Введение к работе
Актуальность теми: Настоящая работа посвящена изучению влияния условий синтеза на физико-химические свойства AgN3. Азид серебра является удобной модельной системой для изучения процессов, происходящих в твердых энергонасыщенных неорганических солях со сложным анионом под воздействием энергетических факторов (света, излучения, нагревания). Как и все представители класса азидов тяжелых металлов. AgN3 при любом воздействии (фото-, термо- или радиационном) разлагается с выделением азота - самопроизвольно удаляющегося, инертного продукта. Это позволяет выявить аналогии и антианалогии в разных видах твердофазного разложения на одном объекте. Актуальность исследования обусловлена также и тем, что кинетика твердофазного разложения определяется, в частности, кристаллографическими характеристиками исследуемых объектов, что убедительно показано для крупных кристаллов азида серебра. Однако большинство работ по изучению физико-химических характеристик и свойств азида серебра выполнено к настоящему времени на микрокристаллических образцах, дисперсионные и кристаллографические характеристики которых определены не в полной мере. Кроме того, для исследования процессов разложения обычно используют только одну структурную модификацию - ct-AgN3. Существующие методы синтеза AgN3, например, "струя в струю", не позволяют получать материал с заданными характеристиками (габитусом, дисперсностью). Таким образом, влияние дисперсионных, структурных и морфологических характеристик микрокристаллов (МК) на физико-химические свойства AgN3 (например, химическую стабильность) не учитывалось.
Изучение .физико-химических характеристик азида серебра представляет также и практический интерес, так как этот азид, хотя и редко, но используется в качестве инициирующего взрывчатого вещества. В связи с этим можно говорить о проблеме увеличения стабильности азида серебра к внешним энергетическим воздействиям и решения такого важного практического вопроса,как увеличение срока хранения изделий на его основе. А{ДОз также может быть использован, благодаря своим свойствам, и как фотографический материал, особен-
но в условиях низких температур.
Кроме того, всегда важно иметь химически.чистый продукт однородного морфологического состава. Как показывается в работе, этого результата можно добиться путем подбора условий кристаллизации: состава раствора, температуры синтеза, скорости подачи исходных растворов и др. Работы в этом направлении также интересны разнообразием условий получения, что может привести к образованию новых структур. Вполне самостоятельный научный интерес представляет и сам процесс синтеза микрокристаллов AgN3-
Целые работы в связи с этим явилось:
определение оптимальных условий получения кристаллов AgN3 с заданными воспроизводимыми характеристиками, а также установление их влияния на физико-химические свойства.
Для выполнения поставленной цели решались задачи:
-
Установление возможности управления дисперсностью, морфологией, габитусом МК за счет изменения условий массовой кристаллизации: скорости подачи растворов реагентов, температуры синтеза, рН, pAg, концентрации инертного электролита, концентрации комплек-сообраэователя, желатины, поверхностно-активных веществ (ПАВ).
-
Изучение влияния характеристик МК на физико-химические свойства (чувствительность к фото-, термо- и радиационному воздействиям). Получение AgN3 с увеличенным сроком хранения.
-
Исследование возможности образования новых структур AgN3.
4. Изучение закономерностей роста МК AgN3-
Научная новизна работы
-
Разработан способ получения МК AgN3 с воспроизводимыми характеристиками. Получены 2 патента по способам массовой кристаллизации а-азида серебра в водных и водно-аммиачных средах.
-
Получены МК AgN3 из водно-желатиновой среды способом двухструнной массовой кристаллизации. Определен их габитус.
-
Определено значение точки нулевого заряда азида серебра.
-
Разработан способ получения азида серебра моноклинной модификации (0-AgN3) массовой кристаллизацией из растворов. Способ защищен патентом.
5. Обнаружен радиационно-стимулированный фазовый переход моноклинной структуры азида серебра в ромбическую.
Практическая значимость работы представлена возможностью управления реакционной способностью азида серебра путем изменения условий его синтеза. Благодаря предложенным рекомендациям можно получать материал, отличающийся от аналогов в 100-1000 раз меньшим содержанием неконтролируемых примесей, однородностью размеров МК, классифицируемостью форм. Показана возможность приготовления А(ДОз как более чувствительного к внешним энергетическим воздействиям (для приготовления фотоэмульсий), так и менее чувствительного (для снаряжения, например, капсюлей-детонаторов).
Защищаемые положения.
-
Зависимость габитуса МК от условий кристаллизации: pAg, концентрации желатины.
-
Зависимость дисперсионных характеристик МК АеИз от условий кристаллизации: скорости подачи исходных растворов, концентрации желатины, гидроксида аммония, ПАВ, pAg, рН. температуры раствора.
-
Модель роста МК азида серебра в растворах гидроксида аммония при медленной подаче исходных растворов.
-
Возможность управления химической стабильностью AgN3 путем изменения условий синтеза (ионной силы раствора, pAg и т.д.).
-
Способ синтеза азида серебра моноклинной модификации.
Личный вклад автора заключается в получении и обработке большинства экспериментальных данных. Электронно-микроскопические исследования были проведены совместно с Куракиным СИ. Исследования фото-, термо- и радиационного разложения, а также температуры вспышки AgN3 проводились совместно с сотрудниками университета.
Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа, получено 3 патента на изобретения. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.
Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались на Всесоюзной конференции "Физические процессы в светочувствительных системах на основе солей серебра" (Кемерово, 1986);
Всесоюзной конференции "Научно-технические достижения и передовой опыт в области кинематографии" (Москва, 1990); областной научно-практической конференции "Молодые ученые Кузбасса - народному хозяйству" (Кемерово, 1990); 4 Всесоюзной конференции по массовой кристаллизации и кристаллизационным методам разделения смесей" (Иваново, 1990); 8 Всесоюзной конференции по росту кристаллов (Харьков, 1992); 6 Международной конференции по радиационным гетерогенным процессам (Кемерово, 1995); Научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (Кемерово, 1995), Отчетной сессии Кузбасского РНОК за 1993-1995 гг, Международной научной конференции "Физико-химические процессы в неорганических материалах" (Кемерово, 1998), Международной научной конференции "Радиационно-термические эффекты в неорганических материалах" (Томск, 1998), 1СР5 (Antwerp, Belgic, 1998).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выеодов, списка цитируемой литературы из 114 наименований. Работа содержит 144 страницы машинописного текста с 3 таблицами и 30 рисунками.
