Титанат бария и его легирование

[Petruha04]

По идее все фторидные комплексы в щелочной среде должны полностью гидролизоваться. Это значит, что в осадке гидроокись титана. Её надо отфильтровать и отмыть, для верности раствором аммиака. Но полной уверенности нет - попробуйте рассчитать равновесие по константам устойчивости комплексов и произведению растворимости гидроокиси.

 

Спасибо Вам добрый человек!

А то начал чувствовать себя обезьяной, кривляющейся перед зеркалом .

К сожалению, что-либо посчитать (кроме молярной массы и пропорций) я не в силах :unsure:

 

От фторирования в очередной раз решил отказаться. Посуда не выдерживает. Силикон содержит кремний (о чём я прочитал позже, хотя нужно было догадаться по названию самого материала) и профторировался именно он, а в осадок выпал похоже аморфный диоксид кремния. Фторопласт держит, но покрытие столь ужасное и тонкое, что вспучивается, отслаивается и реакция идёт уже с алюминиевым основанием посудины.

 

Ранее (пробуя кислотный способ) я всё делал неправильно.

Нужно:

1. Обязательно нужно брать уже выпаренный электролит, т.е. 90+% конц. H2SO4 (при упаривании вместе с TiO2 видимо образуются не те соединения и осадить уже проблематично).

2. Наконец-то научился нормально осаждать, но аммиака много идёт на это (малыми порциями приливаем, сначала гасится избыток кислоты, а затем идёт реакция с сульфатом титанила и уже в щелочной среде выпадают хлопья).

 

Есть мучительный для меня вопросик:

Зачем добавляют буфер в виде (NH4)2SO4 ?

Он служит обменником в реакциях при кипячении? или отнимает излишки воды и не даёт гидролизоваться продуктам реакции?

 

Вчера получил кислотным способом нормальные результаты (хорошее количество осадка).

Осадок не растворим в воде, аммиаке водном, но растворим в разбавленной серной кислоте и перекиси водорода.

Какая точно форма гидрата получилась (H2TiO3, H4TiO4 или другое содержание воды) точно я установить не могу.

Судя по описаниям, при длительной сушке все формы постепенно приходят к формуле метатитановой кислоты H2TiO3 (TiO(OH)2).

 

Зарядил, наконец-то, аккумуляторы. Вечером фотографии выложу.

 

Всем спасибо!

[Petruha04]

Всем доброго ...

Извиняюсь за задержку! У меня крайне не стабильный интернет - очень сильно зависит от наличия денег на счету

 

Фото прикрепил!

 

Описание фотографий и экспериментов:

Фото №1

Всё сделано по инструкции.

Реактивы: TiO2, H2SO4 (90+%), (NH4)2SO4

Дымление в течение 3 часов. Раствор приобрёл желтоватый цвет (либо самодельный Аммоний сульфат с примесями, либо так и должно быть).

Разбавление в 8-9 раз дистиллированной водой.

Подогрев на водяной бане в течение 2 часов.

Выпарил на половину.

Результат на фото.

 

Фото №2

Терпения мне всегда не хватает, поэтому эта проба взята после дымления.

Реактивы: п.1 + NH4OH

Выпали полупрозрачные с желтоватым оттенком бесформенные хлопья.

Осаждаются в течение 20-30 минут.

Не растворимы в воде, аммиаке; растворимы полностью в разбавленной серной кислоте и перекиси водорода (с образованием желтого раствора).

После сушки остаются прозрачные, с желтоватым оттенком, блестящие кристаллы (разные по величине).

При смачивании H2O2 желтеют.

Ёмкость - полиэтиленовый мерный столбик от каких-то удобрений.

Решил подогреть его. И тут произошло нечто.

При температуре 90+ гр.Ц. шло интенсивное разложение перекиси, затем раствор начал терять окраску (бледнеть) и при закипании воды (бани) вдруг стал мутным (белым) и не прозрачным как молоко. Осаждался полностью - около 6 часов. Основная часть новообразованных хлопьев имеет крайне малые размеры.

Решено было проделать эксперимент повторно в фарфоровой чашечке.

 

Фото №3

Это результат недопонимания, незнания и т.п. и п.2.

Подобная красота получилась следующим образом:

Взята проба (около 2 мл) с конечной стадии п.1.

К ней прилито NH4OH до образования осадка.

Осадок не промывался.

Осадок не порадовал своим количеством, поэтому решил проверить и прилил ещё H2O2 (около 2-3 мл 3%).

Осадок практически полностью растворился (предварительно окрасившись в желтый цвет).

Раствор приобрёл желтый цвет.

Взял и поставил на водяную баню.

Тут я не отвлекался и упорно следил за процессом.

После разложения перекиси, раствор за 10 секунд плавно мутнел.

Визуально, количество вновь образованной массы гораздо больше, чем первоначально осаждённой аммиаком.

Пока не сушил, т.к. на дно ложится за несколько часов.

Крупинки крайне малы и при малейших движениях ёмкости также приходят в движение.

Можно ли такие крайне мелкие частицы фильтровать через ф.бумагу?

 

Т.к. знаний не хватает и я никак не могу понять зачем добавляют (NH4)2SO4, то очень прошу подсказать что тут происходило

Надеюсь у кого-нибудь найдётся свободная минутка прочитать всё это и помочь.

Алхимичу дальше!

 

Спасибо!

[Petruha04]

Дополнение:

Если перекись позволяет дополнительно извлекать остатки TiO2, то это хорошо, но ..

