Phase Diagram of the MgF2–SrF2 System and Interactions of Magnesium and Strontium Fluorides with Other Fluorides

A. A. Alexandrov; Александров А. А.; E. V, Chernova; Чернова Е. В.; K. N. Nishchev; Нищев К. Н.; P. P. Fedorov; Федоров П. П.; A. A. Pynenkov; Пыненков А. А.; M. A. Uslamina; Усламина М. А.; S. N. Ushakov; Ушаков С. Н.; V. V. Voronov; Воронов В. В.

doi:10.31857/S0044457X23601372

Phase Diagram of the MgF2–SrF2 System and Interactions of Magnesium and Strontium Fluorides with Other Fluorides

Authors: Alexandrov A.A.¹, Chernova E.V.¹, Nishchev K.N.², Fedorov P.P.¹, Pynenkov A.A.², Uslamina M.A.², Ushakov S.N.¹^,2, Voronov V.V.¹
Affiliations:
1. Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences
2. Ogarev Mordovian State University
Issue: Vol 68, No 12 (2023)
Pages: 1769-1778
Section: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/231671
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X23601372
EDN: https://elibrary.ru/BWJCNL
ID: 231671

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The phase diagram of the SrF2–MgF2 system has been studied by differential thermal analysis (DTA) and X-ray powder diffraction (XRD). The stability area of the compound SrMgF4 is very small, and its extent is about 20°С between 870 and 890°С. The formation of compounds by magnesium fluoride and strontium fluoride with other metal fluorides is considered in the M versus X coordinates, where M is the cumulative moment of the cation and X is the cation electronegativity. Two areas of compound formation were identified for each of the fluorides. Magnesium and strontium fluorides are amphoteric compounds in terms of the Lewis acid and base theory.

Keywords

magnesium fluoride, strontium fluoride, phase diagram, SrMgF4, thermal analysis, electronegativity, cumulative moment of cations, amphotericity, Lewis acids and bases

