RU2069182C1 - Method of complex oxides production - Google Patents
Method of complex oxides production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069182C1 RU2069182C1 SU5034380A RU2069182C1 RU 2069182 C1 RU2069182 C1 RU 2069182C1 SU 5034380 A SU5034380 A SU 5034380A RU 2069182 C1 RU2069182 C1 RU 2069182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- synthesis
- reaction mixture
- complex oxides
- substance
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к методам синтеза соединений, не устойчивых к окружающей внешней газовой среде. Известны способы получения таких соединений в вакууме [1] в инертной атмосфере [2] в герметически закрытых установках с контролируемой концентрацией соответствующих газов [3] в условиях всестороннего сжатия образца [4] в запаянных ампулах [5] из инертного материала (кварц, платина, золото и т.п.). Существенной особенностью всех этих широко известных способов является то, что синтез ведется в замкнутых системах, и поэтому составы образующих фаз целиком зависят при заданной температуре от парциальных давлений соответствующих газов. Если эти давления искусственно задаются с помощью специальных устройств, то тогда равновесные давления этих газов над реакционной смесью совпадают с задаваемыми (аналоги 1 3). Если же этого не делается, то равновесные давления определяются составами исходных реакционных смесей (4, 5). Все эти способы достаточно сложны и требуют создания специальных установок (1 4) или связаны с использованием дорогостоящих металлов (4, 5) и необходимостью выполнения огневых работ. Кроме того, при синтезе соединений, разлагающихся под действием окружающей газовой среды, в частности атмосферы воздуха, часто используются реактивы, которые при нагревании выделяют пары воды и другие летучие компоненты, которые повышают общее давление в системе, что может привести к взрыву ампулы или установки с одной стороны и мешать образованию получаемых веществ с другой стороны. The invention relates to methods for the synthesis of compounds that are not resistant to the surrounding external gas environment. Known methods for producing such compounds in vacuum [1] in an inert atmosphere [2] in hermetically sealed installations with a controlled concentration of the corresponding gases [3] under conditions of comprehensive compression of the sample [4] in sealed ampoules [5] from an inert material (quartz, platinum, gold, etc.). An essential feature of all these widely known methods is that the synthesis is carried out in closed systems, and therefore the compositions of the generating phases are completely dependent at a given temperature on the partial pressures of the corresponding gases. If these pressures are artificially set using special devices, then the equilibrium pressures of these gases over the reaction mixture coincide with the set ones (analogues 1 3). If this is not done, then the equilibrium pressures are determined by the compositions of the initial reaction mixtures (4, 5). All these methods are quite complex and require the creation of special installations (1 4) or are associated with the use of expensive metals (4, 5) and the need to perform hot work. In addition, in the synthesis of compounds that decompose under the influence of the surrounding gas environment, in particular the air atmosphere, reagents are often used that, when heated, emit water vapor and other volatile components that increase the total pressure in the system, which can lead to the explosion of an ampoule or installation with one side and interfere with the formation of the resulting substances on the other hand.
Наиболее близким к предложенному является способ, согласно которому сложные оксиды получают путем взаимодействия исходных компонентов, взятых в стехиометрическом соотношении при нагреве с использованием экранирующего слоя инертного вещества. Closest to the proposed is a method according to which complex oxides are obtained by reacting the starting components taken in a stoichiometric ratio when heated using a screening layer of an inert substance.
Цель изобретения упрощение и понижение трудоемкости способа. The purpose of the invention is the simplification and reduction of the complexity of the method.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения сложных оксидов с большим содержанием щелочных или щелочноземельных металлов тигель с исходной смесью закрывают крышкой, помещают в другой тигель большего объема и заполняют последний химически инертным мелкодисперсным веществом. Синтез проводят по обычной керамической технологии, т.е. выдерживанием реакционной смеси при подходящей температуре с периодическим перетиранием ее. This goal is achieved in that in the proposed method for producing complex oxides with a high content of alkaline or alkaline earth metals, the crucible with the initial mixture is closed with a lid, placed in another crucible of a larger volume and the latter is filled with a chemically inert finely divided substance. The synthesis is carried out by conventional ceramic technology, i.e. maintaining the reaction mixture at a suitable temperature with periodic grinding it.
Существенным отличием предлагаемого способа является то, что с целью упрощения способа и понижения его трудоемкости для осуществления синтеза оксосолей с целью избежания взаимодействия реакционной смеси с углекислым газом воздуха синтез проводят под слоем мелкодисперсного инертного вещества, каким может быть, в частности, легкодоступный строительный песок. Другим существенным отличием способа является отсутствие необходимости использовать для синтеза сложные установки с применением вакуума или искусственных газовых смесей, а также запаивать реакционную смесь в стеклянные, кварцевые или металлические ампулы. A significant difference of the proposed method is that in order to simplify the method and reduce its complexity for the synthesis of oxosalts in order to avoid the interaction of the reaction mixture with carbon dioxide of air, the synthesis is carried out under a layer of finely dispersed inert substance, which can be, in particular, easily accessible building sand. Another significant difference of the method is the absence of the need to use complex plants using vacuum or artificial gas mixtures for synthesis, as well as to seal the reaction mixture in glass, quartz or metal ampoules.
