Электрохимическое восстановление ионов иттрия в галогенидных расплавах и синтез соединений на его основе
![Диссертация: Электрохимическое восстановление ионов иттрия в галогенидных расплавах и синтез соединений на его основе](https://westud.ru/work/2531330/cover.png)
Диссертация
Исследовано влияние анионного состава электролита на электровосстановление ионов иттрия. Установлено, что введение фторид-иона в хлоридный расплав смещает потенциал электровосстановления в отрицательную область и изменяет характер электродного процесса: наблюдается переход от обратимого характера при электровосстановлении хлоридных комплексов к необратимому процессу при электровосстановлении… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. Строение и электрохимическое поведение расплавленных галогенидных систем, содержащих ионы иттрия, бора, кремния и металлов триады железа
- 1. 1. Строение расплавленных систем галогенидов щелочных металлов, содержащих галогениды иттрия
- 1. 1. 1. Строение и физико-химические свойства хлоридных расплавов, содержащих ионы иттрия
- 1. 1. 2. Строение и физико-химические свойства фторидных расплавов, содержащих ионы иттрия
- 1. 2. Строение и физико-химические свойства борсодержащих галогенидных расплавов
- 1. 3. Строение и электрохимическое поведение кремнийсодержащих галогенидных расплавов
- 1. 4. Электрохимическое поведение ионов иттрия в галогенидных расплавах
- 1. 5. Электрохимическое поведение борсодержащих галогенидных расплавов
- 1. 6. Электрохимическое получение сплавов и соединений на основе иттрия
- 1. 7. Постановка задачи диссертационной работы
- 1. 1. Строение расплавленных систем галогенидов щелочных металлов, содержащих галогениды иттрия
- ГЛАВА II. Методы исследования и методика проведения экспериментов
- 2. 1. Выбор электрохимических методов исследования электродных процессов в расплавленных средах
- 2. 2. Очистка реактивов, аргона и некоторые особенности проведения электрохимического эксперимента в галогенидных расплавах, содержащих иттрий, бор, кремний и металлы триады железа
- 2. 2. 1. Методики получения безводных хлоридов иттрия, металлов триады железа, очистки фторбората и фторсиликата калия
- 2. 2. 2. Конструкция высокотемпературной кварцевой электрохимической ячейки и электродов
- 2. 2. 3. Физико-химические методы анализа полученных соединений
- 3. 1. Обоснование выбора материала индикаторных электродов
- 3. 2. Электровосстановление ионов иттрия в эвтектическом расплаве КС1- NaCl-CsCl
- 3. 2. 1. Электровосстановление ионов иттрия на серебряном электроде в эвтектическом расплаве KCl-NaCl-CsCl
- 3. 2. 2. Электровосстановление ионов иттрия на вольфрамовом электроде в эвтектическом расплаве КС1-NaCl-CsCl
- 3. 2. 3. Электровосстановление ионов иттрия на алюминиевом электроде в эвтектическом расплаве КС1-NaCl-CsCl
- 3. 2. 4. Обсуждение результатов исследования электровосстановления ионов иттрия на серебряном, вольфрамовом электродах в эвтектическом расплаве КС1-NaCl-CsCl
- 3. 3. Электровосстановление ионов иттрия в эквимольном расплаве KCl-NaCl
- 3. 3. 1. Электровосстановление ионов иттрия на серебряном электроде в эквимольном расплаве KCl-NaCl
- 3. 3. 2. Электровосстановление ионов иттрия на вольфрамовом электроде в эквимольном расплаве КС
- 3. 3. 3. Электровосстановление ионов иттрия на стеклоуглеродном электроде в эквимольном расплаве KCI-NaCl
- 3. 3. 4. Обсуждение результатов исследования электровосстановления ионов иттрия в эквимольном расплаве KCl-NaCl
- 3. 4. Электровосстановление ионов иттрия в расплаве KCl-NaCl-CsCl-NaF
- 3. 4. 1. Электровосстановление ионов иттрия на серебряном электроде в расплаве KCl-NaCl-CsCl-NaF
- 3. 4. 2. Обсуждение результатов исследования электровосстановления ионов иттрия на серебряном электроде в расплаве KCl-NaCl-CsCl-NaF
Список литературы
- Papatheodorou G. N. Structure of molten rare-earth halides. — 1.: Progress in Molten Salt Chemistry. Vol. 1. — Elsevier, 2000, p. 65−70.
