация Na20 -В203, Na20 -2B203 и Na20 -6Ti02 [1]. Литература 1. Е as teal A. J., D. J. Udy, Journ. Jr.org. Nucl. Chem., 35, № 8, 3041, 1973.
430 Дополнение MgO—A1203—Ti02 Изучены субсолидусные фазовые взаимоотношения при 1550, 1300 и 1100° [1]. При 1550° преобладают псевдобрукитовые MgTi206-^Al2TiOb и шпинельные MgAl204—Mg2Ti04 твердые растворы. Ниже 1262 гомогенные псевдобрукитовые твердые растворы частично распадаются с образованием рутила и корунда. Шпинельные твердые растворы гомогенны выше 1375°. Ниже этой температуры они распадаются на шпинель на основе Mg2Ti04, обогащенной Ti02 (А), и шпинель на основе MgAl204, богатую глиноземом (В). При 1100° область псевдобрукитовых твердых растворов резко сокращается за счет двухфазной области шпинелей. Л итература 1. Но den P., P. G. G 1 a s s е г, Trans, a. J ourn. Rrit. Coram. Soc, 72, № 5, 215, 1973. PbO—La203—Ti02 Геннинг [11 изучил систему в субсолидусной области при 1330°, 1 атм. кислорода. Обнаружены тетрагональная и кубическая перовскитовые фазы общей формулы Pb^yLayTiOa+yd.e-a) 5 У изменялся в пределах от 0 до 0.35, а — от 0.75 до 1.5. Литература 1. Hennings D., Mater. Res. Bull., 6, № 5, 329, 1971. La203— Bi203—Ti02, Nd203-Bi203—Ti02, Eu203—Bi203-Ti02, Tb203—Bi208—Ti02, Ho203—Bi203—Ti02, Pr203-Bi203-Ti02, Sm203-Bi203-Ti02, Gd203-Bi203-Ti02, Dy203-Bi203-Ti02, Er203—Bi203—Ti02, Tu203—Bi203-Ti02 Армстронг и Ньюнгем [1] изучили частные системы Bi4Ti3012—Ln2Os в субсолидусной области (1030°). Получены сегнетоэлектрические твердые растворы Bi^jcLiLpTisOjj. Величина х составляла: для La — 2.8, Рг — 2.5, Nd — 2.4, Sm —2.05, Eu — 1.95, Gd — 1.4, Tb - 0.95, Dy - 0.90, Ho - 0.50, Er - 0.3, Tu - 0.15. Литература 1. Armstrong H. A., R. E. Newnhani, Mater. Res. Bull., 7, № 10, 1025, 1972.
Дополнение 431 MgO-Fe203-Ti02 Шпайдель [1], обжигая (1160—1300°) смеси окислов при давлении кислорода от 10~3,4 до 10~10-7 атм., показал, что количество FeTi03, MgTi03, Fe203 (ромбоэдрические фазы), растворяющихся в шпинельных фазах (MgFe204, Fe2Ti04, Mg2Ti04, Fe304), уменьшается с увеличением содержания MgO в системе. При большем содержании MgO (при давлении кислорода выше 10~7 атм.) и ромбоэдрические фазы распадаются на шпинель и твердый раствор псевдобрукита (MgTi205—FeTi206). Литература 1. Spied el D. H., Amer. Journ. Sci., 268, № 4, 341, 1970. Cr203-Fe203-Ti02 Грей и Риид [1 ] получили три сложных титаната со структурой, производной от а-РЬ02 (синтез на воздухе при 750—1600°): (Gr0.6<>Feo .бо^ТЮь, (Сг0 8Fe0.2)бТ^б019 и (Сг0 8Fe0 <2)4Ti6Oie. Эти соединения могут рассматриваться как ряд дискретных фаз общей формулы (Сг, Fe)2Tiw_202w_1 для гс=3, 4 и 5. Литература 1. Grey I.E., Л. F. R e i d, Journ. Solid State С1ют., 4, № 2, 186, 1972. BaO—Ce02—Ti02 Гуха и Кол ар [1 ] изучили систему в субсолидусной области при 1200°. В частной системе ВаСе03—ВаТЮ3 образуются взаимные ограниченные твердые растворы с предельной концентрацией 20 мол.% ВаСе03 и 22 мол.% ВаТЮ3. В присутствии Се02 температура перехода ВаТЮ3 из тетрагональной модификации в кубическую понижается, а из кубической в гексагональную повышается. Найдено, что соединение CeTi2Oe устойчиво выше 1270° и плавится инконгруэнтно при 1365°. Литература 1. G u h a J. P., D. К о 1 а г, Journ. Amer. Ceram. Soc, 56, № 1, 5, 1973.
432 Дополнение SrO—Sn02—Ti02 Изучена Аппендино с сотрудниками [1] в субсолидусной области при 1100 и 1350°. В сечениях SrSn03—SrTi03 и Sr2Sn04—Sr2Ti04 обнаружены непрерывные твердые растворы с кубической и тетрагональной решеткой соответственно. В двойной системе Sn02—Ti02 обнаружены ограниченные твердые растворы на основе обоих компонентов примерно одинаковой концентрации: 10 мол.% (при 1100°) и 30 мол.% (при 1350°). Литература 1. Appendino P., M. Montorsi, G. Ramonda, Ann. chim. (Roma), 60, № 6, 407, 1970. BaO—Ge02—Ti02 Гуха и Колар [1] изучили частную систему BaGe03—ВаТЮ3 методом дифференциально-термического анализа. Обнаружены узкие области взаимных твердых растворов: 2.2 мол.% ВаТЮ3 и 1.8 мол.% BaGe03 (для температуры эвтектики 1120°). Литература 1. Guha J. P., D. Kolar, Journ. Mater. Sci., 7, № 10, 1192, 1972. La203—Zr02- Ti02 Изучены фазовые взаимоотношения в треугольниках сосуществующих фаз [1]: 1) Ti02—Zr02-Ti02—2La203-9Ti02; 2) Zr02Ti02—2La203«9Ti02—ZrOa; 3) Zr02—2La203-9Ti02—La203-2Ti02; 4) Zr02—La203-2Ti02—La203-2Zr02; 5) La2O3-2Zr02—La2032Ti02—La203Ti02; 6) La203-Ti02—La203-2Zr02— La203. Литература 1. Solacolu S., A. Barbulescu, Rev. roum. chim., 16, № 1, 25, 1971. SrO—CdO—Ti02 (I), SrO—Hf02—Ti02 (II), BaO—НЮ2—Ti02(III), CdO—Hf02—Ti02 (IV), BaO—CdO—Hf02 (V), CdO—PbO—Hf02 (VI) Беляев с сотрудниками [1,2] изучили частные системы из метатитанатов и метагафнатов в субсолидусной области (обжиг при 1000—1350°). В системе I обнаружены твердые растворы на основе CdTiOg с предельным содержанием
Дополнение 433 20 мол.% SrTi03, в системе II — на основе SrHf03 с 20 мол.% SrTi03, в системах III и IV образуются непрерывные ряды твердых растворов. В системах V и VI взаимодействия между гафнатами (до 1000°) не происходит, а в системе VI при 1100° начинается распад исходных соединений на окислы. Литература 1. Беляев И. Н., Л. Н. Аверьянова, Л. А. Соловьев, Журн. неорг. хим., 15, № 7, 2003, 1970. 2. Б е л я е в И. Н., Л. Н. Аверьянова, Л. А. Соловьев, Журн. неорг. хим., 15, № 10, 2838, 1970. BaO—Nb205—Ti02 Маздиясни и Браун [1] получили однородную фазу после введения в титанат бария ВаТЮ3 0.2 мол.% Nb20B. Литература 1. Mazdiyasni К. S.? L. M. Brown, Journ. Amer. Ceram. Soc, 55, № 12, 633, 1972. CaO—PbO—Zr02, SrO—PbO—Zr02, BaO—PbO—Zr02 Крайник [1,2] в частных системах CaZr03—PbZrOg и SrZrOg—PbZr03, а Ширане [3] в системе BaZr03—PbZr03 получили непрерывные перовски- товые твердые растворы. Литература 1. Крайник Н. Н., Изв. АН СССР, сер. физ., 21, № 3, 411, 1957. 2. Крайник Н. Н., Журн. техн. физ., 28, № 3, 525, 1958. 3. Shiran e G., Phys. Rev., 86, № 1, 219, 1952. МпО— FeO—ZrOa Шультц и Муан [1] изучили систему методом закалки в атмосфере с низким давлением кислорода. На тройной диаграмме имеются поля двуокиси циркония и мангановюститных твердых растворов с эвтектической пограничной линией, идущей от точки 63 вес.% МпО, 37 вес.% Zr02, 1535° до точки 97 вес.% FeO, 3 вес.% Zr02, 1330°. В субсолидусной тройной диаграмме для 1200° имеется небольшое поле тройных твердых растворов вблизи 28 В. П. Барзаковский
434 Дополнение угла Zr02. В двойной системе MnO—Zr02 установлены взаимные ограниченные твердые растворы, содержащие при температуре эвтектики 1535° 23 вес.% МпО и 6 вес.% Zr02 соответственно. Литература 1. S h u 11 z R. L., A. Muan, Journ. Amer. Ceram. Soc, 54, № 10, 504, 1971. BaO—A1203—Zr02 Мелышк с сотрудниками [1] изучили систему в субсолидусной области при 1600° и построили треугольники сосуществующих фаз. Диаграмма плавкости построена при помощи математического симплекс-решетчатого планирования [2]. Литература 1. М е л ьник М. Т., Е. И. Ведь, Н. Г. И л ю х а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 2, 332, 1973. 2. М е л ь н и к М. П., Н. Г. И л ю х а, В. Л. Б е р н ш т е и н, Огнеупоры, № 8, 54, 1972. Nd203-Al203-Zr()2 Страхов с сотрудниками [1] производили обжиг смеси равномолеку- лярных количеств Nd2Zra07+Al203 и кубического твердого раствора (88 мол.% Zr02+12 мол.% Nd203) с окисью алюминия при 1750°. В первой смеси образуется Nd203 -А1203 и кубический твердый раствор на основе двуокиси циркония с содержанием 14.5 мол.% Nd203. Во второй смеси наблюдалась лишь незначительная дестабилизация твердого раствора (образование небольшого количества моноклинной Zr02), т. е. примененные кубические твердые растворы устойчивы к воздействию А1203. Литература 1. Страхов В. И., Я. В. К л ю ч а р о в, Г. Г. Сергеев, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 3, 578, 1972. MgO—Y203—Zr02 (I), CaO—Y203—Zr02 (II), CaO-Nd203-Zr02 (Ш), Y203-Nd203-Zr02(IV) Глушкова с сотрудниками [1] изучили часть диаграммы, прилегающей к углу ZrOa в субсолидусной области. Обжиг при 1750—1900° приводит к образованию тройного твердого раствора на основе Zr02, область которого в си^
Дополнение 435 стемах III и IV ограничивалась содержанием 40 мол.% Nd203, Y20« и СаО соответственно и в системах I и II приблизительно 20 мол. % Y203, СаО и MgO. Y203 и Nd2Oa повышают стабильность бинарных циркониевых твердых растворов. Найдены области тройных твердых растворов, устойчивых в интервале 1000—1400°. Литература 1. Glushkova V. В., Е. К. К о е h 1 е г, А. К. Kuznetsov, P. A. T i с h о п о v, in: Les elements des terres rares. Paris, t. 1, 209, 1970 (Colloques intern a t ion aux du Centre National de la recherche scientifique, № 180). Y203—Mn20}—Zr°2i Y203—Fe208—ZrOo Котляр с сотрудниками [1 ] показали, что полученные спеканием образцы, содержащие 90 мол.% Zr02 и 10 мол.% (Y203-f Мп203) или (Y203+Fe208), с изменяющимся соотношением полуторных окислов представляют нормальную или искаженную флюоритовую фазу. Литература 1. Котляр А. Г., А. Д. Н е у й м и н, С. Ф. П а л ь г у е в, В. Н. С т р е к а л о в с к и й, 3. Н. Л а к е е в а, Ф. А. Рождественский, Труды Инст. электрохим. Уральск, фил. АН СССР, вып. 16, 128, 1970. СаО—НЮ2—Zr02 Сухаревский с сотрудниками [2] изучили частную систему СаНЮ8— CaZrOs в субсолидусной области при 1750°. Установлено образование непрерывных твердых растворов, для которых были определены осевое и объемное термическое расширение элементарной ячейки. Гавриш с сотрудниками [1] изучили разрез (Zr0 7Hf0 8)02—СаО (до 30 мол.% СаО). Установлено образование тройных кубических твердых растворов типа флюорита. Литература 1, Гавриш A.M., Б. Я. Сухаревский, Е. И. 3 о з, А. Е. Соловьева, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 2, 2609, 1973. 2. С у х а р е в с к и й Б. Я., А. М. Гавриш, Е. И. 3 о з, А. Е. Соловьева, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 3, 584, 4972. 2S*
436 Дополнение Na20-Cs20-P205 (I), K20-Cs20-P206(H),Cs20-CuO-P206(III), K20—SrO—P205 (IV), Cs20—BaO—P205(V), Cs20—CdO—P205 (VI), Na20-CoO-P205 (VII), Cs20—CoO—P205 (VIII), Na20-NiO-P205 (IX) Во всех системах изучались метафосфатные разрезы. В системе I [11 обнаружено соединение Na2Cs(P03)3; KP03 и CsP03 образуют непрерывный ряд твердых растворов [5]; в системе III [7] получены Cs4Cu(P03)e (конгруэнтно плавится при 566°), моноклинный Cs2Cu(P03)4 (конгруэнтно плавится при 564°), триклинный Cs2Cu3(P03)8 (инконгруэнтно плавится при 666°); в системе IV [2 ] — K2Sr(P03)4 (инконгруэнтно плавится при 784°, полиморфное превращение при 688°); в системе V [5] — CsBa(POo)8 (инконгруэнт- ное плавление при 719°, полиморфное превращение при 636 ) и твердые растворы на основе CsPOo до 12.5 мол.% Ва(Р03)2 (660°); в системе VI [6] — моноклинный Cs2Cd(P03)4 и CsCd(P03)3; в системах VII и VIII [З] — NaCo(P03)3, CsCo(P03)3 и Cs2Co(P03)4 (инконгруэнтно плавятся при 869, 760, 678°); в системе IX [4] — NaNi(P03)3 (инконгруэнтно плавится при 938°). Литература 1.Бухалова Г. А., И. В. Мардиросова, Доклады к XXIII научно-техн. конферм Ростов-на-Дону, 247, 1966. 2. Бухалова Г. А., И. А. Т о к м а н, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 3, 528, 1972. 3. Кривовязов Е. Л., Н. К. Воскресенская, Л. Л. Ш у- тый, Б. Ф. Джуринский, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1280, 1972. 4. Кривовязов Е. Л., Л. Л. Ш у т ы й, Журн. неорг. хим., 18, № 1, 213, 1973. 5. Т о к м а н И. А., Г. А. Бухалова, Журн. неорг. хим., 17, № 2, 544, 1972. 6. Averbuch-Pouchot M.-T., Compt. rend., 269C, № 1, 26, 1969. 7. Laiigt М., С. Martin, Mater. Res. Bull., 7, № 12, 1525, 1972. Li20—Cs20—P205, Na20—PbO—P205 Изучались частные ортофосфатные системы. Получены инконгруэнтно плавящееся (754°) соединение Li3Cs9(P04)4 [1] и NaPbP04, конгруэнтно плавящееся при 1117° и имеющее полиморфное превращение при 800° [3]. Апа- титоподобное соединение NaPb4(P04)3, на которое указывали Меркер и Вон- драчек [2J, не обнаружено. Литература 1. Бергман А. Г., Д. И. Б о н д а р е в а, Журн. неорг. хим., 16, № 8, 2286, 1970. 2. Метке г L., H. Wondratschek, Zs. Kristallogr., 109, № 2, 110, 1957. 3. О s t e r h e 1 d R. К., J. D. Hawthorne, Journ. Solid State Chem., 7, № 1, 106, 1973.
Дополнение 437 Li20—В203—Р205, Cs20^-B203—P205 Бергман и Бондарева [1] изучили частные системы LiB02—Ы3РО4 и CsB02—CS3PO4, образующие простые эвтектики: 4 мол. % Li3P04, 827 и 76 мол.% Cs3P04, 676°. Литература 1. Б е р г м а н А. Г., Д. И. Бондарева, Журн. неорг. хим., 16, № 8, 2286, 1971. MgO-Al203-P205 Устьянцев с сотрудниками [1] изучили систему в субсолидусной области при 1000° и построили треугольники сосуществующих фаз. Наблюдался переход исходной кристобалитовой формы А1Р04 в тридимитовую, что авторы связывают с образованием ограниченного твердого раствора MgAl204 в А1Р04. Литература 1. Устьянцев В. Мм М. Г. Т р е т н и к о в а, Л. С. Ж о л о- б о в а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 3, 448, 1973. CaO—Bi203—P205, SrO—La903—Р205, SrO—Gd203—P205, SrO—Y203—P205, SrO—Sc203—P205, SrO—Bi203—P205, SrO—ln203—P206, BaO—La203—P205, BaO-Gd203—P205, BaO—Y203—P205, BaO—Sc203—P205, BaO—Bi203—P205, BaO—ln203—P205, PbO—La203—P205, PbO-Gd203—P205, PbO-Y203-P205, PbO-Sc203-P205, PbO-Bi203-P205, PbO—Id203—P205 Энгель [1] для всех систем получил (твердофазовый синтез) соединения 6МО-К2Оз-ЗР2Об=МзЩР04]з со структурой эвлитина Bi4(Si04)3 кубической сингонии. Для систем с РЬО получены такие же соединения с Се, Pr, Sm, Eu и лантанидами тяжелее гадолиния. Литература 1. En gel G., Zs. anorg. allgem. Chem., 387, № 1, 22, 1972.
438 Дополнение Li20-Bi203-P205 Беруль и Гришина [1] изучили частную систему LiP03—Bi203. Получены конгруэнтно плавящиеся соединения: Li3Bi2(P04)3> 1140°, Ng~ 1.995, JVp=1.911 и LiBi406(P04), 950°. Беруль и Салоцзи [2] изучили также аналогичные частные системы NaP03—Bi203 и КР03—Bi203, где констатировано образование двух конгруэнтно плавящихся соединений. Литература 1. Б е р у л ь С. И., Н. И. Гришина, Журн. неорг. хим., 16, № 11, 3160, 1971. 2. Б е р у л ь С. И., С. В. Салоцзи, Журн. неорг. хим., 14, № И, 3134, 1969. Li20-Fe203-P205 Изучалась частная система LiP03—Fe203 методом термического анализа [3]. Получены конгруэнтно плавящиеся соединения LieFe2(P207)3 (JVg=1.672, АГр=1.654)и Li3Fe2(P04)3 (##=1.780, JVp=1.754) с температурами плавления 934 и 1033° и полиморфными превращениями при 820 и 940° соответственно. Изучены также системы KP03—Fe203 [I] и NaP03—Fe203 [2]. Литература 1. Беруль С. И., Б. Н. В е й ц, А. М. Иоффе, Изв. АН Латв. ССР, сер. физ. и техн. наук, № 2, 66, 1969. 2. Беруль С. И., Н. К. Воскресенская, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 3, № 3, 534, 1967. 3. Беруль С. И., Н. В. Сизова, Журн. неорг. хим., 17, № 1, 242, 1972. BaO—Ti02—Р205 Голубев и Миронов [1] синтезировали 2ВаО *ТЮ2 -Р2Об путем нагревания смеси (NH4)2HP04, Ti02 и BaF2 в присутствии флюсов. Литература 1. Голубев И. Ф., К. Е. Миронов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 12, 2164, 1972.
Дополнение 439 Th02-Zr02-P205 Лауд и Гюммель [1] изучили систему в субсолидусной области. Впервые получены соединения ZrP207, (ZrO)2P207t образующее ограниченный твердый раствор с ZrP207, ThP207, ТЬ3Р20П и Th3(P04)4, образующее ограниченные твердые растворы с ТЪР207 и ТПзРаОп. В частной системе ZrP207—ThP20, установлены непрерывные кубические твердые растворы. В связи с полиморфизмом этих соединений область кубических твердых растворов простирается от 300 (превращение ZrP207) до 1294° (превращение ThP207). Ниже этих температур присутствует твердый раствор на основе низкотемпературной модификации. Появление жидкой фазы наблюдается выше 1600°. Приводятся равновесная (обжиг в присутствии минерализаторов) и неравновесная тройные диаграммы для 1400°. Различие их обусловлено возникновением мета- стабильной формы (ZrO)2P207, которая сосуществует с твердыми растворами ZrP207—ThP207. Отмечается очень низкий коэффициент термического расширения богатых торием пирофоефатных твердых растворов. Литература 1. Laud К. В., F. A. Hummel, Journ. Amer. Сегаш., Soc, 54, № 8, 407, 1971. Ag20-U02-P205 Доказано [1] образование следующих соединений: Age[U02(P207)2], Ag2[U02(P207)]. Часть Ag может быть замещена натрием. Литература 1. Dragulescu С, N. Vilseanu, I. Julean, Rev. roum. chim., 18, № 1, 53, 1973. CdO—U02—P205 Доказано [1] образование соединения Cd[CdU02(P207)2]. Часть Gd может быть замещена натрием. Литература 1. Dragulescu С, N. Vilceanu, Rev. roum. chim., 18, № 1, 59, 1973.
440 Дополнение La203-Sm203-V203, Sm203-Gd203-V203, Gd203-Er203-V203 Бруссе с сотрудниками [1] изучили частные системы Ln'V03—Ln"V03 в субсолидусной области: обжиг при 1350° в атмосфере 90% аргона+10% водорода. Во всех системах образуются непрерывные твердые растворы: в системе с La — тетрагональный на основе LaV03, простирается до 25 мол. % SmV03 и дальше переходит в ромбический; в остальных двух системах существуют только ромбические твердые растворы. Литература 1. В russet H., R. Mahe, A. D e b о i с h e t, Compt. rend., 274С, № 13, 1293, 1972. СоО—Fe203—V203 Перри с сотрудниками [2] получили шпинель Con[FemVin]04 (см. [1]) и твердые растворы Fe2_2^GoV2x04 в пределах 0 < х ^ 0.5. Литература 1. Bernier J. С, Е. Both, Mater. Res. Bull., 8, № 3, 253, 1973. 2. Perry A. M., J. C. Bernier, A.Michel, Ann.Chim. (Paris), 7, № 5, 520, 1972. ZnO—V203—V02 Реутер и Мюллер [4], обжигая смеси ZnO, V203 и V02 в вакууме при 820—975°, получили шпинельные твердые растворы Zn(ZnxV£t2a;V|.+)04 в пределах 0 < х ^ 0.50. При 820—960° происходило полиморфное превращение: переход высокотемпературной кубической шпинели в тетрагональную. Шпинели образуются также, если вместо цинка берется Mg [2], Со [1], Cd [3] или Mg [5]. Литература 1. Reuter В., J. J a s k о w s к у, Е. R i e d е 1, Zs. Elektrochem., Вег. Bunsenges. phys. Chem., 63, № И, 937, 1959. 2. R e u t e г В., W. L a q u a, E. R i e d e 1, J. Jaskowsky, Zs. Elektrochem., Ber. Bunsenges. phys. Chem., 70, № 3, 194, 1966. 3. Reuter В., G. Marx, Naturwissensch., 47, № 12, 539, 1960. 4. R e u t e г В., К. М u 11 e r, Zs. anorg. allgem. Chem., 370, № 5—6, 1969. 5. Reuter В., Е. Riedel, Zs. Elektrochem., Ber. Bunsenges. phys. Chem., 71, № 2, 189, 1967.
Дополнение 441 Na20-K20-V205 Существуют противоречивые данные о тройных соединениях в частной системе NaV03—KV03. Фотиев с сотрудниками (см. стр. 166) обнаружили Na2K(V03)3. Беляев и Голованова [1 ] указывали emeHaNaK2(V03)3. Глазырин с сотрудниками [2], пользуясь термооптическим методом, нашли одно соединение NaK(V03)2 моноклинной сингонии (Ng= 1.965, Nm~ 1.812, Np=1.732, угол оптических осей 2V~ +75°), образующее с NaV03 непрерывный ряд твердых растворов. Литература 1. Б е л я е в И. Н., Т. Г. Голованова, Журн. неорг. хим., 13, № 6, 1642, 1968. 2. Глазырин М. П., А. А. И в а к и н, А. П. Я ц е н к о, Журн. неорг. хим., 17, № 2, 536, 1972. Li20-Na20-V206, K20-Rb20-V205, Rb20-Cs20-V206 Фотиев и Ивакин [1 ] изучили частные метаванадатные системы, где образуются непрерывные твердые растворы с минимумом для систем с калием и литием, причем в последней в области 50—90 мол. % LiV03 при 150° происходит разрыв растворимости. Литература 1. Фотиев А. А., И. А. Ивакин, Труды Инст. химии Уральск, фил. АН СССР, вып. 19, 88, 1969. К20—Rb20—V205, K20—Cs20—V206, Rb20—Cs20—V2Os, Na20-Tl20—V205 Беляев и Голованова [1 ] изучили частные метаванадатные системы термографическим методом. В системе KV03—RbV03 в связи с двумя полиморфными модификациями RbV03 (точка перехода 518°) обнаружены непрерывные твердые растворы на основе низкотемпературной модификации и ограниченные (около 50 мол. % KV03) на основе высокотемпературной. В системе KV03—CsV03 обнаружены соединения KV03-2CsV03 и 5KV03-4CsV03, образующие непрерывные твердые растворы с KV08. Высокотемпературная модификация CsV08 растворяет соединение 5 : 4 (в предельном растворе содержится 40 мол. % KV03). В системе RbV03—CsV03, где оба компонента имеют полиморфные превращения (для CsV03 при 402°) образуется две серии непрерывных твердых растворов без температурного минимума. NaV03 и T1V03 образуют простую эвтектику: 380°, 7 мол. % NaV03 [2].
442 Дополнение Литература 1. Беляев И. Н., Т. Г. Голованова, Журн. прикл. хим., 43, № 4, 892, 1970. 2. Б е л я е в И. Нм Т. Г. Л у п е й к о, Г. П. Кирий, Журн. неорг. хим., 18, Я? 5, 1346, 1973. K20-Ag20-V205 Бати и Бодио [1] изучили частную систему KV03—AgV03 методом дифференциально-термического анализа. Установлено соединение KAgV206, плавящееся конгруэнтно при 492°, имеющее две полиморфные модификации, образующие с AgV03 твердые растворы, в которых общее содержание AgV03 составляет приблизительно 75 мол. %. На основе AgV03 образуются твердые растворы с предельным содержанием 8 мол. % KV03. Литература 1. В a tie R., D. В о d i о t, Compt. rend., 272C, № 19, 1651, 1971. Ag20-Tl20-V205 Получено соединение TlAgV2Oe, плавящееся при 432° и существующее в двух полиморфных модификациях [1 ]. Литература 1. М о 1 11 L., D. В о d i о t, S. D a 1 i с h а о и с h, Compt. rend., 276C, № 17, 1413, 1973. SrO—CdO—V205 Браун [1] изучил систему методом закалки и путем твердофазовых реакций. В двойной системе SrO—V206 получены соединения 4SrOV206, 3SrO- • V206 с температурой плавления (т. п.) 1596°, 2SrOV206, SrOV206 (т. п. 645°) и 10SrO-3V2O5 (с апатитовой структурой); в системе CdO—V206 получены 3CdO-V205 (т. п. 1000°), 2CdOV206 (т. п. 1000°) и CdOV206. В системе SrO—CdO установлен непрерывный ряд твердых растворов. Предположительно указываются тройные соединения 2SrO-2CdO-V206 и 2SrOCdO-Va06. В частной системе Cd(V03)2—Sr(V03)2 обнаружены взаимные ограниченные твердые растворы, содержащие при температуре эвтектики 625° 42 мол. % Sr(V08)2 и 13 мол. % Cd(V03)2.
