Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук администрация новосибирской области комиссия российской федерации по делам

Вид материалаДокументы

Содержание


Об арагоните и параморфозах арагонита в местрождениях самарской области
ПОИСК РАСТВОРИТЕЛЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БОРАТОВ MBO3 (где M=La, Sc, Y) И СЛОЖНЫХ соединений НА ИХ ОСНОВЕ
Синтез двойных редкоземельных боратов с применением метода механической активации
Подобный материал:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   44

ОБ АРАГОНИТЕ И ПАРАМОРФОЗАХ АРАГОНИТА В МЕСТРОЖДЕНИЯХ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Н. В. Свиридов

Самарский государственный технический университет


О характерных выделениях радиально-лучистых агрегатов арагонита в Сакмарском ярусе Яблоневого Оврага (Самарская обл.) известно давно. Действительно, шестоватые кристаллы имеют псевдогексанальную форму, которую обычно формируют тройники арагонита. Вместе с этим у этих кристаллов было замечено наличие плоскостей совершенной спайности, что не свойственно арагониту, но характерно для кальцита.

Для уточнения вида полиморфной модификации карбоната кальция был проведен ряд исследований. Исследованиям подверглись шесть образцов: два радиально-лучистых с Яблоневого Оврага (Самарская обл.), по два кальцита с Водинского месторождения (Самарская обл.) и Верх - Исетского месторождения (Средний Урал).

На первом этапе была проведена качественная химическая реакция на арагонит – реакция Мейгена. Во всех опытах был получен результат, свидетельствующий о кальцитовой природе образцов. Затем были проведены аппаратные исследования. Три образца подверглись термическому анализу на комплексном термоаналитическом устройстве Дериватограф Q-1500 D. На всех полученных дериватограммах явно прослеживался пик температурной диссоциации при 900−950 °С, связанный с высвобождением СО2, характерным для кальцита.

Для сравнения так же исследовали фрагмент раковины ископаемого моллюска из меловых отложений вблизи с. Климовки (Самарская обл.) Изучение его при большом увеличении с помощью электронного микроскопа JEOL JSM-6390A показало, что он состоит из гексагональных призматических кристаллов, что свойственно для тройников арагонита.

В дальнейшем работы выполнялись на установке ДРОН-2. Анализ рентгеновского спектра радиально-лучистого образца подтвердил, что он является параморфозой кальцита по арагониту, в то время как фазовый состав фрагмента раковины по данным рентгенограммы состоит практически из равных долей кальцита и арагонита.

Остается открытым вопрос о времени преобразования арагонита в кальцит в Яблоневом Овраге. Если оно происходило фактически сразу после образования арагонита, то шансов найти там подобный минерал нет. Если же оно происходило в ходе разработки карьера, то еще существует возможность найти образцы арагонита.


Научный руководитель - доцент А. А. Сидоров

ПОИСК РАСТВОРИТЕЛЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БОРАТОВ MBO3 (где M=La, Sc, Y) И СЛОЖНЫХ соединений НА ИХ ОСНОВЕ

М. В. Федорова

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН

Новосибирский государственный университет


В настоящее время для выращивания тройного Y0.57La0.72Sc2.71(BO3)4 используется соединение Li6B4O9, с инконгруэнтным плавлением при Т = 700 ˚С и обладающее высокой вязкостью и летучестью [1], что затрудняет выращивание качественных монокристаллов. Как показано в работе [2], для снижения вязкости системы в раствор-расплав вводят добавку LiF, который разрушает цепочечную структуру B2O3.

Нами был проведен поиск среди систем, на основе боратов и фторида лития. Найдена система LiBO2-LiF с простой эвтектикой состава 59 мол. % LiBO2 и Тпл = 725 ˚С [3].