Предлагаемый способ не применим, если целью синтеза является получение соединений, какие-либо элементы которых находятся в низших степенях окисления, которые неустойчивы в атмосфере воздуха. Это связано с тем, что парциальное давление кислорода в воздухе (0,21 атм) много больше парциального давления углекислого газа (0,0003 атм), вследствие чего экранирующий слой инертного вещества не может задержать кислород, но не пропускает углекислый газ. Кроме того молекулы последнего и по своему объему несколько больше молекул кислорода. Экспериментально, это подтверждается, например, тем, что Ba4V2O9 при 800oC взаимодействует с углекислым газом воздуха и дает по данным РФА смесь ортованадата и карбоната бария, в то время как под слоем строительного песка карбонат бария не образуется. С другой стороны порошкообразная металлическая медь как на воздухе, так и под слоем строительного песка толщиной 10 см полностью окисляется до оксида двухвалентной меди.The proposed method is not applicable if the purpose of the synthesis is to obtain compounds whose elements are in lower oxidation states that are unstable in the atmosphere of air. This is due to the fact that the partial pressure of oxygen in the air (0.21 atm) is much greater than the partial pressure of carbon dioxide (0.0003 atm), as a result of which the screening layer of an inert substance cannot retain oxygen, but does not allow carbon dioxide to pass through. In addition, the molecules of the latter and in their volume are slightly larger than oxygen molecules. Experimentally, this is confirmed, for example, by the fact that Ba 4 V 2 O 9 at 800 ° C interacts with carbon dioxide and gives a mixture of orthovanadate and barium carbonate according to X-ray powder diffraction data, while barium carbonate is not formed under a layer of building sand. On the other hand, powdered metallic copper both in air and under a layer of building sand with a thickness of 10 cm is completely oxidized to divalent copper oxide.
Пример 1. Example 1
Берут стехиометрические количества 4,5878 г Li2O2 и 3,9995 г TiO2, тщательно перетирают, помещают смесь в алундовый тигель, закрывают его алундовой крышкой и помещают в корундизовый тигель большего размера. Засыпают последний строительным песком или порошкообразным оксидом алюминия и выдерживают при 700oC в течение 8 часов. Затем извлекают алундовый тигель, перетирают реакционную смесь в ступке, вновь помещают ее в алундовый тигель, закрывают тигель крышкой, помещают алундовый тигель в корундизовый, засыпают строительным песком (или оксидом алюминия) и выдерживают 16 часов при 700oС. После чего из алундового тигля извлекают около 6,9 г Li4TiO4. При осуществлении этого синтеза в условиях атмосферы воздуха удается получить лишь смесь ортотитаната, метанитаната и карбоната лития.Stoichiometric amounts of 4.5878 g of Li 2 O 2 and 3.9995 g of TiO 2 are taken, triturated, the mixture is placed in an alundum crucible, closed with an alundum lid and placed in a larger corundum crucible. Pour the latter with building sand or powdered alumina and incubate at 700 o C for 8 hours. Then, the alundum crucible is removed, the reaction mixture is ground in a mortar, it is again placed in the alundum crucible, the lid is covered with a crucible, the alundum crucible is placed in corundum, it is covered with building sand (or alumina) and it is kept for 16 hours at 700 o C. After that, from the alundum crucible about 6.9 g of Li 4 TiO 4 are recovered. When carrying out this synthesis in an atmosphere of air, only a mixture of orthotitanate, methanitanate and lithium carbonate can be obtained.
Пример 2. Example 2
Берут 1,53334 г ВaO и 6,4190 г Ba3V2O8 и поступают далее также как в примере 1. Получают около 7,9 г Ba4V2O9.Take 1.53334 g of BaO and 6.4190 g of Ba 3 V 2 O 8 and proceed further as in Example 1. About 7.9 g of Ba 4 V 2 O 9 are obtained.
Пример 3. Example 3
Берут 1,6734 г. BaCO3 и 6,4190 г B3V2O8 и поступают далее также как в примере 1. После эксперимента получают смесь исходных компонентов. Причиной такого результата является то, что для синтеза выбран карбонат бария, который при 700oC является очень устойчивым и не взаимодействует с ортованадатом бария.1.6734 g of BaCO 3 and 6.4190 g of B 3 V 2 O 8 are taken and proceed further as in Example 1. After the experiment, a mixture of the starting components is obtained. The reason for this result is that barium carbonate is selected for the synthesis, which at 700 ° C is very stable and does not interact with barium orthovanadate.
