Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хаджи В.Е. -> "Синтез минералов Том 1" -> 206

Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.

Хаджи В.Е. Синтез минералов Том 1 — М.: Недра, 1987. — 487 c.
Скачать (прямая ссылка): sintezmineralovt11987.djvu
Предыдущая << 1 .. 200 201 202 203 204 205 < 206 > 207 208 209 210 211 .. 212 >> Следующая


При высоких температурах (670—870 К) в присутствии сильных окислителей графит претерпевает окислительные превращения, которые в конечном счете приводят к образованию газообразных продуктов. При более низких температурах (570—670 К) могут образовываться слоистые соединения графита, в которых еще сохраняется слоистый каркас углеродных сеток. Среди слоистых соединений графита большую группу составляют продукты, содержащие калий и другие щелочные металлы. Так, расплавленный металлический калий поглощается графитом с образованием при 670 К продуктов приблизительного состава C8K, Ci6K, C24K, С3бК. Атомы калия, внедряясь между базисными плоскостями графита, увеличивают расстояние между ними до (5,40—5,65) X XlO-10 м [31]. Внедрение атомов щелочных металлов в кристаллическую решетку графита вызывает разрыхление материала. В ряде случаев графит выступает донором электронов в так называемых графитовых солях. Известны синие соли графита, и среди них особой стабильностью обладают нитрат графита C24+N03-, который характеризуется расстоянием между слоями углеродных атомов 8-Ю-10 м [31]. Существует мнение, что нитрат графита можно рассматривать в качестве некоторого промежуточного продукта, возникающего при одновременном действии температуры и окислителя с образованием предельно окисленного продукта.

Образование оксидных соединений графита сопровождается последовательным изменением окраски от голубой к васильковой и зеленой и далее желтоватой. Более низкие формы окисленного графита имеют голубой цвет [31]. Изучение процесса окисления графита применительно к изучаемому объекту имеет большое значение, так как при этом процессе получаются вещества, поддающиеся исследованию, которые помогают раскрыть сущность происходящих превращений.

Для понимания преобразований, связанных с окислением графита, происходящих в изучаемой системе, представляется важным рассмотреть взаимное влияние различных факторов (соотношения и роли компонентов шихты, температуры, времени, окисных катализаторов и др.) на степень очистки синтетических алмазов от примесей. С целью более полного учета влияния реакционной среды, температуры, продолжительности обработки на количество углерода в выделенных алмазах было составлено уравнение рег-

30 Заказ № 122 473 рессии для параметров оптимизации у (остаточного графита в выделенных алмазах) с учетом его нелинейной части. В безмерной системе уравнение регрессии имеет вид:

у= 1,79 ~0,20*j—0,24*2 —0,63*3—0,46x4 + 0,35*ix2 + + 0,02^ + 0,22*?

Анализ этого уравнения показывает, что взаимное влияние факторов XiX2 (KNO3 и КОН), х,х4 (KNO3) и других на параметр оптимизации у соизмеримо с воздействием основных факторов (Х]—KNO3; X2—КОН; х3 — температура; X4 — продолжительность процесса). Для построения графических зависимостей используем уравнение регрессии в натуральном масштабе:

у = 93,0867—2,5278*! - 1,1300*2—0,0405*3—0,1220*4 + + 0,0389*? + 0,0003*1*3 + 0,0037*?.

Номограмма (рис. 172), построенная по уравнению регрессии, дает возможность определить необходимые параметры в процессе ведения эксперимента при различных условиях (изменения температурного и временного режима, изменения состава реагентов), а также позволяет вести процесс таким образом, чтобы в выделенных из спеков алмазах содержалось минимальное количество примесей. Для понимания содержания остаточного (примесного) углерода в алмазах необходимо выбрать такие условия, при которых *i (KNO3) и *2(КОН) имели бы разные знаки, т. е. при работе на различных уровнях (верхнем и нижнем или наоборот). В противном случае при одинаковых уровнях значимости х\ и *2 значение у будет возрастать, что приведет к ухудшению качества выделенных кристаллов. Аналогичная зависимость соблюдается и для взаимного влияния других факторов:

Характерной особенностью номограммы у—*4, построенной с учетом нелинейной части уравнения, является различная степень наклона кривых, построенных на различных уровнях. Так, наклон кривой на верхнем уровне значительно меньше, чем на нижнем. Из приведенной графической зависимости следует, что для уменьшения содержания примесей графита в алмазах необходимо увеличить содержание окислителя *i—KNO3 или поднять температуру, сократив время.

В том случае, когда обрабатываются марки алмазов с высоким содержанием графита, во избежание перегрева количество окислителя можно выбирать на основном уровне. При снижении расхода дефицитного KOH наилучший результат получается при использовании окислителя при массовой доли 27%, едкого калия — 50 %, к сплавляемой массе, содержащей, кроме этого, продукт синтеза и оксид железа, при температуре режима обработки 810— 830 К.

Для установления температурной последовательности превращения графита, отобранного на различных стадиях окисления, об-474 УХ

4S 560

2400

3600

4800 Х..С

4 *

Рис. 172. График зависимости степени очистки алмазов от примесей графита (у) при изменении содержания реакционного состава (х\, хг), режима обработки х3 и продолжительности обработки (л?4).

Реакционный состав, %: / — х,=30; *2=56 +1); 2-х і = 27; х2=53 (х,=х2"0);
Предыдущая << 1 .. 200 201 202 203 204 205 < 206 > 207 208 209 210 211 .. 212 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed