Справочная информация
Ta2O5, Тантала (V) оксид
- Подробности
- Категория: Справочная информация
- Опубликовано 12.01.2019 17:15
- Автор: Gelena
- Просмотров: 1234
Пентаоксид тантала Та2О5 до 1360°С устойчив β-Та2О5- бесцветные кристаллы ромбической сингонии, Т. пл. 1787°С, плотн. 8,18 г/см3;
выше 1560°С устойчив α-Та2О5-серые кристаллы тетрагон, сингонии, Т. пл. 1887°С, плотн. 8,37 г/см3.
Обе модификации имеют общие структурные элементы-блоки из октаэдров ТаО6 и искаженных пентагональных бипирамид ТаО7, связанных в трехмерный каркас, но характер сочленения блоков различен. β-Ta2О5-полупроводник, ширина запрещенной зоны 1,79 эВ, r 105 Ом·см (1000 К), переход из р-типа в n-тип-при 1300 К и давлении O2 105 Па.
Некоторые примеси (WO3) стабилизируют β-Ta2O5, другие (Sc2O3)-α-Ta2O5 или метастабильные модификации. При очень быстрой закалке от высоких температур получают δ-Та2О5 (близкую к β-форме) гексагональной сингонии. Похожая модификация образуется при кристаллизации аморфного Та2О5. Закалкой от температур выше 1360°С получена триклинная модификация, близкая α-форме, которая при 317°С превращается в моноклинную, а затем при 947 °С-в α-форму.
Та2О5 сосуществует с твердым раствором кислорода в металле Та(О) с содержанием О 1,5 ат. % при 1100 К, 6 ат. % при 1950 К. Содержание кислорода в эвтектике Та2О5-Та(О) близко к 50 ат. %.
При высоких температурах Та2О5 реагирует с большинством оксидов, образуя сложные оксиды разнообразного состава. Некоторые из них (с большим содержанием Та2О5) иногда принимались за твердые растворы на его основе. Nb2O5 и Та2О5 образуют ограниченные твердые растворы, при высоких температурах устойчив Та2О5 · 2Nb2O5 (с тетрагональной структурой PNb9O20).
Та2О5 не реагирует с Н2, около 1830°С взаимодействует с углеродом, образуя карбиды и оксикарбиды; с водой и кислотами, кроме фтористоводородной, не реагирует.
Может быть переведен в растворимые соединения обработкой фтористоводородной кислотой, сплавлением с гидросульфатами, карбонатами, гидроксидами Na и К. В последнем случае после обработки водой может быть получен раствор, содержащий ион [Та6О19]8-, из которого этанолом осаждается К8Та6О19·16Н2О, кислотами-аморфный Та2О5·xН2О, иногда называемый танталовой кислотой, Ta2O5·xH2O получают также гидролизом ТаСl5 или обработкой кислотами продуктов сплавления Та2О5 или танталовых концентратов с карбонатами металлов.
Свежеосажденный Та2О5-хН2О легко растворим в растворах HF, КОН. Так называемые танталаты (NaTaO3, Na3TaO4, Ca2Ta2O7 и др.) обычно являются сложными оксидами, в которых отсутствуют танталат-ионы. Дегидратацией Та2О5·xН2О при 220 °С получают аморфный Та2О5, при 560°С-кристаллич. d-Та2О5.
Та2О5-промежуточный продукт в производстве тантала, танталатов; двойные оксиды Ta(V) и Sr используют как варисторы, Та и Ва- термоэмиссионные материалы (Ва6Та2О11), Та и (Ва или Pb) -сегнетоэлектрики, Та и Са-катализаторы в органическом синтезе.
SnO2, Олова (IV) оксид
- Подробности
- Категория: Справочная информация
- Опубликовано 12.01.2019 16:40
- Автор: Gelena
- Просмотров: 1266
Диоксид олова, SnО2-бесцветные кристаллы, кристаллическая решетка тетрагональная типа рутила. Испаряется преимущественно в виде SnO, в парах присутствуют также О2 и оксиды SnnОn, где п = 2, 3 или 4. Не растворим в воде; устойчив в водных растворах кислот, солей, щелочей, различных восстановителей. При сплавлении со щелочами и карбонатами образует станнаты М2 [Sn(OH)6]; при нагревании в присутствии восстановителей превращается в металл.
SnO2-полупроводник n-типа; ширина запрещенной зоны 3,54 эВ (300 К). При легировании элементами V группы (напр., Sb) электрическая проводимость SnO2 увеличивается в 103-105 раз. SnO2 прозрачен для видимого света и отражает ИК излучение с длиной волны выше 2 мкм.