- Gaune-Escard M., Bocgacz A., Rucerz L., Szczepaniak W. Head capacity of LaCl3, CeCl3, PrCl3, NdCl3, GdCl3, DyCl3. II Journal of Alloys and Compounds, 235, (1996), p. 176−181.
- Gaune-Escard M. Thermochemistry, physico-chemical properties and modeling of the liquid MX- LnX3 mixtures (M- alkali, Ln rare-earth, X-halide). // J. Electrochemical Society Proceedings, Vol. 97−7, pp. 439−467.
- Минкин В.И. Лантанойды. Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1980.-с. 79−92.
- Потапов A.M. Приближенная оценка плотности расплавленных смесей хлоридов редкоземельных элементов с хлоридами щелочных металлов. Расплавы. № 5,2001. с. 25−32.
- Ковалевский А.В. Физико-химические процессы в хлоридных расплавах, содержащих редкоземельные элементы. // IX Всесоюзная конференция по физической химии и электрохимии ионных расплавов: Тез. докл. Свердловск. 1987. Т.1 с.77−78.
- Мордовии А. Е., Ничков И. Ф., Томашов В. А. Плотность и мольные объемы расплавленных смесей хлоридов калия и иттрия. Изв. Вузов, Химия и хим. технология, 1975,18, № 11, с. 1671−1673.
- Mochinaqa J., Igarashi К. Kuroda Н., Iwasaki Н. Molar volume equation of several molten binary systems. Bull. Chem. Soc. Japan, 1976, 49, N 9, p. 2625−2626.
- Степанов В. П. Межфазные явления в ионных расплавах: Дис. докт. хим. наук. — Свердловск: Ин-т электрохимии УНЦ АН СССР, 1979,387 с.
- Ю.Марков Б. Ф. Термодинамика комплексных соединений в расплавах солевых систем. Киев: Наукова думка, 1988. — 81с.1 l. Thoma R.E. In: Progress in the Science and Technology of the Rare Earths (L. Eyring, Ed.). Vol. 2. Pergamon Press, London, 1966.
- Спицын В.И., Мартыненко Л. И. Координационная химия РЗЭ. М. МГУ, 1979.-210 с.
- De Witt R., Wittenberg J., Cantor S. Viscosity of molten NaCI, NaBF4, KBF4. // Phys. And Chem. Lignids. 1974. № 2 — 3. — p. 113−123.
- Danek V., Votava L., Chenkova-Paneirova M., Matisovsky B. Phase diagram of the ternary system KBF4 KC1 — NaCI. // Chem. Zvesti. — 1976 — vol. 30. p. 841−846.
- Хуан-Жень-Цзи, Асаса Кадзуо, Эргати Цтиро. Напряжение разложения систем KF KBF4, KBF4 — В203, КС1 — В203 // Сайсан Кэнюо, Т. Inst. Industr. Sci. Univ. Tokyo. — 1970. — Vol. 22. — P. 442−444.
- Danek V., Votava L., Matisovsky B. Reactions of Potassium tetrafluorochlorate in molten alkali chlorides // Chem. Zvesti. 1976 — vol. 30. p. 377−383.
- Волков C.B., Яцимарский К. Б. Спектроскопия расплавленных солей. -Киев. Наук. Думка, 1977.-224 с.
- Смирнов М.В. Электродные потенциалы в расплавленных хлоридах.-М.:Наука.1978. -248 с.
- Чемезов О.В., Ивановский JI.E., Батухин В. П. Равновесные потенциалы бора в хлоридно-фторидных расплавах. // Высокотемпературная физическая химия и электрохимия: Тез. докл. III Уральской конференции. Свердловск. 19 981. — с. 143
- Чемезов О.В. Электрохимическое поведение бора в хлоридных и хлоридно-фторидных расплавах. Автореф. дисс.канд. хим. наук. -Свердловск. 1987.-с. 7
- Простаков M.E., Круглов А. И., Пирина В. И. Комплексообразование в расплаве KBF4 и KF, CsF // Высокотемпературная физическая химия и электрохимия: Тез. докл. III Уральской конференции. Свердловск. -19 981.-с.77−78.