Дополнение 443 Литература I. Brown J. J., Jourri. Amer. Ceram. Soc, 55, № 10, 500, 1972. Nd203-Yb203-V205 Глазырин и Борисенко [1] показали, что между NdV04 и YbV04 существует непрерывный ряд твердых растворов. Литература 1. Глазырин М. П., Н. И. Борисенко, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 10, 1875, 1972. СаО—ТЮ2—V205 Солаколу и Захареску [1 ] полностью изучили систему; тройных соединений не обнаружено. Литература 1. Solacolu S., M. Zaharescu, Rev. roum. chim., 17, № 10, 1715, 1972. Li20-V305-V204 Волковым е сотрудниками [1] установлены области гомогенности кислородных ванадиевых бронз лития состава LiV206+y : 1) у-фаза, о < у ^ 0.10; 2) у'-фаза, 0.32 < у ^ 0.50. В системе V2Ob—LiVa06 (атмосфера инертного газа) обнаружена ограниченная взаимная растворимость промежуточного соединения и исходных компонентов; две эвтектики: 1) 672°, 8 мол. % LiVa05; 2) 697°, 62 мол. % LiV206. Li^^Os и LiVa06 плавятся конгруэнтно при 720 н 772 + 5° соответственно. Литература 1. Волков В. Л., Л. Л. Сурат, А. А. Ф о т и е в, И. У. Кок- шарова, Журн. физ. хим., 47, № 6, 1558, 1973.
444 Дополнение Li20-V204-V205, Na20-V204-V208, K20-V204-V205 В этих системах образуются «ванадиевые бронзы» с некоторой областью гомогенности. Фотиев и Ивакин [1] приводят сведения о важнейших соединениях этого типа: LiV205 — сингония ромбическая, Li2V6013 3 — моноклинная, NaV206 — ромбическая, NaV6013#3 — моноклинная, Nab8V206 — три- гональная, K2V208 — тетрагональная, K061V2O6, Koe2V205 и KV4O10t4 — моноклинная. Литература 1. Ф о т и е в А. А., А. А. Ивакин, Труды Инст. химии Уральск, фил. АН СССР, вып. 19, 24, 1969. Rb20-V204-V206 Согласно Тудо и Жолибуа [2], в ранее не изученной системе Rb20—V204 существуют соединения Rb2V409, Rb2V10O21 и гомогенная фаза от Rb20- •4V204 до Rb20-3V204 (при 510°), от которой распространяется область тройных твердых растворов до соединения Rb2V308 (Rb2O0.5V2O4'V2O6) тетрагональной сингонии, конгруэнтно плавящегося при 700°; в сечении V205—Rb2OV204 обнаружены «вольфрамовые бронзы»: Rb0.3V2O6, Rb^V205 для 0.4 ^ х < 0.42 и0.62 < х < 0.70. Тудо с сотрудниками изучили также системы К20—V204—V206 [3] и Т120—V204—V206 [l, 4]. Литература 1. Tndo J., В. J о 1 i b о i s, Compt. rend., 273C, № 6, 466, 1971. 2. Tudo J., B. Jolibois, Compt. rend., 273C, № 22, 1528, 1971. 3. Tudo J., B. Laplace, B. Jolibois, Compt. rend., 269C, № 17, 1112 1969. 4. Tudo *J., B. Laplace, B. Jolibois, Compt. rend., 272C, № 4, 307, 1971. Na20-V205-S03 Бард и Дюбуа [1 ] изучили частную систему NaV03—Na2S04 термическим методом. Установлена простая эвтектика: 610°, 14 мол. % Na2S04. Литература 1» В а г d e R., J. Dubois, Compt. rend., 275C, № 25, 1507, 1972,
Дополнение 445 Na20—BaO—Nb206 Ито и Ивасаки [1], исследуя частную систему NaNb03—BaNb2Oe в суб- солидусной области (1250—1350°), показали, что область «вольфрамовой бронзы» находится в пределах между 40 и 85 мол.% BaNb2Oe. Литература 1. I t о h Y., Н. Iwasaki, Mater. Res. Bull., 7, № 7, 663, 1972. SrO—BaO—Nb205, SrO—PbO— Nb205, BaO—PbO—Nb205 Бруссе с сотрудниками [1] изучали частные системы, составленные из ниобатов. Обнаружены гомогенные фазы «вольфрамовых бронз» Ba^r^^NbaOe, Pb^Sr^NbaOe, Pb^Ba^NbgCV Во второй (обжиг при 1500°) и третьей (обжиг при 1300°) системах обнаружены тетрагональная фаза для 0.2 <х <0.5 и ромбическая для 0.6 < х < 1.0. В первой системе (обжиг при 1500°) обнаружена только тетрагональная фаза для # от 0 до 0.1. Литература 1. В russet H., H. Gillier-P andraud, R. M u h e, S. Vo- liotis, Mater. Res. Bull., 6, № 6, 413, 1971. SrO—BaO—Nb205 Уиппс [2] изучил частную систему SrNbaOe—BaNb2Og в субсолидусной области (обжиг до 1000° с применением флюсов ВаВ4С>7 и SrB407). Получено три типа твердых растворов: ромбический на основе SrNb2Oe с максимальным содержанием 60 ат. % бария; псевдогексагональный на основе BaNb206 с предельным^ содержанием 30 ат. % стронция; тетрагональный, сегнето- электрический, метастабильный ниже 850°, вблизи состава Ва2, Sri, Nb2Oe, для которого выращены монокристаллы размером до 3—4 мм. Кестигян и Бекебрид [1] методом Чохральского синтезировали монокристаллы твердых растворов Sr^Ba^Nb^Oe размером 4—5 см для 0,25 ^ х ^ < 1,75.
44В Дополнение Литература 1. Kestigian M., W. R. В е к е b г е d e, Mater. Res. Bull., 8, № 3, 319 1973. 2. W h i p p s P. W., Journ. Solid State Chem., 4, № 2, 281, 1972. ZnO—PbO—Nb205 Бруссе с сотрудниками [1, 2] изучили систему в субсолидусной области. В двойной системе PbO—Nb206 установлены соединения PbNb2Oe, PbNb4On, Pb6Nb4015, Pb2Nb207 и PbgNb4013. Получена пилохлорная фаза ромбической сингонии с некоторой областью гомогенности: Pb2_a.Zn„Nb2_?07_a..fy_2 5<п где 0.05 < х < 0.2, 0 < у < 0.6, 0.7 < z < 0.8. Литература 1. В russet H., R. Mahe, U. A u n g - К у i, Compt. rend., 275C, № 5 327 1972. 2. В г и s s'e t H., R. Mahe, U. А и n g - К у i, Mater. Res. Bull., 7, № 10, 1061, 1972. BaO—B203—Nb206 Систему ориентировочно изучил Уиппс [1]. Тройных соединений не обнаружено, указывается на больпше поля Ba6Nb4015 и BaNbaOe в тройной диаграмме, что позволяет получать кристаллы этих соединений даже из богатых борным ангидридом флюсов. Литература 1. VV 1) i p p s P. W., Joun». Solid State Chem., 4, № 2, 281, 1972. Li20—La203— Nb205 Кестигян и Бекебрид [1] получили монокристаллы LiLaN^O^ низкой симметрии, характерной для структуры «вольфрамовых бронз». Литература 1. Kestigian М., W. R. В е к е b г е d е, Mater. Res. Bull., 8, № 3, 319, 1973.
Дополнение 447 ВаО—ТЮ2—Nb205 Ито и Иваоаки [1 ] изучили частную систему ВаТЮ3—BaNb2Oe в субсоли- дусной области при 1250—1350°. Получено соединение BaeTLjNbgOgo и примыкающая к нему небольшая (~~ 10 мол. %) область «вольфрамовой бронзы». Л и те ра т у р л 1. 1 Loh Y., Н. 1 wasaki, Mater. Hes. Hull., 7, № 7, (Ш, 1972. La203—Eu203—Ta205 Пинаева с сотрудниками [1] изучили в субсолидусной области (1250°) системы разрез (LsL1_xEvLx)sTdi07t Обнаружено два типа твердых растворов: для х= 0—0.35 — со структурой веберита, изотипный La2Ta07, а для х= =0.6—1.0 — со структурой флюорита. Литература 1. Пинаева М. М., В. В. Кузнецов, А. Б. У с т и м о в и ч, Л. Д. Шульман, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 4, 625, 1973. CdO—Bi203—Ta205 Полученные кубические и ромбоэдрические пирохлоры [1] состава Cd^Bi.rTa^^Cd^TO,. Литература 1. Jeann G., В. R a v о a u, Compt. rend., 276C, № 10, 851, 1973. Ce203-Ti02-Nb205, Pr203-Ti02-Nb205, Nd203-Ti02-Nb205, Sm203—Ti02—Nb205, Eu203—ТЮ2—Nb205 Крылов с сотрудниками [1] показали, что в этих системах образуются соединения LnTiNbOe, имеющие электронную проводимость и являющиеся полупроводниками п-типа. Синтез осуществлялся соосаждением гидроокисей с последующим обжигом при 1340°. Литература 1. Крылов Е. И., А. К. Борисов, В. В. Казанцев, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 2, 269, 1973.
448 Дополнение SrO-Cr203-Ta208, SrO-Fe203-Ta2Ofi Накагава и Номура синтезировали Sr2CrTaOe [1] (перовскитового типа) при комнатной температуре кубической сингонии и SraFeTaOe [2 ] при комнатной температуре тетрагональной сингонии, переходящей при 250° в кубическую. Структура и эффект Мессбауера изучены в работе [3]. Л и т е р«тура 1. Nakagawa Т., S. Nomura, Journ. Phys. Soc. Japan, 21, № 7, 1468, 1966. 2. Nakagawa Т., S. Nomura, Japan Journ. Appl. Phys., 5, № 3, 678, 1966. 3. Nomura S., T. Nakagawa, Journ. Phys. Ghem. Solids, 30, № 2, 491, 1971. CrO-Cr203-Ta205 Массард с сотрудниками [1] изучили частную систему СгТааОв—СгТа04 в субсолидусной области (обжиг смесей Та2Об, Сг203 и Сг до 1000°). Установлено образование ограниченных взаимных твердых растворов: (1— х) СгТа2Ов—яСгТа04. Для 0 < х ^ 0.7 образуется твердый раствор со структурой моноклинного трирутила, для 0.45< х <, 1 — со структурой рутила. Литература 1. Massard P., J. С. Bernier, A. Michel, Journ. Solid State Chem., 4, № 2, 269, 1972. PbO—Ti02—Та2Об Система изучена Десгарденом с сотрудниками [1] в субсолидусной области. Обнаружена кубическая фаза типа пирохлора с широкой областью однородности, примыкающая к стороне РЬО—Та2Об (в точке, отвечающей составу РЬ1рБТа2Об>Б) и распространяющаяся к стороне PbO—TiOa до состава Pb1>876TiTaOe<376- Рассматриваемая фаза выражается общей формулой РЬ21аМ207_о, где M=Ti, Та, а изменяется в пределах от 0 до 0.80 ир — от 0.33 до 1.0. Литература 1. Desgardin G., M. Hervieu, В. Raveay, Bull. Soc. chim. France, № 6, 2121, 1970.
Дополнение 449 А1203—Cr203-Li20 Система изучалась [1] при постоянном отношении Сг208 : LiaO=4 : 1 и переменном содержании А1203. Выявлены две серии непрерывных твердых растворов: а-А1203— а-Сг203 и Li20 .• А1203—LigO • Cr203. Последние имеют структуру шпинели. Литература 1. Gismaru D., D. Monolescu, Rev. roum. chim., 15, № 2, 291, 1970. CuO—Ga203—Cr,03, ZnO—Ga203—Cr203, CdO—Ga203-Cr203 Омали и Кольмюллер [1] изучили частные системы 2RO • Ga203—2RO • • Ga203 • 2Сг203 в субсолидусной области (обжиг на воздухе), где образуются твердые растворы RGaCr2T02>6+3:r. В системе с CuO при х < 0.5 присутствуют шпинель и гексагональная фаза Cu+Cr202, при 0.5 < х < 0.83 — только шпинельная фаза. Для систем с ZnO и CdO отмечаются шпинельные фазы с некоторой областью гомогенности. Литература 1. Omaly J., R. К о h 1 m u 1 1 е г, Compt. rend., 270C, № 24, 1970, 1970. Li20—Fe203—Cr203 Изучена серия ферритов со шпинельной структурой состава Li20 • • (5— 2a:)Fe203 • 2яСг203, где я=0.00—1.70 [1]. В этой области составов выделены три типа кубических соединений, различающихся симметрией: 1) Р 4332 («=0.00—0.35), 2) Fdbm («=0.40—1.55), 3) FA3m (х=1.60—1.70). Литература 1. Dargel L., W. К и Ь е 1, Acta Phys. Polon, 41A, № 6, 689, 1972. CaO—Cr203—Сг03 Эль-Рафеи [1] показал, что соединение 9СаО -4Сг03 -Сг203 при плавлении подвергается обратимому фазовому превращению: 9СаО • 4Сг03 • Сг203^ ^>ЗСаО -Сг203+6СаО+302. Литература 1. Е 1 - R a f e i E. A.f Journ. Appl. Chem. Biotechnol., 21, № 9, 261, 1971. l/4 29 В. П. Барзаковский
450 Дополнение FeO—Fe304—Mo02 Абе [1 ] изучил систему в субсолидусной области при 1140° методом термогравиметрии и закалки, при давлении кислорода от Ю~12*7 до 10~7*8 атм. В двойной системе FeO—Мо02 установлены два соединения: шпинель 2FeO • Мо02 и 2FeO • ЗМо02 с искаженной гексагональной структурой. 2FeO • Мо02 образует непрерывный ряд шпинельных твердых растворов с Fe304, причем в результате некоторого растворения Мо02 в Fe304 (5 мол. %) образуется область тройных шпинельных твердых растворов. Отмечается, что в вюстите растворяется приблизительно 3.3 ат. % ионов Мо4+. Литература 1. А Ь е М., Mater. Res. Bull., 7, № 12, 1443, 1972. Li20—MgO-тМоОз, Na20—MgO—Мо03, K20—MgO-Mo03, Rb20—MgO—М0О3, K20—SrO—Mo03, Rb20—BaO—Mo03, K20—PbO—Mo03, Li20—Zr02—Mo03, Li20-НЮ2—Mo03 Трунов [1] синтезировал соединения Li2Mg2(Mo04)3, Na2Mg(Mo04)2, K«jMg2(Mo04)3, Rb2Mg2(Mo04)3, K2Sr(Mo04)2, Rb2Ba(Mo04)2, K2Pb(Mo04)2, Li10Zr2(MoO4)9, Li10Hf2(MoO4)9. Литература 1. T p у н о в В. К., Журн. неорг. хим., 16, № 2, 553, 1971. Li20—ZnO—Mo03, Na20—ZnO—Мо03, К20—ZnO—Mo03, К20—PbO—Mo03 Жикель с сотрудниками [3] получили соединения Zn3Mo209, ZnMo04, Li2Zn2Mo3012 (ромбической сингонии, плотность 4.40 г/см3), K2Zn2Mo3012 (моноклинной сингонии, плотность 3.80 г/см3). Буази и Жикель [2] получили инконгрузнтно плавящиеся соединения Na2ZnMo208 (614°, с полиморфным превращением при 552°) и Na2Zn2Mo209 (620°). Ефремов и Трунов [1] изучили частные системы Na2Mo04—ZnMo04 и К2Мо04—РЬМо04 методом рентгенофазового анализа. Обнаружены инкон- груэнтно плавящиеся соединения Na2Zn(Mo04)2 (620°, пространственная 2\ группа С — 1, Na2Zn4(MoO4)5(780°), K2Pb (Mo04)2 (820°) и Na2Zn2(Mo04)3 (в твердом состоянии распадается при 575°, пространственная группа Рпта),
Дополнение 451 Литература 1. Ефремов В. А., В. К. Трунов, Журн. неорг. хим., 17, № 7, 2034, 1972. 2. Bouaziz R., С. G i с q u е 1, Compt. rend., 274C, № 2, 172, 1972. 3. G i с q и е 1 С, М. Mayer, G. Perez, R. Bouaziz, Compt. rend., 275C, № 4, 265, 1972. Li20—A1203—Mo03, Na20—A1203—М0О3, K20—A1203—Mo03, Rb20—A1203—Mo03, Cs20—A1203—Mo03, Li20—Ga203-Mo03, Li20—ln203—Mo03, Li20—Sc203—Mo03, Na20-Sc203—Mo03, K20—Sc203—Mo03, Li20—Cr203—Mo03, Na20—Cr203—Mo03, K20—Cr203—Mo03, Rb20—Cr203—Mo03, Cs20—Cr203—Mo03, Li20—Fe203—Mo03, Na20—Fe203—Mo03, K20-Fe203—Mo03, Rb20—Fe203—Mo03, Cs20—Fe203-Mo03 Изучались частные системы Me-MoC^— R2(Mo04)3. Были обнаружены соединения четырех типов: Me6R(Mo04)4, Me3R(Mo04)3 ромбической сингонии, Ме^2(Мо04)4 и MeR(Mo04)2 гексагональной сингонии. Свойства полученных соединений приведены в таблице. Свойства некоторых двойных молибдатов Соединение 1л3А1(Мо04)з [2, 5] LiAl(Mo04)2 [2, 5] NaAl(Mo04)a [5] КбА1(Мо04)4 [5] КА1(Мо04)2 [5] Rb6Al(Mo04)4 [5] RbAl(Mo04)2 [5] CsAl(Mo04)2 [5] Li3Ga(Mo04)3 [2] LiGa(Mo04)2 [2] Li3ln (Mo04)3 [2] Li3Sc(Mo04)3 [2] LiSc(Mo04)2 [3] NaSc(Mo04)2 [3] KSc(Mo04)2 [3] Li3Cr(Mo04)3 [1, 5] ' LiCr(Mo04)2 [1, 5] Na3Cr(Mo04)3 [4, 5] NaCr(Mo04)2[4, 5] K5Cr(Mo04)4 [4] Плавление, °G конгруэнтное 665 770 — — — — — — 670 675 768 786 820 940 1000 — — — — __ инконгру- энтное — — — — — — — — — — — — — — 740 820 600 760 500 Сингония Ромбическая Гексагональная » — Гексагональная » » » — — — — Моноклинная » » — Гексагональная — 29 'И- П. Блрлакоигмшн
452 Дополнение П родолжение Соединение К8Сг(Мо04)3 [4] КСг(Мо04)2 [4] Rb6Cr(Mo04)4 [4] Rb3Cr(Mo04)3 [4] RbGr(Mo04)2 [4] Cs5Cr(Mo04)4 [4] Gs3Cr(Mo04)3 [4] GsCr(Mo04)2 [4] Li3Fe(Mo04)3 [2, 5] LLFe^MoO,), [2] LiFe(Mo04)2 [2, 5] NaFe(Mo04)2 [5] KFe(Mo04)2 [5] RbFe(Mo04)2 [5] GsFe (Mo04)2 [5] Плавление, °С конгруэнтное — — — — — — — 750 742 780 — — — — ннконгру- энтное 535 780 525 575 770 415 525 750 — — — — — — — СПНГОНИЯ — — — — — — — Ромбическая — Гексагональная » » » » Литература 1. Бутуханов В. Л., Е. И. Гетьман, М. В. Мохосоев, Журн. неорг. хим., 17, № 4, 1169, 1972. 2. Клевцов П. В., Кристаллография, 15, № 4, 797, 1970. 3. Комиссарова Л. Н., В. К. Трунов, Н. П. А н о ш и н, Л. А. Нестерова, В. М. Шацкий, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 5, 1025, 1970. 4. М о х о с о е в М. В., В. Л. Бутуханов, Е. И. Гетьман, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 10, 1868, 1972. 5. Т р у н о в В. К., В. А. Ефремов, Журн. неорг. хим., 16, № 7, 2026, 1971. Li20—Y203—Mo03 Козеева и Клевцов [1] кристаллизацией из расплава получили Li7Y3(Mo04)8, устойчивый до 735°, с плотностью 4.13 г/см3. Литература 1. Козеева Л. П., П. В. Клевцов, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1328, 1972.
Дополнение 453 Li20—La203—Mo03 Клевцов с сотрудниками [1 ] гидротермальным методом при 550° получили новую ромбическую модификацию LiLa(Mo04)a, переходящую при 730° в тетрагональную типа шеелита. Литература 1. Клевцов П. В., В. И, Протасова, Л. 10. X а р ч е н к о, Р. Ф. К л е в ц о в а, Кристаллография, 18, № 4, 833, 1973. СаО—La203—Мо03, СаО—Рг203—Мо03, СаО—Nd203—Мо03, СаО—Sm203—Мо03 СаО—Eu203-Mo03, SrO—La203—Мо03, SrO—Рг203—Mo03, SrO—Nd903—Mo03, SrO—Sm203—Мо03, SrO—Eu203—Mo03, CdO—La203—Mo03, CdO—Pr203—Mo03, CdO—Nd203—Mo03, CdO—Sm203—Mo03, CdO—Eu203—Mo03, PbO—La203—Mo03, PbO—Pr203—Mo03, PbO—Nd203—Mo03, PbO—Sm203—Mo03, PbO—Eu203—Mo03 Фори [1] путем твердофазового синтеза (1000° для систем с GdO и РЬО и 1300° для систем с СаО и SrO) получил соединения Ca[Sr]Ln9Mo4022 и Cd[Pb]Ln4Mo3016 со структурой флюорита (GaF2). Для систем с GdO были получены соединения такой же формулы и с остальными лантанидами, включая иттербий. Литература 1. Faurie J.-P., Bull. Soc. chim. France, № 11, 3865, 1971. СаО—La203—Mo03, SrO—La203-Mo03, CdO—La203-Mo03 Фори и Кольмюллер [1] синтезировали соединения CaLaeMo4038, SrLaeMo4022, GdLa4Mo3Ole и показали, что соединения указанных формул могут быть получены и с другими лантанидами. Литература 1. Faurie J.-P., R. К о h 1 m u 11 е г, Rev. chim. minerale, 8, № 2, 241, 1971. 39*
454 Дополнение Na20—Y203—Mo03, K20—Y903—Mo03, Na20-Nd203—Mo03, K20—Gd203—Мо03 Изучались частные системы R2Mo04—Ln2(Mo04)3. Мохосоев с сотрудниками [1] получили соединения NaLn(Mo04)2 и Na5Ln(Mo04)4. Савельева с сотрудниками [2] получили соединения: KY(Mo04)2, плавится инконгруэнтно при 975°, испытывает полиморфное превращение при 540°; K8Y2(Mo04)7, плавится инконгруэнтно при 715°, полиморфное превращение при 470°; KGd(Mo04)2, плавится инконгруэнтно при 1005°, имеет три модификации с точками перехода 885 и 545°; K8Gd2(Mo04)7, плавится инконгруэнтно при 750°, полиморфное превращение при 400°. Литература 1. М о х о с о е в М. В., Е. И. Г е т ь м а н, Л. Ф. Т е т ю х и н а, Журн. неорг. хим., 17, № 7, 2058, 1972. 2. С а в е л ь е в а М. В., И. В. Ш а х н о, В. Е. Плющев, С. С. Антонов, Журн. неорг. хим., 15, № 3, 835, 1970. Na20—Eu20.,—MoOs, К20—Eu203—Mo03, Rb20—Eu203—Мо03, Cs20—Eu203—М0О3 Частные системы R2Mo04—Eu2(Mo04)3 изучены Савельевой с сотрудниками [1]. Получены соединения: Na8Eufl(Mo04)7, инконгруэнтное плавление при 680°; NaEu(Mo04)2, конгруэнтное плавление при 1180°, при 1100° растворяет около 20 мол. % Eu2(Mo04)3; K6Eu(Mo04)4, инконгруэнтное плавление при 765°; КЕиДОоО^, конгруэнтное плавление при 1000°; Rb6Eu(Mo04)4, инконгруэнтное плавление при 715°; RbEu(Mo04)2, конгруэнтное плавление при 1000°; CsEu(Mo04)2, конгруэнтное плавление при 1030°. Литература 1. Савельева М. В., И. В. Ш а х н о, В. Е. Плющев, О. М. К у п е р м а н, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 4, 632, 1973. Li20—Lu203—Mo03, Li20—Tu203—Mo03, Li20—Tb203—Мо03, Li20—Yb203—Mo03, Na20—Lu203—Mo63, Na20—Ti^CX,—Mo03, Na20—Tb203—Mo03, Na20- Yb203—Mo03, K20—Lu203—Mo03, K20—Tu203—Mo03, K20—Tb203—Mo03, K20-Yb203-Mo03 Савельева с сотрудниками [1] изучили частные системы R2Mo04—- La2(Mo04)3 кристаллизацией расплавов. Получены соединения RLn(Mo04)a шеелитовой структуры (см. таблицу).
Дополнение 455 Свойства некоторых двойных молибдатов редкоземельных элементов Соединение LiLu(Mo04)2 LiTu(Mo04)2 LiTb(Mo04)2 LiYb(Mo04)2 NaLu(Mo04)2 NaTu(Mo04)2 NaTb(Mo04)2 NaYb(Mo04)2 KLu(Mo04)2 KTu(Mo04)2 * KTb(Mo04)2 KYb(Mo04)2* Плавление, °С конгруэнтное — 1030 952 1050 1095 1095 — — — — инконгру- энтное 865 955 — — — — — 1080 1050 1000 1000 1025 Полиморфные превращения, °С 400—500; два 400—500; два 400—500; два 400—500; два 580 580 580 505, 580 535, 820 535 535 920 Показатели светопреломления iV* 2.040 2.040 ! 2.040 2.040 2.040 2.040 2.040 2.040 1.939 1.953 1.990 1.946 Np 2.040 2.040 2.040 2.040 2.010 2.020 2.040 2.010 1.869 1.876 1.887 1.873 * Изоструктурыо KY(MoQ4)! Литература 1. Савельева М. В., И. В. Ш а х н о, В. Е, Плющев, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 9, 1665, 1970. CdO—Се02—Мо03, CdO—Mo02—Мо03 Реституито и Фори [1 ] изучили частные системы CeOo—CdMo04 и Мо02— CdMo04 в субсолидусной области, исходя из смесей CdO, Ce02, MoOs и Мо, обжигаемых в запаянных кварцевых трубках при 1000°. Установлены взаимные ограниченные твердые растворы: в первой соответственно 6 мол. % СеОа и 4 мол. % CdMo04, во второй — 3 мол. % Мо02 и 10 мол. % CdMo04. Литература 1. Restituito F., J.-P. F a u г i с, Compt. rend., 276C, № 9, 783, 1973.
456 Дополнение Li20—ТЮ2—Mo03, Li20—Zr02—M0O3, Li20—НЮ2—М0О3 Клевцов и Золотова [1] кристаллизацией расплавов синтезировали ромбические [типа Li3Fe(Mo04)3] соединения Li2Ti(Mo04)3, Li2Zr(Mo04)3 и Li2HF(Mo04)3, пнконгруэнтно плавящиеся при температуре 610, 645 и 660° соответственно. Литература 1. Клевцов П. В., Е. С. Золотова, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 1, 79, 1973. Bi203—Ti02—M0O3 Смолянинов с сотрудниками [1] изучили частную систему Bi4Ti3012— Bi2MoOe в субсолидусной области. Обнаружены непрерывные твердые растворы, распадающиеся ниже 325° с образованием соединения 2Bi4Ti3012 • • 3Bi2MoOe. Плотность крайних членов и соединения составляет 8.1, 7.3 и 7.4 г/смЗ соответственно. Литература 1. Смолянинов Н. П., О. Б. Б о ч к а р е в а, С. С. М а р е н и ч, А. И. Арбузова, Журн. неорг. хим., 16, № 8, 2299, 1971. Li20—Th02—M0O3, Na20—Th02—М0О3, K20—Th02—Мо03 Трунов и Бушуев [1J синтезировали соединения Na4Th(Mo04)4 и Na2Th(Mo04)3 со структурой шеелита и Li2Th4(Mo04)9 кубической сингонии. Торе [2] методом дифференциально-термического анализа изучил частные системы R2Mo04—-Th(Mo04)2. Получены инконгруэнтно плавящиеся соединения Li2Th4(Mo04)9 (1010°), Na4Th(Mo04)4 (818°), Na2Th(Mo04)3 (888°), K8Th(Mo04)e (737°), K2Th(Mo04)3 (780°) и K4Th(Mo04)4 (700°). Литература 1. Трунов В. К., Н. Н. Бушуев, Радиохимия, И, № 2, 245, 1969. 2, Thoret J., Compt. rend., 273C, № 21, 1431, 1971. U20—Mo02—M0O3 Po с сотрудниками [1] изучили систему в субсолидусной области, обжигая смеси Li2Mo04, Mo02 и Мо03 при 600° в герметизированных золотых трубках. Получено два соединения типа «вольфрамовой бронзы»: дискретное
Дополнение 457 Li0 9Moe017, изотипное Na0,9Mo6O17j с деформированной перовскитовой структурой, и обладающее областью гомогенности Ыд.Мо03 в пределах 0.31 < х < ^0.39 с моноклинными кристаллами. Литература 1. Rouu J.-M., С. Fouassier, Ch. Gleitzer, M. Р а г m о n- tier, Bull. Soc. chim. France, № 2, 479, 1970. Li20—Np02—Mo03, Na20—Np02—М0О3, Li20-Pu09—Mo03, Na20—Pu02—М0О3 Изучались частные системы R2Mo04—Np(Mo04)2 [I] и R2Mo04— Pu(Mo04)2 [2] методом термического анализа. Обнаружены соединения: Li4Np(Mo04)4, конгруэнтно плавящееся при 647°; Na4Np(Mo04)4 и Na2Np(Mo04)3, инконгруэнтно плавящиеся при 704 и 736° соответственно; Li4Pu(Mo04)4, плавящееся конгруэнтно при 630°, имеющее полиморфное превращение при 510°; Na4Pu(Mo04)4 и Na2Pu(Mo04)3, плавящиеся инконгруэнтно при 708 и 714° соответственно. Все соединения имеют тетрагональную шеелитовую структуру. Литература 1. Pages A., W. Freundlich, Journ. Inorg. NucL Chem., 34, № 9, 2797, 1972. 2. Tabuteau A., A. Pages, W. Freundlich, Mater. Res. Bull., 7, № 7, 691, 1972. K20—P205—M0O3, K20—P205—W03 Изучены частные системы KP03—Мо03 и KP03—W03 [1]. В первой системе обнаружены соединения К20 • РаОб • Мо03, К20 • Р2Об -2Мо03 и К20 • Р205 ■ 6Мо03, плавящиеся конгруэнтно без разложения при 702, 716 и 640°; показатели преломления соответственно: Ng= 1.684, Np=1.606; ATg=1.711, tfp=1.669; Ng=Np=l.Q00; плотность 2.943, 3.250, 3.665 г/см3. В системе KP03—W03 обнаружены соединения К20 • Р2Об -W03 и К20 • Р2Об- ♦4W03. Первое плавится без разложения при 750°, второе с разложением при 740°. Соединения К20- Р2ОбМо03 и К20- Р2Об- W03 образуют непрерывный ряд твердых растворов. Литература 1. Семенякова Л. В., И. Г. Кокаровцева, Журн. неорг. хим., 18, № 11, 3068, 1973.
