Содержание к диссертации
2. СТАДИИ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВА ШДРОКСИДА И АЛЮМИНИЯ,
ПОЛУЧАЕМОГО ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ ЕГО СОЛЕЙ 5
I. Влияние физико-химических факторов на процесс
гидролиза солей алюминия 5
2. Классификация кристаллических модификаций гидро~
ксида алюминия.Основные физико-химические харак
теристики 22
3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТАДИЙ ФОРМИРОВАНИЯ СВЕШСАЗДЕН-
НОГО ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ 28
I. Анализ методов исследования процесса образования
гидроксида алюминия 28
2. Методы изучения состава структуры и морфологии
частиц гидроксида алюминия » 30
4. ИЗУЧЕНИЕ СТАДИИ ФОРМИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПРИ ЩЕЛОЧНОМ
ГИДРОЛИЗЕ НИТРАТА АЛЮМИНИЯ 35
I. Обоснование условий проведения эксперимента 35
2. Влияние природы осадителя на ход формирования
гидроксида алюминия ., 41
3. Зависимость процесса гидролиза нитрата алюминия
от температуры 49
5. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА, СТРУКТУРЫ, МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСО
БЕННОСТЕЙ СВБЖЕОСАВДЕННЫХ ЧАСТИЦ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ 57
I. Влияние скорости подачи гидролизанта на строение
и свойства осадков гидроксида алюминия .. 57
2. Влияние природы осадителя на свойства осадков
гидроксида алюминия 64
3. Влияние температуры синтеза на свойства осадков
гидроксида алюминия V 68
4. Старение гидроксида. алюминия 94
ВЫВОДЫ „ 100
ЛИТЕРАТУРА 102
Введение к работе
Широкое и разнообразное использование гидроксида алюминия определяет то, что он до сих пор остается объектом обширных и многочисленных исследований [i—I3J. Создание таких современных материалов на основе гидроксида алюминия как высокоэффективные адсорбенты и катализаторы І4-9, 16, I?], прозрачная керамика [з, 14,15"] , требует ясного представления о механизме его формирования.Однако, этот вопрос освещен далеко не полно, особенно механизм образования гидроксида из кислых растворов его солей. Этот сложный про -цесс имеет несколько стадий, каждая из которых исследована с различной степенью глубины и достоверности полученных результатов.Относительно подробно, например, рассмотрен индукционный период перед формированием твердой фазы - стадия образования и укрупнения полиядерных гидроксокомплексов алюминия (ПГК) [і,2,І8-2б] . Достаточно полно рассмотрены вопросы, связанные со старением свежеосаж-денного гидроксида алюминия [2,6,12,16,27,28] . И, практически отсутствует детальное описание процесса зарождения твердой фазы, не выяснены причины появления у частиц гидроксида тех или иных наблюдаемых впоследствии свойств.
Недостаточная изученность процесса зародышеобразования влечет за собой то, что в научной литературе практически отсутствует непротиворечивое представление о строении и взаимодействии свеже -осажденных частиц гидроксида алюминия. Решение этой проблемы яв -ляется важной задачей для коллоидной химии. Это следует из того, что в ряду прочих факторов, существование гидроксида алюминия в различных видах коллоидного состояния (золя, геля, грубой дисперсии) будет зависеть от морфологических особенностей и структуры частиц твердой фазы.
Вторым важным аспектом в рассматриваемой проблеме является факт высокой чувствительности гидроксида алюминия к изменению условий
- 4 -синтеза, выражающийся в изменении ряда свойств формируемого осадка. На практике необходимо иметь ясное представление о влиянии на свойства конечного продукта изменения какого-либо параметра синтеза (исходная концентрация реагентов, способ и скорость проведения процесса, температура, природа ионов, входящих в состав системы и онов примеси и т.д.). Решение этого вопроса часто является произвольным, параметры синтеза выбираются без учета их влияния на конечные свойства и строение гидроксида алюминия.
В связи с изложенным состоянием проблемы цель настоящего исследования состояла в том, чтобы подробно изучить стадию зарождения частиц гидроксида алюминия, выработать представление о строении получаемых осадков и установить как изменение внешних условий проведения гидролиза влияет на процессы протекающие в системе,и сказывается на строении и морфологии частиц дисперсной фазы. Ре -зультаты исследования позволят обосновать рациональное управление процессом образования твердой фазы с заданными и воспроизводимыми свойствами.
Изучение химических и физико-химических свойств гидроксида алюминия выполнено в соответствии с координационным планом АН СССР по представлению Научного Совета по физико-химической механике и коллоидной химии на I98I-I985 гг. по проблеме 2Д6.І.4.: "Поверхностные явления в процессах зарождения ионных коллоидно-дисперсных фаз, конденсационные методы получения дисперсных си-стем№ и относятся к разделу создания и использования гидроксида алюминия в качестве светопрозрачного геттера и связки в производстве люминисцентных источников света.
ЕЛШ I. СТАДИЙ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВА ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ, ПОЛУЧАЕМОГО ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ ЕГО СОЛЕЙ (обзор литературы)
Образование гидроксида алюминия из кислых растворов его солей, несмотря на большое количество работ-,~посвященных этому вопросу [і,2,6,20,29І,изучено недостаточно. Сложность исследования гидролиза кислых растворов солей алюминия сводится, главным образом, к плохой воспроизводимости свойств формируемого гидроксида алюминия, которые крайне чувствительны к различным физико-химическим факторам проведения синтеза. Такими параметрами, определяющими характеристики синтезируемого продукта,могут быть: величина рН, при которой получен гидроксид, температура синтеза, исходная концентрация соли алюминия, а также природа* присутствующих в системе анионов и катионов маточной среды и различных примесей. Рас -смотрим подробнее влияние этих параметров.