References

Banks E., Nakajima S., Shone M. // J. Electrochem. Soc. 1980. V. 127. P. 2234.
Bingyi Q., Banks E. // Mater. Res. Bull. 1982. V. 17. P. 1185.
Ishizawa N., Suda K., Etschmann B.E. et al. // Acta Crystallogr., Sect. C. 2001. V. 57. P. 784.
Abrahams S.C. // Acta Crystallogr., Sect. B. 2002. V. 58. P. 34.
Meльникова С.В., Исаенко Л.И., Голошумова А.А., Лобанов С.И. // Физика твердого тела. 2014. Т. 56. № 4. С. 727.
Пивоварова А.П., Салтыкова В.А., Мельникова О.В., Семин Е.Г. // Тез. докл. VII Всесоюз. симпозиума по химии неорганических фторидов. Душанбе. 9–11 октября 1984 г. М.: Наука, 1984. 266 с.
Федоров П.П., Медведева Л.В. // Журн. неорган. химии. 1989. Т. 34. № 10. С. 2674.
Olkhovaya L.A., Fedorov P.P., Ikrami D.D., Sobolev B.P. // J. Therm. Anal. 1979. V. 15. P. 355. https://doi.org/10.1007/BF01903660
Стасюк В.А. Изучение седловинных точек на поверхностях ликвидуса и солидуса в тройных системах с трифторидами редкоземельных элементов. Дис. … канд. хим. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 1998. 147 с.
Икрами Д.Д., Лугинина А.А., Ольховая Л.А., Ручкин Е.Д. // Журн. неорган. химии. 1987. Т. 32. № 6. С. 1453.
Schnering H.G., Bleckmann P. // Naturwissenschaften. 1968. V. 55. № 7. P. 342.
Федоров П.П., Лугинина А.А., Табачкова Н.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 8. С. 1116. https://doi.org/10.31857/S0044457X22080104
Fedorov P.P., Alexandrov A.A., Korableva S.L., Chernova E.V. // Cryst. Res. Techn. 2023. V. 58. № 5. P. 2200251. https://doi.org/10.1002/crat.202200251
Goloshumova A.A., Isaenko L.I., Naumov D.Yu. et al. // J. Nanoelectronics and Optoelectronics. 2014. V. 9. P. 1.
Ogorodnikov I.N., Pustovarov V.A., Isaenko L.I., Lobanov S.I. // Opt. Mater. 2021. V. 118. P. 111234. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111234
Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, 1966. 510 с.
Eфремова Р.И., Матизен Э.В. // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. 1970. № 2. Вып. 1. С. 3.
Naylor B.F. // J. Am. Chem. Soc. 1945. V. 67. P. 150.
Федоров П.П., Федоров П.И. // Журн. неорган. химии. 1973. Т. 18. № 1. С. 205.
Федоров П.И., Федоров П.П. // Журн. неорган. химии. 1974. Т. 19. № 1. С. 215.
Федоров П.П., Федоров П.И. // Журн. неорган. химии. 1975. Т. 20. № 4. С. 1088.
Бучинская И.И., Федоров П.П. // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 4. С. 404. https://doi.org/10.1070/RC2004v073n04ABEH000811
Davidovich R.V., Fedorov P.P., Popov A.I. // Rev. Inorg. Chem. 2016. V. 36. № 3. P. 105. https://doi.org/10.1515/revic-2015-0019
Davidovich R.V., Fedorov P.P., Popov A.I. // Rev. Inorg. Chem. 2017. V. 37. № 3–4. P. 147. https://doi.org/10.1515/revic-2017-0010
Федоров П.П. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 10. С. 1371. https://doi.org/10.31857/S0044457X21100044
Fedorov P.P., Chernova E.V. // J. Fluorine Chem. 2022. V. 263. P. 110031. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2022.110031
Федоров П.П. // Неорган. материалы. 1997. Т. 33. № 12. С. 1415.
Федоров П.П., Ольховая Л.А. // Журн. неорган. химии. 1981. Т. 21. № 1. С. 218.
Shannon R.D. // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. P. 751.
Бацанов С.С. // Журн. неорган. химии. 1973. Т. 18. С. 205.
Thoma R.E. // Advances in Molten salt Chemistry / Eds. Braunstein J. et al. N.-Y.: Plenum Press, 1975. V. 3. P. 275.
Коршунов Б.Г., Сафонов В.В., Дробот Д.В. Диаграммы плавкости галогенидных систем переходных элементов. М.: Металлургия, 1977.
Коршунов Б.Г., Сафонов В.В., Дробот Д.В. Фазовые равновесия в галогенидных системах М.: Металлургия, 1979.
