Восстановление медьсодержащих твердых растворов со структурой шпинели

Abstract

Исследованы кристаллохимические превращения до полного восстановления водородом твердых растворов CuₓMn₁₋ₓFe₂O₄ составов с х = 0.2, 0.5, 0.8 и выведены общие уравнения, позволяющие описывать эти процессы во всем интервале концентраций (0 ≤ х ≤ 1). Внесены принципиальные уточнения в характер процессов, представленных в литературе. Получены концентрационные зависимости равновесного давления кислорода PO₂ на низкокислородной границе гомогенности твердых растворов со структурой шпинели в пределах всей области их существования. Для растворов (MnFe₂O₄)ₓ₁ (Cu₀.₅Fe₂.₅O₄)ₓ₂ (CuFe₂O₄)₁₋ₓ ₁₋ₓ₂, имеющих более важное прикладное значение, кроме того, изучены зависимости lgPO₂(1/T) и получено уравнение связи PO₂ с составом и температурой lg[PO₂×Па⁻¹] ± 0.4 = 12.8 – 3.7х₁ – 2.8х₂ – 10280/T, позволяющее проводить синтез однофазных растворов по программе.

Досліджені кристалохімічні перетворення до повного відновлення воднем твердих розчинів CuₓMn₁₋ₓFe₂O₄ складів з х = 0.2, 0.5, 0.8 і виведені загальні рівняння, що дозволяють описати ці процеси в усьому інтервалі концентрацій (0 ≤ х ≤ 1). Внесені принципові уточнення в характер процесів, приведених в літературі. Одержані залежності рівноважного тиску кисню та PO₂ на низькокисневій межі гомогенності твердих розчинів із структурою шпінелі в межах всієї області їх існування. Для розчинів (MnFe₂O₄)ₓ₁(Cu₀.₅Fe₂.₅O₄)ₓ₂ (CuFe₂O₄)₁₋ₓ ₁₋ₓ₂, що мають більш важливе прикладне значення, крім того, вивчені залежності lgPO₂(1/T) і одержаного рівняння зв’язку PO₂ із складом і температурою lg[PO₂×Па⁻¹] ± 0.4 = 12.8 – 3.7х₁ – 2.8х₂ – 10280/T, що дозволяє проводити синтез однофазних розчинів по програмі.

Crystalchemical conversion of solid solutions CuₓMn₁₋ₓFe₂O₄ of compositions with х = 0.2, 0.5, 0.8 to complete hydrogen reduction are studies and general equations allaving to describe these processes in all concentration interial (0 ≤ х ≤ 1) are deduced. The fundamental refinements are introduced in the character of the processes given in literature. Dependence of oxygen equilibrium pressure PO₂ on low oxyden dividing line of solid solutions homogenity with spinel structure within the limits of all their existance area. Furthermore, the dependences lgPO₂(1/T) for solution (MnFe₂O₄)ₓ₁(Cu₀.₅Fe₂.₅O₄)ₓ₂ (CuFe₂O₄)₁₋ₓ ₁₋ₓ₂, beeng of more practical significance are studied and the equation of connection PO₂ with composition and temperature lg[PO₂×Па⁻¹] ± 0.4 = 12.8 – 3.7х₁ – 2.8х₂ – 10280/T is obtained, allwing to conduct singl phase solution synthesis under the programm.