химический каталог




Квазиравновесная термогравиметрия в современной неорганической химии

Автор В.А.Логвиненко, Ф.Паулик, И.Паулик

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

В. А. ЛОГВИНЕНКО Ф. ПАУЛИК И. ПАУЛИК

Квазиравновесная ТЕРМОГРАВИМЕТРИЯ В СОВРЕМЕННОЙ

НЕОРГАНИЧЕСКОЙ

ХИМИИ

Ответственный редактор доктор химических наук Б. И. Пещевицкий

НОВОСИБИРСК «НАУК А» СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1989

Научное издание

Логвиненко Владимир Александрович Паулик Ференц Паулик Иено

КВАЗИРАВНОВЕСНАЯ ТЕРМОГРАВИМЕТРИЯ В СОВРЕМЕННОЙ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Редактор издательства Т. Г. Прмзовская Художественный редактор Л. Л. Мордокович Художник НА. Пискун Технический редактор Л. П. ? и н е е в а Корректоры Г. И. Шведкина, С. В. Блинова

ИБ N5 34563

Сдано в набор 17.08.88. Подписано к печати 27.04.89. МН-01627. Бумага книжно-журнальная. Обыкновенная гарнитура. Высокая печать. Усл. печ. л. 7. Усл. кр.-отт. 7,3. Уч.-изд. л. 7. Тираж 1250 экз. Заказ JSfi 306. Цена 1 р. 40 к.

Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Наука», Сибирское отделение.

630099 Новосибирск, ул. Советская, 18. 4-я типография издательства «Наука». 630077 Новосибирск, ул. Станиславского, 25.

УДК 541.124.16 + 543.226 + 543.227

Квазиравновесная термогравиметрия в современной неорганической химии/Логвиненко В. ?., Паулик Ф., Паулик И.— Новосибирск: Наука. Сиб* отд-ние, 1989.— 111 с.

ISBN 5-02-028688-5.

Монография посвящена приложению нетрадиционного метода термического анализа — квазиизотермической квазиизобарной термогравиметрии — к исследованию реакций термического разложения. Предложена математическая модель установления постоянной скорости разложения; рассмотрены особенности реализации квазиравновесных условий, физико-химическая информативность метода. На обширном экспериментальном материале продемонстрированы большие возможности метода при изучении процессов сублимации и термической диссоциации простых неорганических и координационных соединений, соединений включения, минералов. Рассматриваемый метод реализован в (>-дериватографе (модификаций ()-1000, Q-150Q-D и С), широко распространенном в СССР.

Книга рассчитана на специалистов в области неорганической химии, химии координационных соединений, геологии и термического анализа.

Табл. 7. Ил. 74. Библиогр.: 141 назв.

Рецензенты кандидаты химических наук В, Е. Федоров, Ю. Н. Шевченко

Утверждено к печати Институтом неорганической химии СО АН СССР

1704000000-766 ^ Л—055(02)—89—143—89, ??· 2 (С) Издательство «Наука», 1989

ISBN 5—02—028688—5

ПРЕДИСЛОВИЕ

Эта книга является результатом сотрудничества. Оно началось в 1975 году во время моей стажировки в лаборатории Ф. Паулика и И. Паулика в Будапештском техническом университете и продолжалось все эти годы.

Знакомство с интересным методом непосредственно в лаборатории его создателей стимулировало широкое применение квазиравновесной термогравиметрии для целей химии координационных соединений, химии клатратов в Институте неорганической химии СО АН СССР. Результаты по использованию метода рассматривались на всесоюзных совещаниях, конференциях, школах, на международных конференциях, европейских симпозиумах, национальных школах по термическому анализу и координационной химии. Я должен упомянуть, что при развитии этих работ для меня были чрезвычайно важны встречи и дискуссии с известными термоаналитиками Г. О. Пилояном, Я. Шестаком, К. Хайде,; В. Людвигом, Я. Пысяком, М. Мачиевским, Е. Сегалом, Ж. Ро-куеролом, Г. Зайфертом.

Однако первой заинтересованной аудиторией всегда были участники семинара отдела химии координационных соединений Института неорганической химии СО АН СССР. Я благодарен профессору Б. И. Пещевицкому, руководителю семинара, за интерес к этим исследованиям, конструктивную критику, поддержку в работе, искреннюю убежденность в ее важности.

В. А. Логвиненко

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ДДТА — дифференциальный термический анализ с записью второй производной ДТА — дифференциальный термический анализ ДТГ — дифференциальная термогравиметрия

ДТД — дифференциальный термодилатометрический анализ ТГ — термогравиметрия ТД — термодилатометрический анализ ЦДТА — 1,2-циклогександиаминтетрауксусная кислота C14H2208N2

ЭДТА — этлендиаминтетрауксусная кислота C10H16O8Na CRTA — термический анализ с постоянной скоростью (Constant Rate Thermal Analysis)

? — степень превращения

U — карбамид CO(NH2)a

ВВЕДЕНИЕ

Термический анализ сейчас является одним из стандартных распространенных методов характеризации веществ и материалов. Во многих статьях, публикуемых в журналах по неорганической,; координационной и прикладной химии, описываются приложения термоаналитических методов к изучению разных классов соединений. Международные журналы «Journal of Thermal Analysis» (выпускаемый в Венгрии) и «Thermochimica Acta» (издающийся в США) полностью посвящены теории и практике термического анализа. В последние годы опубликован ряд книг, тематика которых связана с изучением реакций твердых веществ при нагревании: или непосредственно с методом термического анализа, или с использованием полученных этим методом результатов [1—9].

