Введение к работе
Актуальность проблемы. Конденсированные фосфаты щелочных металлов, относящиеся к неорганическим полимерам, получают все более широкое применение,^прежде всего, в стеклообразном и расплавленном состоянии. Это оптические и лазерные стекла,высокотемпературные смазки и флюсы,а также связующие для огнеупорных масс, ионообменники и т.д. Известно, что многие физико-химические свойства фосфатов непосредственно зависят от полимерного строения, т.е. степени полимеризэщш.содержзния циклофосфатов, степени раз-ветвленности анионов и др.
Конденсированные фосфаты-являются, кроме того, модельными объектами, так как сохраняют полимерную структуру при переведении в раствор и могут изучаться методами, применяемыми для органических ВМС (ультрацентрифугирование, вискозиметрия, светорассеяние', хроматография и т.д.). Существующие модели молвкулярно-массового распределения (ММР) в фосфатных стеклах являются незавершенными, поскольку в них аналитически определена лишь дифференциально-массовая функция распределения. Отсутствует 'модель, учитывающая. образование циклов в процессе перестройки полианионов. Практически ни в одной из работ не рассматривается вопрос влияния взаимного превращения структурных единиц расплава на структуру стекла.
Цель работы заключается в исследовании полимерного строения фосфатов щелочных металлов комплексом методов, сравнении экспериментального и модельного распределения. Изучение влияния реакций взаимного, превращения структурных единиц, условий синтеза, природы катиона; получение фосфатных стекол о определенной степенью полимеризации.
Научная новизна. Впервыеэкспериментально исследовано превращение структурных единиц и определены значения констант равновесия реакции:? срединные <* концевая + разветвленная -для 7 кати-* онов. Выведены уравнения для расчета йу^,, в стекле и растворе. Выявлена связь мевду величиной констант и степенью ионности связи М-0. Для составов. NaP03 а КР03 выведены уравнения для расчета п, включающие равновесное давление паров вода над расплавом. Исследовано распределение как цепочечных, так и циклических анионов в низкомолекулярных стеклах. Установлена функциональная зависимость между составом стекла и содержанием циклотри- и шпслотетрафосфа-та. Произведено количественное сравнение ММР с заданаймым различными моделями. Предложена модель, учитывающая циклосоразование.
Практическое значение. Определены условия для синтеза фос-
.. ..«*-
фатных стекол заданного анионного состава, а следовательно, обладающих определенными физико-химическими свойствами. Показано влияние состава кощевой группы' ( М2Р03 5 либо ШР03 5) на изменение степени полимеризации в процессе дальнейшей обработки стекол.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 работы, получено положительное решение по заявке на авторское свидетельство.
Дпробасия работы. Материалы диссертации докладывались на шестой Всесоюзной конференции по фосфатам "Сосфаты-84"( Алма-Ата, 1984); IV Уральской конференции по высокотемпературной физической химии и электрохимии,(Пермь, 1985); Всесоюзной конференции,,&эсфа-ты-87"(Ташкент,1987); Н Всесоюзной конференции по физической химии и электрохимии ионных расплавов и твердых электролитов(Свердловск, 1987); И международной конференции по химии фосфора ( Таллинн,1989); пестой Всесоюзной конференции молодых ученых по физической химии "Сизхимия-90"(Москва,1990); Всесоюзном семинаре "Фосфатные материалы"(Апатиты, 1990); X (Всесоюзной) конференции по физической химии и электрохимии ионных расплавов и твердых элект-ролитов( Екатеринбург, 1992).
Объем и структура работы, диссертация состоит из введения, трех глав/выводов, списка литературы, включающего 175 наименований отечественных и зарубежных авторов, приложения, диссертация изложена на 145 страницах, включает 28 таблиц и 21 рисунок. СОДЕРЖАНИЕ Во введении сформулированы актуальность, цель и задачи диссертационной работы.