458 Дополнение Li20—V205—Mo03 (I), Na20—V205—Мо03 (II), K20—V206—MoO, (III), Rb20—V205—М0О3 (IV), Cs20-V206-Mo03 (V), Ag20-V205-Mo03 (VI) Изучались частные системы RV03—Мо03 в субсолидусной области (обжиг при 350—500° для систем с ванадием и при 900° для систем с ниобием, в атмосфере кислорода). Обнаружены соединения общей формулы R^V^Mo^^Oa- В системах I, II, III и IV [3] обнаружены моноклинные фазы с областями гомогенности: 0.42 < х < 0.50, 0.35 ^ х ^ 0.50, 0.38 ^ х ^ 0.41, 0.44 < < х < 0.50 соответственно. В системе III обнаружена еще гексагональная фаза, 0.11 < х ^ 0.14 [2]. В системах IV [2] и V [2] обнаружены гексагональные фазы: 0.12 < х ^ 0.14 и 0.12 ^ х < 0.14. В системе V Волков с сотрудниками [1] установили образование четырех соединений: а-фаза, я=0.125; р-фаза, ^=0.25; гФаза> 0-375 < х < 0.40; 5-фаза, 0.50 ^ х ^ 0.55; показан инконгруэнтный характер плавления этих фаз (соответственно при 686, 496, 444 и 394°). Литература 1. В о л к о в В. Л., Г. А. Тихонова, Е. В. Т к а ч е н к о, А. А. Фотиев, Журн. неорг. хим., 17, № 10, 2806, 1972. 2. Darriet В., J. G а 1 у, Compt. rend., 273C, №18,1173,1971. 3. Galy J., J. Darriet, B. Darriet, Compt. rend., 264C, № 17, 1477, 1967. Li20—Nb206—М0О3, Li20—Та2Об—M°03, Li20—Nb205—W03, Li20-Ta206-W03 Блассе и Паув [1] в частных системах LiNbOs—Мо03 и LiTaOs—М0О3 получили гомогенную фазу со структурой гексагонального LiNbOa, распространяющуюся от 0 до 10 и 20 мол. % Мо03 соответственно. В системах LiNb08—W03 и ЫТа08—W03 обнаружена гомогенная фаза со структурой LiNb03 в интервале от 0 до 50 и 30 мол. % W03 соответственно. Получено соединение LiNbWOe, имеющее две модификации: гексагональную и тетрагональную типа трирутила. Литература 1. В 1 as s e G., A. D. M. D e Pauw, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 32, № 12, 3960, 1970. Li20—Cr03—Mo03, Na20—Cr03—Mo03, K20—Cr03—Mo03, Cs20—Cr03—Mo03 Мохосоев с сотрудниками [1] изучили частные системы R2Cr04—МоОа методом термогравиметрии. Получены соединения, плавящиеся конгруэнтно: Na2Cr04 • Мо03 (475°), К2Сг04-Мо03 (425°) и С&>Сг04 -2Мо03 (360°). Для системы с LiaO уже при 330° образуется соединение Li3Cr(Mo04)3 с трехвалентным хромом.
Дополнение 459 Литература 1. М о х о с о е в М. В., Е. И. Г е т ь м а н, В. Л. Б у т у х а н о в, В. Г. П и ц ю г а, И. Ф. К о к о т, Журн. неорг. хим., 18, № 4, 1011, 1973. Rb20—Mo03—S03, Cs20—Mo03—S03 Мохосоев с сотрудниками [2] изучили частные системы Rb2[Cs2]S04— Мо08 методом дифференциально-термического анализа. Обнаружены конгруэнтно плавящиеся соединения Rb2S04-2Mo03 (550°), Cs2S04-2Mo03 (575°), CsgSC^ 'MoOg (560°). Аналогичные системы с литием, натрием и калием изучены Кокот с сотрудниками [1 ]. Литература 1. Кокот И. Ф., М. В. Мохосоев, Н. Г. Кисель, Изв. высш. учебн. завед., Цветн. металлургия, № 1, 87, 1970. 2. М о х о с о е в М. В., И. Ф. Кокот, В. И. Л у ц ы к, Журн. неорг. хим., 18, № 1, 209, 1973. MgO—Mo02—W02, ZnO—Mo02—W02, MnO—Mo02—W02, FeO—Mo02—W02, CoO—Mo02—W02 Турн и Ческлеба [1] изучили частные системы Me2Mo308—Me2W?08 в субсолидусной области (обжиг смеси вольфраматов и молибдатов с молибденом и вольфрамом). Обнаружены ограниченные гексагональные твердые растворы на основе молибдитов общей формулы M^Og.^W'^О*. Предельные значения коэффициента х (для 1000—1200°) для системы с MgO — 0.2, с ZnO — 2.05, с МпО — 0.3, с FeO — 0.4, с СоО — 0.26. Литература 1. Tourne M. G., Н. С z e s k 1 е Ь a, Compt. rend., 271C, № 2, 136, 1970. Li20—Na20—W03, Li20—B203—W03, Na20—В203—W03 Частная система Na2(B02)2—Na2W04 является эвтектической (690°, 9 мол. % Na2(B02)2). В системах Li2(B02)2—Li2W04 и Li2W04—Na2W04 имеются инконгруэнтно плавящиеся соединения Li2(B02)2- 3Li9W04 (710°) и Li2W04-3Na2W04 (511°) [1].
460 Дополнение Литература 1. Л а р и н а Р. А., А. Г. Бергман, А. И. К и с л о в а, Е. И. Коробка, Журн. неорг. хим., 17, № 7, 2056, 1972. CaO—BaO—WO, Крайдлер [2] изучил систему в субсолидусной области (1200 и 1400°). Получено новое соединение 2ВаО -W03, конгруэнтно плавящееся при ~ 1660°, имеющее три модификации с точками перехода 1490 и 1385°. Обнаружено только одно тройное соединение CaBa2WOe. Иных соединений, например, описанных в [1 ], не обнаружено. В частной системе CaW04—BaW04 установлены взаимные ограниченные твердые растворы шеелитового типа, содержащие при температуре эвтектики 1340° соответственно 18 мол. % CaW04 и 3.5 мол. % BaW04. На основе GaBa2WOe образуются твердые растворы (в сторону Ca3WOe) до состава Са, i4Bax 8eWOe. В Ba3WOe растворяется около 2.7 мол. % Ca3WOe (при 1200*). Литература 1. Маклаков А. А., Е. П. О с т а н ч е н к о, Журн. структурн. хим., 1, № 2, 178, 1960. 2. Kreidler E. R., Joura. Amer. Ceram. Soc, 55, № 10, 514, 1972. SrO—BaO—W03 Ковба с сотрудниками [1] изучили частную систему Ba3WOe—Ba2SrW06 в субсолидусной области при 1250°. Установлен непрерывный ряд твердых растворов различной структуры с фазовыми переходами второго рода: от Ba3WOe до Ba2.96Sr0 06WOe, симметрия решетки ромбическая; Ba29Sr0 xWOe имеет тетрагональную решетку; от Ba285Sr0 16WOe до Ba2>25Sr0<76WO6 — кубическая решетка со сверхструктурой при Ba2.2Sr08WO6, переходящая в моноклинную. Литература 1. Ковба Л. М., Л. Н. Лыкова, Н. Н. Шевченко, Журн. неорг. хим., 16, № 8, 2154, 1971. k2o-b2o3-wo3 Бергман с сотрудниками [1 ] изучили систему методом термического анализа. Получено соединение ЗК20 -ЗВ2Оз 4W03. Обнаружена значительная область расслаивания, находящаяся в центральной части тройной диаграммы в поле K20-W03.
Дополнение 461 Литература i.Beprbia'H А-.- Г., В. Л. Волков, В. Т. Мальцев, Журн. неорг. хим., 18, № 4, 1087, 1973. Li20—A1203—W03, Li20—iKjO-f-W03, Na20—ln203—W03, K20—ln203—W03, Rb20—ln203—W03, Cs20—ln903—W03, Na20—Y203—W03, K20—Y203—W03, Li20—Sc203—W03, Na20—Sc203—W03, K20—Sc203—W03, Rb20-Sc203—W03, Cs20—Sc203—W03 Изучались частные системы Me2W04—R2(W04)3 дифференциально-термическим методом. Полученные соединения и их свойства приведены в таблице. Свойства некоторых двойных вольфраматов Соединение LiAl(W04)2 [8] LiIn(W04)2 [4] NaIn(W04)2 [1, 4] Ji3ln(W04)8 [4] Kln(W04)2 [4] Rb3In(W04)3 [9] RbIn(W04)2 [3, 9] Rb5In(W04)4 [3] CsIn(W04), [3] Na6Y(W04)4 [2] NaY(W04)2 [2] KY(W04)2 [6] LiSc(W04)2 [5, 7] NaSc(W04)2 [5, 7] K3Sc(W04)3 [5] * KSc(W04)2 [5, 7] Rb3Sc(W04)3 [5] RbSc(W04)2 [5] Cs3Sc(W04)3 [5] GsSc(W04)2 15] Плавление. °G 1 конгруэнтное — — — — — 980 675 1055 — 1210 | — 1 — — — — — — — — инконгру- знтное 905 1100 1000 750 920 — — — 756 — — 980 840 805 1150 790 1200 850 1250 Полиморфные превращения, °С 645 — — — — 600 725, 795, 850 985 — — — 890 720, 770 — — | — — 1 — Сингония Моноклинная — Моноклинная — — — — — Кубическая высо- котемператур- 1 пая ~~ — — Моноклинная » — Моноклинная — — — — Плотность, г/см3 5.71 6.38 7.14 4.70 5.744 — — — — — — — — — — — — — * На основе K2W04 твердые растворы до 1 мол.% Sc2(W04)3.
462 Дополнение Литература 1. А в а е в а И. Г., В. Б. Кравченко, Т. Н. К о б ы з е в а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 3, 586, 1972. 2. Гижинский А. Р., Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1326,1972. 3. Ефремов В. А., В. К. Трунов, Ю. А. В е л и к о д н ы й, Журн. неорг. хим., 16, № 4, 1052, 1971. 4. К а р п о в В. Н., И. Б. Короткевич, М. М. Минкова, О. В. Сорокина, Журн. неорг. хим., 18, № 5, 1341, 1973. 5. К а р п о в В. Н., О. В. Сорокина, Журн. неорг. хим., 18, № 6, 1663, 1973. 6. К о з е е в а Л. П., П. В. К л е в ц о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 11, 1958, 1972. 7. Комиссарова Л. Н., В. К. Трунов, Н. П. А н о ш и н а, Л. А. Нестерова, В. Т. Ш а д к и н, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 5, 1025, 1970. 8. М о х о с о е Bj^M. В., Е. И. Г е т ь м а н, Р. Н. Исакова, С. А. Павлова, Журн. неорг. хим., 17, № 7, 1920, 1972. 9. П а в л о в а С. А., М о х о с о е в М. В., Г е т ь м а н Е. И., Журн. неорг. хим., 17, № 1, 154, 1972. Li20—La003—W03 (I), Na20-La203-W03 (II), Cs20—La263—W03 (III), Na20-Nd203-W03 (IV), Cs20—Nd203—W03(V), Li20-Sm203—W03 (VI), Li20—Tb203—W03 (VII), Na20-Tb203-W03 (VIII), Li20-Dy203-W03 (IX), Na20-Er203-W03 (X), Li20—Yb203—W03 (XI) Изучались частные системы Me2W04—Ln2(W04)3. В системах I и VI [З] установлены соединения LiLn(W04)2 и три вида твердых растворов: на основе Ln2(W04)3 (в двух модификациях для La2(W04)3 с точкой перехода 1000°), предельная концентрация LiLn(W04)2 около 10 мол.%; на основе LiLn(W04)2 и на основе фазы \л1±гхЬщТх{У^О^ь. В системах II, IV и VIII [7] получены соединения NaLn3(W04)5 и три типа твердых растворов: на основе NaLn(W04)2, NaLn3(W04)6 (с лантаном — в двух модификациях) и Ln2(W04)a (в двух модификациях). В системах III [5] и V [4] получено CsLa(W04)2, инконгруэнтно плавящееся при 1050°, полиморфное превращение при 420°, и CsNd(W04)2 (обжиг при 1000°). В системах VII и IX [3] получены соединения LiTb6(W04)8 и LiDy6(W04)8, распадающиеся при "нагревании в твердом состоянии при 885 и 935° соответственно, а также твердые растворы 1) на основе LiLn(W04)2 в двух модификациях, 2) на основе Ln2(W04)3 в двух модификациях и 3) общего состава Lii±sxLn3To:(w^4)6- в системе X [7] обнаружены NaEr(W04)2 и Nab26Er2.92(W04)6, распадающееся в твердом состоянии выше 850°, в системе XI [2] — LiYb(W04)2 (инконгруэнтное плавление при 1000°) и LiYb6(W04)8, распадающийся в твердом состоянии при 865°. Изучены также [6] рубидиевые и цезиевые системы с Ln=Pr, Tb и Ег. Гижинский с сотрудниками [1] определили показатели светопреломления монокристаллов NaY(W04)2 и NaLa(W04)2 для длин волн от 691 до 472 ммк. Nj_C равен для обеих соединений 1.94, а N || С для NaY(W04)2 изменяется с уменьшением длины волны от 1.95 до 1.96 и для NaLa(W04)2 — от 1.95 до 1.98.
Дополнение 463 Литература 1. Г и ж и н с к и й А. Р., И. А. Брызгалов, И. А. Г р и б и н а, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 12, 2219, 1972. 2. Е в д о к и м о в А. А., В. К. Трупов, Журн. неорг. хим., 18. № 11, 3157, 1973. З.Евдокимов А. А., В. К. Трунов, В. И. Слицын, Докл. АН СССР, 207, № 6, 1409, 1972. 4. Новикова Э. М., А. А. М а й е р, Изв. АН СССР, Неорг. матор., 9, № 3, 424, 1973. 5. Н о в и к о в а Э. М., А. А. М а и е р, О. Я. Табученко, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 5, 874, 1973. 0. Р ы б а к о в В. К., В. К. Трунов, Журн. неорг. хим., 18, № 11, 3152, 1973. 7. Т г о u n о v V. К., A. A. Evdokimov, Rev. haut. temper, refract., 10, № 2, 109, 1973. SrO—Nd203—W03 Рябуха с сотрудниками [2] показали, что в частной системе SrW04— Nd2(W04)3 образуются твердые растворы на основе SrW04 до 50 мол.% Nd«(W04)3- Синтезировано соединение SrNde(WO4)i0, изоструктурное NaNd3(W04)6, описанному Ковбой с сотрудниками [1]. Литература 1. Ковба Л. М., И. Е. Муравьева, В. К. Трунов, Докл. АН СССР, 175, № 10, 1290, 1967. 2. Р я б у х а А. А., М. В. М о х о с о е в, Г. Н. Бутузов, Е. И. Г е т ь м а н, В. И. Кривобок, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 9, № 2, 265, 1973. Li20—Fe203—W03 Кристаллографическое исследование соединения LiFe(W04)2 показало [1], что оно изоструктурно с вольфрамитом (Fe, Mn)W04; простран- 2 ственная группа С — ; температура плавления 1035°. Литература 1. К л е в ц о в П. В., Р. С. К л е в ц о в а, Кристаллография, 15, № 2, 294, 1970.
464 Дополнение PbO—Ge02—W03 Бергман с сотрудниками [1] изучили систему методом термического анализа. В двойной системе PbO—Ge02 обнаружено четыре соединения, плавящихся конгруэнтно: ЗРЬО- Ge02 (720°), 3PbO-2GeOa (744°), PbO-Ge02 (792°) и PbO -4Ge02 (1000°). Соединение 15PbO-3Ge02 ■ 2W03 плавится конгруэнтно при 711°. Значительная область, прилегающая к стороне Ge02— W0;1, характеризуется ликвацией расплавов. Л и т е р а т у р а 1. Бергман А. Г., 3. Н. М а ч а в а р и а н и, В. Т. Мальцев, Жури, неорг. хим., 17, № 11, 3106, 1972. CdO—Ti02—W03 Матсуока с сотрудниками [1] синтезировали Cd2TiW07 пирохлорной структуры (обжиг при 1100°). Получить двойные вольфраматы кадмия с другими элементами вместо титана, например Zr, Al, Fe и т. д., не удалось. Литература 1. Matsuoka Т., Y. M a t s u о, Н. Sasaki, S. II а у a k a w a, Journ. Amer. Cerara. Soc, 55, № 2, 106, 1972. Li20—Zr02—W03, Li20—Hf02—W03 Бушуев и Трунов [1] получили конгруэнтно плавящиеся соединения Li2Zr(W04)3 (880°) и Li2Hf(W04)3 (885°), существующие в двух модификациях моноклинной сингонии. Диаграммы плавкости этих соединений с Li2W04 имеют простые эвтектики соответственно 90 и 87 мол.% Li2W04 и 710 и 705°. Литература 1. Бушуев Н. Н., В. К. Трунов, Журн. неорг. хим., 16, № 1, 261, 1971. Na20—Th02—W03 Бушуев и Трунов [1] построили диаграмму плавкости частной системы Na2W04—Na2Th(W04)3. Получено соединение Na4Th(W04)4, плавящееся инконгруэнтно при 885°.
Дополнение 465 Л итератуpa 1. Б у ш у е в Н. Н., В. К. Трунов, Радиохимия, 12, № 2, 411, 1970. Sn02—W02—W03 Стидмен [1], нагревая Sn02, W03 и металлический вольфрам в эвакуированной кварцевой трубке, получил тетрагональные Sn0tllWO8 и Sn025WO3, относящиеся к олово-вольфрамовым бронзам. Литература 1. Steadman R., Mater. Res. Bull., 7, № 10, 1143, 1972. K20—V905—W03 (I), Rb90—V205—W03 (II), Cs,0—V205—W03 (III), K26—Nb205—W03 (IV), КЬД)—Nb9(X—WO, (V), Cs90—Nb205—WO,(VI), Tl26—Nb265—W03 (VII), Tf20—Ta205-W03 (VIII) Изучались частные системы MeR03—W03. Обнаруженные фазы онисы- ваются общей формулой Me^R^W^^Os. Для системы I [3] установлены две фазы: а при 0.56 s$ х ^ 0.6 и моноклинная р при 0.70 < х < 0.75; для системы IV [3] — фазы Н при 0.20 < х < 0.33, кубическая типа пирохлора при 0.50 ^ х < 0.55 и фаза Q для я=0.67; для систем И, III, V, VI [2] установлена гексагональная фаза с областями гомогенности соответственно 0.24 ^ х ^ 0.31, 0.25 < х < 0.31, 0.25 < х < 0.33, 0.25 < х < 0.33. Для систем VII и VIII [1, 4, 5] пирохлорная фаза имеет область гомогенности 0.50 ^ х < 70 (для 750°). Литература 1. Allais G., С. Michel, В. Raveau, Gompt. rend., 274C, № 19, 1625 1972 2. D а г г i'e t В., J. G a 1 y, Compt. rend., 273C, № 18, 1173, 1971. 3. Darriet В., M. Rat, J. G a 1 y, Compt. rend., 271C, № 21, 1324, 1970. 4. Michel C., B. Raveau, Gompt. rend., 268C, № 4, 323, 1969. 5. M i с h e 1 G., B. Raveau, Mater. Res. Bull., 8, № 4, 451, 1973.
466 Дополнение TJ20-Ta208-W03 Изучено распределение таллия по двум кристаллохимическим позициям в кубической ячейке нестехиометрического пирохлора состава TWTa^W^O,, где 0 ^ х ^ 1 [1]. Литература 1. М ] с Ь е 1 С, В. Ravcau, Mater. Res. Bull., 8, № 4, 451, 1973. Bi203-Ta205-W03 Ле Парментье и Раво [2] изучили систему «Bi'/3Ta03»—Ta206—W03 в субсолидусной области. Получено соединение Biooe(W0 82ТаоЛ8)03 типа перовскита, изотипное LnxW03, и «вольфрамовая бронза» переменного состава, распространяющаяся от участка на стороне Ta206—W03: (WO)y •(W1_4^Ta^)03l где 0.08 < у < 0.15, к стороне Bia08—Та2Ов. Дешанвр с сотрудниками [1 ] изучили частную систему Bi2(W04)3— Ta2W08 (обжиг при 940°). Получена метастабильная фаза Bi1^a.(Ta1+a.W2_a.)O10_22r гексагональной сингонии. Детально изучена структура предельного члена BiTaW2O10. Литература 1. Deschanvres A., L. Le Parmentier, В. Raveau, Bull. Soc. chim, France, № 10, 3459, 1971. 2. Le Parmentier L., B. Raveau, Bull. Soc. chim. France, № 8, 2874/1971. SrO— Nb205—W03 (I), SrO—Ta205—W03 (II), BaO—Nb205—W03(III) Дешанвр с сотрудниками [2] изучили часть систем, например SrTa2Oe— Та2Об—W03, методом твердофазового синтеза (прокаливание смесей окислов при 1200—1400°). Обнаружены гомогенные фазы, изотипные тетрагональным «вольфрамовым бронзам». В системе I эта фаза распространяется от участка на стороне Nb206—W03 между 9Nb206-16W03 и 2Nb205-7W03 до точек соответственно 2SrO -5Nb20£ и Srn[WO][Nb38W2]O120, в системе II — от участка между 9Ta206-16W03 и 2Ta206-7W03 до участка между Sr03[TaOl0.133TaO3 и SrTa2Oe. В системе III гомогенная фаза выражается формулой Вао.з(МО)олззМ03, где M=Nb и W в различном соотношении. Дешанвр с сотрудниками изучили также аналогичные ниобато- и танталатовольфрамовые системы с К [3] и Ag [1].
Дополнение 467 Литература 1. Deschanvres A., G. Desgardin, В. Raveau, Compt. rend., 267C, № 21, 1798, 1968. 2. Deschanvres A., G. Desgardin, B. Raveau, Mater. ' Res. Bull., 7, № 9, 921, 1972. 3. Deschanvres A., M. Frey, B. Raveau, J. С. Т h о m a- z e a u, Bull. Soc. chira. France, № 9, 3519, 1968. PbO—N10>5—WO„ Bi203—Nb205—W03, PbO—Ta,05—W03, Bi203-Ta205-W03 Ле Парментье [1 ] изучил системы в субсолидусной области (с РЬО обжиг при 1250—1300°, с Bi203 при 1050—1150°). В двойных системах Nb206—W03, Bia08—Nb206, Та2Об—W03 и PbO—Ta206 имеются участки «вольфрамовых бронз», от которых распространяются тройные бронзы. Например, в системе Bi203—Nb206—WOs эта область «вольфрамовой бронзы» заключена между четырьмя точками: 9Nb206 • 16W03—2Nb205 • 7W03—Biv3Nb03— Bi02{NbO]0 133Nb03. Полученные «бронзы» относятся к тетрагональной и ромбической сингонии. Литература 1. L e Parmentier L., Rev. chim. minerale, 9, № 3, 519, 1972. Li20—M0O3—W03 Получено соединение Li^Mo^^W^JC^ (0.1 < x < 0.8), существующее в триклинной и моноклинной модификациях, с температурой превращения 564° [1]. Л и т с р а т у р а 1. G 1 о е i к 1 е г D., J. М о 11, Gh. G 1 е i t z е г, Gompt. rend., 276C, № 3, 273, 1973. SrO—BaO—U02 Шарвилла с сотрудниками [1] изучили частную систему Sr3U06—Ba3U06 в субсолидусной области (обжиг смесей окислов в эвакуированных ампулах). Непрерывные твердые растворы Sr;cBa3_:eU06 образуются на основе a-Ba8U06. В интервале 0 ^ х < 0.20 они тетрагональные, типа a-Ba3U06, при 0.20 ^ х < 1.68 — кубические, упорядоченные, типа перовскита и при 1.68 < х ^ 3 — ромбические, изотипные Sr3U06. Литература 1. Gharvillat J. P., G. Baud, J. Р. В е s s e, Mater. Res. Bull., 5, № 11, 933, 1970. 30 В. П. Барзановский
468 Дополнение BaO—Er203—U03 Филибер и Пуа [1] изучили частную систему Ba3UOe—Ег203 в субсо- лидусной области (1300—1350°). Установлено образование двух перовски- товых фаз: Ba3UOe-0.05Er2O3 кубической и Ba3UOe-0.92Er2O3 ромбической сингонии. Литература 1. Philibcrt В., Р. Р о i х, Compt. rend., 276C, № 7, 595, 1973. Nd203—U02—U03 Келлер и Боружерди [2] изучили систему в субсолидусной области при 1250°. Обнаружены следующие фазы: 1) флюоритовая (U, Nd)02±;r, занимающая большую часть диаграммы; 2) ромбоэдрическая фаза с предельными составами 6NdOb6U02 и 6NdOb6U03; 3) p-U308; 4) Nd203. Диль и Келлер [lj изучили аналогичную систему La203—U02—U03. Литература 1. D i e h 1 H. G., G. Keller, Journ. Solid State Chem., 3, № 4, 621, 1972. 2. Keller C, A. Boroujerdi, Journ. Inorg. Nucl. Chem., 34, № 4, 1187, 1972. SrO—Fe203—Te03, BaO—Fe203—Te03 Харари с сотрудниками [1] синтезировали (обжиг при 950°) Sr3Fe2Te09 кубической и Ba3Fe2Te09 гексагональной сингонии с пространственными группами РтЗт и Р63/ттс соответственно. Литература 1. Harari D., J. С. В е г n i е г, Р. Р о i x, Journ. Solid State Chem., 5, № 3, 382, 1972. Li20—Те02—Te03 Море с сотрудниками [1 ], длительно нагревая в вакууме при 580° LiaTe04, получили соединение 2Li20 -Te02 •Te03(Li4Te207) триклинной сингонии, с плотностью 3.66 г/см3. Литература 1. Moret J., A. Norbert, D. Cachau-Herreillat, Compt. rend., 276C, JV? 3, 677, 1973.