Для исследования пригодности данного растворителя методом визуально-политермического анализа (ВПА) были построены кривые растворимости для LaBO3,YBO3,ScBO3,LaSc3(BO3)4 в интервалах температур от 800−1000оС и методом спонтанной кристаллизации изучено фазообразование в данных системах. Рентгенографическая идентификация кристаллических фаз, подтверждает отсутствие взаимодействия основного вещества с компонентами растворителя. На примере бората лантана отработана методика двухстадийного твердофазного синтеза ортоборатов. Проведена сравнительная оценка кривых растворимости предложенного растворителя и известного в литературе Li6B4O9. Таким образом, найденный флюс состава 59 мол. % LiBO2 и 41 мол. % LiF обладает рядом преимуществ: пониженная вязкость, хорошая растворимость, отсутствие взаимодействия с компонентами системы, что позволяет получать качественные монокристаллы.

______________________________

1. Ning Ye, Yang Zhang, Wei Chen, Douglas A. Keszler, Gerard Aka. Growth of nonlinear optical crystal Y0.57La0.72Sc2..71(BO3)4//J. Crystal Growth 292 (2006) 464-467.

2. Lin Zhou-Bin, Hu Zu-Shu, Wang Guo-Fu. Growth and characterization of γ-Nd3+: LaSc3(BO3)4 crystal // Chinese J. Struct. Chem. vol.20, No4, 256-258, 2001.

3. Petit M.G., Jaeger M. // C. r. Acad. Sci., 1957, v.244, No 13, p.1734.


Научный руководитель – д-р техн. наук А. Е. Кох

СИНТЕЗ ДВОЙНЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ БОРАТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ

М. В. Федорова

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН

Новосибирский государственный университет


В настоящей работе исследуется возможность получения двойных боратов легких лантаноидов в системе Y2O3-Sc2O3-HBO2 по следующим реакциям:

Y2O3 + Sc2O3 + 4HBO2 = 2YSc(BO3)2 +2H2O↑ (1)

Y2O3 + 3Sc2O3 +8HBO2 = 2YSc3(BO3)4 + 4H2O↑ (2)

Для облегчения синтеза соединений по (1) и (2) была использована предварительная механическая активация (МА) порошковых смесей. В реакциях борная кислота HBO2 образует воду. Ее применение в качестве компонента смесей позволило не только провести реакции (1) и (2) в режиме «мягкого» механохимического синтеза, но и следить за степенью их протекания. Для МА применялась шаровая планетарная мельница «пульверизетте-6» с барабаном (диаметр 7,5 см, объем 350 мл) и шаровой загрузкой (число 50, радиус 0,5 см) из карбида вольфрама (плотность 14,7 г/см3, твердость по шкале Мооса 9). Для выхода воды МА проводилась без вакуумного уплотнения в барабане. Полученные после МА образцы изучались методами рентгенофазового (РФА) и дифференциального термического анализа (ДТА), а также отжигом на воздухе до 1200 °C.

Было показано, что в зависимости от условий МА можно получить различные степени протекания реакций (1) и (2) вплоть до образования искомых соединений (несколько уширенные основные рефлексы РФА для МА образцов согласуются с таковыми после их отжига, а при отжиге не имеет места убыль веса образцов). Результаты РФА также показали:

- идентичность структуры YSc(BO3)2 полученного после отжига МА образцов, структуре продукта после спонтанной кристаллизации;

- согласование линий YSc(BO3)2 и YSc3(BO3)4 по интенсивности и углам, но с заметным сдвигом рефлексов YSc3(BO3)4 в сторону больших углов;

- синтез YSc(BO3)2 и YSc3(BO3)4 происходит при 1000 °C в течение 1 ч.

Результаты ДТА показали, что синтез двойных боратов из МА образцов не полного протекания реакций (1) и (2) происходит в интервале температур 700−730 °C, что согласуется с литературными данными для синтеза простых боратов иттрия и скандия [1], а для образцов полного протекания характерные для реакций тепловые эффекты не наблюдается.

Результаты позволяют предположить, что в системе двойных боратов иттрия и скандия имеет место образование твердых растворов.

______________________________

1. Madarász J., Beregi E., Sztatisz J., Földvári I., Pokol G. // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2001. V. 64. № 3. P. 1059-1065.


Научный руководитель – д-р хим. наук Ф. Х. Уракаев