Исследование условий синтеза германатов-висмута (III) в неводных растворителях

С целью изучения возможности синтеза германатов висмута в неводных растворителях исследовалось взаимодействие между компонентами системы BiCl3 - K2GeO3 - C2H5OH методом остаточных концентраций И.В.Тананаева при 250C. При составлении смесей были взяты растворы BiCl3 и K2GeO3 в этаноле с определенными концентрациями соответствующих компонентов. Смеси составляли в следующем порядке: в реакционные сосуды вводили рассчитанный объем раствора K2GeO3 и к нему добавляли исходный раствор BiCl3. Общий объем каждой смеси составлял 50 мл. Растворы с выпавшими осадками перемешивали в течение 14 суток до установления равновесия. После этого жидкие и твердые фазы разделялись фильтрованием и в первых находили остаточные концентрации ионов Bi(III) и Ge(IV) по указанной выше методике. Электропроводность равновесных насыщенных растворов измеряли с помощью реохордного моста P-38. Показатель активности ионов водорода регистрировали на pH-метре pH-150.

Результаты исследования показывают, что остаточные концентрации германат-ионов по мере увеличения отношения c (Bi3+)/с(Ge4+) в исходных растворах уменьшаются. В области щелочных растворов (pH>1,87) ионы висмута (III) отсутствуют в равновесной жидкой фазе, так как полностью реагируют с германат-ионами в строгой стехиометрии. Об этом свидетельствует неизменное отношение количеств висмута (III) и германия (IV) в равновесной твердой фазе, равное 1,33. Осадки с указанным соотношением компонентов были отделены от жидких фаз и промыты этанолом до отрицательного аналитического сигнала на ионы калия (тетрафенилборат) и хлора (нитрат серебра). После прокаливания (5000С) полученной мелкодисперсной фазы и ее химического анализа было установлено, что состав твердой фазы соответствует соединению Bi4 Ge3O12.

Bi Ge

Найдено, % 67,08 17,44

Вычислено

для Bi4Ge3O12

в % 67,11 17,48

В области кислых растворов метагерманат калия образует с хлоридом висмута твердые фазы переменного состава с преимущественным содержанием в осадках германия (VI).