Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева Борисов, Вадим Андреевич

Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева
<
Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Борисов, Вадим Андреевич. Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева : диссертация ... кандидата химических наук : 05.17.02 / Борисов Вадим Андреевич; [Место защиты: Том. политехн. ун-т].- Томск, 2010.- 126 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-2/188

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Аналитический обзор 10

1.1. Физико-химические свойства хлорида аммония 10

1.2. Применение хлорида аммония для переработки минерального сырья 12

1.3. Перспективные области использования хлорида аммония 20

Выводы по 1 главе 29

ГЛАВА 2. Исследования взаимодействия хлорида аммония С CaO, Sc203, Ti02, V02, Cr203, MnO, Mn02, Fe203, CoO, NiO, CuO, ZnO, Ga203, Ge02. 30

2.1. Методы исследования последовательностей реакций взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода и приборы для анализов 30

2.2. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом кальция (II) 36

2.3. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом скандия (III) 38

2.4. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом титана (IV) 40

2.5. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом ванадия (IV) 41

2.6. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом хрома (III) 42

2.7. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом марганца (И) 43

2.8. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом марганца (IV) 45

2.9. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом железа (III) 2.10. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом кобальта (И) 51

2.11. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом никеля (II) 53

2.12. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом меди (II) 55

2.13. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом цинка (II) 58

2.14. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом галлия (III) 60

2.15. Взаимодействие хлорида аммония с оксидом германия (IV) 63

Выводы по 2 главе 70

ГЛАВА 3. Идентификация продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов

4 Периода периодической системы элементов д.и. Менделеева 72

3.1. Методы идентификации продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода и приборы для анализов 72

3.2. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом кальция (II) 73

3.3. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом марганца (II) 76

3.4. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом марганца (IV) 79

3.5. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом железа (III) 83

3.6. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом кобальта (II) 85

3.7. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом никеля (II) 88

3.8. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом меди (II) 91

3.9. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом цинка (II) 94

3.10. Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом галлия (III) 96

Выводы по 3 главе 100

ГЛАВА 4. Переработка окисленного минерального сырья с использованием хлорида аммония 101

4.1. Введение 101

4.2. Апробация хлораммонийного способа переработки цинксодержащей руды 104

4.3. Выводы по 4 главе 115

Заключение 116

Список литературы

Применение хлорида аммония для переработки минерального сырья

В карбонатной уранмолибденовой руде содержится 0,253 %-UH0,10%-Мо. В руде редкоземельных металлов содержится 0,0019 % - U, 0,0150 % - Мо, 0,013 % - Та205 и 0,023 % - Nb Os. Во всех без исключения рудах содержатся элементы 4 периода. Наиболее часто встречаются железо и кальций. Марганец, калий, никель, кобальт и титан также встречаются в рудах. Поэтому в качестве объекта исследования было выбрано взаимодействие оксидов металлов 4 периода с хлоридом аммония.

Ранее первичный химический передел считался экономически невыгодным, поскольку стоимость химических реагентов достаточно высока, а содержание ценного компонента в руде, как правило, на порядок меньше пустой породы-носителя. Однако регенерация вскрывающего агента позволяет пользоваться этим методом. Одним из наиболее перспективных реагентов для переработки руд цветных металлов можно считать хлорид аммония [16].

Спеканием смеси никелевой руды с хлоридом или сульфатом аммония при температуре не превышающей температуры их возгонки удается перевести никель в комплексные аммиачные соли [17]. Силикаты магния, кальция и алюминия при этом не взаимодействуют. Спекают смесь 70 - 80 % руды с 20 - 30 % хлорида аммония в течение 2-3 часов, после чего хлорид аммония отгоняют. В раствор при выщелачивании переходят соли никеля, меди и железа. Никель из раствора осаждают сульфидом натрия или извлекают электролизом. Отогнанный хлорид аммония отправляют на взаимодействие с новыми порциями руды. При взаимодействии оксида никеля с хлоридом аммония образуются следующие соединения: NiCb, NiCb-xrfflUCl, при температуре выше 300 С может произойти восстановление никеля до металла.