После аммиачного осаждения легко фильтровать и промывать, а после разложения (можно ли это назвать термогидролизом?) уже проблематично.

Попробую сделать ещё одну пробу.

Промою после осаждения - дистил. водой.

Растворю в перекиси и выпарю до суха.

[Petruha04]

Результат растворения мелкодисперсного осадка (после перекиси) в разбавленной серной кислоте.

Ничего не понимаю (следствие ведут колобки).

Вроде бы перекись мы разложили, а цвет говорит об образовании надтитановых кислот.

Хотя в описании TiOSO4 говорится о желтоватом оттенке, но тут ближе к оранжевому и не оттенок, а цвет.

Алхимичу дальше.

[Petruha04]

Всё. Вроде бы разобрался. На фото выше, образовалась надтитановая кислота, формулу которой сложно написать, т.к. зависит от избытка кислоты.

Реакции эти обратимы. Приливание аммиака обесцвечивает раствор и затем выпадают хлопья.

Это образуется ортотитановая кислота H4TiO4 (Ti(OH)4).

Её же получают гидролизом TiCl4. Используют раствор аммиака, я так понимаю, для предотвращения растворения выпадающего осадка в HCl.

При сушке ортотитановая кислота переходит в метатитановую H2TiO3 (TiO(OH)2 или TiO⋅x H2O).

Осталось дождаться реактивов и лаб.посуды.

Всем спасибо.

[antabu]

Перекисные соединения титана в зависимости от рН имеют разную интенсивность окраски и, скорее всего, температуру разложения.

[Petruha04]

Перекисные соединения титана в зависимости от рН имеют разную интенсивность окраски и, скорее всего, температуру разложения.

 

Угу, уже заметил. В кислой среде - ярко оранжево-жёлтый р-р. В щелочной - бледно жёлтый р-р.

Об образовании того или иного в-ва могу судить пока только по окраске.

Точно удалось установить только то, что Ti(OH)4 имеет белый цвет. Как раз при осаждении р-ром аммиака из р-ра TiOSO4 и выпадает Ti(OH)4.

А вот про метатитановую кислоту (оксигидроксид титана H2TiO3) так и не нашёл информации по цвету :(.

 

Промыл и выпарил результат "химического взрыва". Получился жёлтый порошок. Размер частиц очень мал - менее 10 мкм (у меня контактный микроскоп старенький с х30 увеличением и шкалой с ц.д. 0,1 мм многие частицы не могу различить, т.е. выглядит как ровная поверхность).

 

Получается своего рода химическое измельчение, но при этом, скорее всего, формула гидроксида титана изменяется.

 

Пожалуй, закажу ещё чистого титана, т.к. с азотной кислотой даёт осадок метатитановой кислоты, чтобы было с чем сравнивать.

 

Сейчас получил ещё свежего осадка и попробую с NaOH провести реакцию (правда из средства "Крот").

 

Большое спасибо!

[Monolit]

Нужен плоский миниатюрный нагревательный элемент! Таковых около 3-х видов существует: 1. Керамика с нихромовым напылением 2. Керамика с толстоплёночным резистивным слоем 3. Позисторная керамика (легированный титанат бария).

Отписал 10-20 производителям по каждому из этих видов нагревателей. Никто не хочет связываться с выпуском 10-20 штук , необходимых мне нагревателей.

Серийно выпускаемые немного не то, но даже их могут выслать при сумме заказа не менее 2500 Евро ...

 

Витебский завод радиодеталей "Монолит" выпускает различные плоские нагревательные

элементы из позисторной керамики. Напишите мне на E-mail ad@monolit.vitebsk.by, какие

характеристики Вам нужны. Попробуем подобрать.

 

С уважением,

Раскин А.М.

 

Витебский завод радиодеталей "Монолит"

тел. +375 (212) 342267

E-mail: ad@monolit.vitebsk.by

www.monolit.by

[Petruha04]

И в третий раз ВЗРД "МОНОЛИТ" ушел в глубины глубин ))) (2 раза до этого писал).

 

Продолжаем Алхимию!

 

1. Огромное спасибо Вове! Пусть он и перестал оставлять комментарии в этой теме, но по каждому его сообщению, встречающемуся на форуме, буквально учишься.

2. Найден очень хороший способ перевода (теоретически до 100%) TiO2 в TiO(OH)2. Правда многостадийный.

3. Найдены два хороших источника информации, которые только утвердили мою уверенность в возможности осуществления задуманного )))

Цитата, но не дословная: "Были взяты препараты квалификации "Ч". Получен поликристаллический титанат бария, обладающий сегнетоэлектрическими свойствами. При использовании реактивов квалификации "осч" был получен диэлектрический титанат бария."

Т.о. сегнетокерамику в "грязных" условиях не получить - просто не возможно ))). Любая примесь вносит изменения в свойства титаната бария.

 

С нетерпением жду Ba(OH)2.

[Petruha04]

Доброго ...

Решил, что нужно что-то сказать, а то подумают, что ушел от темы.

Нет.

Получены - титанат меди и титанат олова.

С титанатом меди всё понятно, а вот с оловом - труднее.

)))

Скоро доберусь до Бария, но нужно элементную базу собрать (для легирования) и с отливкой разобраться.

Чую Монолит скоро останется без работы в этом направлении )))))

 

З.Ы.: Шучу, но в каждой шутке есть доля правды. 2 года мне жаль,т.к. за 2 мес. узнал и понял больше, чем за 2 года переписки с ... поставщиками и производителями.

Участвующим в теме - отдельное спасибо.