VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

СИСТЕМА BiI₃ – AgI

Дзугаева М.А., Дзеранова К.Б.

Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова

Владикавказ, Россия

THE SYSTEM BiI₃ – AgI

Dzugaeva M.A., Dzeranova K.B.

North-Ossetian State University after K.L. Khetagurov

Vladikavkaz, Russia

Исследованы фазовые равновесия в системе BiI₃ – AgI. Компонен­ты образуют между собой два типа соединений: AgBiI₄ и Ag₃BiI₆.

Системы, образованные йодидом висмута с йодидами металлов подгруппы меди, изучены недостаточно. В частности, отсутствуют данные о характере химического взаимодействия между йодидами висмута и серебра. Компо­ненты этой системы имеют ценные электрофизические свойства, обладают высокой фоточувствительностью.

Целью данной работы являлось изучение взаимодействия йодида висмута с йодидом серебра во всем концентрацион­ном интервале и построение диаграммы состояния системы BiI₃ – AgI.

Исходные компоненты содержали 99,5% йодида серебра и 99,7% йодида висмута. Сплавы для исследования готовили через 5 мол. %. Смесь йодидов по 3 г сплавляли под вакуумом в кварцевых сосудах Сте­панова. Образцы нагревали до плавления, а затем медленно охлаж­дали вместе с печью до комнатной температуры. Общее время нагре­вания с одновременным отжигом составило около 14 часов.

Исследова­ние системы проводили методом дифференциально-термического анализа (ДТА) с применением комбиниро­ванной хромель-алюмелевой тер­мопары на пирометре Курнакова ФРУ-64 путем записи кривых на­гревания. Скорость нагрева составляла 3-4 град/мин.

По результатам физико-химического анализа была построена фазовая диаграмма системы BiI₃ - AgI (рис.1). Как видно, в системе образуются два химических соединения: Ag[BiI₄] – тетрайодовисмутат серебра и Ag₃[BiI₆] – гексайодовисмутат серебра, плавящиеся конгруэнтно. Соедине­ние Ag₃[BiI₆] имеет полиморфное превращение в пределах 170-180 °С. В системе также образуются три эвтектические смеси, соста­вы и температуры которых приведены в табл. 1. Образование тетрайодовисмутата серебра и гексайодовисмутата серебра подтверждено дифрактограммами образцов, выполненных на дифрактометре УРС-50ИМ на медном излучении с никелевым фильтром (табл. 2).

Плотность новых фаз измеряли пикнометрическим методом с использованием в качестве рабочей жидкости толуола высокой степени чистоты. Значения плотности равны соответственно: AgBiI₄ - 4,82 г/см³, Ag₃BiI₆ - 5,15 г/см³.

Рис.1. Фазовая диаграмма системы BiI₃ – AgI

Таблица 1

t,0C	BiI3,мол. %	Твёрдые фазы	Характер точек
439 376 410 400 420 410 554	100 85 50 40 25 16 0	BiI3 BiI3, AgBiI4 AgBiI4 AgBiI4, Ag3BiI6 Ag3BiI6 Ag3BiI6, AgI AgI	Плавление Эвтектика Дистектика Эвтектика Дистектика Эвтектика Плавление

Таблица 2

Ag[BiI4], t=4100C		Ag3[BiI6], t=4200C		Ag[BiI4]		Ag3[BiI6]
d,Å	I	d,Å	I	d,Å	I	d,Å	I
9.82 7.90 6.70 5.12 4.77 4.35 4.03 3.59 3.27 2.68	5 9 8 6 5 12 25 30 100 30	6.81 3.70 3.20 3.03 2.28 --- --- --- --- ---	26.6 44.1 12.6 100 15.4 --- --- --- --- ---	2.41 2.25 2.18 2.15 1.82 1.77 1.89 1.64 1.49 1.38	20 75 15 5 35 30 5 20 5 10	2.16 2.13 1.73 1.69 --- --- --- --- --- ---	40.6 50.4 8.4 6.3 --- --- --- --- --- ---

Исследование соединений AgBiI₄ и Ag₃BiI₆ с помощью поляризационного микроскопа ПОЛАМ Л-2И при увеличении 6,3X40 показало, что данные соеди­нения представляют собой однофазные черные непрозрачные кристаллы с N=1,682 и 1,610. Оба соединения не гигроскопичны. По формуле Лорентц-Лоренца вычислены значения молекуляр­ных рефракций, которые составляют:

R_экспAg[Bil₄] =29,68, R_эксп Ag₃[Bil₆] =49,59.

Литература

1. Брауэр Т. Р. Руководство по препаративной неорганической химии. М.: И. Л., 1985,. с. 522.

2. Баранников Г. И. Гравиметрические методы. Журн. прикл. химии, 2001, т. 32, с. 724.

3. Пятницкий Я. В., Сухая В. В. Аналитическая химия серебра. М.: Наука, 1975.

4. Бацанов С. С. Структурная рефрактометрия. М.: МГУ, 1976, с. 223.

Код для цитирования: Скопировать