Исследование свойств алюмофосфатных растворов и кристаллизующихся из них продуктов

Исследованы физико-химические свойства свежеприготовленных алюмофосфатных растворов, полученных в системе Al(OH)₃ – H3PO₄ – H2O с мольным соотношением n(Al₂O₃) : n(P₂O₅) = 1,0 : 2,75. Изучены плотность, температурная зависимость динамической вязкости исследуемых растворов с концентрацией P₂O₅ 300–485 г/л. Рассчитаны значения кажущейся энергии активации вязкого течения (Eη) алюмофосфатных растворов и установлен интервал концентраций (390–420 г/л P₂O₅), в котором Eη почти постоянная и составляет 15,0 кДж/моль. Высказано предположение, что изменение энергии активации вязкого течения алюмофосфатных растворов обусловлено их структурой, определяемой составом фосфатных комплексов алюминия. Показано влияние вязкостных свойств алюмофосфатных растворов и их концентрации на процесс кристаллизации гидратированного алюмофосфата, в частности продолжительность индукционного периода, скорость фазообразования.

1. Hao, T. Electrorheological Fluids. The Non-aqueous Suspensions / T. Hao. – 1st ed. – Cambridge, Massachusetts, USA: Elsevier Science, 2005. – Vol. 22. – 578 p. https://doi.org/10.1016/s1383-7303(05)х8015-2

2. Разработка составов дисперсных наполнителей для ЭРС / Л.С. Ещенко [и др.] // Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах: материалы XI Междунар. науч. конф, Минск, 24–26 нояб. 2020 г. – Минск: ИТМО НАН Беларуси, 2020. – С. 75–81.

3. Eshchenko, L. S. Preparation and electrorheological properties of anhydrous aluminum orthophosphate / L. S. Eshchenko, E. V. Korobko, A. V. Paniatouski // Inorg. Mater. – 2023. – Vol. 59, №1. – P. 75–80. https://doi.org/10.1134/S0020168523010077

4. Kniep, R. Orthophosphates in the ternary system Al2O3-P2O5-H2O / R. Kniep // Angew. Chem. Int. Ed. – 1986. – Vol. 25, №. 16. – Р. 525−534. https://doi.org/10.1002/anie.198605251

5. Kolb, E. D. Solubility and Growth of A1PO4 in a hydrothermal solvent: HCl / E. D. Kolb, J. C. Grenier, R. A. Laudise // J. Crystal Growth. – 1981. – Vol. 51, iss. 2. – P. 178–182. https://doi.org/10.1016|0022-0248(81)90299-2

6. Solubility, crystal growth and perfection of aluminium orthophosphate / E. D. Kolb [et el.] // J. Crystal Growth. – 1980. – Vol. 50, iss. 2. – P. 83−92. https://doi.org/10.1109/FREQ.1979.200302

7. Bothe, Jr. J. V. Reactivity of alumina toward phosphoric acid / Jr. J. V. Bothe, P. W. Brown // J. Am. Ceram Soc. – 1993. – Vol. 76, iss. 9. – P. 2353–2358. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1993.tb07776.x

8. Гребенько, Н. В. Влияние условий получения фосфатов алюминия на их физико-химические свойства / Н. В. Гребенько, Л. С. Ещенко, М. И. Кушель // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 1976. – Т. 19, вып. 7. – С. 1070–1073.

9. Гребенько, Н. В. Получение и свойства ортофосфатов алюминия / Н. В. Гребенько, Л. С. Ещенко, В. В. Печковский // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. – 1978. – Т. 14, вып. 3. – С. 136–140.

10. Ещенко, Л. С. Особенности синтеза высокодисперсных алюмофосфатов состава AlPO4·nH2O / Л. С. Ещенко, О. В. Понятовский // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. хім. навук. – 2021. – Т. 57, № 3. – С. 310–319. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-3-310-319

11. Eshchenko L. S., Paniatouski A. V. Preparation of microcrystalline hydrated aluminum orthophosphate / L. S. Eshchenko, A.V. Paniatouski // The latest research in modern science: experience, traditions and innovations: Collected scientific articles of the X International scientific conference on February 18–19, Morrisville, NC, USA, 2020. – Lulu Press, Morrisville, NC, USA, 2020. – P. 21–26.

12. Рахеб, И. Синтез микропористых кристаллических фосфатов алюминия / И. Рахеб. – М., 1991. – 205 с.

13. Ширинкин, Н. Г. Физико-химические исследования пересыщенных водных растворов фторида алюминия / Н. Г. Ширинкин, Н. А. Бердышева // Тр. Урал. науч.-исслед. хим. ин-та. – 1978. – № 5. – С. 21–28.

14. Геллер, Б. Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров: учеб. пособие для вузов / Б. Э. Геллер, А. А. Геллер, В. Г. Чиртулов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Химия, 1996. – 432 с.

15. Лисин, П. А. Структурно-механическая и термодинамическая характеристика биойогурта / П. А. Лисин, О. Н. Мусина, И. В. Кистер // Техника и технология пищевых производств. – 2014. – № 1. – С. 54–59.

16. Герасимов, В. В. Неорганические полимерные материалы на основе оксидов кремния и фосфора / В. В. Герасимов. – М.: Стройиздат, 1993. – 295 с.