Не рекомендуется осуществлять гидрохлорирование выше 340 С вследствие интенсивного разложения хлорида аммония. Скорость разложения хлорида аммония значительно превышает скорость химических реакций, поэтому происходит нецелевой расход реагента. С технологической точки зрения, гидрохлорирование осуществляют шихтованием сырья с хлоридом аммония и выдержке, полученной шихты при температуре 300 - 340 С. В результате компоненты рудного сырья переходят в хлориды, которые подвергаются водному выщелачиванию (в случае гидрохлорирования цветных металлов: меди, никеля, цинка марганца и др.) или возгоняются (в случае необходимости отделения трихлорида железа). Вмещающая порода (кремнезём и глинозём) не взаимодействуют с хлоридом аммония. Таким образом, простой технологической операцией производится гидрохлорирование руды или концентрата, выделение из него необходимой фракции хлоридов металлов, отброс хвостов вмещающей породы. С помощью хлораммонийной переработки руд и концентратов цветных металлов удается выделить хлориды или гидроксиды металлов в одну стадию без применения физического обогащения и пирометаллургии. Не представляет сложности производство металла из химически чистого хлорида или гидроксида. Возможность регенерации хлорида аммония является важным экономическим преимуществом использования. Схему хлораммонийного цикла переработки руды и регенерации хлорида аммония можно представить на примере выделения железистого концентрата из железной руды (рис.1) [18].

Таким образом, с помощью хлорида аммония при использовании стандартных химических переделов: спекании (300 С), фильтрации, осаждении с использованием стандартной химической аппаратуры, осуществляется химическое обогащение и производство из рудного материала химически чистого оксида железа(Ш), применяющегося в качестве охры или сурика. Содержание цветных металлов в рудах и даже концентратах, как правило, незначительное: от 20 % для меди и марганца до 1 - 2 % для никеля. В случае пирометаллургического передела таких руд и концентратов для выделения ценного компонента приходится подвергать переплавке всю массу, включая пустую породу.

Наиболее показательны результаты хлораммонийного вскрытия руд некоторых цветных металлов.

Запасы никеля в РФ более чем на 70 % заключены в окисленных никелевых рудах (ОНР), проблема их вовлечения в коммерческий передел состоит в том, что ОНР не поддаются физическим методам обогащения, а пирометаллургический передел столь бедных руд очень энергоемкий. На некоторых предприятиях перерабатывающих ОНР проводят искусственное сульфидирование руды с последующим выделением никеля по стандартной технологии.

Разработана и апробирована технологическая последовательность операций (рис. 2), позволяющая с помощью хлорида аммония произвести выделение никелевого концентрата из ОНР [19].

Взаимодействие хлорида аммония с оксидом хрома (III)

Термические анализы проводились на совмещённом ТГА/ДСК/ДТА анализаторе марки SDT Q600 с программной обработкой данных ТА instruments Universal V4.2E, чувствительность весов -ОД мкг, шум ДСК не превышает 4 мкВт. В интервале температур 20 - 600 С, в токе атмосферного воздуха, при скорости нагрева 5 7мин в корундовых тиглях. Для анализа взаимодействия оксидов металлов с хлоридом аммония использовались смеси, состоящие из 0,50 г оксида металла и двукратного избытка хлорида аммония от стехиометрически необходимого для образования хлорометаллата аммония. Для анализа оператор отбирал навеску 20 мг [63].

Кинетические исследования проводили методом непрерывного взвешивания реагирующей смеси с автоматической регистрацией массы (рис. 4).

Степень превращения определяли по потере массы, которая обусловлена образованием газообразных NH3 и Н20. Предварительно экспериментально определили скорость разложения хлорида аммония при этих же температурах, соответствующие поправки внесены в конечные результаты. Температура поддерживается с точностью 2 С [64].