Дополнение 469 СоО—NiO—Mn203 При 1150° обнаружена кубическая шпинель Со9+14Мп2%.[Щ+в., . ■Mnfc3810fe [П. ... Литература 1. Janachkova I., M. Staevski, Rev. roum. chim., 17, № 18, 1375, 1972. MgO—CaO—Fe203 Дивеньо с сотрудниками [1], пользуясь электронным микрозондом, уточнили положение трех точек, расположенных вблизи CaO, MgO и 2СаО ^вгОз, в которых имеющиеся здесь (см. стр. 244) твердые растворы равновесно сосуществуют с жидкой фазой при 1500°. Литература 1. Divignead Р.-Н., R. D е г i e, G. N а е s s e n s, Rev. haut. temper, refract., 9, № 4, 313, 1972. SrO—BaO—Fe203 Батти и Л учини [1] изучили частную систему Sr2Fe206—Ba2Fe205 в суб- солидусной области, в вакууме, до 1225° с помощью высокотемпературной рентгенографии. При повышенных температурах образуются непрерывные твердые растворы перовскитовой структуры, с понижением температуры переходящие в два вида твердых растворов (ромбических), разделенных узкой областью несмешиваемости. Литература 1. В a t t i P., E. Lucchini, Ceramurgia, 2, № 3, 165, 1972. Li20—ZnO—Fe203 Исследованы условия образования ферритов двух составов [1]: Li04Zn02Fe2t4O4 и Li0 2Zn0#6Fe2.2O4 в температурной области 500—750°. Синтез ферритов идет через образование промежуточной метастабильной фазы ортоферрита лития LiFe02. В продуктах синтеза присутствует также шпинель. Литература 1. П о л и щ у к А. В., Л. Л. Ш о р и н а, Жури, неорг. хим., 18, № 7, 1935, 1973. 30*
410 Дополнение MgO—ZnO—Fe203 Башкиров и Башкирова [1] частично изучили систему в субсолидусной области (обжиг на воздухе при 910—1285°). В системе отмечаются фазы: магнезиально-цинковые ферриты изменяющегося состава, твердые растворы MgO—ZnO двух структур — MgO и ZnO. Установлены условия равновесия реакции ZnFe204-fMgO^MgFe204-|-ZnO и показаны соответствующие границы двухфазных областей. Литература 1. Башкиров Л. А., М. Р. Башкиров а, Вести. АН БССР, сер. хим. наук, № 3, 52, 1970. CuO—MnO—Fe203, CuO—FeO—Fe203, MnO—FeO—Fe203 Зиновик с сотрудниками [1] исследовали параметры элементарных ячеек, магнитный момент насыщения и температуру Кюри непрерывных шпинельных твердых растворов CuFe204—MnFe204, Cu0.6Fe2 504—Fe304, CuFe204—Cuo.jFeg Б04 и MnFe204—Fe804. Обнаружен аддитивный характер изменения указанных свойств. Литература 1. Зиновик М. А., А. А. Щепеткин, Г. И. Ч у ф а р о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 12, 2172, 1972. CuO—Ga203—Fe2Os Лопито с сотрудниками [1] изучили частную систему CuGa204—CuFe204 в субсолидусной области до 700° методом дифференциально-термического анализа и высокотемпературной рентгенографии. Непрерывный ряд кубических твердых растворов образуется выше 405°. Ниже 405° обнаружены ограниченные твердые растворы: тетрагональные на основе CuFe204 (45 мол.% CuGa204) и кубические на основе CuGa204 (30 мол.% GuFe204). Литература 1. Lopitaux J., А. Е г b, J.-С. Т е 1 1 i е г, М. L e n g 1 е t, Compt. rend., 275C, № 2, 131, 1972. SrO—Nd2Os—Fe203, BaO—La203—Fe20;i Жубер с сотрудниками [11 синтезировали соединения SrLu2Fe207 и BaLn2Fe207 тетрагональной симметрии, сходные со структурой Sr3Ti207. Эти соединения со стронцием были получены для Nd, Sm, Eu, Gd и Tb, с барием — для La, Nd, Sm, Eu, Gd.
Дополнение 471 Литература 1. Joubert J. С, D. Samaras, А. С о 11 о m b, G. L e Flem, A. Daoudi, Mater. Res. Bull., 6, № 5, 341, 1971. Li20—Bi2(V- Fe203 Дугар-Жабон [1] ориентировочно изучил плавкость частной системы LiFe608—Bi^Og. Обнаружена эвтектика 85 мол.% Bi203, 700°. Литература 1. Дугар-Жаб о и К. Д., Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 3, 505, 1972. La203-Bi203-Fe203, Pr203-Bi203-Fe203 Рогинская с сотрудниками [2] изучили частную систему LaFe03— BiFe03, Висков с сотрудниками [1] — PrFe03—BiFeOs. В обеих системах обнаружены непрерывные перовскитовые твердые растворы. Литература 1. В и с к о в А. С, Ю. Н. В е н е в ц е в, В. М. Петров, А. Ф. Волков, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 4, № 1, 88, 1968. 2. Р о г и н с к а я Ю. Е., Ю. Н. Веневцев, С. А. Ф е д у л о в, Г. С. Жданов, Кристаллография, 8, № 4, 610, 1963. Li20—Cr203—Fe,Oa Таубер с сотрудниками [1] ориентировочно изучили систему в субсо- лидусной области при 1100°. Отмечаются непрерывные твердые растворы LiFe02—LiCr02 и ограниченные LiFe608—«ЫСгб08» (гипотетическое), до 75 мол.% последнего. В сечении LiFe608—LiCr02 твердый раствор на основе феррита содержит 30 мол.% LiCr02. Л и т е р а т ура 1. Tauber A., W. М. М о 1 1 е г, Е. Hanks, Journ. Solid State Chem., 4, № 1, 138, 1972.
472 Дополнение FeO—Cr203—Fe203 Левинштейн с сотрудниками [1] получали шпинели общей формулы Fea+Fe|+Gr2_^04l нагревая при 1100° твердый раствор Сг203—Fe203 в атмосфере СО/С02=1/5. Кубическая шпинель состава в пределах от я=0 до ж=0.3 с понижением температуры при 140° К переходит в ромбическую. При большем значении х (до 0.8) наблюдается переход в тетрагональную. В пределах х от 0.8 до 2 шпинель имеет кубическую структуру от компатной температуры до 4.2° К. Роббинс с сотрудниками [2] с помощью магнитных измерений и эффекта Мёссбауера определили распределения катионов в шпинельных твердых растворах. Fe3+, замещая Сгя+ в FeCr204, попадает в положение В до значения я=0.68; в области 0.68 < х < 1.38 Fe3+ попадает в положение 4, этим перемещая соответствующее количество Fe2+ в положение В. Литература 1. Levinstein H. J., M. R о b b i n s, С. С a p i о, Mater. Res. Bull., 7, № 1, 27, 1972. 2. Robbins M., G. K. Wertheim, R. C. Sherwood, D. N. E. Buchanan, Journ. Phys. Chem. Solids, 32, № 3, 717, 1971. CuO—Mn203—Fe203 Мане и Баффие [1 ] получили шпинель CuMnFe04 (обжигом смеси окислов при давлении кислорода 3 атм.), в которой распределение катионов в положениях А и В соответствует формуле (Gu06oMn0>11Fe0<39)(Cu0 60Mn089Fe0<el)O4. Литература 1. Manhes G., N. В a f f i е г, Gompt. rend., 273C, № 22, 1520,1971. MgO—Ge02—MgF2 Лайон и Элерс [2] изучили частную систему Mg2Ge04—MgF2 и уточнили данные о четырех германиевых гумитах (кристаллы положительные, плавятся инконгруэнтно): клиногумит, 1313°, JV£=1.722, iV>=1.653; гумит, 1298°, #£=1.712, JVp=1.650, 27=51°; хондродит, 1228°, #*= 1.691, ^=1.619, 27=54°; норбергит, 1140°, JVg=1.639, JVp=1.588, 27=42°, испытывает полиморфное превращение при 1000°. Синтезированы также Mg6GeOeF2 и Mg3Ge206F4 (германиевый фторсерпентин). Блесс с сотрудниками [1] синтезировали Mg2aGe7>6O28F30.
Дополнение 473 Литература 1. Bless P. W., R. В. Von Dreele, E. Kostiner, R. E. Hughes, Journ. Solid State Chem., 4, № 2, 262, 1972. 2. Lyon S. R., E. G. E h 1 e г s, Journ. Amer. Ceram. Soc, 54, № 7, 339, 1971. BaO—Ti02—BaF2 Фторсодержащий титанат бария переменного состава BaTiOg-^F^ (x= =0.002—0.05) с диэлектрической проницаемостью около 3000 получался спеканием при 1200° [1] и прокаливанием (900°) соосажденных продуктов [2]. Литература 1. Некрасов М. М., В. С. С а в о ш е н к о, А. М. Сыч, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 6, № 12, 2175, 1970. 2. С ы ч А. М., Д. И. Б и л ы к, Л. Ф. Барчук, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 7, 1284, 1972. Na20—Р2Об— NaF, К20—Р205— KF, Cs20-P205-CsF Бухалова и Мардиросова [1] изучили диаграммы состояния систем NaP03—NaF и KP03—NaF. Обнаружены соединения: Na2(P03F), плавящееся конгруэнтно при 635°, имеет три модификации с точками перехода 370 и 410° (Дюран с сотрудниками [3] обнаружили две ромбические модификации с разными пространственными группами, с плотностью 2.616 и 2.674 г/см3), NaP03»2NaF, устойчивое ниже 576°; K2(P03F), конгруэнтно плавящееся при 857°; K2(P03F) -KF, конгруэнтно плавящееся при 804°, полиморфное превращение при 540°. В частных системах R4P207—RF (по Бухаловой с сотрудниками [2]) с Na20 и К20 обнаружены простые эвтектики, с Cs20 — твердые растворы на основе Cs4P207 (50 мол.% CsF при 605°). Литература 1. Бухалова Г. А., И. В. Мардиросова, Журн. неорг. хим., И, № 1, 160; № 4, 920, 1966. 2. Бухалова Г. А., В. М. Шпаков а, И. В. Мардиросова, Э. П. Бабаева, Журн. неорг. хим., 17, № 10, 2821, 1972. 3. D ur and J., W. G г a n i е г, L. Cot, Compt. rend., 277C, № 2, 101, 1973.
474 Дополнение CaO—P205—CaF2 Берак и Томчак-Гудина [1] изучили частную систему Ca3(P04)2—CaF2. Помимо обычного апатита, получено новое соединение [Са3(Р04)2]2 ■ CaF2 (апатит В), плавящееся конгруэнтно при 1710°, имеющее три модификации с точками перехода 212 и 775°. Высокотемпературная форма имеет структуру апатита. Апатит В и CaF2 образуют простую эвтектику 1210°, 87 мол.% CaF2. Литература 1. Berak J., I. Tomczak-Hudyna, Roczn. Chem., 46, № 12, 2157, 1972. BaO—P205—BaF2 В частной системе Ba3(P04)2—BaF2 наряду с соединением 3 : 1 обнаружен новый бариевый фторапатит 2:1, [Ba3(P04)2]2 *BaF2. Соединения 3 : 1 и 2 : 1 образуют непрерывные твердые растворы [1]. Литература 1. Berak J., Б. Tucholska, Roszn. Chem., 46, № 9, 1641, 1972. V203-V205-VF3 Чемберлен [1] синтезировал твердые растворы V204_iCF;c гидротермальным методом в золотых трубках. При малых содержаниях фтора кристаллы имеют моноклинную сингонию, при более высоких — тетрагональную типа рутила. Литература 1. Ghamberland В. L., Mater. Res. Bui., 6, № 6, 425, 1971. NiO—Nb206—NiF2 Сенега и Гали [1] изучили частную систему NiNb20?—NiFa в субсоли- дусной области. Образуется твердый раствор типа рутила Ni8_2^Nb2rcOe^Fe(1^JP), непрерывный при 1400° и ограниченный при 800°; 0 $: х < 0.65. Литература l.^SJenegas J., J. G a 1 у, Journ. Solid State Chem., 5, № 3, 481, 1972,
Дополнение МЪ Li20—W03—LiF, Na20-W03-NaF В системе Li2W04—Li2F2 [1, 3] обнаружена эвтектика при 636° и 65.5 мол.% Li2W04, в системе Na2W04—Na2F2 [2, 3] — инконгруэнтно плавящееся соединение 2Na2W04 • Na2F2 (707°). Л и т е р а т у р а 1. Кислое а А. И., В. И. П о с ы п а й к о, А. Г. Бергман, Журн. физ. хим., 29, № 1, 2, 1955. 2. Матейко 3. А., Г. А. Б у х а л о в а, Журн. неорг. хим., 2, № 1, 2, 1957. 3. Schmitz-Dumont О., A. Weeg, Zs. anorg. allgem. Chem., 265, № 1-2, 139, 1951. Na20-B20,-H20 Мерлино и Сартори [1] изучили структуру сборджита NaB6Oe(OH)4- •ЗН20; моноклинный, параметры элементарной ячейки: а=11.119, 6=16.474, с=13.576А, Р=112°50'; пространственная группа С2/с или Сс1у 7=2291.9 А3, Z=8. Литература 1. Merlino S., F. Sartor i, Acta crystallogr., B28, № 12, 3559, 1972. MgO—B203—H20 Шамаев и Григорьев [1] исследовали растворимость в системе MgO— В208—Н20 при 150°. Методом закалки измерена растворимость в борнокислом растворе соединений Mg(OH)2, Mg7B4013- 7H20, Mg2B206' (1 + и)Н20, Mg2B206 • H20, MgB407 • 2.5H20. Показана метастабильность боратов Mg7B4013 • 7H20 HMg2B206* (1 + и)Н20 и возможность конгруэнтного растворения в воде бората Mg2B*06 • Н20. Представлена изотерма растворимости. Негро с сотрудниками [2 ] изучили структуру аксаита MgO • ЗВ203 • 5Н20. Структурная формула представлена авторами в виде MgBe07(OH)e • 2НаО. Литература 1. Шамаев П. П., А. П. Григорьев, Журн. неорг. хим., 18, № 2, 523, 1973. 2. Dal Negro A.t Z. Ungaretti, С. Sabelli, Amer. Mineralogist, 56, № 9-10, 1553, 1971.
476 Дополнение СаО—В203—Н20 Белов с сотрудниками [1] изучили кристаллическую структуру пента- гидроборита СаВ204-5Н20, структурную формулу которого авторы представляют в виде Са[В20(ОН)в] *2Н20. Некрасов и Власова [2] описывают особенности ИК-спектров некоторых высокотемпературных боратов и растворов системы СаО—В203—Н20. Коннерт с сотрудниками [3] исследовали структуру говерита СаО • ■ЗВ203-5Н20, структурная формула которого может быть представлена как СаВб08(ОН) • В(ОН)3 •ЗН20. Авторы проводят также кристаллохими- ческую аналогию с родственными боратами калия и стронция. Литература 1. Егоров-Тисменко О. Км Ю. М. Барышников, Д. П. Ш а ш к и н, М. А. Симонов, Н. В. Белов, Докл. АН СССР, 208, № 5, 1082, 1973. 2. Некрасов И. Я., Е. В. Власова, Рентгенография минеральн. сырья, № 8, 111, 1971. 3. Konnert J. A., J. R. Clark, C. L. Christ, Amer. Mineralogist, 57, № 3—4, 381, 1972. SrO—B203—H20 Кларк и Христ [1] изучили структуру витчита 4SrO • 11В203 • 7Н20 и показали связь с jo-витчитом. Структурная формула обоих минералов одинаковая и представляется в виде Sr2[B608(OH)]2 • В(ОН)3* Н20. Литература 1. Clark J. R., С. L. Christ, Amer. Mineralogist, 56, № 11—12, 1934, 1971. PbO—B203—H20 Здановский с сотрудниками [1,2] исследовали систему при 50, 75 и 100°. Изучены изотермы растворимости при данных температурах. Твердыми фазами системы являются бораты: при 50° — тетраборат свинца РЬО • 2В203 • . ЗН20, при 75° — 4РЬ05В203 • 2.5Н20, РЬО. 2В203 • ЗН20, ЗРЬО • 10В2О3- 9Н20, при 100° — 4РЬО • 5В203• 2.5Н20, РЬО • 2.5В203 • 2Н20, ЗРЬО • 10В2О3 • 9Н20. Отмечается инконгруэнтность и низкая растворимость боратов в воде (сотые доли процента РЬО в растворе). Приводятся дифрактограммы и инфракрасные спектры боратов. Литература 1. Здановский А. Б., Г. М. Смирнова, И. А. Леонтьева, Л. Н. Калитина, Журн. неорг. хим., 17, № 2, 514, 1972. 2. Смирнова Г. М., А. Б. Здановский, С. Г. Сушкова, Т. Н. Житкова, И. А. Л е о н т ь е в а, 3. И. Шишкина, Журн. неорг. хим., 18, № 2, 518, 1973.
Дополнение All Rb20—A1203—H20 Получен гидроалюминат рубидия состава Rb20 • Л1203 • 2.5H20 [1, 2]« Исследован процесс его термического разложения [1]. Представлены результаты дифференциально-термического, рентгенофазового, химического- н ИК-спектроскопического методов исследования процесса разложения.. Показано, что продуктом дегидратации является Rb20 • А1203. Литература 1. М а с л о в а Е. И., Н. Е. 11 ы с и н а, А. С. Бергер, Изв. Сиб. отд. АН СССР, сер. хим. наук, № 4, вып. 2, 33, 1971. 2. Пысина Н. Е., Е. И. М а с л о в а, А. Г. Меркулов, И. А. По- р о ш и н а, Изв. Сиб. отд. АН СССР, сер. хим. наук, № 2% выл. 1, 44, 1971. СаО—А1203—Н20 Пушнякова с сотрудниками [2] изучили метастабильную растворимость ЗСаО • А1203 • 6Н20 в растворах гидроокисей лития, натрия и калия в интервале температур 10—150°. В составе равновесных твердых фаз обнаружен гексагональный 4СаО-А1203-13—14НаО. Эти же авторы [1] получили некоторые гексагональные гидроалюминаты кальция при взаимодействии гидроокиси кальция с растворами алюмината натрия. При 10° были получены гидраты составов 4СаО • А1203 • 13—14Н20 и 2СаО • А1203 • 8Н20. В интервале 90—150° преобладающей фазой является гидрат ЗСаО • А1203 • 6НаО. Литература 1. Коцупало Н. П., А. С. Бергер, В. А. Пушнякова, Изв. Сиб. отд. АН СССР, сер. хим. наук, № 4, вып. 2, 125, 1973. 2. Пушнякова В. А., Н. П. Коцупало, А. С. Бергер, Изв. Сиб. отд. АН СССР, сер. хим. наук, № 4, вып. 2, 121, 1973. ВаО—А1203—Н20 Ахмед и Дент-Глассер [1] изучили условия образования гидроалюми- патов бария с различным соотношением окислов ВаО : А1203 : Н20. Авторы провели рентгенографическое, ИК-спектроскопическое и кристаллоопти- ческое исследования гидратов ВаО • А1203 • Н20 и ВаО • А1203 • 2Н20, а также процесса дегидратации их. Дент-Глассер и Ахмед приводят результаты изучения монокристаллов а-ВаО • А1а03 • 2Н20 и у-ВаО ♦ А1203 • 2Н20, параметры элементарных ячеек, пространственные группы, плотности. Дент-Глассер и Джиованоли [3] изучили структуру гидроалюмината бария а-ВаО • А1203 • 4Н20, структурная формула которого предлагается в виде а-Ва2[А14(ОН)1в]. Параметры элементарной ячейки: а= 5.650, 6=6,821, с=8,943 А, а=99°4', p=92°31'f у=106°1'; пространственная
478 Дополнение группа PI, Z=l; плотность рентгеновская 3.338 г/см3, измеренная 3.32 г/см3. Показатели светопреломления: Ng—1.650 ±0.003, Nm= 1.625 +0.003, Np= = 1.620+0.003. Дент-Глассер с сотрудниками [2] исследовали структуру ВаО • А1203 • Н20. Структура этого гидроалюмината сходна со структурой содалита. Литература 1. Ahmed A. H. M., L. S. Dent-Glasser, Journ. Appl. Chem. Biotechnol., 21, № 4, 103, 107, 109, 1971. 2. Ahmed A. H. M., L. S. Dent-Glasser, M. G. Kins, Acta crystallogr., B29, № 5, 1166, 1973. 3. Dent-Glasser L. S., R. Giovanoli, Acta crystallogr., B28, № 2, 519, 1972. Na20—Ge02—H20 Князев и Акулов [1] показали в результате рентгеноструктурного, дифференциально-термического и ИК-сиектроскопического изучения кристаллов Na20 • Ge02 • 7H20 и продуктов дегидратации, что этому соединению соответствует формула Na2Ge(OH)e • 4Н20. Единого мнения о природе этого кристаллогидрата не было: его рассматривали либо как метагерманат NaaGe08 • 7НаО, либо как кислый юртогерманат Na2H2Ge04 • 6Н20. Литература 1. К н я з е в Е. А., А. Н. Акулов, Журн. неорг. хим., 18, № 1, 265, 1973. CaO—Ge02—Н20 Чиковани и Чемоданов [1] изучили систему Са(ОН)2—Ge02—H20 в автоклавных условиях и показали, что реакции в данной системе протекают с диффузионным контролем. Авторы отмечают, что в системе вероятно образование соединения GaGe03 \0.5H2O. Литература 1. Ч и к о в а н и Н. С., Д. И. Чемоданов, Изв. высш. учебы, за- вед., Химия и хим. технология, 14, № 7, 1074, 1971.
Дополнение 479 SrO—Ge02—H20 Князев с сотрудниками [1] исследовали систему при 25°. Наряду с известным германатом стронция SrH2Ge04 обнаружен новый гидрат SrGe409 • •2Н20. Авторы представили изотерму растворимости и составы твердых фаз в системе. Литература 1. К н я з е в Е. А., А. Н. А к у л о в, А. Г. Т а р а с е н к о, Журн, неорг. хим., 18, № 11, 3146, 1973. CdO—Ge02—H20 Белов с сотрудниками [1] изучили гидротермальную кристаллизацию германатов кадмия в температурном интервале 300—500° и представили рентгенографические характеристики германатов кадмия составов: Cd2Ge04, CdaGe2Oe, Cd8Ge04(OH)2, Cd9Ge4Oie(OH)2> GdGe206, Cd2Ge808. Литература 1. Бел окон ев а Е. Л., М. А. Симонов, Н. Г. Д у д е р о в, А. Н. Л о б а ч е в, Н. В. Белов, Кристаллография, 18, № 5, 973, 1973. BaO—Ge02—H20 Князев с сотрудниками [1] исследовали систему при 25°. Авторы представили изотермы растворимости и составы твердых фаз в системе. Наряду с известным гидрогерманатомбарияВаО- GeOa-5H20 авторы описывают вновь обнаруженный гидрат состава ВаО • 4Ge02 • 4Н20. Представлены данные расчета рентгенограмм этого соединения. Литература 1. К н я з е в Е. Ам С. И. Смышляев, В. В. Б е р о з к и н, Журн. неорг. хим., 17, № И, 3115, 1972. Rb20—C02—Н20 Раффелини и Карбоннел [1] изучили изотерму растворимости системы при 20°. Прежние исследования авторов касались этой системы при температурах от -j-44 до —9°. В этих условиях устойчивыми являются гидраты
480 Дополнение RbOH • Н20, RbOH • 2НаО, RboC03 - 1.5НаО, Rb*C03 • 8Н20. При 20° был получен новый гидрокарбонат рубидия состава Rb2C03 • ЗН20. Авторы приводят изотерму растворимости, составы твердых фаз и растворов. Литература 1. Raffelini F., Z. Carbonnel, Compt. rend., 272C, № 25, 2061, 1971. MgO—C02—H20 Роби и Хемингуэй [2] колориметрически определили теплоемкость синтетического несквегонита MgC03 - ЗН20 и природного гидромагнезита в интервале температур 18—341 и 18—309° соответственно. Вычислены значения энтропии при 25°. Приводится подробная химическая и кристаллохимическая характеристика изучаемых веществ, описана экспериментальная методика. Стефен и Мак-Дшиллаври [3] изучили структуру несквегонита MgC03- •ЗН20. Ячейка моноклинная, с параметрами: а=7.705, 6=5.367, с=12.121 А, p=90.45°t пространственная группа P2Jn, Z=4. Несквегонит исследовал также Маршнер [1]. Литература 1. Marschner H., Science, 165, № 3898, 1119, 1969. 2. R о b i e R. А., В. S. Hemingway, Amer. Mineralogist, 57, № 11, 1768, 1972 3. Stephan G. W., G. H. MacGillavry, Acta crystallogr., B28, ■ № 4, 1031, 1972. BaO—C02—H20 Мютэн с сотрудниками [1] исследовали структуру гидрокарбоната бария ВаС204 -2Н20. Ячейка моноклинная, с параметрами: а=7.41 ±0.03, 6=10.98 + ±0.03, с=7.03±0.03 А, 0=103°, F=556 A3; Z=4; плотность измеренная 3.070+0.005 г/см3, вычисленная 3.075 г/см3. Литература 1. Ми tin J.-C., A. Gourtois, G. Bertrand, J. Protas, G, Watelie-Marion, Compt. rend., 273C, № 22, 1512, 1971 f
Дополнение 481 ио3-со2~н2о Сергеева с сотрудниками [1] исследовали равновесия в системе в интервале температур 25—200°. Определена растворимость карбоната уранила в водных углекислых растворах. Вычислены константы устойчивости карбонатных комплексов уранила U02C03, U02(C03)22~ и величины произведений активности UOaC03(K). При температурах 100, 150 и 200° определены кон- станты равновесия реакции U02C03(K)+H20(w)=U02(OH)2{K)-|-C02(rj. Вычислены термодинамические константы веществ, образующихся в системе. Проведен анализ влияния температуры, рИ,РС0 на образование карбонатных комплексов уранила в гидротермальных растворах и природного карбоната уранила — минерала ретзерфордина. Литература 1. Сергеева Э. И., А. А. Никитин, И. Л. Ходаковский» Г. Б. Наумов, Геохимия, № 11, 1340, 1972. Na20—Р2Об— Н20 л Продан с сотрудниками [1J изучили влияние температуры на состав продуктов термического разложения гексагидрата Na5P3O10 • 6Н20 в вакууме. Приводятся спектры ЭПР образцов гексагидрата, меченных ионами двухвалентного марганца, и спектры продуктов дегидратации. Показаны кривые зависимости содержания продуктов дегидратации по мере термического разложения гексагидрата при температурах 328, 180, 101—187°. Литература 1. Продан Е. А., В. А. С о т н и к о в а - Ю ж и к, М. М. П а в л гачен к о, Журн. неорг. хим., 17, № 1, 56, 1972. СаО—Р2Об—Н20 Скиннер [1] исследовала фазовые соотношения в системе в температурном интервале от 300 до 600° и при давлении пара 2 кбара. Автор представляет фазовые диаграммы при 300, 400, 500 и 600°, составы исследованных точек систем и равновесные твердые фазы. Устойчивыми твердыми фазами системы являются Са(НаР04)2 • НаО, монетит СаНР04, портландит Са(ОН)2, гидроксил- апатит Са10(РО4)б(ОН)2, Р-Са2Ра07. Произведен рентгенографический анализ апатитовой фазы. Представлены характеристики элементарной ячейки монетита. Литература 1. Н. С a t h е г i n e, W. Skinner, Amer. Journ. Sci., 273, № 7, 545, 1973.
482 Дополнение CdO-Pa05_H20 Щ Авербух-Пушо и Дюриф [1] произвели рентгенографическое исследование гидрофосфата Cd(HaP04)2 • 2НаО и представили результаты индицированной рентгенограммы и параметры элементарной ячейки: д=7.350 ±0.001, &=10.410±0.002, *=5.404±0.002 А, р=93.84±0.0Г. Литература 1. Averbuch-Pouchot М.-Т., A. D u г i f, Bull. Soc. fran^ miner., cristallogr., 95, № 4, 511, 1972. ZnO—P205—H20 Кавахара с сотрудниками [1] описывают методы синтеза и результаты термического и рентгеноструктурного исследования roneHTaZn3(P04)2-2HaO. На кривой дифференциально-термического анализа обнаружены два эндотермических, пика. Приводятся координаты атомов, температурные факторы и межатомные расстояния в структуре гопеита. Литература 1. Kawahara А., К. G a n, M. T a k a h a s h i, Y. T а к а п о, Sci. Pap. Coll. Gen. Educ, Univ. Tokyo, 22, № 2, 137,1972. SrO-P205-H20 Дюриф с сотрудниками [1] произвели рентгенографическое исследование соединений Sr3(P3Oe)2 • 7Н20 и Sr(POj,)2, представили результаты индици- рования рентгенограмм этих соединении и параметры элементарных ячеек. Параметры элементарной ячейки огидрофосфата стронция: а=12.32±0.01, 6=16.04 ±0.02, с=10.85 +0.008 А; ячейка идентична ячейке гидрата Са3(Р309)2.7Н,0. Литература 1. Durif A., M. Bagien-Beucher, С. Martin, J.-С. G г е- n i в г, Bull. Soc. fran^. miner., cristallogr., 95, № 1,146, 1972.