В природе SnO2-минерал касситерит (оловянный камень).
Поликристаллический SnO2 получают прокаливанием солей Sn (IV) на воздухе, осаждением оловянных кислот из растворов солей Sn и их последующим прокаливанием на воздухе при температурах до 1230°С.
Монокристаллы SnO2 выращивают из паровой фазы с использованием процессов окисления, пиролиза или гидролиза соединений Sn, из растворов гидротермальным синтезом.
Пленки SnO2 получают окислением пленок олова, методом химических транспортных реакций из хлоридов Sn или оловоорганических соедединений с их последующим пиролизом или гидролизом на подложках, конденсацией SnO2 в вакууме из паровой фазы, содержащей Sn, O2 и SnO.
Используют SnO2 в виде порошков и керамики в производстве прозрачных, электропроводящих и теплоотражающих материалов, как белый пигмент в производстве стекла и жаропрочных эмалей и глазурей, катализатор реакций замещения и гидролиза.
Тонкие пленки SnO2, нанесенные на стеклянные или полиэтиленовые подложки, используют в качестве антиобледенителей в самолетах, автомобилях и др. транспортных средствах, теплоизолирующих окон в помещениях, обогреваемых солнечным светом, прозрачных проводящих покрытий в электронных приборах.
SiO2, Кремния (IV) оксид
- Подробности
- Категория: Справочная информация
- Опубликовано 03.01.2019 17:04
- Автор: Kate Makarycheva
- Просмотров: 1079
Диоксид кремния существует в нескольких полиморфных модификациях.
Температуры перехода при нормальном давлении:
α-тридимит → β-тридимит 115°; β-тридимит → γ-тридимит 160°; α-кристобалит → β-кристобалит 270 °С;
α-кварц→ β-кварц 575 °С; кварц → γ-тридимит 867 °С; кварц → кристобалит 927 °С; γ-тридимит → β-кристобалит 1470 °С
Т. пл. кварца 1610°С, γ-тридимита 1680 °С, β-кристобалита 1723°С.
Полиморфные превращения кварца, тридимита и кристобалита сопровождаются изменением объема.
Диоксид кремния - диэлектрик ρ 1012 Ом.м (20°С), 9.10-1 Oм.м (1600°C).
Монокристаллы α-кварца обладают хиральной структурой, что обусловливает их оптическую активность и пьезоэлектрические свойства. Кварц прозрачен для УФ и частично ИК лучей.
Растворимость α-кварца в воде 10-3% по массе (25°C), аморфных форм кремнезема 0,007-0,015% .
Диоксид кремния не растворим в большинстве органических растворителей. Реагирует с фтористоводородной кислотой, образуя кремнефтористоводородную кислоту. При 250-400 °С взаимод. с газообразным HF, F2 (давая SiF4), при 200-250°С - с NH4HF2. В смеси с углем реагирует с Сl2 при нагр., образуя SiCl4.
Аморфный кремнезем медленно растворим в водных растворах щелочей, Na2CO3 (давая силикаты) и NH4F (образуя фторосиликаты), скорость растворения увеличивается при повышении давления и т-ры.
При нагревании смесей порошкообразного диоксида кремния с различными оксидами образуются силикаты, при сплавлении с Na2CO3 и Na2SO4 - водорастворимый силикат натрия.
В производстве используемых в технике материалов на основе диоксида кремния применяют следующие процессы:
- химическое осаждение из газовой фазы при высокотемпературном сжигании SiCl4, предварительно очищенного ректификацией. Частицы диоксида кремния, образующиеся в кислородно-водородном пламени или плазме, осаждаются давая массивные кварцевые стекла или слои заготовок волоконных световодов;
- окисление поверхности монокристаллического кремния с образованием гетероструктур (в произ-ве интегральных схем);
- спекание мелкодисперсного диоксида кремния в кварцевую керамику;
- золь-гель процесс, включающий гидролиз органических соединений кремния, медленную дегидратацию образовавшегося геля и умеренное нагревание. Используется для получения кварцевых и высококремнеземистых стекол;
- получение особо чистого диоксида кремния и пористых стекол (типа "викор") путем термической обработки лидирующего боросиликатного стекла, выщелачивания кислотой и отмывки кремнеземистого каркаса.