Связь энергии активации с константой скорости определяется уравнением Аррениуса: где: ко - предэкспоненциальный множитель; к, - константа скорости; ЕА - энергия активации. В логарифмических координатах экспоненциальную зависимость можно изобразить прямой линией: На практике, чаще, для описания кинетики твердофазной реакции используется формула «сокращающейся сферы» (Грея - Веддингтона): l-(l-a/3 =kэта формула описывает модель сокращающейся сферы, т.е. может применятся в процессах горения или растворения, когда частица реагирующего вещества, теряя массу, уменьшается в размере. При взаимодействии хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева на поверхности частиц оксида идет реакция взаимодействия, сопровождающаяся уменьшением размера частицы. Обычно уравнение сокращающейся сферы хорошо описывает процессы, протекающие в кинетической области реагирования.

Широко используется т.н. уравнение Лидера: Это уравнение описывает модель нарастания на частице слоя продукта, т.н. слоя золы. Экспериментальные точки достаточно точно ложатся на график уравнения Лидера только в том случае, если толщина слоя, образовавшегося на частице твёрдого продукта реакции, значительно меньше радиуса непрореагировавшего ядра. В случае если частица покрыта толстым слоем золы, то кинетика процесса подчиняется уравнению Кранка - Гистлинга Броунштейна, которое описывает процессы, протекающие в диффузионных областях реагирования.:

Термодинамический расчет позволяет определить возможность протекания реакций и теоретическую температуру начала взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы им. Д.И. Менделеева [65]. Метод ТГА позволяет определить температуры начала реакций взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы им. Д.И. Менделеева; написать вероятностные последовательности реакций взаимодействия, что необходимо для выбора температурного режима полного или селективного вскрытия окисленных руд. По кинетическим данным можно определить способ ускорения процесса и определиться с выбором аппарата, в котором будет происходить вскрытие руды.

Для определения возможности протекания реакции взаимодействия хлорида аммония и оксида кальция рассчитали энергии Гиббса и константы равновесия (табл. 5). Термодинамические (ТД) расчеты показали, что равновесие процесса гидрохлорирования оксида кальция смещено в сторону образования хлорида кальция при Т 295 К. Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия взаимодействия СаО с NH4C1, скорость нагрева 5 7мин, эксперимент проводили в атмосфере воздуха СаО начинает взаимодействовать с NH4C1 при температуре 150 С с образованием СаСЬ nNH4Cl, что следует из уменьшения массы. В интервале температур 190 - 200 С NH4C1 претерпевает фазовый переход [66] - средний эндоэффект. При 200 С начинается разложение хлорида аммония с выделением газообразного аммиака и хлороводорода. При 288 С возгоняется избыточный хлорид аммония в виде газообразных аммиака и хлороводорода, в результате образуется продукт, предположительно состава - CaCl2-NH4Cl. На кривой ДСК наблюдается глубокий эндоэффект в интервале температур 200 - 328 С, не разрешенный в следствие того, что CaCl2"NH4Cl разлагается до СаСЬ при температуре 306 С. СаС12 при 373 С подвергается пирогидролизу с образованием Са2ОС12. На основании термических

Химический анализ, ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия хлорида аммония с оксидом кальция (II)

При 200 С начинается разложение хлорида аммония с выделением газообразного аммиака и хлороводорода, начинается гидрохлорирование оксида никеля с образованием NiCb nNH4Cl. При 280 С возгоняется избыточный хлорид аммония в виде газообразных аммиака и хлороводорода. В результате нагревания NH4NiCb разлагается до №С12при 323 С, который в свою очередь при 345 С подвергается пирогидролизу с образованием оксихлорида никеля, который заканчивается при 560 С образованием оксида никеля.

На основании термических анализов можно представить следующую последовательность протекания реакции гидрохлорирования оксида никеля хлоридом аммония:

Для определения скорости, энергии активации и лимитирующей стадии реакции взаимодействия хлорида аммония с оксидом никеля (II) провели кинетическое исследование (рис. 20). t,MMH

Зависимости степени превращения от времени и температуры для процесса гидрохлорирования оксида никеля

Зависимость степени превращения от времени при различных температурах для процесса гидрохлорирования оксида никеля (II) хлоридом аммония с достаточной точностью описываются уравнением сокращающейся сферы, выведена зависимость степени превращения (а) времени (т, сек) и температуры (Т, К): Энергия активации процесса составила 47,6 кДж/моль. Процесс лимитируется скоростью химической реакции. Способ ускорения процесса -повышение температуры.