Дополнение 483 А1203—Р205—Н20 Кобцев с сотрудниками [1] изучили высокотемпературные превращения А1Р04 • 2Н20 рентгеновским методом. Для исследования использовался природный минерал варисцит. Пащенко с сотрудниками [2] провели физико-механическое исследование соединений системы. Литература 1. Кобцев Б. М., А. Г. К о т л о в а, Н. И. Щ е п о ч к и н а, Б. В. С т р и ж к о в, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 2, 396, 1972. 2. Пащенко А. А., В. П. Сербии, А. П. П а с л а в с к а я, Первая всес. научн. конфер. «Синтез и исследование термостойких соединений на основе оксидов металлов», Тезисы докл., Киев, ч. II, 136, 1972. Bi203-P205-H20 Тананаев с сотрудниками [1] изучили фазовые равновесия в системе в широком интервале соотношения окислов Р20Б : Bi203 при температурах от комнатной до 500—700°. Авторы приводят составы жидких и твердых фаз в исследованных точках системы при различных температурах. Представлена схема температурных областей кристаллизации фосфатов висмута в системе, даются штрих-рентгенограммы фосфатов висмута. Литература 1. Чудинова Н. Н., А. В. Лавров, И. В. Тананаев, Изв. АН СССР, Неорг. матер., 8, № 11, 1971, 1972. Li20—As205—H20 Система при 20° изучена Реми и Гереном [1]. Исследование равновесной диаграммы позволило охарактеризовать следующие твердые фазы: Li20 • • 2As206 • 3H20, Li20 -As^ -2H20 (или LiH2As04), Li3As04 и 3(3Li20 . • As206) • 2LiOH «д;Н20. Последнее соединение сходно с гидроксилапатитом. Реми и Герен описывают особенности твердых фаз системы. Литература 1. R e m у F., H. G u е г i n, Compt. rend., 257, № 19, 2837, 1963.
484 Дополнение Na20—As205—H20 Система исследована Гереном и Маттратом [3] при 25°. Устойчивыми твердыми фазами системы являются гидраты: 3Na20 \As206'бН-О, 3Na20 - . As205 -вНоО, Na20 • As20B -16H20, 3Na20 -As20B -24H20, 2Na20 -As206 • • 15H20, Na20 • As206 • 4H20, Na20 -2As206 -5НД Na20 -3As20B -6H20. Авторы приводят составы жидкостей и твердых фаз 130 исследованных точек системы и образующиеся устойчивые твердые фазы. Кислотную область системы при 0° изучали Розенхайм и Тон [6], которые определили следующие устойчивые фазы: AsaC^^HgO, Na2HAs04 -12Н20, NaH2As04 -Н20. Мензел и Ха- ген [4], исследуя область концентраций системы менее 40% As206 при 25°, нашли фазы NaH2AsO. -H20, Na2HAs04 -7H20, Na3As0442H20. Серебренникова [1] изучала систему при 30° в пределах концентраций 75.73% Аз2Об и 37.77% Na20. Изотерма состоит из 6 кривых насыщения: 3As205-5H20, NaH2As04 -H8As04 «Н20 (или NaH6As04-Ha0), NaH2As04-H20, Na2HAs04-7H20, Na3As04'12Н20 и твердые растворы. Серебренникова предполагает, что в растворах, содержащих более 27% Na20, может образоваться основная соль арсената натрия 3(Na3As04) -NaOH -xH20, сходная с гидроксилапатитом. Было установлено также образование соединения Na3As04-NaOH -10H2O. Соединение Na3As04«12H20 изучали Реми и Ге- рен [5]; Феррари с сотрудниками произвели нейтронографическое исследование соединения Na2HAs04 -7H20 [2 ]. Литература 1. Серебренникова М. Т., Журн. прикл. хим., 12, № 4, 577, 1939. 2. Ferraris G., D. W. Jones, J. Y е г k e s s, Acta crystallogr., B27, № 2, 354, 1971. 3. Guerin H., P. M a t t г a t, Bull. Soc. chim. France, № 3, 323, 1957. 4. M e n z e 1 H., W. H a g e n - D r e s d e n, Zs. anorg. Chem., 233, № 1 49 1937. 5. Remy' F.' H. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 6, 2073, 1970. 6. Rosenheim A., S. T h о n, Zs. anorg. Chem., 167, № 1, 1927. K20—As205—H20 Герен и Дак-Мауге [1 ] исследовали диаграмму состояния системы при 20°. Устойчивыми фазами системы являются: As206 -4H20, образующийся в очень кислых растворах; 2As203 -K20 -бНоО, образующийся в растворах с концентрацией As206 от 61.5 до 70.5%; As206 *К20-2Н20 (или As04«KH2); As205 -2К20 -ЗН20 (или As04 -K2H -Н20), легко растворимая соль (426 г соли на 100 г воды), кристаллизуется в виде удлиненных пластинок; As206 • ЗК20 • • 14Н20 (или As04K3 • 7Н20) — одна из главных устойчивых фаз системы, легко растворимая соль (438 г соли на 100 г воды); As206 -5K20 «lSI^O. Реми и Герен [2J при изучении K3As04-2КОН-8Н20 показали, что это соединение принадлежит к классу соединений с общей формулой M3X04XM Y* • (10 — z)H2O, гдеХ = Р, As или V, Y=F или ОН, М=Каили К и 0 ^ х < 2. Литература 1. Guerin H., С. D u с - М а и g e, Compt. rend., 240, № 25, 2409, 1955. 2. Remy F., H. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 6, 2073, 1970.
Дополнение 485 (NH4)20-As205-H20 Система при 20° изучена Гереном и Дак-Мауге [1]. Авторы приводят диаграмму состояния и составы жидких и твердых фаз в исследованных точках системы. При 20° устойчивы следующие твердые фазы: 3(NH4)20 - Asa06 • ■ 6НаО (или (NH4)3As04 -3H20), 2(NH4)20 -As^ -Н20 (или (NH4)2HAs04), (NH4)20 As206-2Н20 (или NH4H2As04), (NH4)20 -2As206 • 5Н20, (NH4)20 • 3As206-4H20, As206-4H20. Герен описывает способы получения гидроарое- натов аммония, свойства этих гидратов, процесс их дегидратации, приводит рентгенограммы; известны также гидраты 2(NH4)20 -3As206 -7И20, 7(NH4)2U • • 3As206-2H20. Тило иПлечке [3] получили гидрат 3(NH4As03)H20. Гидроар- сенаты аммония изучал^Пассиле [2]. Литература 1. Duc-Mauge С, Н. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 11—12 1388 1958. 2. D e P ass i lie A., Ann. chim., 11, № 5, 82, 1936. 3. T h i 1 о E., I. Plaetschke, Zr. anorg. allgem., Chem., 260, № 6, 315, 1949. CuO—As205—H20 Диаграмма состояния системы не изучена. Соединения системы — гидро- арсенаты меди — известны в природе [1]. Это минералы оливенит Cu2[As04](OH), эвхроит Cu2[As04](OH)-ЗН20, клиноклаз Cu3[As04](OH)3, страшимирит Gu4[As04]2(OH)2 и эринит Cu6[As04]2(OH)4. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. CaO—As203 (As205)—Н20 Систему при 20 и 60° исследовала Массон [8]. Составы приготовлялись при взаимодействии мышьякового ангидрида с основанием в присутствии воды. При обеих температурах устойчивыми твердыми фазами являются моно- и дикальциевый гидроарсениты CaO -As203 -иН20 и 2CaO *As208 -/iH20. Количество молекул воды не определено. Массон описывает также гидроарсениты состава CaO -As^s -2H20 и ЗСаО -2As203 -3H20. Известны гидраты пятивалентного мышьяка, хотя диаграмма состояния CaO— As206—H20 не изучена. Так, Герен и Брассе [2] исследовали гидраты ортоарсенатов кальция при температурах 20, 40, 60, 90°, в частности гидраты составов CaH[As04]*H20 и CaH[As04] • 2Н20, исследованы природные минералы гайдингерит и фармаколит [1 ]. Герен произвел также рентгеновское исследование тригидрата CaH[As04] »3H20 и описал гидрат состава 5СаО • ^AsaOe-lOHaO. 31 В. ТТ. Барзаиовский
486 Дополнение Феррари с сотрудниками исследовали структуры фармаколита [6], сан- фелдита Ca6(HAs04)2(As04)2 -4Н20 [5], тригидрата CaH[As04] -3H«0 [3], гайдингерита CaH[As04] *Н20 [7]. Донней и Донней [4] предлагают формулу гайдингерита писать в виде GaAs08(OH) ♦H20. Л и тс р а тура 1. Постов И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. В г a s s о RM H. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 6, 2069, 1970. 3. Gatti M., G. Ferraris, Acta crystallogr., B29, № 1, 90, 1973. 4. D о n n а у J. D. H., D о n n a y, Kristall u. Technik, 7, № 1—3, 17, 1972. 5. Ferraris G., F. Abbona, Bull. Soc. France miner., crystallogr., 95, № 1, 33, 1972. 6. F e r r a r i s G., D. W. Jones, J. Y e r k e s s, Acta crystallogr., B27, № 2, 349, 1971. 7. F e r r a r i s G., D. W. Jones, J. Y e г k e s s, Acta crystallogr., B28, № 1, 209, 1972. 8. Masson J., Ann. chim., 3, № 3—4, 276, 1958. MgO— As2()6— ll20 Система при 20 и 60° исследована Гереыом и Маттратом [4]. Равновесными фазами при 20° являются MgO -2As205 -5Н20, MgO -As206 -2Н20, 2MgO • . As206 -14H20, 2MgO -AsaOb -2H20, 3MgO -As206 -10H2O, MgO- As205, 2MgO • . As205, при 60° —MgO -2As206 -5H20, 2MgO -As206 -5H20, 2Mg0 -As206 -2H20, 3MgOAsa06-8H20, 2MgO-As205, MgO-As205. Охарактеризованы рентгенограммы фаз системы, приводятся данные по растворимости этих соединений и их дегидратации. Герен излагает также результаты ранних исследований гидроарсенатов магния составов Mg3(As04)2 *22H20, Mg3(As04)2 -10H2O, Mg3(As04)2-8H20, Mg3(As04)2-7Н20. Им исследованы гидраты 2MgO -As^ • • Н20-2Н20 и 2MgO-As205-Н20-5Н20 [3]. Такахаши и Сасаки [5] изучили систему при 30°. Гидроарсенаты магния встречаются в природе в виде минералов россле- рита MgH[As04]-7H20 и хёрнезита Mg3[As04]2 »8Н20 [1]. Феррари и Фран- чини [2] исследовали структуру MgHAs04-H20. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Ferraris G., M. Franchini-Angela, Acta crystallogr., В29, № 2, 286, 1973. 3. Guerin H., Bull. Soc. chim. France, № 11—12, 1077, 1948. 4. Mattrat P., H. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 4, 601, 1960. 5. T a k a h a s h i Т., К. Sasaki, Journ. Ghem. Soc. Japan, Ind. Chem. Sect., 56, № 11, 843, 1953.
Дополнение . 487 ZnO—As205—H20 Диаграмма состояния системы изучена Такахаши и Сасаки [3]. Авторы представляют поля устойчивости и точки состава соединений ZnHAs04 • • Н20 и Zn(H2As04)2. В природе встречаются минералы — гидроарсенаты цинка: адамин Zn2[As04](OH), парадамии Zn2[As04](OH), лограндит Zn2[As04](OH) -ЩО, кёттигит Zn3[AsOJ3-8TTaO [1]. Белов с сотрудниками представили две структурные расшифровки ле- грандита [2]. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Пущаровский Д. Ю., Е. А. П о б е д и м с к а я, Н. В. Белов, Кристаллография, 17, № 4, 855, 1972. 3. Т a k a h a s h i Т., К. Sasaki, Journ. Ghem. Soc. Japan, 56, № 11, 843, 1953. SrO—As203—H20 Система исследована Массой [1 ] при 20 и 60°. Устойчивыми фазами систем при обеих температурах являются одни и те же гидраты — SrO 'AsgOg ^пТИ^О и 2SrO-As203-ttH20. При 100° был получен гидрат состава 2SrO *ks^Oz-2Yi%Q .[2]. Синтезированы также гидраты Sr(As02)2 *4H20 и Sr(As02)2 *3HtO [З]. Существует большая аналогия между гидроарсенатами стронция и кальция. Литература l.Masson J., Ann. chim., 3, № 3—4, 253, 1958. 2. Stavenhagen A., Journ. Pract. Chem., 51, 1, 1895. 3. S t e i n J., Liebigs. Ann., 74, № 2, 218, 1850. CdO—As205—H20 Авербух и Дюриф [1] произвели рентгенографическое исследование гидроарсената состава Cd(H2As04)2 *2H20, представили результаты расчета рентгенограммы (индексы граней, межплоскостные расстояния, интенсивности отражений) и параметры элементарной ячейки: а=7.437 + 0.001, 6=10.782+0.002, с=5.486 ±0.001 А, р=91.67+0.01°. Литература 1. Averbuch М.-Т., A. D u г i f, Bull. Soc. France miner., christallogr. * 95, № 4T 511, 1972. 31*
488 Дополнение BaO—As203—H20 Массой [2] исследовала систему при 20 и 60°. Равновесными фазами в системах являются: при 20° — 2ВаО -ASjOg -лН20, BaO -As203 -nH20, 2ВаО -3As20g -пЯ20, при 60° — 2BaO -As203 -лН20, ЗВаО -2к^Оъ -лН20, BaO -As203 -пН20, 2BaO '3As203 -тгН20. Количество молекул воды в гидратах не определялось. Она описывает также гидраты состава BaO -As203 -2Н20, 2ВаО 'ЗАвгОд -4Н20, приводит данные исследования отдельных гидроарсена- тов другими учеными и представляет классификацию гидратов на орто-, пиро- и мета-соединения. Андерсон и Стори [1 ] получили соединения 2ВаО -As203 -5H20 и 2ВаО • • 3As203-4H20. Литература 1. Anderson E., L. G. Story, Journ. Amer. Chem. Soc, 45, № 5, 1102, 1923. 2. Masson J., Ann. chim., 3, № 3—4, 263, 1958. BaO—As206—H20 Система при 17° исследована Гереном [1]. Приводятся составы растворов и твердых остатков, а также равновесные фазы системы и концентрационные области их существования. Он анализирует кислотную и основную области системы. Устойчивыми твердыми фазами системы являются Ba3(As04) -жН20, Ba2H2(As04)2 '2Н20, BaH4(As04)2 • H20, BaH4(As04)2, BaO-2As205-ЗН20 (или Ва(Ав107Н8)а). Хендрикс при исследовании соединений системы при 30° указал на существование гидрата BaO vA^Og *Н20 [21. Литература 1. Guerin H., Bull. Soc. chim. France, 5, № 11, 1472, 1938. 2. Hendricks В. S., Journ. Phys. Chem., 30, № 2, 248, 1926. MnO—As206—H2() Система исследована Такахаши и Сасаки [2], показаны семь полей устойчивости фаз; получены гидроарсенаты марганца следующих составов: Mn3(As04)2 -H20, MnHAs04-H20, MnfHoAsOX, Mn(H2As04)2H3As04. В природе известны гидроарсенаты марганца II]: флинкит MnMn2[As04](0H)4, ал- лактит Mn7[As04]2(OH)8, арсеноклазит Mn6[As04]2(OH)4, гемафибрит Mn3[As04]03 *Н20, саркинит Mn2[As04l -(ОН), синадельфит Mn4[As04] '(ОН)Б. Литература 1. К остов И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Т a k a h a s h i Т., К. Sasaki, Journ. Chem. Soc. Japan, 56, № 11, 845, 1953,
Дополнение 489 СоО—As205—H20 Герен с сотрудниками [2] изучали систему при 20 и 60°. Диаграмма состояния аналогична диаграмме состояния системы NiO— As206—Н20. При 20 и 60° обнаружены одни и те же гидраты: СоО -2As206 '5Н20, устойчивый в растворах As206 с концентрацией от 65 до 75%; 2CoO -As206 -ЗН20, устойчивый в растворах As206 с концентрацией от 0.2 до 65%; ЗСоО «As^ -8Н20. В природе известен гидроарсенат кобальта: Co3[As04]2 *8Н20 [1]. Литература 1. К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Charles-Messance В., С. Duc-Mauge, H. Guerin, Gompt. rend., 250, № 12, 2216, 1960. NiO—As205—H20 Система исследована при 40 и 60° Гереном с сотрудниками [2]. В обоих случаях устойчивыми являются одни и те же твердые фазы: NiO -2As206 • 5Н20, NiO -As206 -3H20, 2NiO-As206-3H20, 3NiO -As205 -8Н20. Герен описывает также гидроарсенаты состава 5NiO -2As205 \rH20, 4NiO -As206 *xH20 и приводит сравнительную характеристику двух систем: NiO— As206—Н20 и СоО— AsgOb-H20. В природе гидроарсенаты никеля встречаются в виде минерала аннабер- гита Ni3[As04]2-8H20 [1]. Литература 1. К о сто в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Charles-Messange, В., С. Duc-Mauge, M. Bastick, Н. Guerin, Bull. Soc. chim. France, № 1, 35, 1964. Fe203—As205—H20 Система исследована Такахаши и Сасаки [2]. Устойчивыми твердыми фазами системы являются Fe203 -As205 -9Н20, 2Fe203 -3As206 -22Н20, Fe203 • • 3As206 • 17H20. Показаны поля сосуществования различных фаз системы, а именно: Fe203 *As206 -9Н20 +раствор (следы Fe203); Fe203 -A^Og *9Н20 + +2Fe203.3As206-22H20+pacTBop (2.48% As206, следы Fe203); 2Fe203-3As206 • • 22H20+раствор; 2Fe203 -3As206 -22H20+Fe203 -3As206 -17Н20+раствор (12.0% As206, 0.12% Fe203); Fe203-3As205-17Н20+раствор. В природе известен минерал скородит состава Fe[As04] »2HaO [1]. Литература 1, К о с т о в И. Минералогия. Изд. «Мир», М., 1971. 2. Т a k a h a s h i Т., К. Sasaki, Journ. Chem. Soc. Japan, Ind. Chem. Sect., 52, 277, 1949; 53, 384, 1950.
490 Дополнение As203-As205—H20 Система исследована Гереном с сотрудниками [1] при 22°. Единственным соединением системы является гидрат 2As203 -A^Os vt^O, который можно рассматривать, вероятно, как гидрогенарсенат (AsIII0)2HAsv04. При термической обработке образуется стекло примерного состава 2As203 *А820Б, а затем соединение As2O4_x(0 < х < 0.134). Представлена кривая термогравиметрического анализа 2As203 *А8205 *Н20 и описаны результаты этого процесса. Приведена рентгенограмма 2As203 -As206 -Н20. Герен упоминает также о гидратах составов 3As203 -2As206 -ЗН20 и As203- As206 -д:Н20, полученпых ранее. Литература 1. D. Yvoire F., F. Р г a d e s, H. G u е г i n, Compt. rend., 268, № 17, 1514, 1969. Li20—Сг203—Н20 Белов с сотрудниками [1] исследовали протонный магнитный резонанс в структуре Ы2Сг207 -2Н20, Литература 1. Булка Г. Р., В. М. Винокуров, Э. А. Кузьмин, Ю. А. Харитонов, Н. В. Белов, Кристаллография, 18, № 5? 984, 1973. Na20—Сг203—Н20 Белов с сотрудниками [1[ изучили протонный магнитный резонанс в кристаллической структуре Na2Gr207«2H20. Литература 1. Б у л к а Г. Р., В. М. В и н о к у р о в, Э. А. К у з ь м и н, Ю. А. Харитонов, Н. В. Белов, Кристаллография, 18, № 5, 984, 1973. Ce02—S03—IIaO Целью исследования авторов работы [1] явилась кристаллохимия гидросульфатов редкоземельных элементов. Была изучена структура тетрагид- рата церия состава Ge2(S04)3 -4Н20. Кристаллы моноклинные, пространственная группа Р21/с. Параметры элементарной ячейки: а—13.390 ±0.002, 6=7.247±0.001, с=18.328±0.002 А, Р=134.20±0.01, Z=4. Авторы предста^ вили координаты атомов, межатомные расстояния, результаты расчета порошковой рентгенограммы. Литература 1. Dereigne A., J.-M. Manoli, G. Pannetier, Bull. Soc. franc, miner., cristallogr., 95, № 3, 269, 1972,