Природный кремнезем используют в производстве силикатных стекол, изделий из фарфора и фаянса, абразивов, бетона, силикатного кирпича, динаса, керамики. Синтетический диоксид кремния ("белая сажа") - наполнитель в производстве резин (до 70% производимого диоксида кремния). Преимущественно используют осажденные гидратиратируемые кремнеземы (содержащие 85-95% SiO2) с удельной поверхностью 60-300 м2/г, в меньшей степени - безводные кремнеземы типа аэросила. Аэросил - также адсорбент в хроматографии, загуститель смазочных материалов, клеев, красок.
Монокристаллы кварца применяют в радиотехнике (пьезоэлектрич. стабилизаторы частоты, фильтры, резонаторы и др.), в акустооптике и акустоэлекронике, в оптическом приборостроении (призмы для спектрографов, монохроматоров, линзы для УФ оптики и др.), в ювелирном деле (прозрачные, красиво окрашенные разновидности - полудрагоценные камни). Силикагели с эффективным диаметром пор 2-15 нм используют как пром. сорбенты и носители катализаторов.
Синтетический диоксид кремния и горный хрусталь являются сырьем для производства монокристаллов кварца, кварцевого стекла, керамики и кварцевых волокон.
Кварцевое стекло и керамика - конструкционный материал в авиационной промышленности (напр., для обтекателей окон и иллюминаторов летательных аппаратов), в оптике (для входных окон оптических приборов УФ и И К диапазонов), в электронике (линии задержки) и др.
Кварцевая ткань -теплозащитный материал. Кварцевые волокна используют для создания волоконно-оптических (световодных) линий связи и систем передачи информации.
При попадании диоксида кремния в живые ткани медленно развиваются гранулемы. Кремнеземная пыль вызывает раздражение верх. дыхательных путей и бронхов, заболевание желудочно-кишечного тракта, при длительном вдыхании - тяжелое заболевание - силикоз легких.
ПДК при содержании SiO2 в пыли св. 70% - 1 мг/м3, 10-70% - 2 мг/м3, 2-10% - 4 мг/м3.
SnO, Олова (II) оксид
- Подробности
- Категория: Справочная информация
- Опубликовано 12.01.2019 16:23
- Автор: Gelena
- Просмотров: 1010
Монооксид SnO-черные кристаллы, кристаллическая решетка тетрагональная типа Рb; при давлении выше 90 ГПа переходит в ромбическую модификацию; не растворим в воде. Амфотерен, преобладают основные свойства; растворим в кислотах с образованием солей Sn2+; в кислых растворах - восстановитель, окисляется до Sn4+; на воздухе выше 400 °С окисляется до SnO2; без доступа О2 выше 180°С диспропорционирует на SnO2 и Sn.
Полупроводник р- или n-типа в зависимости от условий получения: дырочную проводимость [r (0,33-1)·104 Ом·см] имеют кристаллы, полученные осаждением из растворов SnCl2 содой или NH3 и высушенные при т-рах до 100 °С; SnO, полученный любым способом при т-рах выше 180°С, имеет электронную проводимость.
Получают SnO разложением SnO2, гидроксида, оксалата или некоторых других солей Sn2 + в вакууме, атмосфере N2 или др. инертного газа, а также окислением Sn.
Используют SnO для получения солей Sn2 +, как катализатор реакций замещения и гидролиза, черный пигмент в произодстве стекла, восстановитель в металлургии.
MgO, Магния (II) оксид
- Подробности
- Категория: Справочная информация
- Опубликовано 30.12.2018 18:55
- Автор: Gelena
- Просмотров: 1030
MgO, бесцветные кристаллы с кубической решеткой; Т.пл. 2827 °С, Т.кип. 3600 °С; плотн. 3,58 г/см3 (25°С);
Свойства оксида магния (реакционная способность, адсорбционные свойства, теплопроводность, плотность и др.,)зависят от температуры его получения.
MgO приготовленный при 500-700°С, так называемая легкая магнезия, - бесцветный порошок; легко реагирует с разбавленными кислотами и водой с образованием соотвующих солей и Mg(OH)2; с метанолом дает (CH3O)2Mg.
С повышением температуры получения оксида магния его реакционная способность снижается.
MgO приготовленный при 1200-1600°С, так называемая тяжелая магнезия, или металлургический порошок, состоит из крупных кристаллов периклаза и характеризуется кислотостойкостью и водостойкостью.
MgO при сплавлении с Аl2О3, Fe2O3, Сr2О3 и др. оксидами М2О3 образует шпинели MgM2IIIO4.