Данные ТД, ТГА и кинетических исследований хорошо согласованы: NiO реагирует с NH4C1 при 200 С с образованием промежуточных хлораммонийных соединений никеля. Процесс характеризуется высокими скоростями реагирования и высокой энергией активации. Образующиеся продукты взаимодействия NiO с NH4C1.

Для определения возможности протекания реакции взаимодействия хлорида аммония и оксида меди (II) рассчитали энергии Гиббса и константы равновесия (табл. 15). Термодинамические расчеты показали, что равновесие процесса гидрохлорирования оксида меди (II) смещено в сторону образования хлорида меди (II) при Т 543 К. Таблица 15. Энергия Гиббса и константа равновесия реакции гидрохлорирования оксида меди (II) т,к 300 400 500 600 700 800 900 1000 CuO + 2NH4C1 = СиС12 + 2NH3 + Н20 (до 600 К, включительно) СиО + 2НС1 = СиС12 + ЬШ (выше 600 К)

Для установления вероятностной последовательности реакций взаимодействия хлорида аммония с оксидом меди (И) провели ТГА и ДСК анализы (рис. 21). Хлорид аммония брали с двукратным избытком относительно стехиометрии при условии, что образуется хлорид меди, аммиак и вода. Смесь состояла из 0,5 г СиО (27,2 %) и 1,338 г (72,8 %) NH4C1.

Рисунок 21. Термогравиметрический анализ и дифференциальная сканирующая калориметрия взаимодействия СиО с NH4C1. Скорость нагрева 5 7мин, эксперимент проводили в атмосфере аргона

В интервале температур 190 - 200 С NH4C1 претерпевает фазовый переход, сопровождающийся слабым эндоэффектом. При 200 С начинается разложение хлорида аммония с выделением газообразного аммиака и хлороводорода, начинается гидрохлорирование оксида меди с образованием (NH4)2CuCl4 NH4C1. В интервале температур 200 - 340 С возгоняется избыточный хлорид аммония в виде газообразных аммиака и хлороводорода, происходит восстановление двухвалентной меди до одновалентной [69]. В результате нагревания CuCl при 406 С происходит фазовый переход второго рода, о чем свидетельствует соответствующий эндоэффект на ДСК кривой. При 419 С CuCl плавится (эндоэффект) и начинает возгоняться. Полностью CuCl возгоняется при 630 С.

На основании термических анализов можно представить следующую последовательность протекания реакции гидрохлорирования оксида меди хлоридом аммония: CuO+NH4Cl J Hio (NHUbCuCU-NHUCl J HCl (NH4)2CuCl4 зооч: ГиП

Для определения скорости, энергии активации и лимитирующей стадии реакции взаимодействия хлорида аммония с оксидом меди (II) провели кинетическое исследование (рис. 22). 30 60 90 120 150 180 »

Зависимости степени превращения от времени для процесса гидрохлорирования оксида меди Зависимость степени превращения от времени при различных температурах для процесса гидрохлорирования оксида меди (И) хлоридом аммония с достаточной точностью описываются уравнением сокращающейся сферы, выведена зависимость степени превращения (а) времени (т, сек) и температуры (Т, К):

Энергия Активации процесса составила 51,9 кДж/моль. Процесс лимитируется скоростью химической реакции. Способ ускорения процесса -повышение температуры.

Данные ТД, ТГА и кинетических исследований хорошо согласованы: СиО реагирует с NH4C1 при 200 С с образованием промежуточных хлораммонийных соединений меди. Процесс характеризуется высокими скоростями реагирования и высокой энергией активации.