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СИСТЕМ Ag20—CdO—P206 125 Ag20-K20-V205 167, 442 Ag20—P205-CdO 125 Ag20-P205-U02 439 Ag20—Rb20—V205 167 A1F3—A1203—LiF 280 AIF3—LiF-NaF 290 AlF3-NaF—A1203 281 Al203-AlF3-LiF 280 A1203—B203—Li20 419 A1203—B203—MgO 18, 419 A1203—BaO—CaO 36, 421 A1203—BaO—ZrOa 434 A1203—BeO—MgO 28 AUO3—CaO—KaO 30 A1203—CaO-MgO 31 A1203—CaO—Na20 29 A1203—CaO-SrO 33 A1203—CoO—ZnO 39 A1203—Cr203—BeO 42 Al2Oa—Cr2Os—CaO 196 A1203—Cr203—FeO 45 A1203—Cr203—Li20 423 A1203—Cr203—MgO 44 Ala03—Cs20—М0О3 451 A1203—FeO—MgO 38 A1203—Fe203—BaO 56 A1203—Fe203—CaO 48 . A1203—Fe203—Cr203 274, 423 A1203—Feo03—FeO 58 A1203—Fe203—Li20 45, 423 Al2Og—Fe203—MgO 47 A1203—Fe203—MnO 58 A1203—Fe203—PbO 58 A1203—Fe203—SrO 54 A1203— Ga203—CaO 41 A1203—Ga203—MgO 40 A1203—Ga203-SrO 42 A1203—Ge02-Cs20 74 Al203-Ge02-K20 74 A1203—Ge02—Li20 73 A1203—Ge02—Na20 74 A1203—Ge02—Rb20 74 A1203-H20—As206 347 A1203—H20—B203 326 A1203-H20—BaO 344, 477 A1203—H20-CaO 334, 477 A1203—H20—Cr03 415 A1203—H20—Ga203 347 A1203-H20-K20 332 A1203-H20—Li20 327 A1203-H20—MgO 333 A1203-H20-N206 350 A1203—H20—Na20 329 A1203-H20—Р2Об 396 A1203-K20—M0O3 451 Al203-La203—MgO 44 A1203—Li20—М0О3 451 Al203-Li20—NiO 422 Al203-MgO—B203 18, 419 A1203—MgO-BeO 28 A1203—MgO—CoO 421 A1203—MgO—Li20 27 A1203—MgO—NiO 40 Al203-MgO-P206 437 A1203—Na20—Mo03 451 A1203—Nd203—CaO 43, 422 Al203-Nd203-MgO 44, 422 A1203—Nd2Os—Pr203 422 A1203—Nd203—SrO 422 A1203—Nd203—Zr02 434 Al203-NiO-ZnO 40 А120з—Р20Б—CaO 154 A1203—Rb20—M0O3 451 A1203—Sc203—MgO 42 A1203—SrO—BaO 421 A1203—Th02—BeO 123 A1203—Ti02—BeO 88 A1203—Ti02—CaO 90 A1203—Ti02—Cr203 85 A1203—Ti02—Li20 88 A1203—Ti02—MgO 89, 430 A1203—Ti02—Zr02 107 A1203—W03—Li20 461 Al203-Zr02—Ti02 107 As203—H20—As206 490 As203-H20—BaO 488 As205—H20—BaO 488 As205—H20—CaO 485 As,05-H20-CdO 487
492 Алфавитный указатель систем As206—H20—СоО 489 As206—H20—CuO 485 Aso06—H20—Fe203 489 As206—Н20—К20 484 As206—H20—Li20 483 As206-H20—MgO 486 As206—H20—MnO 488 As20B—H20—(NH4)20 485 As206—H20—Na20 484 As206—H20—NiO 489 As206—H20—SrO 487 As206—H20—ZnO 487 B203—A1203—BaO 20 B203—A1203—CaO 19 B203-Al203-Li20 419 B203—A1203—MgO 18, 419 B203—BaO—CdO 15 B203—BaO—MgO 15 B203—BaO—SrO 15 B203—Bi203—BaO 420 B203—Bi203—Na20 418 B203—CaO—BaO 15 B2Os—CaO—CdO 15 B203-CaO—MgO 14 B203—CaO—SrO 15 B203—CdO—MgO 15 B208—CdO—ZnO 15 B203-Co203-In203 24 B203—Cr03—Na20 201 B203—Eu203—SrO 22 B2Os—Fe208—Li20 25 B203—Fe203—SrO 420 B203— Ga203— Li20 419) B203—Ga203—Na20 420 B203—H20—Ag?0 312 B203—H20—BaO 322 B203—H20—BeO 313 B203—H20—CaO 317 B203—H20-CdO 324 B203—H20—CoO 325 B203—H20—Cs20 307 B203-H20-CuO 312 B208—H20—Fe203(FeO)327 B203-H20—K20 304 B203—H20—Li20 293 B203—H20-MgO 313,475 B2Os—H20-MnO 325 B203-H20-(NH4)20 310 B2Oa—H20—Na20 295,475 B203—H20—NiO 326 B203—H20—PbO 324 B203—H20—Rb20 306 B203—H20—SrO 321 B2Oa—H20—T120 324 B203—H20—ZnO 323 B203—Ho2Os—SrO 22 В203-1п203-Сг2Оз 24 B203—ln203—Lu203 24 B203—K20—Bi203 418 B208-K20-Na20 13 B203-K20-P206 153 B203—K20—PbO 418 B203—K20—W03 460 B203—La203—BaO 420 B203—Li20—Cs20 418 B2Os— Li20—MgO 13 B203—Li20—Na20 418 B203— Li20-NiO 17 B203—Li20—P206 152, 437 B203-MgO-SrO 15 B203—Na20—W03 459 B203—Nb206—BaO 446 B203—Nd203—SrO 22 B203—Р2Об—CaO 153 B203—Р2Об—K20 153 B203—P206—Li20 152, 437 B203—PbO—ZnO 16 B203—Sm203—SrO 22 B203—SrO—Fe203 420 B203—Th02—MgO 26 B203—Ti02—BaO 25 B203—Ti02—Na20 429 B203—W03—Li20 459 B203—ZnO—CdO 15 BaF2—BaO—Ti02 473 BaO—A1203—B203 20 BaO—A1203—CaO 36, 421 BaO—A1203—Fe203 56 BaO—A1203—Zr02 434 BaO—B203—A1203 20 BaO—B203—CaO 15 BaO—B203—CdO 15 BaO—B203—MgO 15 BaO—B203—SrO 15 BaO—B203—Ti02 25 BaO—Bi203—B203 420 BaO—Bi203—Р2Об 437 BaO—CaO-Al203 36, 421 BaO-CaO—Ti02 429 BaO-CdO-Hf02 432 BaO—CdO—Mo03 205 BaO—Ce02—CaO 62 BaO-Ce02—MgO 62 BaO—Ce02—SrO 62 BaO—Ce02—Ti02 431 BaO—Cs20—Р2Об 436 BaO—Er203—UOo 468 BaO—Fe203—A1203 56 BaO—Fe203—CoO 261 BaO—Fe203—FeO 258
Алфавитный указатель систем 493 ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВаО ВеО ВоО -Fe203—Na20 245 -Fc203—SrO 246, 469 -Fe203—TeOg 468 -Gd203-P206 437 — Ge02—MgO 68 -Ge02—Ti02 432 -Ge02—ZnO 68 -Hf02-Ti02 107, 432 -Hf02-W03 229 -ln203—P205 437 -K20—Nb206 176 -La203—B203 420 —La203—Fe203 470 —La203—Р2Об 437 -La90q—TiOo 93 Lu203—B203 420 MoOg—CdO 205 Na26-Nb205 175 Nb205—CaO 177 Nb206—K20 176 Nb206-Na20 175 Nb206—PbO 182 Nb206—SrO 178 Nb205-Ti02 447 —Nb206—W03 466 -Nb206—Zr02 187 —P206-Na20 125 -P805—Ti02 159, 438 -PbO-Nb205 445 -Rb20—MoOg 450 -Ru02—SrO 277 -Sc203—P205 437 -Sn02— Ge02 428 -SrO-Al203 421 -SrO—B203 15 -SrO—Fe203 469 -SrO—Ge02 72, 425 -SrO-Nb205 445 -SrO-Ru02 277 -SrO—Ti02 429 -SrO—U02 467 -Ti02—BaF2 473 -Ti02—Ge02 432 -Ti02-Hf02 107, 432 -Ti02—La203 93 -Ti02-Nb206 433, 447 —Ti02—PbO 81 -Ti02—U02 237 -Ti02—Zr02 102 -WOg—CaO 218, 460 -WOg—Hf02 229 -WOg—Na20 218 -WOg—SrO 218, 437 -Y203-P205 437 -A!203—Cr203 42 -A]2Og-MgO 28 BeO—A1203—Ti02 88 BeO—A1203—Zr02 112 BeO—Ce02—MgO 62 BeO—MgO—Ce02 62 BeO—Th02—ALOg 123 BeO—Th02—MgO 122 BeO—Th02—U02 124 BeO—Ti02—Al2Og 88 BeO—Ti02—MgO 77 BeO—Zr02—ALOg 112 203—B203—K20 418 203-B203-Na20 418 A О 203 2o3 203 203 2Og 2o3 o, 0^ 2o, 03 2o3 2Og .0, 2^3 2^3 -BaO—B203 420 —Dy203—Ti02 430 -Er203—Ti02 430 -Eu203—Ti02 430 —Fe203—Li20 471 Gd203—Ti02 430 Ho203—Ti02 430 —K20—B203 418 —La203—Fe203 471 —La203—Ti02 430 —Li20—Fe203 471 —Na20—B203 418 —Na20—P205 418 —Nb206—W03 467 "' " Ti02 430 —Р2Об—BaO 437 Р2Об-СаО 437 —Р2Об—K20 418 203—P205—Li20 438 203-P2Ofi-Na20 418 О 2o3 203 2O3 —Р2Об—PbO 437 -P506—SrO 437 Ж — WOg 226 Pr203—Fe203 471 —Pr203—Ti02 430 3—Sm203—Ti02 430 ;Oo—TaoOfi—GdO 447 203 5Og —Та2Об—WOg 466, 467 —Tb203—Ti02 430 —Ti02—La203 430 —Ti02—MoOg 456 Tu203—Ti02 430 oOg-WOg—Ta205 466, 467 C02 C02— C02- C02 C02- C02- CaCO. H20-CaO 365 H20—FeO 369 H20—MgO 360,480 H20—Na20 360 H20—Rb20 479 H20—U03 481 3—MgCOg-MDCOg 11 CaF2—Р2Об—CaO 289 CaO—A1203—BaO 36, 421
494 Алфавитный указатель систем СаО—А1203—Сг203 196 СаО—Л1203—Fe203 48 СаО—А1203—Ga203 41 СаО—А1203—К20 30 CaO-Al203-MgO 31 СаО-А1203—Na20 29 СаО-Л1203—Nd203 43, 422 СаО—А1203—SrO 33 СаО—В203—Л1203 19 СаО—В„03—ВаО' 15 СаО—В203—CdO 15 СаО—BaOs—MgCT-14 СаО—В203—SrO 15 CaO-BaO—Ti02 429 СаО—Bi203—Р2Об 437 СаО—Се02—ВаО 62 СаО—СоО—МпО 9 СаО—Сг203—Fe203 271 СаО—Cr203—MgO 194 СаО—Eu2Oa—M0O3 453 СаО—FeO—MgO 6 СаО—FeO—MnO 8 СаО—Fe203—FeO 251 СаО—Fe203—MgO 243, 469 СаО—Fe203—Na20 243 CaO—Fe203—SrO 245 CaO—Ge02—MgO 68 CaO—Ge02—Ti02 75 CaO—Ge02—ZnO 68 CaO-Hf02—CdO 120 CaO—Hf02—Zr02 435 CaO—La203—Mo03 453 CaO-MgO-Fe203 243, 469 CaO—MgO—MnO 5 CaO-MnO-NiO 10 CaO—MoOg—CdO 205 CaO—Mo03—SrO 205 CaO-Nb206—BaO 177 CaO-Nb206-Ti02 185 CaO-Nd203-Al203 43, 422 CaO—Nd203—MoOg 453 CaO—Nd203—Zr02 434 CaO—Р2Об—A1203 154 CaO—P206—B203 153 СаО-Р2Об—CaF2 289, 474 CaO-P205—FeO 150 CaO—Р2Об—Li20 125 CaO-P205-MgO 137 CaO -P206-Na20 125 CaO-P205-Rb20 125 CaO—P205—SrO 140 СаО-Р2Об—T120 125 CaO—Р2Об—ZnO 144 CaO—PbO-Ti02 429 CaO—PbO—Zr02 433 CaO—Pr203—Mo03 453 CaO—Sm203—Mo03 453 CaO—Sn02—MgO 65 CaO—SrO—B203 15 CaO—Ti02—A1203 30 CaO—Ti02—MgO 78, 428 CaO—Ti02—SrO 70 CaO—Ti02—Zr02 98 CaO-U02—Zr02 117 CaO—U308—V205 238 CaO-W03-BaO 218, 460 CaO—W03—CdO 218 CaO-W03-Hf02 229 CaO-W03-MgO 218 CaO-W03-Na20 218 CaO-WOg-PbO 218 CaO—WOg—Sm203 222 CaO-WOg—ZnO 218 CaO-Y203—A1203 422 CaO—Zr02—A1203 113 CaO—Zr02—MgO 111 CaO-Zr02—SrO 111 CaO-Zr02—Y203 434 CdO-Ag20—P206 125 CdO—B203—BaO 15 CdO—B203—CaO 15 CdO-B203-MgO 15 CdO—B203—ZnO 15 CdO—BaO—Hf02 432 CdO—CaO—B203 15 CdO-CaO—Hf02 120 CdO-CaO-Mo03 205 CdO—CaO—W03 218 CdO—Ce02—М0О3 455 CdO—Cs20—Р2Об 436 CdO—Eu203—Mo03 453 CdO-Fe203-ZnO 247 CdO—Ga203—Cr203 449 CdO-Hf02-CaO 120 CdO—Hf02—Sn02 120 CdO-Hf02-SrO 120 CdO-Hf02—Ti02 432 CdO-Hf02—W03 229 CdO—Hf02—Zr02 120 CdO—K20—Р2Об 125 CdO—La203—MoOg 453 CdO-Li20-P206 125 Cd0-Li20-V203 164 CdO—MgO-Ti02 86 CdO—Mo02—Mo03 4Г)Г) CdO—Mo03—BaO 205 CdO—Mo03-CaO 205 CdO-Mo03-PbO 205 CdO—MoOg-ZnO 202 CdO—Nd203—Mo03 453 CdO—NiO-Ti02 86 CdO-P205-Ag,0 12r)
Алфавитный указатель систем 495 С(Ю-Р20Б-К20 125 С<Ю-Р20Б-1л20 125 CdO—Р205—Na20 125 CdO—Р20Б—Т120 125 CdO—Р206—Rb20 125 CdO-P206-ZnO 147 CdO—PbO—HfOa 432 CdO—PbO—Mo03 205 CdO—PbO—WOs 218 CdO—Pr203—Mo03 453 CdO—Rb20—P206 125 CdO—Sm203—Mo03 453 CdO-Sn02-Hf02 120 CdO-SrO-Hf02 120 CdO—SrO—Ti02 432 CdO—SrO-V205 442 CdO—Ti02—CoO 86 CdO—Ti02—MgO 86 CdO—Ti02—NiO 86 CdO-Ti02-W03 464 CdO—T120-P206 125 CdO-U02-P206 439 CdO—V203—Li20 164 CdO—V203—V02 165 CdO—W03—CaO 218 CdO-W03—Hf02 229 CdO-W03—PbO 218 CdO—ZnO—Fe203 247 Ce02—BaO-CaO 62 Ce02—BaO—MgO 62 Ce02—BaO—SrO 62 Ce02—BaO—Ti02 431 Ce02—BeO—MgO 62 Ce02—CaO—BaO 62 Ce02—CaO—MgO 62 Ce02—CaO—SrO 62 Ce02—CdO—М0О3 455 Ce02—Ce203—Th02 124 Ce02—CoO—Zr02 115 Ce02—MgO—BaO 62 Ce02—MgO—BeO 62 Ce02—MgO—CaO 62 Ce02—MgO—SrO 62 Ce02—SrO—BaO 62 Ce02—SrO—CaO 62 Ce02-SrO-MgO 62 Ce02—Th02—Ce203 124 Ce02—Y203—Zr02 116 Ce02—Zr02—CoO 115 Ce02—Zr02—Y208 116 Ce203—Ce02—Th02 124 Ce203—Th02—Ce02 124 Ce203—Ti02—Nb205 447 CoO—A1203—ZnO 39 CoO—CaO—MnO 9 CoO-Cs20-P2Ob 152, 436 CoO—Fe203—V203 440 CoO—Fe203—ZnO 261 CoO—Ga203—Ge02 420 CoO—Li20—Ge02 425 CoO—MgO—A1203 421 CoO -MgO—Ge02 426 CoO—MgO—NiO 11 CoO—MgO—ZnO 9 CoO—MnO — Ge02 426 CoO-Mo02-W02 459 CoO-Nb206-Ta20B 190 CoO—P206-Gs20 152, 436 CoO-P206-K20 125 CoO—P206—Na20 152, 436 CoO-P205-Tl20 125 CoO—Ta*06—Nb„06 190 CoO—Ti62—CdO" 86 CoO—VO,—V203 165 CoO—ZnO—Ge02 426 CoO-Zr02-Ce02 115 Co203—Fe203—CoO 275 CrO—Cr203—Та2Об 448 Cr03—B203—Na20 201 Cr03—Cs20—Na20 199 Cr03—Cs20—PbO 199 Cr03—H20-A1203 415 Cr03—H20—ln203 416 Cr03-H20-Th02 416 Cr03-H20-ZnO 414 Cr03—K20—Li20 199 Cr03-K20—Na20 199 Cr03—М0О3—Cs20 458 Cr03—М0О3—K20 458 Cr03—М0О3—Na20 456 CrOg—MoOg-PbO 216 CrOg—Na20—B203 201 CrOg—Na20—Rb20 199 Cr03-PbO-Rb20 199 Cr203—A1203—BeO 42 Cr203—A1203—CaO 196 Cr203—A1203—FeO 45 Cr203—A1203—Fe203 274, 423 Cr203—A1203—Li20 423 Cr203—A1203—MgO 44 Cr203—A1203—Ti02 95 Cr203—B203—ln203 24 Cr203—Bi203—Mn203 197 СГ0О3—CaO—MgO 194, 449 (>203-CrO-Ta205 448 Cr208—FcO—MgO 195 Cr203—Fe203—A1203 274, 423 Cr203—Fe203—CaO 271 Cr203—Fe203—CuO 27Q Cr203—Fe203—FeO 272, 472 Cr203—Fe203—La203 274 СГ0О3-- Fe203-Mg0 270
496 Алфавитный указатель систем Cr2<V Cr203- Сг203- Сг203- Сг203- Сг203- Cr203—H^O—Na~20 490 Gr203 Сг203 Сг203—К2"0—МоОз" 451 Сг203— La2Oa—Fe20a 274 Fe203-~Ti02 97, 431 -Ga203—CdO 449 -Ga203—GuO 449 -Ga203—ZnO 449 -Ge02—Li20 75 490 401 -H2O-P206 -ln203—B203 24 Cr203 -Li20- -ALOo 423 Cr203- Cr203- Cr203- Gr203- Cr20q—MgO—Fe203 270 -Li20—MgO" 194 -Li20—Mo03 451 -Li20-Zn0 194 Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- Cr203- 447 -MgO—Li20 194 -MgO—Mn203 240 -Mn203—Bi203 197 -Mo03—Cs20 451 -Mo03—Li20 451 -Mo03—Na20 451 -Mo03—Rb20 451 -Nb206-TiOa 187, -NiO—Zr02 116 -PbO—W03 231 -Sc203—MgO 197 -Ta206-SrO 448 -Ti02—A1203 95 -Ti02—Fe203 97, 431 -Ti02-Nb206 187, 447 -W03—PbO 281 -ZnO—Li20 194 -Zr02—NiO 116 Al203—Mo03 451 ~ ~ ~ 0R 437 ^2^5 Cs20 Cs20—BaO Cs20 Cs20—CoO—P20S 436 Cs20 Cs20 Cs20 Cs20 Gs20 CsoO 436 CdO—P2Og 436 ?2o5 Cr03—Mo03 458 Gr203—Mo03 451 GuO—P205 436 Eu203—М0О3 454 Fe203—М0О3 451 ln203—W03 461 K20-P205 436 K20-V206 441 La203—Mo03 206 La203—W03 462 Li20—B203 418 Cs20 Cs20 Cs20 Gs20—Li20—Mo03 202 Gs20 Cs20 Cs20 Cs20 -Mo03—La203 206 -Mo03—Li20 202 -M0O0—Na20 202 436 Cs2o— Cs20— Cs20— Cs20— Cs20- Cs.,0- Cs20- CuO- CuO- GuO- GuO— CuO- CuO- GuO CuO CuO GuO CuO CuO CuO CuO CuO Mo03- -PbO 202 Mo03—S03 459 Na20—Mo03 202 Na20—P206 436 Nd203—W03 462 PbO—MoO3;202 Sc203—W03 461 FeO- -WO3 46Г. Р2Об 436 Fe203 470 Fe203—Ga203 265, 470 Fe203—MnO 470 Fe203—ZnO 247 Ga203—Cr203 449 MnO—Fe203 470 Mn203—CdO 240 Mn203—CoO 240 Mn203-MgO 240 Mn203—ZnO 240 P206-K20 125 P90R—Na90 125 WO3- )—Fe203 Cu20 Cu203 Na20 218 -Ga203 264 -Fe203-Sc203 264 -V205-K20 167 -La2Oo-LioO 424 Dy203—Bi203—Ti02 430 Dy203—Mo03—Li20 210 Dy203—Mo03—Na20 210 Dy203-Nd203-Ga203 424 Dy203-W03-Li20 462 Dy203—W03—Na20 222 Er203- Er203- Er203- Er203- Er203- Er203- Er203- Er203- Er203- Eu203- Eu203- Eu203- Eu203- Eu203- Eu203- Eu203- Eu203- Eu203- -BaO— -Bi203- -Gd203- -Li20- -Mo03- -Mo03- -Nd203- -Pr203- WO3- B203- Bi203- U03 468 -Ti02 430 Mo03 -Li,0 210 210 -Na~20 210 -Ga203 424 -Ga203 424 Na20 222, 462 -SrO 22 -Ti02 430 Mo03 454 Mo03 454 -K20- -La203-Ta206 447 -Mo03—CaO 453 -Mo03—CdO 453 -Mo03—Na20 454 -Mo03-PbO 453 ЕиЛ—Mo03—SrO 453
Алфавитный указатель систем 497 Eua03—Rb20—Мо03 454 Eu20o—SrO—B203 22 I'eO— FeO— FeO— FeO- FeO- FeO- FeO- FeO— FeO- FeO- FeO- FeO- FeO- FeO- FeO— FeO— FeO- FeO- FeO- FeO- FeO- FeO- FeO— FeO- FeO- FeO- FeO- FeO- FeO— FeO- ,—AI0O0—BaO 56 Fe203- Fe203- -Ti02-Nb205 447 Л1203—Ci\,03 45 Alo03—F02O., 5S ■Ai;o,-MgO" 47 CaO—MgO G CaO—MnO 8 Cr203-Fe203 272, 472 Cr203—MgO 195 CuO-Fe203 470 ■Fe903—AI203 58 Fe203—BaO 258 Fe203—CaO 251 Fe203—Ga203 265 Fe203—MgO 248 Fe203—Mo02 450 Fe203—Ti02 97 ■MgO—MnO 8 MnO-Fe203 250, 470 MnO-Ge02 426 MnO-Zr02 433 Mo02— Fe203 450 •Mo02-WOo 459 P206-CaO 150 Р2Об—Na20 150 Ta205-MnO 191 Ti02—Fe203 97 Ti02—MgO 96 Ti02—MnO 96 Ti02—Mn304 96 W03—Na20 218 W03—Ti02 228 Fe203« Fe2Oa- Fe203- Fe203- Fe203- Fe203- Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203- Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe2Os Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 -CaO 48 -Cr20o 247, 423 *2W3 Fe203—Al2Og Fe203—A1203 Fe90a—A1203—FeO "58 —A1203—Li20 45, -Al203-MgO 47 —A1203—MnO 58 A1203—PbO 58 ALO3—SrO 54 423 Fe20, Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 . „ Fe203—B203—NiO 419 Fe20,—BaO—A1203 56 Fe20' я—B,03—Li20 25 Fe203 Fe203 Fe203 Fe203 Fe20. Fe203 Fe203 —BaO-CoO 261 BaO—FeO 258 BaO—Na20 245 BaO—SrO 246, 469 —BaO—Te02 468 Bi903—La203 471 —Bi203—Li20 471 Bi203—Pr203 471 CaO-AljjO,, 48 Fe203- Fe203- Fe203- Fe203- Fe203- Fe203- Fe20*- -CaO—Cra03 271 • -CaO—FeO 251 -CaO—MgO 243, 469 -CaO—Na20 243 -CaO-SrO 245 -CdO-ZnO 247 -CoO-BaO 261 -CoO—Co203 275 -CoO—V203 440 -CoO—ZnO 261 -Cr203—A1203 274, 423 -Cr203—CaO 271 -Cr2Os— CuO 270 -Cr203-FeO 272, 472 -Cr203—Li20 449, 471 -Cr203—La203 274 -Cr203—MgO 270 -Cr203—Ti02 97, 431 -CuO—Cr203 270 -CuO—FeO 470 -CuO—Ga203 265, 470 -CuO-MnO 470 -CuO—Mn203 472 -CuO—ZnO 247 -Cu20—Ga203 264 -Cu20—Mn203 275 -FeO—A1203 58 -FeO-BaO 258 -FeO-CaO 251 -FeO—Cr203 273 -FeO—Ga203 265 -FeO-MgO 248 -FeO-MnO 260, 470 -FeO—Mo02 450 -Ga203—CuO 265, 470 a— Ga203—Cu20 264 -Ga203—FeO 265 -Ga203—Li20 264 -Ga203—MgO 265 -Ga203-Y204 267 -Ge02 -ln203 -K20- -La203- -Li20 73, 75 -Li20 268 VI0O3 451 -BaO 470 Fe20:>-La*0o-Bb0a 471 2W3 Fe203—La20a—Сг,Ой 274 Fe203- Fe203- -Li20—Ga203 264 -Li20—ln203 268 *'e2U3—Li20—Sc203 268 Fe203—Li20—V02 276 Fe203—Li20—V203 269 Fe203—MgO—CaO 243 Fe203—MgO —Ga203 265 Fe203-MgO—NiO 262 Fe203-MgO-Sc203 268 Fe2Oa—MgO-Ti02 96, 431
498 Алфавитный указатель систем Fe203—MgO—V02 276 Fe203—MgO—V203 269 Fe208—MgO-V206 168 Fe203—MgO—ZnO 246, 470 Fe„03—MnO—A1208 58 Fe,»03—MnO—FeO '260, 470 FtC03-Mn()-TiO., 96 Fo203—MnO—Zr02 118 Fe203—Mn203—CiuO 275 Fe203—Mo03—CSoO 451 Fe203—Mo03—Li20 451 Fe203—М0О3—Na20 451 Fe203—Na20—BaO 245 Fe203—Na20—CaO 243 Fe203—Na20—Li20 242 Fe203—Nb206—MgO 183 Fe203—Nd203—Sc203 269, 424 Fe203—Nd203—SrO 470 Fe208—NiO—MgO 262 Fe203—NiO—Sc203 269 Fe203—NiO—ZnO 262 Fe203—Rb20—Mo03 451 Fe208—Ta2Os—SrO 448 Fe203—Ti02—CoO 96 Fe203—Ti02—Cr203 97, 431 Fe203—Ti02—FeO 97 Fe203—Ti02—Li20 95 Fe203—Ti02—MgO 96, 431 Fe203—Ti02—MnO 96 Fe203—Ti02—NiO 96 Fe203—Ti02—ZnO 96 Fe203—V203—CoO 440 Fe203-V206-MgO 168 Fe203—V206—NiO 168 Fe203—W03— Li20 463 Fe203—Y203—Ga203 267 Fe203—Y203—Zr02 435 Fe203-ZnO-CdO 247 Fe203—ZnO—CoO 261 Fe203—ZnO—CuO 247 Fe203-ZnO—MgO 246, 470 Fe203—ZnO—NiO 262 Fe203-Zr02-MnO 118 Fe304—Ti02—CoO 96 Fo304—Ti09—MgO 96 Fea04—TiO^—NiO 96 Fo304—Ti02—ZnO 96 Fe804—ZnO—ТЮ2 96 Ga203—A1203—BoO 42 Ga208—A1203—CaO 41 Ga203—A1203—MgO 40 Ga203—A1203—SrO 42 Ga203—CoO—Go02 426 GojOy-Ci-oO,- CAO 449 Ga203—Cr203—CuO 449 Ga203—Cr203—ZnO 449 Ga203—Fe203—CuO 265, 470 Ga203—Fe203—Cu20 264 Ga20.,—Fe,0.r-FeO 265 Ga*0.,—Fe.>03— Lio0 264 G;b03—F00O4—MgO 265 Gal03—GoO.>—CoO 426 Ga203— GoOl— NiO 426 Ga«Os—H20--Ge02 359 Ga203-H20—K20 408 Ga203-H20—Na20 407 Ga203—H20—Po06 298 Gao03—La203—ln203 62, 424 Ga203—La203—Sc203 424 Ga203—Li208—B203 419 Ga203— Li20—М0О3 451 Ga203—MgO—Li20" 423 Ga208—Mn203—MgO 240 Ga203—Na20—B203 420 Ga203—Nd203-Dy203 424 Ga203=Nd203—Er203 424 Ga203—Nd203—Ho203 424 Ga203—Nd203-Lu208 424 Ga203—Nd203—Tu203 424 Ga203—Nd203—Yb203 424 Ga203—Pr203—Er203 424 Ga203—Pr203—ln203 424 Ga203—Pr203—Sc203 424 Ga203—Pr203—Tu203 424 Ga203-Y203-Fe203'267 Ga203—Y203—Nd203 61 Gd203—Bi203—Ti02 430 Gd203—Er203—V203 440 Gd203—Mo03—K20 454 Gd203—Mo03—W03 233 Gd203—Na20—W03 222 Gd203—P206—BaO 437 Gd203-P206—PbO 437 Gd203—P205—SrO 437 Gd203—Sm203—V203 440 Gd203—W03—Na20 222 Gd203—WOg-MoOg 233 Ge02—A1203—Cs20 74 Ge02—A1203—K20 74 Ge02—A1208—Li20 73 Ge02—A1203—Na20 74 Ge02-Al203-Rb20 74 Ge02—BaO—CaO 70 Ge02—BaO—MgO 68 GeO*—BaO—Sn02 428 GcO^-BaO—SrO 72, 425 Ge02—BaO—ZnO 68 Ge02—CaO—MgO 68 Ge02—CaO—Ti02 75 G<>02-CaO--ZnO 68
