А.Т. Дюсекеева, К.Т. Рустембеков, Е.С. Мустафин

Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова, Республика Казахстан

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЛЛУРИТА ЦИНКА-НАТРИЯ

Соединения, образующиеся при твердофазном синтезе в системах, содержащих оксид теллура, перспективны для использования в качестве функциональных материалов оптических и акустических устройств, а также в производстве специальных стекол, устойчивых к интенсивному ионизирующему излучению и способных поглощать рентгеновские лучи.

Проведенные некоторыми зарубежными учеными систематические исследования перспективных по электрическим свойствам материалов показали, что электрические параметры сложных оксидов определяются не только сложным химическим составом, но также фазовым составом и структурой кристаллической решетки. Стехиометрия фаз и симметрия их кристаллических решеток зависят от вида элементов, входящих в состав вещества. Информация о получении соединений новых составов на основе оксидов щелочных, d-металлов и теллура до нынешнего момента в литературе отсутствует.

В связи с этим цель настоящей работы – поиск и рентгенографическое исследование нового теллурита цинка-натрия.

Необходимый для исследования Na₂Zn(TeO₃)₂ был синтезирован твердофазным способом из соответствующих стехиометрических количеств ТеО₂ марки «ос.ч.», ZnO и карбоната натрия квалификации «х.ч.». Стехиометрические количества исходных веществ тщательно перетирались в агатовой ступке, затем пересыпались количественно в алундовые тигли и подвергались термообработке для твердофазного взаимодействия в селитовой печи. Режим термообработки был следующим: отжиг в течение 25 часов при температуре 400-800⁰С с периодическим перетиранием в ступке; далее при 400⁰С в течение 15 часов проводили отжиг с целью получения стабильных при обычных условиях соединений.

Индивидуальность соединения контролировалась химическим анализом.

Анализ продуктов на содержание Na₂O, ZnO проведен методом пламенной фотометрии [1], а теллура - йодометрическим титрованием [2]. Результаты химического анализа показывают удовлетворительное согласие экспериментальных и теоретических значений теллура (%: экспер. – 55.44, теор. – 55.20), оксида натрия (%: экспер. – 13.64, теор. – 13.40), оксида цинка (%: экспер. – 17.59, теор. – 17.40) и подтверждают состав прогнозируемого вещества.

С целью определения равновесного состава фаз, параметров элементарной ячейки и типа сингонии рентгенографическим методом исследовалось полученное соединение на дифрактометре ДРОН-2,0 при СuK_α- излучении; в качестве внутреннего стандарта применяли хлорид натрия марки «х.ч.», который обеспечивает измерение дифракционных углов с точностью до 0,05. Интенсивность дифракционных максимумов оценивали по стобалльной шкале от самой интенсивной линии. Полученную рентгенограмму проиндицировали методом гомологии [3] (табл. 1).

Таблица 1

Индицирование рентгенограммы порошка Na₂Zn(TeO₃)₂

I/I0	d, Å	10^4/d^2эксп.	hkl	10^4/d^2выч.
1	2	3	4	5
13	7,1556	195	100	196
17	5,5782	321	001	324
18	5,0765	388	011	396
29	4,4060	515	101	519
22	4,1494	581	111	592
9	3,9406	644	030	653
27	3,5796	780	200	783
продолжение таблицы 1
1	2	3	4	5
10	3,4512	840	130	849
100	2,9381	1158	040	1161
32	2,7789	1295	002	1295
9	2,7341	1338	140	1356
30	2,6430	1432	230	1436
7	2,3928	1742	231	1759
22	2,2835	1918	240	1944
5	2,2136	2041	220	2051
7	2,1633	2137	51	2138
6	2,1120	2242	132	2144
9	2,0432	2395	321	2375
15	1,9171	2721	232	2731
20	1,7872	3131	400	3131
32	1,7643	3213	023	3204
15	1,7322	3333	322	3346
7	1,6480	3682	203	3697
33	1,6354	3740	421	3745
22	1,6239	3792	430	3784
13	1,4676	4643	080	4643
23	1,4203	4957	323	4965
7	1,3639	5376	104	5376

Плотность двойного теллурита измеряли в стеклянном пикнометре объемом 1 мл. В качестве индифферентной жидкости при определении пикнометрической плотности исследуемой фазы использовали тетрабромэтан марки «ч.д.а.». Методика и расчетные формулы заимствованы из [4].

Как видно из данных таблицы 1, величины экспериментальных и расчетных значений (10⁴/d²), рентгеновской и пикнометрической плотностей (табл. 2) удовлетворительно согласуются между собой, что подтверждает достоверность и корректность результатов индицирования.

Исходя из результата индицирования рентгенограммы исследуемого соединения, определен тип сингонии и параметры кристаллической решетки (табл. 2).

Таблица 2

Вид сингонии и параметры кристаллической решетки Na₂Zn(TeO₃)₂

Соединение	Сингония	Параметры ячейки, Å			Объем ячейки, (Å)^3	Z	Плотность
		а	b	с			ρрент.	ρпикн.
Na2Zn(TeO3)2	ромбическая	7,15	11,74	5,56	466,71	8	13,16	13,09

Несмотря на широкое распространение теллуритов, указанное соединение с представленным составом получено впервые и результат по исследованию его рентгенографических свойств может быть использован для направленного синтеза веществ с ценными физико-химическими свойствами.

Список литературы

1. Полуэктов Н.С. Методы анализа на фотометрии пламени. – М.: Химия. – 1967. – 184с.

2. Шарло Г. Методы аналитической химии. – М.-Л.: Химия. - 1966. – 976с.

3. Ковба Л.М. Рентгенография в неорганической химии. - М.: Изд-во МГУ. - 1991. – С. 69.

4. Кивилис С.С. Техника измерений плотности жидкостей и твердых тел. – М.: Стандартгиз. – 1959. – 191с.