Тайёр карданиоксидҳои нодири замини ултранафи
Пайвастагиҳои нодири замини нодир дар муқоиса бо пайвастагиҳои заминии нодир бо андозаҳои умумии зарраҳо доираи васеътари истифода доранд ва дар айни замон таҳқиқоти бештар дар бораи онҳо вуҷуд дорад.Вобаста ба ҳолати ҷамъшавии модда усулҳои тайёркунӣ ба усули фазаи сахт, усули фазаи моеъ ва усули фазаи газ тақсим мешаванд.Дар айни замон усули фазаи моеъ дар лабораторияҳо ва саноат барои тайёр кардани хокаҳои ултранафи пайвастагиҳои нодири замин васеъ истифода мешавад.Он асосан усули боришот, усули сол гель, усули гидротермикӣ, усули шаблон, усули микроэмульсия ва усули гидролизи алкидро дар бар мегирад, ки дар байни онҳо усули боришот барои истеҳсоли саноатӣ мувофиқтар аст.
Усули боришот аз он иборат аст, ки боришотро ба маҳлули намаки металлӣ барои боришот илова карда, сипас филтр, шустан, хушк ва гармӣ таҷзия карда, маҳсулоти хокаро ба даст оранд.Ба он усули боришоти мустақим, усули якхелаи боришот ва усули боришот дохил мешаванд.Дар усули боришоти муқаррарӣ оксидҳои нодир ва намаки замини нодирро, ки дар таркибаш радикалҳои кислотаи идорашаванда доранд, тавассути сӯзондани боришот, ки андозаи зарраҳои 3-5 мкм мебошад, ба даст овардан мумкин аст.Масоҳати мушаххаси рӯизаминӣ камтар аз 10 ㎡/г аст ва дорои хосиятҳои махсуси физикӣ ва химиявӣ нест.Усули боришоти карбонати аммоний ва усули боришоти кислотаи оксаликӣ дар айни замон усулҳои маъмултарин барои истеҳсоли хокаҳои оксиди оддӣ мебошанд ва то даме ки шароити раванди усули боришот тағир дода мешавад, онҳоро барои тайёр кардани хокаҳои оксиди нодири замин истифода бурдан мумкин аст.
Тадқиқотҳо нишон доданд, ки омилҳои асосии таъсир ба андозаи зарраҳо ва морфология хокаҳои ултранафиси замини нодир дар усули боришот бикарбонати аммоний иборатанд аз консентратсияи хоки нодир дар маҳлул, ҳарорати боришот, консентратсияи агенти боришот ва ғ. Консентратсияи хоки нодир дар маҳлул калиди ташаккули хокаҳои яксон парокандашуда мебошад.Масалан, дар таҷрибаи Y3 + боришот барои тайёр кардани Y2O3, вақте ки консентратсияи массаи замини нодир 20 ~ 30 г/л аст (аз рӯи Y2O3 ҳисоб карда мешавад), раванди боришот ҳамвор аст ва хокаи оксиди литрий аз боришоти карбонат тавассути хушк кардан ва сӯзондан хурд, якхела ва парокандагӣ хуб аст.
Дар реаксияҳои химиявӣ ҳарорат омили ҳалкунанда аст.Дар тачрибахои дар боло овардашуда хангоми 60—70° будани харорат боришот суст, филтратсия тез, заррачахо фуҷур ва якхела буда, асосан куракшакл мебошанд;Вақте ки ҳарорати реаксия аз 50 ℃ камтар аст, боришот тезтар бо донаҳои бештар ва андозаи зарраҳои хурдтар ба вуҷуд меояд.Дар ваќти реаксия микдори зиёдшавии СО2 ва NH3 камтар буда, боришот дар шакли часпак аст, ки барои филтратсия ва шустан мувофиќ нест.Пас аз сӯзондан ба оксиди иттриум, ҳанӯз ҳам моддаҳои блоки блок мавҷуданд, ки ба таври ҷиддӣ агломерат мешаванд ва андозаи зарраҳои калонтар доранд.Консентратсияи бикарбонати аммоний инчунин ба андозаи зарраҳои оксиди иттриум таъсир мерасонад.Вақте ки консентратсияи бикарбонати аммоний камтар аз 1мол/л аст, андозаи зарраҳои оксиди иттрий хурд ва якхела аст;Вақте ки консентратсияи бикарбонати аммоний аз 1мол/л зиёд мешавад, боришоти маҳаллӣ ба амал меояд, ки боиси агломератсия ва зарраҳои калонтар мегардад.Дар шароити мувофиқ, андозаи зарраҳои 0,01-0,5 метавонад μ M хокаи оксиди ититриумро ба даст овард.
Дар усули боришоти оксалат маҳлули кислотаи оксаликӣ ба таври қатра илова карда мешавад, аммо аммиак барои таъмини арзиши доимии рН дар ҷараёни реаксия илова карда мешавад, ки дар натиҷа андозаи заррачаҳо аз 1 мк М хокаи оксиди иттриум камтар мешавад.Аввалан, маҳлули нитрати иттриумро бо оби аммиак пошида, коллоид гидроксиди иттриумро ба даст оваред ва баъд онро бо маҳлули кислотаи оксалатӣ табдил диҳед, то андозаи заррачаҳо аз 1 мк Y2O3 камтар бошад.Ба маҳлули Y3+ нитрати иттриум бо консентратсияи 0,25-0,5 моль/л EDTA илова кунед, рН-ро бо оби аммиак ба 9 танзим кунед, оксалати аммоний илова кунед ва маҳлули 3мол/л HNO3-ро бо суръати 1-8мл/л чакед. дақиқа дар 50 ℃ то боришот дар pH = 2 ба итмом мерасад.Хокаи оксиди итриумро бо андозаи заррачааш 40—100нм гирифтан мумкин аст.
Дар рафти тайёрйоксидҳои нодири замини ултранафибо усули боришот дарачахои гуногуни агломерация майл доранд.Аз ин ру, дар рафти тайёркунй шароити синтезро бо рохи дуруст кардани арзиши рН, истифода бурдани преципиантхои гуногун, илова кардани дисперсантхо ва усулхои дигар барои пурра пароканда кардани махсулоти мобайнй назорат кардан лозим аст.Сипас, усулҳои мувофиқи хушккунӣ интихоб карда мешаванд ва дар ниҳоят бо роҳи калцинизатсия хокаҳои нодир аз замини хуб пароканда ба даст оварда мешаванд.
Вақти фиристодан: апрел-21-2023