Алфавитный указатель систем 499 Ge02—CoO—Ga203 426 Ge02—CoO—MnO 426 Ge02—Gr203—Li20 78 Ge02—Cs20—A1203 74 Ge02—Fe203-Li20 73, 75 Ge02—Ga203—CoO 426 Ge02—Ga203—NiO 426 Ge02—H20—BaO 357 Gc02-H20-CaO 355, 478 Gc02—H20-Ga203 359 Ge02—H20—K20 352 Ge02—H20—Li20 350 Ge02-H20-MgO 353 Ge02-H20—MnO 359 Ge02—H20-Na20 351, 478 Gc02-H20-NiO 359 Ge02—H20—PbO 358 Ge02-H20—SrO 356, 479 Ge02—H20—ZnO 358 Gc02—ln203—LiijjO, 427 Go02— KaO—AUO, 74 Ge02—Li20—CoO 425 Ge02—Li20-Fe203 73 Gc02—Li20—MgO 425 Ge02—Li20-Na20 68 Ge02—Li20—ZnO 73, 42o Ge02—Lu203—ln203 427 Ge02—MgO—CoO 426 Ge02—MgO—MgF2 287, 472 Go02-MgO-MnO 426 Ge02-MgO—NiO 426 Ge02-MgO-SrO 68 Ge02—MnO—FeO 426 Ge02—Na20—Li20 74 Ge02—Nb206—Rb20 428 Ge02—Nb205—ZnO 185 Ge02—Р20Б—ZnO 156 Ge02—Rb20—A1203 74 Ge02—Sn02—K20 427 GeO,—SnOo—Rb20 427 Ge02—SnO^—T120 427 Ge02—SrO—BaO 72, 425 Ge02—SrO—MgO 68 Ge02—SrO—ZnO 68 Ge02-Ta206-K20 428 Ge02-Ta206-Rb20 428 GcOo—Ta,05—T120 428 (ioO;~ Ta206-ZnO 192 GeO.,-Ti02-BaO 432 Ge02-'riOo -CaO 75 Ge02—Ti02—K20 427 Ge02—Ti02—Rb20 427 Ge02—Ti02-Tl20 427 Ge02—Y203—ZnO 75 Ge02—WOs-PbO 464 GoO..-ZnO-СоО 426 Ge02—ZnO—Li20 73, 425 Ge02—ZnO—Nb205 185 Ge02—ZnO—NiO 426 Ge02—ZnO—Р2Об 156 Ge02—ZnO—SrO 68 Ge02—ZnO—Та2Об 192 Go02—ZnO—V203 75 IJ20-A1203—As206 347 H20—A1203—B203 326 H20—Al203-BaO 344 H20—Al203-CaO 334,477 H20—A1203—Cr03 415 H20—A1203—Ga203 347 H20—A1203—K20 332 H20—A1203—Li20 327 H20—A1203—MgO 333 H20-A1203-N206 350 H20—A1203—Na20 329 II20-A1203-P206 396, 483 H20—As203—As206 490 H20-As203—BaO 488 H20—As206—BaO 488 H20—As206—CaO 485 H20-As205-CdO 487 II20-As206—CoO 489 H20—As205—CuO 485 H20-As205-Fe203 489 H20-As206-K20 484 H20—As206—Li20 483 H20—As206—MgO 486 II20—As206—MnO 488 H20-As206—(NH4)20 485 H20—As206—Na20 484 H20-As206—NiO 489 H20—As206—SrO 488 H20-As206—ZnO 488 H20—B203—Ag20 312 H20-B203—BaO 322 H20—B203—BcO 313 H20-B203-CaO 317,476 H20-B203-CdO 324 H20—B203—CoO 325 H20—B203—CuO 312 HoO—B203—Cs20 307 H;0-B203-Fo203 (FeO) 327 TToO -B203—K2() 304 TI20-B203-Li20 293 H20—B20, -MnO 325, 47b H20-B.03-(NH4)20 310 H20-B203-Na20 295 H20—B20,—NiO 326 H20—B203—PbO 324,476 H20—B«03—Rb20 306 H20—B203-SrO 321, 476
500 Алфавитный указатель систем н,о- н2о- Н20- н2о- Н20- н2о- н2о- н2о- н2о- Н20- Н.О- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- Н20- н2о- н2о- Н20- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- Н20- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- н2о- нго- н2о- н2о- Н.,0- -в2о3- -в2о3- -со2- -со2- -со2- -со2- -со2- -со2- -Сг03- -Сг03- -СЮз- -Сг203 -Сг203 -Ga203 -Ga2Oa -Ga2Oa -Ga2Oa -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Ge02- -Nb.0, -p2o6- -p2o6- -p2o6- -P2Oe- -p2o6- -p2o5- -p2o6- -p2o6- -p2o6- -P2oe- -p2<v -p2o8- -p2o5- -p2o6- -p2o6- -PA- -p2o6- -PtO,- -PbO- -so,- -Ta206 -Ti62- -UO,- -v2o6- -ZnO- -ZnO- -T120 324 -ZnO 323 CaO 365 FeO 369 MgO 360,480 Na20 360 Rb20 479 U03 481 -In203 415 -Th02 416 -ZnO 414 -Li20 490 -Na20 490 ,— Ge02359 ,—KaO 408 ,-Na20 407 —P206 398 -BaO 357,479 -CaO 355, 478 -K-0 352 -Li20 350 -MgO 353 -MnO 359 -Na20 351, 478 -NiO 359 -P206 399 -PbO 358 -SrO 356, 479 -ZnO 358 ,—K20 410 -BaO 389 -BeO 380 -CaO 384,481 -CdO 393,482 -CuO 378 -Fe2Oa 402 -In2Os 398 -K20 374 -Li20 370 -Ln203 399 -MgO 380 -Mo03 404 -(NH4)20 377 -Na.O 371, 481 -SrO 388,482 -U02 404 -Y203 398 -ZnO 391, 482 -Na20 409 CeO. 490 -K20 411 -Na20 409 -NiO 417 -Na20 412 -Ba(Sr)0 406 -K20 406 H20-ZnO—Na20 405 Hf02-BaO-CdO 432 Hf02-BaO-Ti02 107, 432 Hf02—BaO—W03 229 Hf02—CaO—CdO 120 Hf02—CaO—W03 229 Hf02—CdO—PbO 432 Hf02-CdO—Sn02 120 Hf02—CdO—SrO 120 Hf02-CdO-W03 229 Hf02-CdO-Zr02 120 Hf02—MoOg—Li20 456 Hf02—Sn02—CdO 120 Hf02-SrO-W03 229 Hf02-Th02-MgO 120 Hf02-Ti02—BaO 107, 432 Hf02-Ti02-CdO 432 Hf02—Ti02-SrO 432 Hf02-W03-BaO 229 Hf02—W03—CaO 229 Hf02-W03-CdO 229 Hf02-W03-Li20 464 Hf02—W03-SrO 229 Hf02-W03-W02 235 Hf02—W03—ZnO 229 Hf02-Zr02-CaO 435 Hf02-Zr02-CdO 120 Ho203—B203—SrO 22 Ho203—Bi203—Ti02 430 Ho203—Mo03—Li20 210 Ho203—Mo03—Na20 210 H02Og —M00g —WOg 233 Ho203—Nd203—Ga203 424 Ho203—W03—Na20 222 In2Og—B2Og —Cr2Og 24 In2Og —B2Og—LUjjOg 24 In2Og —Cr20g-B20g 24 In203-K20—WOg 222, 461 ln203—La203—Ga2Oa 62, 424 ln203—Li20—Mo03 451 ln203—Lu203—B203 24 ln203—Lu203—Ge02 427 In2Og—M00g — WOg 233 ln203—P205—BaO 437 In203-P206-PbO 437 In203-P206-SrO 437 Tn203—Pr203—Ga203 424 In2Oo—W03-Cs20 461 In203-W03-K20 222, 461 ln203—W03-Li20 461 In20g-W03-Na20 461 ln203—WOg—Rb20 461 ln203—Y203— Ge02 424 ln203—Zr02—Y?03 115
Алфавитный указатель систем 501 К20- к2о- К20- к2о- к2о- К20- К20- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- К20- к2о- К20- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- К20- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- К20- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- к2о- -Ag20- -А1203- -А1208- -в2о3- -в2о3- -в2о8 -Сг03- -Сг03- -Go02- -Li20- -М003 -М003 -M00g -М003 -М003 -М003 -М003 -М003 -М003 -Nb206 -Nb206 -Nb206 -Nb205 -V.,06 167, 442 -CaO 30 -Ge02 74 Na20 13 P206 153 Ti02 429 Li20 199 Na20 199 -A1203 74 WOo 218 La203—Fe203—Sn02 67 -ln203—Ga20362, 424 -P2O6- -p2o6- -P2O5- -P2O5 P90fi Dy203 210 -Er203 210 -Ho203 210 -La203 206 -Li20 202 -Р2Об 457 -PbO 202, -Ti02 212 -V206 215 -BaO 176 -Li20 172 —PbO 181 —SrO 174 B203 153 CdO 125 125 125 125 125 125 450 -p2o6- -Pr203 -SC2Og- -Ti02- -Ti02- -v2o5- -v2o6- -W03- -wo3- -W03 -wo3 -wog- -W0g -W03-~ 0 CoO GuO Li20 MgO Na20 442 V206 160 -Pr02 64 -WO3 461 Na20 77 W03 227 Ag20 167, Gu20 167 Na20 166 V204 444 ln203 222, 461 Li20 218 Nd203 222 P90R 457 218 Ti02 227 Va06 229 La203—A1203- La203—BaO- -MgO 44 B203 420 -Fe203471 -Bi203—Ti02 430 La203 La203 La203—Gu203—Li20 424 La904—Eu203—Ta206 447 La203 La203 La203 La20. La203 La203 La203 La203 La203 La203—Nb266—Li20 446 La,Oo—РоОБ—BaO 437 —MoOg—CaO 453 M0O3—CdO 453 Mo03—Cs20 206 —Mo03—K20 206 -Mo03—Li20 206, 453 -Mo03—Na20 206 —M0O3—PbO 206, 453 —M0O3—Rb20 206 -M0O0—WOa 233 *2^3~ La203 La2Oj La20^ La203 -P205-PbO 437 -P206-SrO 437 —Sc203—Ga203 424 —Sm203—V203 440 Sn02—Fe203 67 La203 La20? La20] La20L La2Og La203 LaoOo La203—Fe203 LaoO,—Fe20o -BaO 470 -Cr203 274 —Ti02—BaO 93 -Ti02-PbO 430 —Ti02-SrO 92 W03—CaO 222 -W03-Cs20 462 —W03—Li20 462 -WOg—Mo08 233 -WOg—Na20 222, 462 -Zr02—Ti02 432 A1203—Fe203 45, 423 Al203-Cr203 423 ~ Ge02 71 MgO 27 Ti02 88 -B203-Fe203 25 -B203-MgO 13 -B204-NiO 17 О 2o О О 2o 20 20 20 ,0 ;o ;o ;o- -A1203 -A1203- -A1203- -B203-P206 152, 437 -Cr03—K20 199 -Cr203—MgO 194 Cr203—ZnO 194 ,0—Fe20o O- 20- O- O- O- 0 0 20 20 2o 20 20 20 20 20 2o -Fe203- -Fe203- -ln203 -Sc203 -Fe203-V203 л -ZnO -Fe20; А12Оя -Fe203- -Ga203 — Ge02- — GeO,-Cr2"03 471 268 268 269 469 , 264 73 75 75 68 73, 425 -Ge02—Fe203 -Ge02—Na20 -Ge02—ZnO ~Ho203—M0O3 210 -ln203—Fe203 268 -M0O3—BeO 202 -M0O3—Cs20 202 -Mo03-Dy203 210 -M0O0 210 32 В. П. Барзаковский
502 Алфавитный указатель систем Li20—Мо03—Но203 210 Li20-Mo03-K20 210 Li20—M0O3—La203 206 Li20—Mo03—Rb20 202 Li20-Mo03-Ti02 212, 456 Li20—Mo03—Y203 209 Li20-Nb205—K20 172 U>0-Nb206-Na20 171 Li;0-Nb206-Nd203 183 Li.,0—P205—B203 152, 437 Li~0-P206—CaO 125 Li20-P206—CdO 125 Li20—P205—Cs20 125, 436 Li20—P206—K20 125 Li20-P206-MgO 125 Li20-P206-Na20 125 Li20—Р2Об—SrO 125 Li20—P206-ZnO 125 Li20—Sc203—Fe203 268 Li20—Sc203—W03 461 Li20—Sn02—Fe203 66 Li20—Te02—Tc03 468 Li20—Ti02-Al203 88 Li20—Ti02—Fe203 95 Li20-Ti02-Mo03 212, 456 Li20—VO-V203 164 Li20—V203—CdO 164 Li20-V203—MgO 164 Li20-V203-VO 164 Li20-V205—V204 444 Li20-W03-Fe203 463 Li20—WO3-K20 218 Li20—WO3-Nd203 222 Lu203—B203—BaO 420 Lu203—B203—ln203 24 Lu203—BaO—B203 420 Lu203-In203-B203 24 Lu203—ln203—Ge02 427 Lu203—Mo03—K20 454 Lu203—Mo03—Li20 454 Lu203—Mo03—Na20 454 Lu203—Nd203—Ga203 424 MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- MgO- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -A1203- -B203 18, 419 -BeO 28 -CaO 31 -Cr203 44 -FeO 38 -Fe203 47 -Ga203 40 -La208 44 -Li20 27 -Nd203 44, 42 -NiO 40 -Sco03 42 MgO-Al203—Ti02 89, 430 MgO-Al203-Zi02 113 MgO-B203-Al203 18,419 MgO—B203—BaO 15 MgO-B203-CaO 14 MgO—B203—CdO 15 MgO—B203—Li20 13 MgO-B203-SrO 15 MgO—B203—Th02 26 MgO-BeO-Th02 122 MgO—CaO—FeO 6 MgO—CaO—MnO 5 MgO—Ce02—BaO 62 MgO—Ce02—BeO 62 MgO-Ce02-CaO 62 MgO-Ce02—SrO 62 MgO—CoO—ZnO 9 MgO—Cr203—CaO 194 MgO—Cr203—FeO 195 MgO—Cr203—Fe203 270 MgO-Cr203-Li20 194 MgO—Cr203—Mn203 240 MgO-CuO—Mn2Oa 240 MgO—FeO—MnO 8 MgO-Fe203-CaO 243, 469 MgO—Fe203—Cr203 270 MgO-Fe203—FeO 248 MgO—Fe203— Ga203 265 MgO—Fe203—Nb205 183 MgO-Fe203—NiO 262 MgO—Fe203—Sc203 268 MgO-Fe203-V203 269 MgO—Fe203—ZnO 246, 470 MgO— Ga203—Mn203 240 MgO—Ge02—BaO 68 MgO—Ge02—CaO 68 MgO—Ge02—SrO 68 MgO-Hf02-Th02 120 MgO—ln203—Mn203 240 MgO-MgF GeOa 287, 472 MgO—Mn203-CuO 240 MgO-Nb206—Fe203 183 MgO—P206—CaO 137 MgO-P206-K20 125 MgO—P206—Li20 125 MgO—Р2Об—NaaO 136 MgO—P206—Rb20 125 MgO-P206-SrO 138 MgO-P20B-Tl20 125 MgO-P206-W03 162 MgO-P205-ZnO 143 MgO—Sc203—Fe403 268 MgO—Sn02—CaO 65 MgO—Sn02—Fe203 66 MgO—SrO—B203 15 MgO-Th02-B203 26
Алфавитный указатель систем 503 MgO—Th02—BeO 122 MgO-Th02-Hf02 120 MgO—ТЮ2—А1203 89, 430 MgO—Ti02-BeO 77 MgO-Ti02—Bi204 93 MgO—TiO,—CaO ' 78, 428 MgO—TiO^CdO 86 MgO—TiO.-CoO 86 MgO-ТЮ^-FeO 96 MgO—Ti02—Fe203 96, 431 MgO—Ti02—Fe304 96 MgO—Ti02-NiO 86 MgO—Ti02—ZnO 80 MgO—V02-V203 165 MgO-V203-Fe203 269 MgO-V203-Li20 164 MgO-V208-V02 165 MgO—V206—Fe203 168 MgO—W08—Na20 218 MgO-W03-P206 162 MgO—Zr02—A1203 113 MgO—Zr02—BeO 110 MgO-Zr02-CaO 111 MnO—A1203—Fe203 58 MnO—CaO—GoO 9 MnO—CaO—FeO 8 MnO—CaO—MgO 5 MnO-CaO—NiO 10 MnO—CuO—Mn203 240 MnO—FeO—MgO 8 MnO—Fe203—FeO 260 MnO—Fe203—ZnO 248 MnO-Mo03—W03 232 MnO—Mo03—ZnO 205 MnO-P206—ZnO 149 MnO-Ta206-FeO 191 MnO—Ti02—FeO 96 MnO—Ti02—Fe203 96 MnO—Ti02—Mn203 96 MnO-Ti02—V203 94 MnO—V02—V203 165 MnO—W03—MoOs 232 MnO—W03—ZnO 218 MnO—Zr02—Fe203 118 -Bi203-Cr203 240 -CdO-CuO 240 —CoO—CuO 240 —CoO—NiO 469 —Cr203—Bi203 240 —Cr203—MgO 240 —CuO—MgO 240 CuO-MnO 240 —CuO—ZnO 240 —Ga203—MgO 240 In203-MgO 240 -MgO-CuO 240 Mn203 Mn203 MUfiOg Mn203- Mn203 Mn203 Mn203 Mn20L Mn203 Mn203 Mb203 Mn203 Mn203- Mn203 Mn203 Mn304 MoOo- MoO:- -MnO^CuO -MnO—Ti02 -Ti02—MnO -Ti02—FeO CdO-MoO., FeO-Fe20; MoO'-L^O-Mod, MgO—WO,' мпо—wo:, -W02-FeO -Bi,03 MoOo- M0O2- Mo02- M0O0- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- M0O3- M0O3- Mo03- Mo03- M0O3- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Mo03- Мо03- Mo03- MoO Mo03 Mo03 Mo03 Mo03 M0O3 Mo03 Mo03 M0O3 Mo03 Mo03 Mo03 Mo03 Mo03 Mo03 MoO MoO^—Eu203- 240 96 96 96 455 450 45K 459 459 459 ZnO-W02 459 -A1203—Cs20 451 -A1203-K20 451 -A1203—Na20 451 -A1203—Rb20 451 -BaO-CdO 205 -Na20 213 -PbO 214 -Bi203—Ti02 456 -CaO—CdO 205 -CaO-SrO 205 -CdO—BaO 205 -CdO—CaO 205 -CdO-Mo02 455 -CdO-PbO 205 -CdO—ZnO 202 -Ce02—CdO 455 -Ce203—PbO 206 -Cr03—Cs20 458 -Cr03—K20 458 -Cr03—Li20 458 Na20 458 -Cs20 451 —Crlo;—KoO 451 -O03 -Cr20, —Cr203—Li20 451 -Cr203—Na20 451 -Cr203—PbO 216 —Cr203—Rb20 451 —Cs20—Eu203 454 -Cs20—La203 206 -Cs20—Li20 202 -Cs20—PbO 202 -Cs20—S03 459 -Dy203—Li20 210 -Dy203—Na20 210 —Er203—Li20 210 —Er203— Na20 210 —Eu2Oa—CaO 453 -CdO 453 -Na20 453 Eu2o;;—рьо 453 Mo03—I Mo03 Mo03—Eu203—SrO 453 -Fe203—Cs20 451 -Fe203—K20 451 -Fe,0.t—LioO 451 MoO. Mo03 M0O3 32*
504 Алфавитный указатель систем Мо03—Fe203—Na20 451 Мо03—Fe203—Rb20 451 Mo03-Gd203-K20 454 Mo03—Hf02—Li20 456 Mo03—Ho203-K20 210 MoOg—Ho203—Li2G 210 MoOg—Ио2Оч—Na20 210 Mo03—ln203—Li20 451 MoOg—K20—Eu203 454 MoOg—K20—La203 206 MoOg—K20-Li20 202 Mo03-K20-MgO 450 Mo03-K20—PbO 202, 450 MoOg—K20—Sc208 451 MoOg—K20—SrO 450 Mo03—K20—Ti02 212 Mo03-K20—V206 215,458 MoOg—La203—GaO 453 Mo03—La203—GdO 453 MoOg—La203—Cs20 206 MoOg—La203—K20 206 MoOg—La203—Na20 206 Mo03—La203—PbO 206, 453 Mo03—La203—Rb20 206 MoOg—La203—SrO 453 MoOg—Li20—A1203 451 Mo03—Li20—Cs20 202 MoOg—Li20—BeO 202 MoOg—Li20—Dy203 210 MoOg—Li20—Er203 210 MoOg—Li20—Ho203 210 MoOg—Li20—KaO 202 MoOg—Li20—La203 206, 453 MoOg—Li20—Mo02 456 MoOg—Li20 —Np02 457 MoOg—Li20 —Pu02 457 MoOg—Li20—Rb20 202 Mo03-Li20-Ti02 212, 456 Mo03-Li20-Y203 206, 452 MoOg—Lu203—K20 454 MoOg—Lu203—Li20 454 MoOg—Lu2Og—Na20 454 MoOg—MgO—Li20 450 MoOg—MnO—ZnO 205 Mo03—Na20—Bi203 213 Mo03—Na20—Cs20 202 MoOg—Na20—Dy2Og 210 MoOg—Na20—Er203 210 MoOg—Na20—Ho203 210 MoOg—Na20—La203 206 MoOg—Na20—MgO 450 MoOg—Na20-Nd203 206, 454 Mo03-Na20-Np02 216, 457 MoOg—Na20—Pu02 457 MoOg—Na20—Sm203 206 Mo03-Nd2Og-CaO 453 MoOg—Nd203—CdO 453 MoOg—Nd203—Na20 206, 454 MoOg-Nd203—PbO 206, 453 Mo03—Nd203—SrO 453 Mo03—Np02—Na20 216, 457 MoOg—PbO—Bi2Og 214 MoOg—PbO—CdO'205 MoOg—PbO—Ce203 200 M00g — РЬО— Cl'Og* 216 Mo03—PbO—Cs20 202 Mo03-PbO—K20 202, 450 MoOg—PbO—La203 206, 453 MoOg—PbO—Na20 202 MoOg—PbO—Nd203 206, 453 MoOg—PbO—Pr203 206, 453 MoOg—PbO—Rb20 202 MoOg—PbO-Y203 206 Mo03-PbO-Zr02 213 MoOg—Pr203—CaO 453 MoOg—Pr203—CdO 453 Mo03-Pr203—PbO 206, 453 MoOg—Rb20—BaO 450 MoOg—Rb20—Eu203 454 MoOg—Rb20—La203 206 MoOg—Rb20—Li20 202 MoOg—Rb20—MgO 450 MoOg—Rb20—PbO 202 MoOg—Rb20—S03 459 MoOg—Sc203—Li20 451 MoOg—Sc203—Na20 451 MoOg—Sm203—CaO 453 MoOo—Sm203—CdO 453 MoOg—Sm203—Na20 206 MoOg—Sm203—PbO 453 MoOg—Sm203—SrO 453 MoOg—SrO—CaO 205 MoOg—SrO—CdO 205 MoOg—Ta205—Li20 458 MoOg—Tb203—K20 454 MoOg—Tb203—Li20 454 MoOg—Tb203—Na20 454 MoOg—Th02—K20 456 MoOg—Th02—Na20 456 MoOg—Ti02—K20 212 MoOg—Ti02—Li20 212, 456 MoOg—Tu203—K20 454 MoOg—Tu203—Li20 454 MoOg—Tu2Og—Na20 454 MoOg—V206— K20 215, 458 Mo03-Y203-K20 454 MoOg—YoOg—Li20 206 MoOg—Yb203—K20 454 MoOg—Yb203-Li20 454 MoOg—ZnO—CdO 202 MoOg—ZnO—K20 450 MoOg—ZnO—Li20 450
Алфавитный указатель систем 505 Мо03—ZnO-MnO 205 МоОэ—Zr02—LiaO 456 М0О3—Zr02—PbO 213 Na„0—A1203—CaO 29 Na20—B203—K20 13 Na20—B203—Ti02 429 Na20—Fe203—BaO 245 Na20—Fe203—CaO 243 Na20—Fe203-Li20 242 Na20—Ge02-Al203 74 Na20—Ge02—Li20 68 Na20—Mo03—Bi203 213 Na20—Mo03—Cs20 202 Na20—Mo03—Dy203 210 Na20—Mo03—Er203 210 Na20—Mo03—Ho203 210 Na20—Mo03—La203 206 Na20-Mo03-Nd203 206, 454 Na20-Mo03-Np02 216, 457 Na20—Mo03—Sm203 206 Na20—Mo03—Y203 206, 454 Na20-Nb206—BaO 175 Na20—Nb205—Li20 171 Na20-Nb205-PbO 108 Na20-Nb206-SrO 173 Na20—Nb205-Ta205 187 Na20-P2C>5-BaO 125 Na20-P205—CaO 125 Na20-P206-CdO 125 Na20—P206-CoO 152, 436 Na20-P206-CuO 125 Na20-P205—FeO 150 Na20—P206-K20 125 Na20—Р2Об—Li20 125 Na20—Р2Об—MgO 136 Na20—P205-SrO 125 Na20—P205—Ti02 156 Na20—Р2Об—ZnO 141 Na20—Sc203—W03 461 Na20—Sn02—In203 66 Na20-Ta206—Nb206 187 Na20—Ti02—K20 77 Na20-V204-V206 444 Na20-V206-K20 166, 441 Na20-W03-BaO 218 Na20—W03—CaO 218 Na20-W03-CuO 218 Na20—W03-Dy2Os 222 Na20-W03-Er203 222, 462 Na20-W03—FeO 218 Na20—W03—Gd203 222 Na20—W03—Ho203 222 Na20—W03—La203 222, 462 Na„0—W03-MgO 218 Na20-W03-Nb206 230 Na20—W03—Nd203 222 Na20—W03—PbO 218 Na20—W03—Sc203 222 Na,0—W03-Smo03 222 Na20~W03-Sr6 218 Na20-W03-Y203 222, 461 Na„0-W03—Yb203 222 Nb206—B203—BaO 446 Nb206—BaO-CaO 177 Nb205-BaO-K20 176 Nb206—BaO—Na20 175 Nb206—BaO—PbO 182 Nb206-BaO-SrO 178, 445 Nb206-BaO-Ti02 433, 447 Nb206—BaO—W03 466 Nb205-Bi203-Ti02 186 Nb206-Bi203—W03 467 Nb205-CaO-BaO 177 Nb205~CaO-Ti02 185 Nb206-Ce203-Ti02 447 Nb206—CoO—Ta205 190 Nb2Os—Cr203—Ti02 187 Nb206—Cs20—W03 465 Nb206-Fe203-Mg03 183 Nb205—Ge02-ZnO 185 Nb206-H20—K20 410 Nb205—K20—BaO 176 Nb206—K20—Li20 172 Nb206-K20-PbO 181 Nb206-K20-SrO 174 Nb206—La203—Li20 446 Nb206-Li20-K20 172 Nb206—Li20—Na20 171 Nb206—Li20—Nd203 183 Nb206—MgO—Fe203 183 Nb205—Mo03—Li20 458 Nb205—Na20—BaO 178 Nb206-Na20-Li20 171 Nb206—Na20—PbO 180 Nb206-Na20-SrO 173 Nb206-Na20-Ta206 187 Nb205-Na20-W03 230 Nb205—Nd203—Li20 183 Nbo06—Nd203-Ti02 447 Nb;05-NiO—NiF2 474 Nb206—PbO-BaO 182 Nb206-PbO-K20 181 Nb205-PbO-Na20 180 Nb205-PbO-SrO 181, 445 Nb206-PbO-W03 467 Nb206-PbO—ZnO 182, 446 Nb206-Pr203-Ti02 447 Nb206-Rb20—Ge02 428 Nb206—Rb20—W03 465 Nb205-SrO—W03 466
506 Алфавитный указатель систем Nb205—Та2Об—СаО 190 Nb206—Ta205~Na20 187 Nb206—Та205—PbO 189 Nb206-Ta206-ZnO 189 Nb2Or,—TiOo—BaO 433 Nb20;—TiOa- Bi203 180 Nb,06 """ Nb;o6 Nb206 Nb205-TiO", Nb205-Ti02" W03 •TiOo—CaO 185 -Ti02-Cr203 187, 447 -Ti02- ~ -Eu203 447 Nb2Oj Nd203 447 Sm203 447 K20 465 Nb2Ob—W03—Na20 230 Nb206—W03—T120 230, 465 Nb205—ZnO—Ge02 185 Nb205-ZnO-PbO 182, 446 Nb206—ZnO—Ta205 189 Nb205-ZnO-V206 170 " " -BaO 187 Nb206—ZrO. Nd203—Al263—CaO 43, 422 Nd203-Al203-MgO 44, 422 Nd203—A1203—Zr02 434 Nd2Os—B203—SrO 22 Nd203—Bi203—Ti02 430 Nd203—CaO—Mo03 453 Nd203-Dy203-Ga203 424 Nd.O. -Ег2Оя -Ga203 424 Nd203—Fe203—Sc203 269, 424 Nd203—Fe203-SrO 470 Nd203-Ga203—Y203 61 Nd203—Ho^03- Nd203—Lu203 -Ga203 424 -Ga203 424 Nd203—Mo03—CaO 453 Nd203—Mo03-CdO 453 Nd203—Mo03—SrO 453 Nd203—Mo03—Na20 206, 454 Nd203 Nd203 -Mo03—PbO 206, 453 -Mo03—WOo 233 Nd203—Nb205—Li20 183 Nd203—Pr203—Al203 422 Nd203—Sc203—Fe203 269, Nd203-Ti02 "' ~ Nd203 " ~ Nd2Oa . -Nb206 Tu203— Ga2Oa 424 UOo-UO. 468 424 Nd904—WOo-CsaO 462 ,2^3 3- Nd203—W03-K20 222 Nd203—WOg- Li20 222 Nd203—W03—Mo03 233 Nd203-W03-Na20 222, 462 Nd203—W03-SrO 222, 463 Nd203—Y203— Ga203 61 Nd203—Y203—Zr02 434 Nd203—Yb203—Ga203 424 Nd203-Yb203-V20B 443 Nd203—Zr02—CaO 434 NiO-Al203-MgO 40 NiO—A1203—ZnO 40 NiO-B203—Li20 17 NiO-CaO-MnO 10 NiO—CoO—MgO 11 NiO—Fe203—MgO 262 NiO-Fe203—Sc203 269 NiO—MgO—CoO 11 NiO—TiOo—CdO 86 NiO—Ti02—Fe203 90 NiO—Ti02—Fe304 96 NiO—Ti02—MgO 84, 86 NiO-Ti02—ZnO 85 NiO-V206-Fe203 168 NiO-V206-ZnO 168 NiO—Zr02—Cr203 116 NpOo—Li20—Mo03 457 Np02—Mo03-Na20 216, 457 Np02—Na«0—М0О3 457 P2O5- p2o5- p2o6- P206- p2o6- p2o6- P2<V P2O5- p2o6- p2o6- PAPA- p2o6- AgaO-CdO 125 A1203—CaO 154 B203—CaO 153 B203—Cs20 437 B203-K20 153 B203—Li20 152, 437 BaO-Na20 125 BaO-Ti02 159, 438 Bi203—BaO 437 Bi203—CaO 437 Bi203—K20 418 P2Ob-Bi203-Li20 438 -Bi203—PbO 437 -Bi203—SrO 437 -CaF2—CaO 289 -CaO-Al203 154 -CaO-CaF2 289 -CaO—FeO 150 -CaO-Li20 125 -CaO-MgO 137 -CaO-Na20 125 -CaO-Rb20 125 -CaO-SrO 140 -CaO-Tl20 125 -CaO—ZnO 144 -CdO-Ag20 125 -CdO-K20 125 -CdO—Li20 125 -CdO-Na20 125 -CdO-Rb20 125 -CdO-Tl20 125 -CdO—ZnO 147 -CoO—K20 125 -CoO-Na20 152, 436 -CoO-Tl20 125 CsoO—CoO 152, 436 PA- ^o,- PA PA- РД PA PAPA PA PA- PA- PA- PA- PA- PA- P2O5- PA PA p2o5 PA PA-