Пример 4. Example 4
Берут 3,3868 г BaO2 и 5,3992 г Ba3TiO5 и поступают далее также как в примере 1, с тем отличием, что нагревание ведут при 950oC. Получают около 8,4 г Ba5TiO7, который в условиях атмосферы воздуха получить не удается из-за взаимодействия его при данной температуре с углекислым газом воздуха с образованием Ba3TiO5 и карбоната бария, а при температурах ниже температуры разложения BaO2 (т.е. 800oC) образуется смесь Ba3TiO5 и BaO2.Take 3.3868 g BaO 2 and 5.3992 g Ba 3 TiO 5 and proceed further as in example 1, with the difference that the heating is carried out at 950 o C. Receive about 8.4 g Ba 5 TiO 7 , which in air conditions cannot be obtained due to its interaction at a given temperature with air carbon dioxide to form Ba 3 TiO 5 and barium carbonate, and at temperatures below the decomposition temperature of BaO 2 (i.e. 800 o C) a mixture of Ba 3 TiO is formed 5 and BaO 2 .
Ba5TiO7 в настоящей работе получен впервые.Ba 5 TiO 7 in this work was obtained for the first time.
Основным преимуществом предлагаемого способа является относительная легкость синтеза соединений данного класса. Другим преимуществом является возможность использования для синтеза некоторых солей и гидратов металлов, которые при разложении выделяют соответствующие газы, которые могут разоpвать ампулу или испоpтить масло в вакуумном насосе, если использовать ампульный или вакуумный метод. The main advantage of the proposed method is the relative ease of synthesis of compounds of this class. Another advantage is the possibility of using for the synthesis of certain metal salts and hydrates, which, when decomposed, emit corresponding gases that can break an ampoule or spoil the oil in a vacuum pump if the ampoule or vacuum method is used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5034380 RU2069182C1 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Method of complex oxides production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5034380 RU2069182C1 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Method of complex oxides production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2069182C1 true RU2069182C1 (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=21600370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5034380 RU2069182C1 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Method of complex oxides production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069182C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6136476A (en) * | 1999-01-29 | 2000-10-24 | Hydro-Quebec Corporation | Methods for making lithium vanadium oxide electrode materials |
-
1992
- 1992-03-26 RU SU5034380 patent/RU2069182C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 215910, кл. C 01 G 31/00, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР N 328194, кл. C 22 C 31/00, 1972. 3. Вольнов И.И. Перекисные соединения щелочных металлов. - М.: Наука, 1980, с. 139. 4. Волков В.Л. и др. Неорганические материалы.- ИАН СССР, 1988, т.24, N 11, с. 1836. 5. Волков В.Л., Головкин Б.Г. - Ж."Неорганическая химия", 1988, т. 24, N 11, с. 1836. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6136476A (en) * | 1999-01-29 | 2000-10-24 | Hydro-Quebec Corporation | Methods for making lithium vanadium oxide electrode materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TEMPLETON et al. | Formation of BaTiO3 from BaCO3 and TiO2 in air and in CO2 | |
Rabenau | The role of hydrothermal synthesis in preparative chemistry | |
Dunks et al. | Electrochemical studies of molten sodium carbonate | |
Wichers et al. | Attack of refractory platiniferous materials by acid mixtures at elevated temperatures | |
Seel | Lower Sulfur Fluorides | |
KR940003208B1 (en) | Prepartion process for binary sulphur compounds | |
RU2069182C1 (en) | Method of complex oxides production | |
Young et al. | The preparation of dioxygenyl salts from dioxygen difluoride | |
US3969490A (en) | Production of hydrogen chloride by thermal dissociation of organic substances containing chlorine | |
US4652438A (en) | Chemical vapor purification of fluorides | |
US3701826A (en) | Cubic boron nitride preparation from lithium-boron-nitrogen mixtures | |
Maruoka et al. | Carbon isotope fractionation between graphite and diamond during shock experiments | |
US3384447A (en) | Method of producing monocrystalline boracites | |
Addison | Inorganic Chemistry of the Main-Group Elements: Volume 4 | |
Dunks | Electrochemical studies of graphite oxidation in sodium carbonate melt | |
Turcotte et al. | A structural and thermogravimetric investigation of the rare-earth formates | |
RU2049729C1 (en) | Method of metal sulfide producing | |
GB951416A (en) | Preparation of metal carbides | |
Basile et al. | Reduction of Zr (IV) in (KCl/NaCl) eutectic (50/50 mol%) containing KF/ZrCl4 in molar ratios of 6/1 or 4/1 at 750° C. Characterization of the dissolved species by IR spectroscopy | |
USRE32777E (en) | Chemical vapor purification of fluorides | |
Brazhkin et al. | Phase equilibria in partially open systems under pressure: the decomposition of stoichiometric GeO2 oxide | |
Hart-Smith | Recent discoveries in inorganic chemistry | |
Kobayashi et al. | Stability of UNCl in LiCl–KCl eutectic melt | |
Brückman et al. | Application of Wagner's pellet method in investigating the mechanism of formation of heterophasic two-layer scales on alloys | |
Howe | RECENT WORK IN INORGANIC CHEMISTRY. |