Диаграммы плавкости солевых систем. Справочник / Под ред. Посыпайко В.И. М.: Металлургия, 1977. Т. 1, 2.
Babel D., Tressaud A. // Inorganic Solid Fluorides. Chemistry and Physics / Ed. Hagenmuller P. Orlando: Academic Press, 1985. P. 77.
Massa W., Babel D. // Chem. Rev. 1988. V. 88. P. 275.
Leblanc M., Maisonneuve V., Tressaud A. // Chem. Rev. 2015. V. 115. P. 1191.
Mazej Z. // J. Fluorine Chem. 2023. V. 265. P. 110073.
Федоров П.П., Жмурова З.И., Бондарева О.С. и др. // Журн. неорган. химии. 1994. Т. 39. № 6. С. 1010.
Федоров П.П., Саттарова М.А., Спиридонов Ф.М., Соболев Б.П. // Журн. неорган. химии. 1987. Т. 32. № 1. С. 163.
Федоров П.П., Бучинская И.И., Бондарева О.С. и др. // Журн. неорган. химии. 1995. Т. 40. № 8. С. 1380.
Икрами Д.Д., Петров С.В., Федоров П.П. и др. // Журн. неорган. химии. 1984. Т. 29. № 4. С. 1062.
Икрами Д.Д., Федоров П.П., Лугинина А.А., Ольховая Л.А. // Журн. неорган. химии. 1985. Т. 30. № 5. С. 1261.
Fedorov P.P., Mayakova M.N., Maslov V.A. et al. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2017. V. 8. № 6. P. 830. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2017-8-6-830-834
Бучинская И.И., Федоров П.П. // Журн. неорган. химии. 1998. Т. 43. № 7. С. 1202.
Ольховая Л.А., Карпенко Г.А., Икрами Д.Д., Федоров П.П. // Журн. неорган. химии. 1991. Т. 36. № 11. С. 2919.
Sobolev B.P., Seiranian K.B., Garashina L.S., Fedorov P.P. // J. Solid State Chem. 1979. V. 28. № 1. P. 51. https://doi.org/10.1016/0022-4596(79)90057-4
Fedorov P.P., Alexandrov A.A., Voronov V.V. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2021. V. 104. № 6. P. 2836. https://doi.org/10.1111/jace.17666
Федоров П.П., Бучинская И.И. // Успехи химии. 2012. Т. 81. № 1. С. 1. https://doi.org/10.1070/RC2012v081n01ABEH004207
Кувакин М.А., Новикова З.М. // Журн. неорган. химии. 1973. Т. 18. С. 1356.
Roy R. // J. Am. Ceram. Soc. 1954. V. 37. № 12. P. 581.
Schrama A.H.M. // Physica. 1973. V. 68. P. 279.
Kerbe W., Weil M., Kubel F., Hagemann H. // Mater. Res. Bull. 2004. V. 39. P. 343.
Recker K., Wallrafen F., Haussűhl S. // J. Cryst. Growth. 1974. V. 26. P. 97.
Donaldson J.D., Senior B.J. // J. Chem. Soc. 1967. V. A11. P. 1821.
Икрами Д.Д., Кузнецова Н.И., Балашова О.И. // Тез. докл. IХ Всесоюз. симп. по химии неорганических фторидов. Череповец, 1990. С. 149.
Portier J., Tressaud A., Menil F. et al. // J. Solid State Chem. 1969. V. 1. P. 100.
Комиссарова Л.Н., Покровский Б.И. // Докл. АН СССР. 1963. Т. 149. С. 599.
Cretenet J.-C. // Rev. Chim. Miner. 1973. V. 10. P. 399.
Островская Т.В., Аминова С.А. // Журн. неорган. химии. 1970. Т. 15. С. 657.
Müller B.G. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1987. V. 555. P. 57.
Костюков А.А., Карпов А.Б. // Тр. Ленинградского политехн. ин-та. 1957. № 188. С. 588.
Введенский В.Д., Страшко Н.Б., Тетерин Г.А., Семин Е.Г. // Тез. докл. VII Всесоюз. симп. по химии неорганических фторидов. Душанбе, 1984. С. 81.
Weil M., Werner F. // Monatsh. Chem. 2001. P. 769.
Bandemehr J., Baumann D., Seibald M. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2021. P. 3861. https://doi.org/10.1002/ejic.202100576
Reinen D., Steffens F. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1978. V. 441. P. 63.
Chassaing J., Bizot D., Montail C. // Rev. Chim. Miner. 1983. V. 20. P. 753.
Mazej Z. // J. Fluorine Chem. 2004. V. 125. P. 1723.
Попов А.И., Вальковский М.Д., Суховерхов В.Ф. // Журн. неорган. химии. 1990. Т. 35. № 11. С. 2831.
Samouel M., Salle P., Dixuier J., Plurieu P. // C.R. Acad. Sci. 1972. V. C274. P. 955.
Gantar D., Leban I., Frlec B., Holloway J.H. // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1987. P. 2379.
Montail C., Chassaing J. // Rev. Chim. Miner. 1979. V. 16. P. 104.
