Page 53 - 07

решітки. Часто співосаждення супроводжується з’єднанням утворених частинок
у більші агломерати, тому важливо під час їх формування, створити умови, які
максимально блокували б ці частинки від взаємного сполучення. Крім того, на
формування частинок солей металів впливає агрегатний стан і хімічна природа
дисперсійного середовища, а також індивідуальні властивості металів [11–15].
Важливою перевагою хімічного способу є те, що моделювання властивостей
і структури солей металів здійснюється шляхом підбору відповідних вихідних
компонентів, застосуванням різних домішок, які впливають на кристалізацію й
подальше формування металевих частинок у нанодисперсному діапазоні.
Мета роботи – дослідити хімічним способом формування оксалатів, цитра-
тів, аскорбатів металів у нанодисперсному стані.
Матеріали й методика експерименту. Вихідними речовинами для одержан-
ня солей металів були сульфати заліза (FeSO 4×7H 2O), кобальту (CoSO 4), нікелю
(NiSO 4), лимонна кислота (C 6H 8O 7×H 2O), аскорбінова кислота (C 6H 8O 6×Н 2О).
Розчини готували на дистильованій воді. Для підвищення седиментаційної стій-
кості колоїдних розчинів, які містять дрібну суспензію кристалів, що формують-
ся, використовували вуглеводи (моносахарид H 2C 12O 6, дисахарид C 12H 22O 11 або
3
полісахариди (C 6H 10O 5) n (густину розчину доводили до 1,6 g/сm за концентрації
170…200 g/l).
Попередні експерименти показали, що природа аніона вихідної солі заліза,
– 2– –
кобальту й нікелю (Cl , SO 4 , NO 3 тощо) не впливає на синтез.
Для визначення розмірів частинок використали електронну мікроскопію
[19]. Питома поверхня порошків визначена за методикою [20].
У реакційне середовище також вводили одноатомний (C 2H 5OH), двохатом-
ний (OHCH 2CH 2OH), трьохатомний (OHCH 2CH(OH)CH 2OH) або поліатомні (за-
гальної формули (–CH 2CH(OH)CH 2CH(OH)CH 2–) n) спирти. Присутність у розчині
спиртів призводить до утворення комплексних сполук, стійкість яких залежить
від кількості OH-груп у молекулі спирту.
Результати та їх обговорення. Вивчали залежність між параметрами оса-
дження і властивістю осадів для розроблення ефективних технологічних прийо-
мів хімічного осадження та одержання осадів із заданими властивостями і струк-
турою в нанодисперсному діапазоні. Однією з важливих проблем сучасної фізи-
ко-хімії дисперсних систем є можливість управління структуроутворенням і
властивостями дисперсної системи на початковому етапі їх формування. Форму-
вання, зокрема цитратів, з водно-органічних розчинів відбувається у дві стадії:
утворення у розчині кристалізаційних центрів у вигляді комплексів або агломера-
тів молекул і ріст кристалічних зародків [11, 12]. Форму і розмір частинок визна-
чають співвідношенням швидкості утворення осаду на першій та другій стадіях
[16, 17]. Під час формування цитратів (аскорбатів) хімічним способом важливі
такі умови осадження: концентрація вихідних компонентів, pН розчину, порядок
змішування, швидкість введення і перемішування компонентів реакції, темпера-
тура, в’язкість, наявність центрів кристалізації тощо.
Важливою умовою синтезу є прискорення доставки іонів металів до поверх-
ні кристалів солей металів, які формуються. Кристалізували за постійного пере-
мішування компонентів. Швидкість перемішування і введення розчинів є однією
з найважливіших операцій, оскільки на цій стадії формується структура частинок
[14–16]. Змішування компонентів, рівномірний їх розподіл у реакційній суміші –
основа формування структури, фізико-хімічних властивостей і морфології мікро-
кристалів, які зароджуються. Безперервне осадження у встановленому режимі
дає змогу забезпечити сталість усіх фізико-хімічних і технологічних умов цього
процесу.

59