- Самсонов Г. В., Оболончик В. А., Куличкина Г. И. Диаграммы плавкости системы KBF4 КС1. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева, хим. наука и промыт. 1959, — т. 6. — с.804 — 805.
- Пирина В.К., Простаков М. Е. Плотность и электропроводность расплавленных смесей тетрафторборатов и фторидов калия и цезия // Журн. физ. химии. 1976. — Т. 50. С. 2671 — 2673.
- Rao G. M., Elwell D., Feigelson R. S. Electrowinning of silicon from K2SiF6 -molten fluoride systems. J. Electrochem. Soc., 1980, 127, N 9, p. 1940 -1944.-
- Вольтамперометрические исследования расплавов, содержащих соединения кремния / Ю. К. Делимарский, А. Г. Голов, А. П. Низов, Р. В. Чернов.—Укр. хим. журн., 1968,34, № 12, с. 1227—1234.-
- Делимарский Ю. К., Сторчак Н. Н., Чернов Р. В. Исследование процесса электроосаждения кремния на твердых электродах. Электрохимия, 1973, № Ю, с. 1443—1447.-
- И. Бойко, Ю. К. Делимарский, P. В. Чернов. Электровосстановление Si (IV) из фторидно-хлоридного расплава Украинский химический журнал, 1985, т. 51, № 4, с. 385−390.
- Делимарский Ю. К., Андрийко А. А., Чернов Р. В. Электрохимическое поведение германия (IV) в расплавленных фторидах. Укр. хим. журн., 1981, 47, № 8, с. 787—793
- Reinmuth W. Н. Chronopotentiometric transition times and their interpretation. Anal. Chem, 1961,33, N 3, p. 322 — 325.-
- Laitinen H. A., Chambers L. M. A chronopotentiometric study of adsorption. -Ibid., 1964,36, N1, p. 5—11.-
- Murray R. W., Gross D. J. Chronopotentiometric and chronocoulometric measurements of adsorption of lead and mercury (II) at mercury electrodes. -Ibid., 1966,38, N 3, p. 392—404.
- Delahay P., Mattax С. C., Berzins T. Theory of voltammetry at constant current IV. Electron transfer followed by chemical reaction. J. Amer. Chem. Soc., 1954, 76, N21, p. 5319—5328-
- Fischer 0., Dracka 0. Studium der Reaktionskinetik von Elektrodenvorgangen mit hilfe der Elektrolyse bei konstanten Strom. I. Studium der dismutation der Ionen des funfVertigen Urans. Collect. Czech. Chem. Commun., 1959, 24, N 9, S. 3046—3056
- Андрийко А. А., Чернов P. В. К теории хронопотенциометрии многоэлектронных электрохимических реакций.— Укр. хим. журн., 1980, 46, № 12, с. 1257—1264.
- Бережной А. С. Кремний и его бинарные системы. Киев: Изд-во АН УССР, 1958.—250 с.
- Rao G. М., Elwell D., Feigelson R. S. Electrodeposition of silicon onto graphite.-J. Electrochem. Soc., 1981,128,N8,p. 1708- 1711.-
- Rao G. M., Elwell D., Feigelson R. S. Electrowinning of silicon from K2SiF6 -molten fluoride systems. J. Electrochem. Soc., 1980, 127, N 9, p. 1940 -1944.
- Сорока В. В. Взаимодействие редкоземельных металлов с никелем и кобальтом в хлоридных расплавах. // Автореф. на соиск. уч. степ, кандид. хим. наук. Свердловск, 1988,17 с.
- Plambeck J. A., in Encyclopedia of the Elements, Vol. X: «Fused Salt Systems» (A. J. Bard), Marcel Dekker, New York, 1976.
