УДК  546.185:541.486


Склад та Хімічна природа продуктів спільного осадження гідрогенфосфатів Со(ІІ) і Mn(ІІ)


Поєнко М.О., Антрапцева Н.М.

Національний  університет  біоресурсів і природокористування України,

 м. Київ, Україна


Неорганічні сполуки, що одержують спільним попарним осадженням катіонів з водних розчинів, принципово відрізняються між собою за хімічною природою і, відповідно, мають різні фізико-хімічні властивості [1]. Відомості про склад та хімічну природу продуктів спільного осадження гідрогенфосфатів Со(ІІ) і Mn(ІІ) потребують уточнення.

Мета даної роботи – визначити склад та хімічну природу продуктів спільного осадження катіонів Со2+ і Mn2+ у вигляді гідрогенфосфатів

В якості об’єктів дослідження використовували фосфати, одержані гетерогенною взаємодією ретельно гомогенізованої механічної суміші свіжеосаджених гідроксокарбонатів Со(ІІ) і Mn(ІІ) з 55%-м розчином фосфатної кислоти при рН 2.8 і 400С. Співвідношення К = Mn/Co (атомне) в складі вихідних реагентів змінювали від 0 до 100.

Хімічний аналіз виконували, визначаючи вміст фосфору ваговим хінолінмолібдатним методом, кобальту і мангану – спектрофотометричним і комплексонометричним методами відповідно. Для ідентифікації осаджених фосфатів використовували рентгенофазовий аналіз та ІЧ спектроскопію.

Результати хімічного аналізу свідчать про те, що значення атомного співвідношення Р/ΣMn, Со у фосфатів, одержаних за всіх значень К, становить 1.00, що відповідає розрахунковому для гідрогенфосфатів. Вміст в них Mn(ІІ) і Со(ІІ) закономірно змінюється залежно від складу вихідних реагентів. За вмістом фосфору і води одержані гідрогенфосфати поділяються на дві групи. Для першої з них, отриманої за умов 0.82К = Mn/Co10.0, вміст останніх практично сталий і відповідає такому для MnHPO4·3H2O. Другу групу складають гідрогенфосфати, одержані при К = Mn/Co <0.82, вміст фосфору і H2O в яких близький до відомого для CoHPO4·1.5H2O.

Рентгенометричні дані гідрогенфосфатів першої групи показали однотипність їх структур з відомими для MnHPO4·3H2O [2]. У разі К = Mn/Co <0.82 вони аналогічні таким для CoHPO4·1.5H2O [2]. Відміни стосуються закономірного зсуву дифракційних відображень, який відбувається у повній відповідності із вмістом в складі гідрогенфосфатів Mn(ІІ) і Co(ІІ) та значеннями їх атомних радіусів. Аналогічний висновок одержаний і за результатами ІЧ спектроскопічних досліджень гідрогенфосфатів [3].

Аналіз отриманих даних свідчить про те, що в області значень 0.82К = Mn/Co10.0 утворюються гідратовані гідрогенфосфати загальної формули Mn1-xCoxHPO4·3H2O. Вони за хімічною природою є обмеженим твердим розчином заміщення із структурою MnHPO4·3H2O, області гомогенності якого визначені як 0<x0.20. Спроби замістити в структурі MnHPO4·3H2O більш, ніж 5.35 % мас. Mn(ІІ) на Со(ІІ), призводять до стрибкоподібного ізодиморфного фазового переходу в області значень К=Mn/Co=0.82÷0.80 і утворенню обмеженого твердого розчину заміщення складу
Co1-уMnуHPO4·1.5H2O (0<у0.45) із структурою CoHPO4·1.5H2O.


Список літератури:

1. Макатун В.Н. Химия неорганических гидратов / В.Н. Макатун. – Мн.: Наука и техника, 1985. – 246 с.

2. Powder Diffraction Fill. JCPDS.Published by International Centre for Diffraction Data. USA: Swarthmere, 1986. – kk. 25-541, 22-222.

3. Печковский В.В. Атлас инфракрасных спектров фосфатов: Ортофосфаты / В.В. Печковский, Р.Я. Мельникова, Е.Д. Дзюба и др. – М.: Наука, 1981. – 248 с.