Раков Е.Г., Федоров Г.Г., Судариков Б.Н. // Тез. докл. III Всесоюз. симп. по химии неорганических фторидов. Одесса, 1972. С. 98.
Матейко З.А., Бухалова Г.А. // Журн. неорган. химии. 1962. Т. 7. № 1. С. 165.
Бережная В.Т., Бухалова Г.А. // Журн. неорган. химии. 1967. Т. 12. С. 2179.
Бережная В.Т., Бухалова Г.А. // Журн. неорган. химии. 1960. Т. 5. № 9. С. 2061.
Безносиков Б.В. // Кристаллография. 1978. Т. 23. № 1. С. 113.
Nafziger R.H. // J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. № 9. P. 467.
Каримов Д.Н., Бучинская И.И., Сорокин Н.И. // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. С. 534.
Müller B., Hoppe R. // Mater. Res. Bull. 1972. V. 7. P. 1297.
Dumora D., Ravez J., Hagenmuller P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1970. V. 4. P. 1301.
Dumora D., Ravez J., Hagenmuller P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1971. V. 6. P. 2010.
Denes G., Pannetier J., Lucas J. // C.R. Acad. Sci. 1975. V. C280. № 12. P. 831.
Ravez J., De Pape R., Hagenmuller P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1967. № 11. P. 4375.
Федоров П.П. // Журн. неорган. химии. 2012. Т. 57. № 7. С. 1033. https://doi.org/10.1134/S003602361207011X
Sobolev B.P., Seiranian K.B. // J. Solid State Chem. 1981. V. 39. P. 17.
Sobolev B.P. The Rare Earth Trifluorides. P. 1. The High-temperature Chemistry of the Rare Earth Trifluorides. Institut d’Estudis Catalans, Barcelona, 2000.
Ravez J., Hagenmuller P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1971. № 10. P. 3452.
Grannec J., Ravez J. // C.R. Acad. Sci. 1970. V. C270. P. 2059.
Ravez J., Grannec J., Portier J. // Rev. Chim. Miner. 1971. V. 8. P. 131.
Ravez J., Hagenmuller P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1967. № 7. P. 2545.
Von der Mühll R., Ravez J. // Rev. Chim. Miner. 1974. V. 11. P. 652.
Ravez J., Grannec J., von der Muhll R. // C.R. Acad. Sci. 1971. V. C272. № 11. P. 1042.
Ravez J., Vassiliadis M., Hagenmuller P. // C.R. Acad. Sci. 1969. V. C262. P. 1876.
Cretenet J.-C. // C.R. Acad. Sci. 1969. V. C268. P. 945.
Ravez J., Viollet J., De Pape R., Hagenmuller P. // Bull. Soc. Chim. Fr. 1967. № 4. P. 1325.
Бреусов О.Н., Трапп Г., Новоселова А.В., Симанов Ю.П. // Журн. неорган. химии. 1959. Т. 4. № 3. С. 671.
Fouassier C., Latourrette B., Portier J., Hagenmuller P. // Mater. Res. Bull. 1976. V. 11. № 8. P. 933.
De Pape R., Ravez J. // C.R. Acad. Sci. 1962. V. 254. P. 4171.
Gravereau P., Mirambet C., Fournes L. et al. // Acta Crystallogr., Sect. C. 1990. V. 46. № 12. P. 2294.
Fleischer T., Hoppe R. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1982. V. 490. P. 121.
Hoppe R. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1981. V. 20. P. 63.
Largeau E., El-Ghozi M. // J. Fluorine Chem. 1998. V. 89. P. 223.
Ravez J., Vassiliadis M., Muhll R., Hagenmuller P. // Rev. Chim. Miner. 1970. V. 7. P. 967.
Feldner K., Hoppe R. // Rev. Chim. Miner. 1983. V. 20. № 3. P. 351.
Zachariasen W.H. // Acta Crystallogr. 1949. V. 2. P. 388.
Keller C., Salzer M. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1967. V. 29. P. 2925.
Ратникова И.Д., Коренев Ю.М., Новоселова А.В. // Журн. неорган. химии. 1980. V. 25. P. 816.
Laval J.P. // J. Solid State Chem. 2022. V. 309. P. 122962.
Chassaing J., Montail C., Bizot D. // J. Solid State Chem. 1982. V. 43. № 3. P. 327.
Frlec B., Gantar D., Holloway J.H. // J. Fluorine Chem. 1982. V. 19. P. 485.
Bunic T., Tramsek M., Goreshnik E. et al. // Solid State Sci. 2007. V. 9. P. 88.
Федоров П.П. // Кристаллография. 1997. Т. 42. № 6. С. 1141.
Федоров П.П. // Неорган. материалы. 1997. Т. 33. № 12. С. 1415.