- Castrillejo Y., M.R. Bermejo, Barrado A., Martinez A. M., Arocas P. Diaz. Solubilatoin of rare earth oxides in the eutectic LiCl-KCl mixture at 450 °C and in equimolar CaCl2 -NaCl melt at 550 °C. // J. of Electroanal. Chem., 545, 2003, p. 141−157.
- Zhang Xiao-Lian, Zhao Min-Shou. Electrode process of Y ion on molybdenum and nikel electrodes in YCI3 NaCl — KC1 melt // J. Rare Earth/Chin. Soc. Rare Earths.-1991.- 9, № 3.- C. 177 — 180.
- Ковалевский А. В., Сорока В. В., Варакин В. Н. Коррозия лантана, церия, празеодима и иттрия в расплаве LiCl КС1. // Тезисы докладов IX Всесоюзн. конф. по физ. химии и электрохимии расплав, и тв. электролитов. Екатеринбург, 1987, т. 2, с. 23−24.
- Qiqin Y. Electrochemistry of deposition of rare earth metals and their alloys in molten salts. Proceedings of 6th International Symposium on Molten Salt Chemisry and Technology. Shanghai, China, Okt. 2001, p. 383−390.
- Ito Y. Electrochemistry of yttrium in a molten chloride system. // J. Electrochem. Soc., Vol.142, 1995. 7, № 7, p. 240−251.
- Roy J. J. et al. Standard Potentials of Lantanide and Actinide Trichlorides in Molten Eutectic LiCl KCl Electrolite. // Materials Science Forum, 1991. -Vol. 73−75.- p. 547−554.
- Katayama Y., Hagiwara R., Yto Y. Precipitation of rare earth compounds in LiCl KCl eutectic. / J. Electrochem. Soc., 1995. Vol.142, № 7. p.2174−2178.
- Katayama Y., Hagiwara R., Yto Y. Study of formation of rare earth oxychlorides in molet chloride / Proceedings of the 25th Symposium on Molten Salt Chemysrty, 1993, p. 121.
- Гасвиани. H.A., Джапаридзе Дж. И., Кипиана Г. Н., Абазадзе JI.M. Кинетические закономерности процесса электровосстановления фторида иттрия в хлоридных расплавах. //Электрохимия. 2005, том 41, № 1, с. 4853.
- Феллнер П., Макита М., Матишовски К., Силны А. Механизм катодного процесса при электролитическом осаждении бора из расплавленных солей. // V конференция социалистических стран по химии расплавленных солей. Киев. 1984. — с. 43.
- Ivanovsky L.E., Chemezov O.V., Nekrasov V.N., Batukhtin V.P. Kinetics of Boron electroextraction from ionic melts 37th meeting ISE. Vilnius 1986. -N 3.-P. 16−18.
- Кузнецов С.А. Электровосстановление бора в хлоридно-фторидных расплавах. Электрохимия, 1996, том 32, № 7, с. 829−835.
- Macdonald D. Transient Techniques in Electrochemistry. N.-Y.: Plenum Press, 1977. Ch. 8. P. 295.
- Бабаев P.M., Иглицин М. И., Чуприков Г. И. // Неорганические материалы. 1967. Т.3.с. 1963.
- Цагарейшвили Г. В., Тавадзе Ф. Н. Полупроводниковый бор. М.: Наука, 1978. 78 с.
- Хуан-Жень-Цзи, Огура Macao, Фурихата Сетсуо, Акаси Кадзуо. Перенапряжение в электролитах систем KF KBF4, КС1 — KBF4 // Сейсан Кэнкю, Saisan Kaukyu J. Inst. Industr. Sci. Univ. Tokyo. — 1972. — Vol. 24. -P. 34−35.
- Brookes H.S., Cibson P. S., hills G.T., Naraian N., Wigley D.A. The electrochemistry of the boriding of Ferrons metal surfaces // Transcription of the Institute of metal Finishing. 1976. Vol. 54, N 4. — P. 191−195.
- Polyakova L.P., Bukatova G.A., Polyakov E.G., Christensen E., J.H. von Barer, Bjerrum N.J. Electrochemical behaviour of boron in LiF- NaF- KF- melts. // J. Electrochem. Soc., Vol. 143. No 10. 1996. pp. 3178−3186.