Алфавитный указатель систем 507 Р208- р2о6- р2о8- Р206- р2о6- р2о8- Р306- р2о5- р2о6- р2о5- р2о6- РА- Р206- Р205- р2о6- р2о6- р2о6- р2о6- р2о6- р2о6- Р205- р2о5- р2о5- р2о6- р2об- р2о6- РА- Ра05- р2о6- р2о8- р2о8- р2о8- Р208- р2о8- р2о8- р2о8- р2о8- р2о8- р2о6- р2о8- р2о8- р2о6- р2о8- р2о8- р2о8- р2о5- ГА- Р205- р2о6- р2о8- р2о8- р2о8- р2о6- р2о8- Р208- р2о8- -Cs20- -CuO- -CuO- -CuO- -FeO- -FeO- -Gd20; -Gd.O. -Gdjo! -Gc02- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -HsO- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -H20- -ln203 -ln208 -K20- -K20- -K20- -K20- -K20- -K20- -K20- -K20- -K20- -La2Oa -La203 -Ьа20, -Li20- -Li20- -Li20- -Li20- -MgO- -MgO- -MgO- -MgO- -Li20 125, 436 -СзгО 436 -K20 125 -Na20 125 -CaO 150 -Na20 150 ,—BaO 437 ,—РЬО 437 ,—SrO 437 -ZnO 156 -A1203 483 -As206 483 -BaO 389 -BeO 380 -Bi2Os 401, 483 -CaO 384, 481 -CdO 393, 482 -Cr203 401 -CuO 378 -Fe203 402 -Ga203 398 -ln203 398 -K20 374 -Li20 370 -Ln203 399 -MgO 380 -MnO 394 -Mo03 404 -(NH4)20 377 -Na20 371, 481 -SrO 388, 482 -U02 404 -Y203 398 -ZnO 391,482 -BaO 437 -PbO 437 -B2Oa 153 -Cs20 436 -Li20 125 -MgO 125 -Na,0 125 -Ti02 157 -SrO 436 -V208 160 -ZnO 141 ,-BaO 437 .—PbO 437 ,-SrO 437 -MgO 125 -Na20 125 -SrO 125 -ZnO 125 -ALO. 437 -CaO 137 -Li.0 125 -Naj.0 136 P206—MgO—Rb20 125 P206—MgO—SrO 138 P206—MgO—T120 125 P206—MgO—W03 162 Р2Об—MgO—ZnO 143 P206-MnO-ZnO 149 Р2Об—Na20—GaO 125 Р2Об—Na20-CoO 152, 436 Р2Об—Na20—Cs20 436 P205—Na20—FeO 150 Р2Об—Na20—MgO 136 P205—Na20—NiO 436 P206-Na20-PbO 418, 436 Р2Об—Na20—Ti02 156 P206—Na20—ZnO 141 Р2Об—Nb206-ZnO 141 P206—Sc203—BaO 437 P206-Sc203—PbO 437 P206—Sc203—SrO 437 P206-SrO-MgO 138 P206-SrO-Na20 125 P206-SrO-ZnO 146 P206—Ta206—ZnO 161 Р2Об—Ti02—BaO 159,438 Р2Об—Ti02-K20 157 P206—Ti02—Na20 156 P206—V205—K20 160 P206-V206-ZnO 161 P206-W03-MgO 162 P205—W03—Zr02 163 P206-Y203—BaO 437 P206-Y203-PbO 437 P205-Y203-SrO 437 P206—ZnO—Nb206 161 P206—ZnO—Ta206 161 P205-ZnO—V206 161 Р2Об—Zr02—Th02 439 P205-Zr02—W03 163 Pa206—BaO—SrO 279 PbO—A1203—Fe203 58 PbO—B203—ZnO 16 PbO—Cr03—Mo03 216 PbO-Cr03—W03 231 PbO—Fe263—A1203 58 PbO-H20-Na20 409 PbO—Mo03—Bi203 214 PbO-Mo03-CdO 205 PbO—Mo03-Co2On 206 PbO-MoOy-GrO,,' 210 PbO-Mo03—Gs.,6 202 PbO—Mo03—K20 202, 450 PbO—Mo03—La203 206, 453 PbO—Mo03—Na20 202 PbO-Mo03—Nd203 206, 453 PbO-Mo03-Pr203 206, 453 PbO-Mo03-Rb20 202
508 Алфавитный указатель систем РЬО—Мо03—Y203 206 РЬО—Мо03—Zr02 213 РЬО—Nb206—BaO 182, 445 РЬО—Nb206—K20 181 PbO—Nb206-Na20 180 PbO—Nb205—SrO 181, 445 PbO—Nb205—ZnO 182, 446 PbO—Ru02-SrO 278 PbO—Та2Об—Nb206 189 PbO—Ti02—B203 87 PbO—Ti02—BaO 81 PbO—Ti02—Bi203 93 PbO—Ti02—Zr02 104 PbO-V206—V02 169 PbO—W03—Bi203 226 PbO—W03—CaO 218 PbO—W03—CdO 218 PbO—W03—Cs20 218 PbO—W03—KaO 218 PbO—W03—Na20 218 PbO—W03—Rb20 218 PbO—W03—ZnO 218 PbO—W03—Zr02 218 Pr02—Pr203—K20 64 Pr203—Bi203—Fe203 471 Pr203—Bi203—Ti02 430 Pr203—Er2Os—Ga2Og 424 Pr203—ln203— Ga203 424 Pr203—MoOg—CaO 453 Pr203—MoOg—CdO 453 Pr203—MoOg—PbO 453 Pr203—Nd203—A1203 422 Pr203—Sc203—Ga203 424 Pr2Os—Ti02—Nb20B 447 Pr203-Tu203-Ga203 424 Pr203—Yb203— Ga203 424 Pu02—Li20—MoOg 457 Pu02—MoOg—Na20 457 Pu02—Na20—MoOg 457 Rb20—A1203—MoOg 451 Rb20—BaO-MoOg 450 Rb20—Cr203—MoOg 451 Rb20—Cs20—V206 441 Rb20—Eu203—MoOg 454 Rb20—Fe203—MoOg 451 Rb20—ln203—W03 461 Rb20—K20—V20B 441 Rb20—MgO—MoOg 450 Rb20—MoOg—S03 459 Rb20—Sc203—W03 461 Rb20—Sn02-Ge02 427 Rb20—Ta206—Ge02 428 Rb20—Ti02-Ge02 427 Rb20-V304-V206 444 Rb20-V206-K20 441 Rh203—CuO—NiO 278 Ru02—BaO—SrO 277 Ru02—PbO-SrO 278 S03—H20—Ce02 490 Sc203-Al2Og-MgO 42 Sc203—K20—MoOg 451 Sc203—La203—Ga203 424 Sc203—Li20-MoOs 451 Sc203—Na20—Mo03 451 Sc203—Na20—W03 222, 461 Sc2Og—Nd203—Fe203 269, 424 Sc203—Р2Об—BaO 437 Sc203—Р2Об—PbO 437 Sc203—P206—SrO 437 Sc203—Pr203—Ga203 424 Sc203—WOg—Cs20 461 Sc203—WOg—K20 461 Sc203—WOg—Li20 461 Sc203—W03—Rb20 461 Sm203—B203—SrO 22 Sm203—BioOg—Ti02 430 Sm203—Gd203—V203 440 Sm203—La203—V203 440 Sm203—Mo03—CaO 453 Sm203—MoOg—CdO 453 Sm203—MoOg—PbO 453 Sm203—MoOg—SrO 453 Sm203—Ti02—Nb206 447 Sm203—W03-Li20 462 Sn02—BaO—Ge02 428 Sn02—CaO—MgO 65 Sn02—Fe203—La2Og 67 Sn02—Fe203—Li20 66 Sn02—Fe203—MgO 66 Sn02—Ge02-K20 427 Sn02-Ge02—Rb20 427 Sn02— Ge02-Tl20 427 Sn02—ln203—Na20 66 Sn02—La203—Fe203 67 Sn02—Mn203—ZnO 425 Sn02—Nb206—FeO 184 Sn02—Nb206—Fe203 184 Sn02-Nb206-MnO 184 Sn02-Ti02-SrO 432 Sn02-W02-W03 465 SrO—BaO—Al2Os 421 SrO—BaO—Fe203 246, 469 SrO—BaO—Ge02 72, 425 SrO-BaO-NkOfi 178, 445 SrO—BaO—Ti02 429 SrO-BaO-U02 467 SrO—BaO—W03 218, 460 SrO-Bi203-P206 437
Алфавитный указатель систем 509 SrO—CaO—Ti02 79 SrO-CdO-V20B 442 SrO—Cr203—Та2Ов Ф SrO—Ен„Ов—МоО„ 4 SrO SrO SrO—Gda03—Р2Ов 437 SrO-HfOa-TiOa 432 SrO—ln203—P205 437 SrO—K20—Mo03 450 Sr0-K20-P206 436 SrO—La2Oa—Mo03 45; SrO—La«0o—РлО. 437 SrO—CdO—V2Ob 442 SrO—Cr2Os—Та2Об 448 SrO—Eu203—Mo03 453 SrO—Fea03—Taa06 448 SrO—Fea08—Te03 468 SrO—Gd203—P206 437 SrO-HfOa-TiOa 432 Sr0-In20a-P90fi 437 SrO—La203—Mo03 453 SrO—La203—P205 437 SrO—Nb205—W03 466 SrO—Nd203—Fe203 470 SrO—Nd203—Mo03 453 SrO-Nd203—WOo 222, SrO-PbO-NboO* 181, 4 SrO SrO SrO—Fr2U3—MOUg 4Dd SrO—Sc203—Р2Об 437 SrO—Sm203—Mo03 45: SrO-SnOa-Ti02 432 SrO—Ta20B—W03 466 SrO-Nd203-W03 222, 463 SrO-PbO-Nb20B 181, 445 SrO-PbO—Ti02 429 SrO—PbO-Zi02 433 SrO—Pr203—Mo03 453 SrO—Sc203—Р2Об 437 SrO—Sm203—Mo03 453 SrO-SnOa-Ti02 432 SrO—Ta20B—W03 466 SrO—Y203—P206 437 Ta20B—Bi203-CdO 447 Ta20B—Bi203-Ti02 193 Ta206—Bi203—W03 466 Ta20B—CoO—Nb20B 190 Ta206—CoO—ZnO 191 Та2Об—Cr203—CrO 448 Ta20B—Cr203—SrO 448 Ta206—FeO—MnO 191 Ta20B—Fe203—SrO 448 Ta20B—Ge02—K20 428 Та2Об—Ge02—Rb20 428 Ta206—Ge02—Tl20 428 Та2Об— Ge02—ZnO 192 Ta20B-H20—K20 411 Ta206-La203-Eu203 447 Та2Об—MnO—FeO 191 Ta205—Mo03—Li20 458 Ta206—Na20—Nb206 187 Ta206—Nb206—CoO 190 Ta206—Nb206—Na20 187 Ta206-Nb206-PbO 189 Ta206-Nb205-ZnO 189 Ta206-P205-ZnO 161 Та2Об—PbO—W03 467 Ta206—Ti02—Bi203 193 Та2Об—Ti02—PbO 448 Ta206—V206—ZnO 170 Ta206—W03—Bi2Os 466 Ta206— W03—SrO 466 Ta205— W03—T120 230,465,466 Ta206—ZnO—NiO 191 Та20Б—ZnO—Va05 170 Ta206—ZrOa—Ya03 119 Tb203—Bi203—Ti02 430 Tb203—Li20—Mo03 454 Tb203—Mo03—K20 454 Tb203—Mo03—Na20 454 Tb203—W03—Li20 462 Tb203-W03-Na20 462 Te02-Fe203-BaO 468 Te02—LiaO—Te03 468 Te03—Fe203—SrO 468 Te03—TeOa—Li20 468 ThF4—Th02—ThOF 288 Th02—A1203-BeO 123 Th02-BeO—MgO 122 Th02-BeO-U02 124 Th02—Ce203—Ge02 124 Th02—Hf02—MgO 120 Th02—K20—Mo03 456 Th02-Li20-Mo03 456 Th02—MgO-BeO 122 Th02—Na20—Mo03 456 Th02—Na20—W03 464 Th02—ThOF—ThF4 288 Th02—U02~BeO 124 Th02-U02—Zr02 118 Th02—W03-Y203 229 Th02-Zr02-P206 439 Ti02—A1208—BeO 88 Ti02—A1203—CaO 90 Ti02—A1203—Gr203 95 TiOa—A1203—LiaO 88 Ti02-Al203-MgO 89, 430 Ti02—A1203—Zr02 107 Ti02—B203—PbO 87 Ti02—BaO—BaF2 473 Ti02—BaO—CaO 429 Ti02—BaO—Ce02 431 Ti02-BaO-Hf02 107, 432 ТЮ2—BaO—La203 93 Ti02-BaO-Nb20B 433, 447 Ti02—BaO—PbO 81 Ti02—BaO—ZrOa 102 Ti02—BeO—A1203 88 Ti02-BeO-MgO 77 Ti02—Bi203—MgO 93 Ti02—Bi203—Mo03 456 Ti02—Bi203—PbO 93 Ti02—CaO—A1203 90 TiOa-CaO-MgO 78, 428 TiOa—CaO—PbO 429 Ti02—CaO—SrO 79 Ti02—CaO—Zr02 98
510 Алфавитный указатель систем Ti02-CdO-CoO 86 ТЮа—CdO—MgO 86 ТЮ2—CdO—NiO 86 Ti02—Ge203—Nb206 447 Ti02—CoO—CdO 86 Ti02-CoO-MgO 86 Ti02—CoO—V203 94 TiOa—CoO—ZnO 83 Ti02—Cra03—Al203 95 Ti02—Cr203—Fe203 97, 431 Ti02—Dy203—Bi203 430 Ti02—Er203—Bi203 430 Ti02—FeO—Fe203 97 Ti02—FeO—MgO 96 Ti02—FeO—MnO 96 Ti02—FeO—Mn304 96 Ti02—Fe203—GoO 96 Ti02—Fe203—Cr203 97, 431 Ti02—Fe203—FeO 97 Ti02—Fe203-Li20 95 Ti02—Fe203—MgO 96, 431 Ti02—Fe203—MnO 96 Ti02—Fe203—NiO 96 Ti02—Fe203-ZnO 96 Ti02—Fe304—CoO 96 Ti02—Fe304—MgO 96 TiOo—Fe304—NiO 96 Ti02—Feg04—ZnO 96 Ti02— Gd203—Bi203 430 Ti02—Ge02—BaO 432 Ti02-Ge02—K,0 427 Ti02—Ge02—Rb20 427 Ti02— Ge02-TLO 427 Ti02-H20-Na20 409 Ti02—Hf02—BaO 107, 432 Ti02-Hf02-CdO 432 ТЮ2-НЮ2—SrO 432 Ti02—Ho203—Bi203 430 Ti02-K20-Na20 77 Ti02—La203—BaO 93 Ti02-La.03-Bi203 430 Ti02—La203-SrO 93 Ti02—LiaO—A1208 88 Ti02—Li20—Fe203 95 Ti02-Li20-K20 428 Ti02—MgO—A1203 89, 430 Ti02—MgO-BeO 70 Ti02—MgO—NiO 84 Ti02—MgO—ZnO 80 Ti02—MnO—V203 94 Ti02—Mn203—MnO 96 Ti02—Mn304—FeO 96 Ti02—Mo03—Li20 456 Ti02—Nb206—Eu203 447 Ti02—Nb206—FeO 109 TiO,—Nb206—Fco03 109 Ti02-Nb206-MnO 109 Ti02—Nd203—Bi2Oa 430 Ti02-Nd208-Nb206 447 Ti02—NiO—MgO 84 Ti02—NiO—ZnO 85 Ti02—PbO—B2Os 87 Ti02-PbO-BaO 81 TiOa—PbO—BiaO, 93 Ti02—PbO—La203 430 Ti02—PbO—ZrO2'l04 Ti02—Pr203—Bi203 430 Ti02-Pr203-Nb205 447 Ti02—Sm203—Bi203 430 Ti02—Sm203—Nb206 447 Ti02—Sn02—SrO 432 Ti02—SrO—CaO 79 Ti02—SrO—La203 92 Ti02—SrO—Zr02 100 Ti02—Tb203—Bi203 430 Ti02—Tu203—Bi203 430 Ti02-V203-CoO 94 Ti02—V203—MnO 94 Ti02—V203—ZnO 94 Ti02-W03—CdO 464 Ti02-ZnO-GoO 83 Ti02—Zr02-Al203 107 Ti02—Zr02—BaO 102 Ti02—Zr02-CaO 98 Ti02—Zr02—MgO 98 Ti02-Zr02—PbO 104 Ti02—Zr02—SrO 100 Tu203—Bi203—Ti02 430 Tu203—KaO—Mo03 454 Tu203—Li20—Mo03 454 Tu203—Mo03—Na20 454 Tu203—Nd203—Ga203 424 U02-Mo03—W03 236 U02-P206-A?20 439 UOo-P206-CdO 439 UO^-SrO-BaO 467 U02-Ti02-BaO 237 U02-Zr02-CaO 117 U02-Zr02-Th02 118 U03—BaO—Er203 468 U03—HoO—NiO 417 U03—Nd203—U02 468 U03-Va06-Na20 170 U308—CaO—Na20 238 U308—V206—CaO 238 VF3-V203-V206 474 VO-Li20-V203 164 VO-V203-Li20 164
Алфавитный указатель систем 511 V02—GdO-V203 165 V02—СоО—V203 165 V02-FeO-V203 165 V02-MgO-V203 165 V02—MnO—V203 165 V(V-PbO-V206 169 VO.,—V203—CdO 165 VO.*—V.,04-CoO 165 v4)I"-v;o:.-Mgo 165 V02-V;o3-Mii() 165 V02-V;03-ZnO 165, 440 V02—ZnO—V203 165, 440 V203-CdO-Li20 164 V203-CdO-V02 165 V203—CoO—Fe203 440 V203-CoO-V02 165 V203—FeO—V02 165 V203—Fe203—Li20 269 V203—Fe203—MgO 269 Vo0,— Gd203—Er203 440 -La203—Sm203 440 Li20—CdO 164 Li20-MgO 164 -Li20-VO 164 -MgO—Fe203 269 -MgO—Li20 164 -MgO-V02 165 -MnO-V02 165 -Sm203—Gd2Oa 440 .VO—Li20 164 -V02~CdO 165 -V02-CoO 165 -V02-FeO 165 -V02-MgO 165 -V02-MnO 165 ■V02-Zn0 165, 440 -V206-VF3 474 ZnO-V02 165, 440 K20-V205 444 Li20—V206 443, 444 -Na20-V206 444 -V206-K20 444 V206—Li20 443, 444 V206-Na20 444 ■Ag20-K20 167, 442 Ag20—Rb20 167 CaO-Na20 167 CaO—U3Ofi 238 Cu20-K20 167 Fe203—MgO 168 -Fe203—NiO 168 -Ge02—ZnO 169 -H20-Na20 412 -K20-Ag20 167, 442 -K20—Cs20 441 v2o3 V203 _.a„ V203—Li20—Fe203 269 v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o3- v2o4- vao4- v„o4- v2o4- v2o4- v2o4- v2o6- v2o6- v2o6- v2o6- vao6- v2o6- v2o6- v2o6- v2o6- v2o5- v2o6- v2o6- v2ofi -K20—Cu20 167 " ~ -Na20 166, 441 Rb20 441 VlOl-KlO-V.O, 444 K20 v2o5- v2o5- v2o6- v2o6 v2oB- v2o5- K20 -W03 229, 465 Li20-Na.,0 441 Li20—V264 443, 444 MoO.,--Na20 458 Na20—K20 166, 441 -Na20- ■Na.O- -Nb20R- v2o, v2o6 v2o6 v2o6 v2o6- v2o6- v2o6- v2o6- v2o6- v2o6- v2o6- _ V206-UO: v2o5 v2o6 v2o6 v2o6 v2o6 -S03 445 -TLO 441 —Na20-Vo04 444 170 —NiO—Fe203 168 NiO-ZnO 168 PbO-V02 169 Rb20-Ag20 167 Rb20-Gs20 441 Rb20—V204 444 SrO-CdO 442 Ta206—ZnO 170 ~"~ Na20 170 CaO 238 v:03—VF3 474 V02-K20* 444 v2o6- V02—Li20 443, 444 V02-Na20 444 V02—PbO 169 v2o( v2o6 v2o6 v2o6 v2o6 УяОБ—ZnO—TaaOB 170 V204—Rb20 444 W03-K20 465 ZnO—Ge02 169 ZnO-Nb206 170 ZnO-NiO 168 W02-Hto, W02 W02 W02- W02- W02- W02- W02- wo3- wo,- wo3- wo.r woi- wo3- wo3- wo3- wo3- wo3- wo3- Mo02 Mo02 Mo02 Mo02 Sn02- wo3- Zr02- Ag20- A1203 B203- B203- BaO- BaO- BaO- BaO- Bi203 Bi203 Bi203 -W03 235 -CoO 459 -FeO 459 -MgO 459 -ZnO 459 -W03 465 -Zr02 234 ■W03 234 -Rb20 218 -Li20 461 -Li20 459 -Na20 459 CaO 218, 460 Hf02 229 Na20 218 SrO 218, 460 -Nb206 467 -PbO 226 -Ta20B 466, 467
512 Алфавитный указатель систем WOg- WOg- WOg WOg- WOg- WOg-< WOg- WOg- WOg~ WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg WOg W03 WO- WO3 wo. WOg WOg WOg WOg WO WOg WOg WOg CaO—BaO 218, 460 CaO—CdO 218 CaO-Hf02 229 CaO-MgO 218 " ~ ~" " 218 CaO-PbO 218 GaO—Sm203 222 CaO-ZnO 218 GdO-Hf02 229 CdO-PbO 218 Cr03—PbO 231 Cs20—PbO 218 Dy203—Li20 462 Dy203-Na20 222 Er203—Na20 222, 462 FeO—Na20 218 FeO-Ti02 228 Gd20g—Na20 222 Hf02—BaO 229 ■Hf02—CaO 229 Hf02-CdO 229 Hf02—Li20 464 Hf02—SrO 229 Hf02-W02 235 НЮ2—ZnO 229 Ho203-Na20 222 ln203—Cs20 461 In203-K20 222, 461 ln203—Li20 461 ln203—Na20 461 ln203—Rb20 461 K20—B203 460 K20-In203 222 K20—Li20 218 K20-Nd208 222 K20-PbO 218 K20-Ti02 227 ■К20-У20Б 229, 465 -La203—Cs20 462 -La203—Li20 462 -La203—Na20 222, 462 -Li20-Na20 459 -Li20-Nd203 222 ^MgO-Na20 218 -MnO—ZnO 218 -M0O3—CdO 232 —Mo03—Gd203 233 ■M0O3—Ho203 233 —MoOg—ln203 233 M0O3—La203 233 —M0O3—Li20 467 -M0O3—MnO 232 -Mo03-Nd203 233 —MoOg—Sm203 233 —M0O3—U02 236 —Mo03—ZnO 231 WOg- W0g- WOg WOg WOg- WOg- WO3- WOg- WO3 WO3 WOg WOg WOg WOg WOg~ WOg- WO3- WOg WO3 WO3 WO3 WO3 WOg WO3 WO3 WOa Na20—FeO 218 Na20—La203 222 Na20-NaF 475 Na20—MgO 218 Na20-Nb206 230 Na20—Nd203 222, Na20—PbO 218 Na20—Sc203 222, < Na20—Sm203 222 Na20-SrO 218 Na20—Y203 222 Na20—Yb203 222 Nb206—BaO 466 462 Nb206- -Li20 458 Nb206-Na20 230 Nb206-Tl20 230, Nb206-SrO 466 Nd203—K20 222 —Nd203—Li20 222 PbO-Bi203 226 PbO—CaO 218 PbO—CdO 218 PbO-Cs20 218 PbO-K20 218 PbO-Na20 218 PbO-Rb20 218 WO"3-РЬО-Та2Об 467 W03-PbO-ZnO 218 W04-PbO-ZrO, 228 465 WOg- WOg~ WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- WOg- W03- WO3- WO3. WOg- WO3. wo3 WOg WO3 WO, WO, WOg wo, WOg wo Sc2Oa 461 Sc203—K20 461 Sc203—Li20 461 Sc20«—Rb20 461 Sm203—CaO 223 ■Sm203—Mo03 233 -Sm203—Na20 222 -SrO-HfOa 229 -Ta206-Li20 458 -Ta206-SrO 466 -Ta206-Tl20 230,465,466 -Tb203-Li20 462 -Tb203-Na20 462 -Th02-Na20 464 -Th02-Y203T229 -Ti02—FeO 228 -Ti02-K20 227 -Tl20-Nb206 230 -TLO—Та2Об 230 -U02—MoOg 236 -V205-K20 229 -W02-Hf02 235 —W02—Zr02 234 -Y203-K20 461 -Y203-Na20 222, 461 -YaOa-Th02w229 —Yb203—Li20 462
Алфавитный указатель систем 513 W03—Yb203—NaaO 222 WOg-ZnO-CaO 218 W03—ZnO—Hf02 229 W03-ZnO-MnO 218 W03—ZnO—Mo03 231 W03-ZnO-PbO 218 W03—Zr02-PbO 228 WO,—ZrO,—WO, 234 Y203- Y203- Y203- Y203 Y203 Y203- Y203 Y203- Y203- Y203- Y203- Fea08—ZrOa 435 ln203—Ge02 427 Li20—М0О3 206, 452 Mn203—ZrO, 435 MoO, -K20 454 Y.O,-WOa -Mo03—Na20 206, 454 Nd203—Ga203 61 Nd203~Zr02<434 P206-BaO 437 Р2Об—РЬО 437 P206-SrO 437 Y203- Y203 Y20. -K20 461 461 y!26. Yb203 Yb20, Yb2o: Yb203 W03-Na20 222, Zr02-CaO 434 ■Zr02-MgO 434 -K20-Mo03 454 -Mo03—Li20 454 -Nd263—Ga203 424 -Nd203-V206 443 |-Pr203-Ga203 424 ZnO—A1203—CoO 39 ZnO—A1203—NiO 40 ZnO-B203—PbO 16 ZnO-H20-Ba(Sr)0 406 ZnO- ZnO- ZnO- ZnO- ZnO- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02- Zr02 ZrO, ZrO! Zr02 Zr02 Zr02 Zr02 Zr02 Zr02 Zr02 Zr02 Sn02- -Ala03 H20—Cr03 414 H20-K20 406 H20-Na20 405 MgO—CoO 9 " ' Mn203 425 -BeO 112 ЛВД-СаО 113 -A1203—MgO 113 -A1203—SrO 114 -BeO—MgO 110 -GaO—MgO 111 -CaO—SrO 111 -Ce02—CoO 115 -Ce02-Y203 116 -Cr203—NiO 116 -Fe203—MnO 118 -Hf02-CaO 435 -Hf02-CdO 120 -MgO—BeO 110 -MnO—FeO 433 -Mo03— Li20 456 -Nd203—A1203 434 -Nd203-CaO 434 -Ta203—Y203 119 -Th02-P26B 439 -Th02-U02 118 -W03-Li20 464 -WOa-P206 163 -Y203—CaO 434 -Y203—Ce02 116 -Y203—Fe203 435 -Y203—ln203 115 -Y203-MgO 434 Y203—Mn203r435 Zr02—Y20o—Nd2Oq 434
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Предисловие 3 Пояснение к четвертому выпуску 4 Системы типа R'O—R"0—R'"0 5 Боратные системы 13 Алюминатные системы 27 Системы с окислами редкоземельных элементов ... 61 Станатные системы 65 Германатные системы 68 Титанатные системы 77 Цирконатные системы 110 Гафнатные системы 120 Системы с двуокисью тория 122 Фосфатные системы 125 Системы с окислами ванадия 164 Ниобатные системы 171 Танталатные системы 191 Хромитные системы 194 Хроматные системы 199 Молибдатные системы 202 Вольфраматные системы 218 Уранатные системы 237 Системы, содержащие окислы марганца 240 Ферритные системы 242 Системы, содержащие окислы рутения, родия и протактиния 277 Системы из окислов и фторидов 280 Системы, содержащие фториды, хлориды и сульфиды 290 Системы, содержащие воду 293 Дополнение 418 Алфавитный указатель систем 491
Валентин Павлович Б а р а а к о в с к и й, Нллдимнр Васильевич Л а п п и, Александра Ивановна Б о й к о к а, Инна Николаевна К у р ц е n a ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ СИЛИКАТНЫХ СИСТЕМ Справочник. Выпуск четвертый Утверждено к печати Ордена Трудового Красного Знамени Институтом химии силикатов им. И. В. Гребенщикова АН СССР Редактор издательства А. Л. Иванова Художник Д. А. Андреев Технический редактор А. П. Чистякова Корректоры Ж. Д.Андронова и М. А. Г о р и л а с Сдано в набор 22/Х 1973 г. Подписано к печати 28/11 1974 г. Формат бумаги 60x90J/«. Бумага № 1. Печ. л. 32'Д=32.2Г) усл. печ. л. Уч.-изд. л. 29.7. Изд. № 5266. Тип. зак. № 659. М-03200. Тираж 2300. Цена 1р. 81 к. Ленинградское отделение издательства «Наука» 199164, Ленинград, В-164, Менделеевская линия, д. 1 1-я тип. издательства «Наука». 199034, Ленинград, В-34, 9 линия, д. 12