Фазовые диаграммы, термодинамический анализ систем AIIS – Ln2S3, Sc2S3 – Ln2S3, SrS – Sc2S3 – Ln2S3 (AII = Sr, Ba; Ln = La – Lu, Y, Sc), структура и характеристики образующихся фаз - Автореферат

ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет на кафедре неорганической и физической химии». АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Фазовые диаграммы, термодинамический анализ систем AIIS - Ln2S3, Sc2S3 - Ln2S3, SRS - Sc2S3 - Ln2S3 (AII = Sr, Ba; Ln = La - Lu, Y, Sc), структура и характеристики образующихся фаз Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Жихарева Ирина Георгиевна кандидат химических наук, доцент Полещук Ирина Николаевна Защита диссертации состоится «14» декабря 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К 212.274.04 при Тюменском государственном университете по адресу: 625003, г.В системах Sc2S3 - Ln2S3 образуются сложные сульфиды LNSCS3, кристаллохимические сведения для которых не однозначны. Фазовые диаграммы BAS - Ln2S3 трансформируются от эвтектических систем с протяженной областью гомогенности на основе g-Ln2S3 до систем с образованием трех соединений. Следует ожидать образование новых сложных сульфидов в системах SRS - Ln2S3 для РЗЭ четвертой тетрады. Представляется перспективным попытаться, исходя из положения линий экспериментально построенных фазовых диаграмм, оценить термодинамические характеристики простых и сложных сульфидов, изменение которых в ряду систем позволяет прогнозировать и интерпретировать наличие или отсутствие новых фаз в системах. Цель работы состоит в проведении термодинамического анализа систем AIIS - Ln2S3, Sc2S3 - Ln2S3 (AII = Sr, Ba; Ln = La - Lu), построении фазовых диаграмм систем Sc2S3 - Ln2S3 (Ln = La, Nd, Gd, Er, Lu), SRS - Ln2S3 (Ln = Y, Tm, Lu, Sc), определении кристаллохимических и физико-химических характеристик образующихся фаз, установлении закономерностей фазовых равновесий в системах, изучении фазовых равновесий в системах SRS-Sc2S3 - Ln2S3 (Ln = La, Lu).Микроструктурный (МСА) и дюрометрический (ДМА) анализы применялись для идентификации фаз, определения фазового состава образцов, определения последовательности кристаллизации фаз, установления границ твердых растворов, размера зерен первичных и эвтектических кристаллов, установления макродефектов, для измерения микротвердости фаз в гомогенных и многофазных образцах и построения зависимостей «состав - микротвердость». Термодинамический анализ экспериментально построенных фазовых диаграмм систем проводился для оценки теплот плавления простых и сложных сульфидов, оценки отклонений реальных систем от идеальных, прогноза образования фаз в конденсированном состоянии. В ряду РЗЭ происходит постоянная трансформация диаграмм, что определяет актуальность сопоставления экспериментально установленных изменений диаграмм и вычисленных термодинамических характеристик, позволяет сделать прогноз образования фаз в конденсированном состоянии и оценить достоверность прогнозов. Уменьшение положительного отклонения от идеальности при переходе от системы с Sm к системе с Gd позволяет прогнозировать образование промежуточных фаз в системах BAS - BALN2S4 для последующих РЗЭ. Закономерное изменение вычисленных термодинамических характеристик фаз в системах BAS - Ln2S3 согласуется с трансформацией фазовых диаграмм систем, что свидетельствует о достоверности термодинамических оценок.По отклонению избыточных парциальных энергий Гиббса компонентов в расплаве от идеальности сделан прогноз фазообразования в системах в твердом состоянии. В системах BAS - Ln2S3 происходит отрицательное отклонение от идеальности, что согласуется с трансформацией фазовых диаграмм в ряду РЗЭ от протяженного твердого раствора до системы с тремя сложными сульфидами. В системах Sc2S3 - Ln2S3 (Ln = La - Gd) образуются конгруэнтно плавящиеся соединения LNSCS3. В системах Sc2S3 - Ln2S3 (Ln = Tb - Er) образуются два соединения LNSCS3 и Ln3SCS6. Системы Sc2S3 - Ln2S3 (Ln = Tm, Yb), характеризующиеся наличием одной фазы Ln3SCS6, плавятся конгруэнтно.