- Тиунов B.C., Васильева A.H., Морачевский А. Г. Электрохимическое выделение бора из расплавленного электролита. Кольский семинар по электрохимии редких и цветных металлов: Тезисы докладов. Апатиты. 1986.-c.109.
- Egami I., Akasi К., Hang I.C., Ogura Н. Electroreduction of Boron in molten LiCl -KCI-KBF4 System // 16th meeting of the electrochemical Society of Japan.- 1965.-P. 102
- Такахаро X., Кадзутака К., Гэнчита Ю., Масаузи О. Способ получения бора высокой чистоты электролизом расплава солей. //Япон. пат., Кл. 10R 423, N 6243, заявл. 26.01.63, опубл. 4.04.66.
- Edwar М. Molten salt electrowinning of rare-earth and yttrium metals and alloys. // «New Front. Rare Earth Sci. And Appl. Proc. Int. Conf., Bejing, Sept. 10−14,1985. Vol. 2». Beijing, 1985, pp. 1099−1106.
- Du Selin, Tang Dingxiang. Some progress in study on preparation of rare earth metals and their alloys by fused salt electrolysis in China. // New Front Rare Earth Sci. and Appl. Pros. Int. Conf. Biejng, Sept 10−14, 1985. Vol. 2, Biejng, 1985,1117−1126.
- Илющенко Н.Г., Клевцов Л.П, Сорока В. В. Сплавообразование при диффузионном насыщении никеля иттрием в хлоридных расплавах // Изв. Вузов. Цв. Металлургия. 1986. № 3. с. 121−123.
- А. В. Ковалевский, В. В. Сорока. Получение поверхностных сплавов кобальт-РЗМ в хлоридных расплавах. // Тезисы докладов XI конф. по физ. химии и электрохимии расплав, и тв. электролитов. Екатеринбург, 1998, т. 1, с. 227−228.
- А. В. Ковалевский, В. В. Сорока. Реакционная емкость галогенидных расплавов, выдержанных в контакте с металлами. Расплавы, 1988, т. 2, вып. 6, с. 28−32.
- Методы измерения в электрохимии. Под ред. Э. Егера, Ф. Залкинда. М.: Мир. 1977.-585 с.
- Электроаналитические методы. Под. ред. Штольца. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2006. с. 58−104.
- Делахей П. Новые приборы и методы в электрохимии. М. ИЛ, 1957. -354с.
- Гейровский Я., Куга Я. Основы полярографии. М.: Мир. — 1965. — 559 с.
- Галюс 3. Теоретические основы электрохимического анализа. М. Мир. 1974. 552 с.
- Плэмбек Д. Электрохимические методы анализа. М., Мир, 1985. — 496 с. 85.01dham K.D., Myland J.C. Fundamentals of electrochemical science. Academic
- Press, London, 1994, p. 424
- Noel M, Vasu KJ. Cyclic voltammetry and thefrontiers of electrochemistry. Aspect Publications, London, 1990, p. 363
- Brown E.R., Large R.F. In: Techniques of chemistry -physical methods of chemistry. Weissenberger A., Rossiter B.W., eds, J. Wiley, New York, 1971, p.423,427
- Bard A.J., Faulkner R.F. Electrochemical methods. Wiley, New York, 1980
- Gosser D.K. Cyclic voltammetry: simulation and analysis of reaction mechanisms. VCH, New York, 1993
- Nicholson R.S., Shain I. Anal Chem 36, 1964, p.706
- Adams R.N. Electrochemistry at solid electrodes. Marcel Dekker, New York, 1969
- Sevcik A. Coll Czech Chem Commun 13,1948, p.349
- Randels JEB. Trans Faraday Soc. 44,1948, p.327
- Программа: DigisimTM, В AS, 2701 Kent Avenue, West Lafayette, IN 47 906, USA
- Parker V.D. In: Topics in organic electrochemistry. Fry A.J., Britton W.E., eds, Plenum press, New York, 1986, p.35