Основным прибором, применяемым в СССР для комплексных термоаналитических исследований, является дериватограф фирмы MOM (Венгрия). Он выпускается несколько десятков лет, непрерывно совершенствуясь, его последний вариант (Derivatograph-С) снабжен микропроцессором. Последние десять лет наиболее распространенной моделью стал ^-дериватограф; он позволяет (как и прежние модели) вести эксперимент с линейным нагревом,, но имеет и квазиизотермический режим нагрева, который основан на поддержании постоянной скорости потери массы.

Судя по публикациям, имеющиеся в СССР ^-дериватографы в большинстве случаев используются для традиционных термоаналитических исследований с постоянной скоростью подъема температуры и со стандартным (открытым) тиглем. Квазиизотермический режим нагрева и квазиизобарные условия не применяются. Немаловажно, что квазиизотермический нагрев требует гораздо большей продолжительности эксперимента (6—10 ч), что непривычно для экспериментаторов.

Инструкция к (?-дериватографу содержит лишь необходимый минимум примеров термического разложения простых соединений, помогающих понять принцип действия прибора и проверить его исправность. Публикации, демонстрирующие уникальные экспериментальные возможности прибора, конкретные интересные научные задачи, решенные с его помощью, рассеяны в различных химических журналах, трудах международных конфе-

ренций. Интерес к статьям и обзорам по (?-термогравиметрии в «Journal of Thermal Analysis», по-видимому, сдерживается языковым барьером.

Предлагаемая читателю монография — первая книга, полностью посвященная описанию метода (?-термогравиметрии, идеям возможной трактовки экспериментальных результатов; она включает разнообразные примеры его использования.

Мы посчитали целесообразным включить в книгу главу, связанную с созданием математической модели термоаналитической системы ()-дериватографа. Эта работа начата недавно [10], глава для книги написана А. И. Боровиковой. Представленная модель описывает тепловые взаимодействия в системе, обусловленные химическим превращением и спецификой управления. Она пока не включает процессы массопереноса, однако уже сейчас оказалась полезной для понимания процессов установления, а также причин недостижимости теплового динамического равновесия.

Авторы надеются, что книга окажется полезной для исследователей, использующих термоаналитические методы и желающих расширить возможности своего эксперимента, изучающих процессы термического разложения органических, неорганических и координационных соединений, клатратов, минералов.

ГЛАВА 1

ТЕРМИЧЕСКИ АКТИВИРУЕМЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

1.1. ТЕРМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ

Большинство вновь синтезируемых соединений и материалов сейчас подвергаются термоаналитическим исследованиям. Задачи таких исследований могут быть различны: от испытания устойчивости при нагревании до изучения стехиометрии химических реакций, протекающих при повышении температуры, с получением каких-либо физико-химических характеристик этих реакций.

Если просмотреть названия статей, посвященных термоаналитическому исследованию соединений и материалов, обращает на себя внимание частое употребление термина «термическая устойчивость» (или близких по смыслу).

Содержание этого термина, возможно, никем никогда специально не определялось; считается, что и так понятно, о чем идет речь. Однако его нельзя непосредственно связать с каким-либо конкретным физико-химическим параметром (ни в рамках термодинамической устойчивости, ни в представлениях о кинетической лабильности соединений). В большинстве случаев термическую устойчивость соединений сравнивают по температурам начала разложения (или максимума на кривых ДТА или ДТГ) и по температурным интервалам областей устойчивости.

Легко показать, что температура начала разложения — это температура достижения одной определенной скорости разложения (величина этой скорости зависит от чувствительности прибора). Стандартизуем эксперимент следующим образом: одинаковые (в молях) количества вещества, постоянная скорость нагрева, постоянная чувствительность датчика прибора.

Кривые ДТА, ДТГ или газовыделения — это кривые изменения скорости процесса в зависимости от увеличивающейся температуры, и начальная температура рассматривается как начало (визуально определяемое) отклонения кривой от базовой (нулевой) линии (рис. 1). Чем чувствительней прибор, тем раньше (при меньшей температуре) становится заметным такое отклонение кривой.

Если изучать однотипные реакции разложения (в ряду изо-структурных соединений) с одинаковым количеством выделяющегося газа, то начальные температуры термолиза будут являться

Рис. 1. Термическое разложение [Ni(NH3)e]Br2. Определение начальной температуры разложения по отклонению кривых ДТА, ДТГ и ТГ от нулевой линии.

1 — масса образца 51,8 мг, скорость нагрева 3 °С/мин; 2 — масса образца 497,8 мг, скорость нагрева 10 "С/мин. Стрелками отмечено начало отклонения от нулевых линий кривых ТГ, ДТГ и ДТА.

и температурами достижения одной и той же константы скор

страница 1
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Скачать книгу "Квазиравновесная термогравиметрия в современной неорганической химии" (1.27Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
водостоки для крыши металлические цена барнаул
Ремонт автостекол на Nissan
нож накири
курсы шитья и вязания в серпухове

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)