Для установления вероятностной последовательности реакций взаимодействия хлорида аммония с оксидом цинка (II) провели ТГА и ДСК анализы (рис. 23). Хлорид аммония брали с двукратным избытком относительно стехиометрии при условии, что образуется пептахлорцинкат аммония, аммиак и вода. Смесь состояла из 0,5 г ZnO (13,2 %) и 3,3 г NH4C1 (86,8 %). Оператор для анализа брал навеску массой 20 мг. Согласно данным термогравиметрического анализа оксид цинка начинает взаимодействовать с NH4C1 при температуре 150 С. В интервале температур 190 - 200 С NH4C1 претерпевает фазовый переход - средний эндоэффект. При температуре 195 С образуется продукт реакции состава - (NH4)3ZnCl5- ?NH4Cl, за счет этого эндоэффект фазового перехода NH4C1 искажается. До температуры 288 С сублимируется часть NH4C1 и образуется комплекс состава (NH4)2ZnCl4 при этом наблюдается сильный эндоэффект, искаженный вследствие дальнейшего разложения и образования при температуре 307 С 2ZnCl2-NH4Cl. Температура сублимации NH4C1- 338 С, но давление образующихся при его разложении газов становится заметным при температуре 250 С. При температуре 366 С 2ZnCl2-NH4Cl превращается в ZnCb, возгоняющийся до 521 С, при этом наблюдается слабый эндоэффект. Температура кипения ZnCb равна 722С, но летучесть становится заметной уже при температуре выше 350 С [70]. Остаток представляет собой не прореагировавший оксид цинка массой 29 % от исходной.

Апробация хлораммонийного способа переработки цинксодержащей руды

На ИК - спектре продукта взаимодействия MnO и NH4C1 (рис. 36.) в области 4000 - 400 см- присутствуют полосы поглощения, характерные для иона аммония - 1408 см"1, 2816 см-1, 3044 см"1 и 3100 - 3300 см-1. По причине деформации иона аммония хлорид - ионом при 1750 и 2000 см у хлорида аммония наблюдаются полосы поглощения, характерные для колебаний кристаллической решетки, которые проявляются при наличии небольшого аниона, а у продуктов взаимодействия МпО с NH4C1 - нет. В хлораммонийных комплексах марганца ион аммония связан с большим комплексным ионом МпС14 и менее деформирован. При 1603 см" у тетрахлороманганата аммония наблюдается средняя по величине полоса поглощения, характерная для аммиака в аммиакатных комплексах или воды в гидратах. Так как на РФА спектре пиков, принадлежащих аммиакатам, не обнаружено, делаем вывод, что полоса поглощения при 1603 см принадлежит гидрату - (NH4)2MnCl4-2H20. В пользу образования гидрата свидетельствует широкая полоса поглощения при 3425 см"1. В области 400-50 см- обнаружены полосы поглощения: 247 см"1 и 150 см"1, характерные для тетраэдрического иона МпС142". Таким образом, на основании результатов ИК спектрометрии можно предположить, что продукт взаимодействия NH4C1 с МпО является хлороманганатом аммония, а не механической смесью МпС12 и NH4C1. 100

Волновое число, см"1 Рисунок 36. РЖ спектр продукта взаимодействия МпО с NH4C1 Таким образом, на основании результатов химического анализа, РФА и ИК спектрометрии можно утверждать, что продукт взаимодействия МпО с NH4C1 является смесью NH4C1, NH4MnCl3 и (NH4)2MnCl4-2Н20.

Химический анализ, ИК - спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия NH4C1 с Мп02 Следующим этапом изучения последовательности реакций взаимодействия являлась идентификация продукта состава MnCl2-«NH4Cl (вероятного состава ТЧН4МпС1з). Продукт взаимодействия оксида марганца (IV) и хлорида аммония был синтезирован спеканием 5,00 г Мп02 с 18,44 г NH4C1 при 300 С в течение 2 часов. Рассматривались варианты образования, как комплексных соединений, так и аммиакатов. Для определения формы, в которой находились соединения марганца, был проведён химический анализ на наличие свободной аммонийной группы.