- Scholz F., Meyer B. : Voltammetry of solid microparticles immobilized on electrobilized on electrode surfaces. In Elestroanalytical chemistry, a series of Advances, 1998,20, p. 11
- Maskay R.A., Texster J. Electrochemistry in colloids and dispersions. VCH, Weinheim, 1992
- Murray R. Molecular design of electrode surfaces/ Wiley, New York, 1992
- Girault H.H. in Modern aspects of electrochemistry No. 25. Bockris JOM, Conway B/E., White R.E., eds, Plenum, New York, 1993
- Gale R.J. Spectroelectrochemistry: theory and practice. Plenum Press, New York, 1998
- Gtierrez C., Melendres C. Spectroscopic and diffraction techniques in interfacial electrochemistry. Nato ASI Series C.: Mathematical and Physical Sciences, vol.320, Kluwer Academic, Drodrecht, 1990
- Kissinger P. T, Heinemann W.R. Laboratory techniques in electroanalytical chemistry. Marcel Dekker, New YorK, ch.6,1984
- Fishir A.C. Electrode dynamics. Oxford University Press, Oxford, 1996
- Потапов A.M., Хохлов В.A., Sato Y. Поглощение влаги воздуха хлоридами редкоземельных металлов. // XIII Российская конференция пофизической химии и электрохимии расплавленных и твердых электролитов: Тез. докл. Т. 1. Екатеринбург, 2004. с. 220.
- Ревзин Г. Е. Безводные хлориды редкоземельных элементов и скандия. В сборнике: Методы получения химических реактивов и препаратов. М.: ИРЕА, 1967, выпуск 16, с. 124−129.
- Брауэр Г. Руководство по неорганическому синтезу. /Г. Брауэр, Ф. Вайгель, X. Кюнгль, У. Ниман, X. Туфф, Р. Риверс, А. Хаас, И. Хелмбрехт, П. Эрлих. М., Мир, т. 4. 1985. -447 с.
- Делимарский Ю.К. Электрохимия ионных расплавов. М., «Металлургия». 1978, с. 140−144
- Смирнов М.В. Электродные потенциалы в расплавленных хлоридах И.: «Наука». 1973, с. 36−52
- Алабышев А.Ф., Лантратов М. Ф., Морачевский А. Г. Электроды сравнения для расплавленных солей. М.: «Металлургия». 1965. 133 с.
- ПЗ.Блохин М. А., Швейцер И. Г. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ. М.: Наука, 1982.
- Плотников Р.И., Пшеничный Г. А. Флюоресцентный рентгено-радиометрический анализ. М.: Атомиздат, 1973.
- Bertin Eugene P., Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis, Plenum Press, New York London, 1970
- Palenzona A., Cirafici S. The Pt Y (platinum — yttrium) system. // Bull. Alloy Phase Diagr. — 1990. — 11, № 5. — C. 493−497.
- Calderwood F.W. The A1 Y (aluminum -yttrium) system. // Bull. Alloy Phase Diagr. — 1989. — 10, № 1. — C. 44 -47,89 -90.
- Gschneider, Jr., R.F., Calderwood F.W. //Bull. Alloy. Phase Diagrams. 1983. V. 4. № 4. p. 337−339.
- Гшнайдер К.А. Сплавы редкоземельных металлов. / Под. ред. Савицкого Е. М. М.: Мир, 1965. с. 427.
- Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные за 1971. Под. ред Агеева И. В. М.: ВИНИТИ. 1973, с.18
- Степанчикова Г. Ф., Кузьма Ю. Б. Система иттрий-железо-бор. «Порош, металлургия», 1980, № 10,44−47.
- Кузьма Ю.Б., Хабурская М. П. Система иттрий-никель-бор. «Изв. АН СССР. Неорган, материалы», 1975,11, № 10,1893−1894
- Лозовский В.Н., Колесниченко А. И. Элементы кривых ликвидуса бинарных систем на основе Si и редкоземельных металлов. «Изв. АН СССР. Неорган, материалы», 1981,17, № 3,554 -555
- Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные за 1981. Под. ред Агеева Н. В., Петровой А. А. М.: ВИНИТИ. 1983, с.139−140