Химический анализ (табл. 23.) показал, что образующийся при взаимодействии хлорида аммония с оксидом марганца продукт представляет собой - MnCl2-0,6NH4Cl-0,54NH3. Таблица 23. Данные химического анализа продуктов взаимодействия NH4C1 с Мп ОтношениеMn:Cl:NH4 Содержание, % Так как была обнаружена свободная аммонийная группа можно предположить, что MnCl2- «NH4C1 является аммиакатом, амином или нитридом.

Для определения структуры продукта взаимодействия Мп02 и NH4CI был проведен рентгенофазовый анализ. Основными компонентами являются (NH4)2MnCl4-2H20, Mn3N2, Мп02, Мп304 (рис. 37, табл. 24). Гидрат тетрахлороманганата аммония (NH4)2MnCl4 2H20 образуется в результате выделения в ходе реакции большого количества воды. Нитрид марганца Mn3N2 образуется в результате взаимодействия хлорида марганца с аммиаком. В продукте взаимодействия обнаружены не прореагировавший диоксид марганца Мп02 и частично восстановленный МП3О4. Присутствуют слабые пики не прореагировавшего NH4C1, а также оксихлорид марганца (III) Мп80юС13, что также свидетельствует о не полном протекании реакции гидрохлорирования диоксида марганца. Аморфного вещества меньше 10 %. Результаты РФ А согласуются с химическим анализом.

На ИК - спектре продукта взаимодействия Mn02 с NH4C1 (рис. 38.) в области 4000 - 400 см-1 присутствуют характерные, для иона аммония, полосы поглощения при 1404 см"1, 2814 см"1, 3040 см"1 и 3100-3300 см"1. По причине деформации иона аммония хлорид-ионом при 1750 и 2000 см" у хлорида аммония наблюдаются полосы поглощения, характерные для колебаний кристаллической решетки, которые проявляются при наличии небольшого аниона, а у продуктов взаимодействия Мп02 с NH4C1 - нет. В хлораммонииных комплексах марганца ион аммония связан с большим комплексным ионом МпС142 и менее деформирован. Так как на РФА спектре присутствуют пики, принадлежащие нитриду марганца и гидрату тетрахлороманганата аммония, делаем вывод, что полосы поглощения при 1606 и 1708 см""1 принадлежат гидрату - (NH4)2MnCl4- 2Н20 и нитриду марганца. В пользу образования гидрата свидетельствует широкая полоса поглощения при 3413 см-1. В пользу образования нитрида марганца свидетельствует полоса поглощения при 3740 см-1. В области 400 - 50 см-1 на спектре продукта взаимодействия Мп02 с NH4C1 обнаружены полосы поглощения 474 см-1, характерная для МпС12 и 181 см"1, характерная для тетраэдрического иона МпС14 Таким образом, на основании результатов ИК спектрометрии можно предположить, что продукт взаимодействия NH4C1 с Мп02 является смесью хлороманганата аммония и нитрида марганца.

Таким образом, на основании результатов химического анализа, РФА и ИК спектрометрии можно утверждать, что продукт взаимодействия Мп02 с NH4C1 является смесью NH4C1, (NH4)2MnCl4-2H20, Мп80юС13, Mn3N2, Мп02, и Mn304. 3.5. Химический анализ, ИК - спектроскопия и рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия NH4C1 с Fe203

Следующим этапом изучения последовательности реакций взаимодействия являлась идентификация продукта состава NH4FeCl4-nNH4Cl. Продукт взаимодействия оксида железа (III) и хлорида аммония был синтезирован спеканием 5,00 г Fe203 с 20,50 г NH4C1 при 300 С в течение 8 часов. Рассматривались варианты образования как комплексньк соединений, так и аммиакатов. Для определения формы, в которой находилось соединение железа, был проведён химический анализ на наличие свободной аммонийной группы.

Химический анализ (табл. 25) показал, что продукт взаимодействия хлорида аммония с оксидом железа, представляет собой - FeCl3-0,9NH4Cl-0,84NH3. Методом ДТА определено количественное содержание хлорида аммония (остаток непрореагировавшего NH4CI) в продуктах реакций, который вычитался при составления брутто - формулы.

Похожие диссертации на Исследование взаимодействия хлорида аммония с оксидами металлов 4 периода периодической системы Д.И. Менделеева