SYNTHESIS OF LEAD TUNGSTATE IN MELTS OF THE SYSTEM (Li2WO4–Na2WO4)evt–PbSO4

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The structure of the crystallization surface of the system (Li, Na), Pb // SO4, WO4 has been studied in a wide concentration and temperature range in order to identify compositions with optimal physicochemical parameters that can be used as the basis for the synthesis of highly dispersed lead tungstate with high yield and purity. The system (Li2WO4–Na2WO4)evt–PbSO4, which is a diagonal section of the system (Li, Na), Pb // SO4, WO4, was chosen as a working system for solving the task set in the work. For the first time, the concept of a “complex component” is used in the work, which is a mixture of lithium and sodium tungstates, as well as lithium and sodium sulfates at the vertices of the square of compositions. The complex components are eutectic compositions of the corresponding lithium tungstates, sodium and their sulfates. This approach to the study of the “resulting” triple mutual system (Li, Na), Pb // SO4, WO4 on the vertices of which complex components are located allowed us to take advantage of the noticeable differences between the studied system and the original triple mutual systems Li, Pb // SO4, WO4 and Na, Pb // SO4, WO4. It is shown that the studied system (Li, Na), Pb // SO4, WO4 has a number of advantages both in terms of melting temperatures of the eutectic mixture on the side of Li2,Na2(WO4)2–Li2,Na2(SO4)2, and in terms of the shift of the line of joint crystallization of phases, which leads to a noticeable increase in the crystallization surface lead tungstate. In this regard, before proceeding to the production of lead tungstate, we estimated the thermodynamic probability of the reaction underlying the synthesis of lead tungstate on the basis of the Temkin-Schwarzman method and the Van’t-Hoff isotherm equation of chemical reactions. Calculations have shown that all metabolic processes proceed with high negative Gibbs energies. The obtained samples of lead tungstate were analyzed by the X-ray phase analysis method on the X-ray diffractometer Dron-6, and their dispersion was determined on the Fritsch Analysette 22 Nanotek Plus laser particle analyzer. The presented results of a theoretical analysis of the possibility of implementing a method for synthesizing lead tungstate in melts of the (Li2WO4–Na2WO4)evt–PbSO4 system and experimental material for its implementation can become the basis for the development of technology for obtaining highly dispersed lead tungstate powders.

About the authors

Z. A. Cherkesov

Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekova

Author for correspondence.
Email: cherkesovz@mail.ru
Russia, Nalchik

Kh. B. Kushkhov

Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekova

Email: cherkesovz@mail.ru
Russia, Nalchik

A. A. Kyarov

Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekova

Email: cherkesovz@mail.ru
Russia, Nalchik

References

  1. ECAL CMS Technical Design Report “Electromagnetic calorimeter”, 1997.
  2. ALICE Technical Proposal, CERN/LHC 95–71. 1995.
  3. Burachis S.F., Belogolovskij S.Ya., Elizarov S.V. Osobennosti polucheniya kristallov vol’framata svinca dlya proekta CERN ALICE [Peculiarities of production of lead tungstate crystals for the CERN ALICE project] // Poverhnost’. Rentgenovskie sinhrotronnye i nejtronnye issledovaniya. 2002. № 2. P. 5–9. [In Russian].
  4. Kamennikov V.T., Gromov O.G., Kuz’mina A.P., Lokshin E.P., Savel’ev Yu.A., Burachis S.F. Sintez vol’framata svinca, i ego regeneraciya iz othodov proizvodstva monokristallov [Synthesis of lead tungstate and its regeneration from monocrystal production wastes] // Neorgan. materialy. 2006. 42. № 5. P. 603–610. [In Russian].
  5. Shurdumov G.K., Shurdumov B.K., Baragunova L.H. Svinec (II) vol’framovokislyj, himicheski chistyj [Lead(II) tungsten, chemically pure]. TU 6-09-40-393-84. [In Russian].
  6. Mohosoev M.V., Alekseev F.P., Lucyk V.I. Diagrammy sostoyaniya molibdatnyh i vol’framatnyh system [State diagrams of molybdate and tungstate systems]. Novosibirsk: Nauka, 1978. [In Russian].
  7. Grigor’eva L.F. Diagrammy sostoyaniya sistem tugoplavkih oksidov. № 5. Dvojnye sistemy. [Diagrams of the state of systems of refractory oxides. № 5. Double systems]. L.: Nauka, 1988. [In Russian].
  8. Shurdumov G.K., Shurdumov B.K., Hokonova T.N. Fizika i himiya perspektivnyh materialov [Physics and chemistry of advanced materials]. Nal’chik: Kab.-Balk. un-t. 1998. P. 45–53. [In Russian].
  9. Gerasimenko Yu.V., Logacheva V.A., Khavin A.M. Sintez i opticheskie svojstva plenok PbWO4 [Synthesis and optical properties of PbWO4 films] // Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granicy. 2011. 13. № 2. P. 150–154. [In Russian].
  10. Schen Y., Zhanq Y., Chen Y., Li Sh., Zhanq Q., Xi A. A novel biological strategy for morpholoqy control of PbWO4 crystals in tomato extract // Colloude Surfaces. B. 2011. 83. № 2. Р. 284–290.
  11. Gerasimenko Yu.V., Logacheva V.A., Zaitsev S.V., Khavin A.M. Sintez i struktura plenok PbWO4 [Synthesis and structure of PbWO4 films] // Neorgan. materialy. 2012. 48. №3. P. 355–360. [In Russian].
  12. Tang H., Wu Q., Yang X., Yang B, Li Ch. // Crist. Res Technol. 2010. https://doi.org/10.1002/crat.201000307
  13. Xu J., Zhang J., Qian J. Fabrication lead tungstate microcristals on a lead surface at room temperature // J. Alloys Compounds. 2010. 503. № 1. P. 248–252.
  14. Wang G., Hao Ch., Zhang Y. Microwave – assisted syntesis and characterization of luminecent lead tungstate microcrystals // Matter Lett. 2008. 62. № 17–18. P. 3163–3166.
  15. Rozancev A.V., Radio S.V., Belousova E.E., Velichko V.P. Vzaimodejstvie nitrata svinca s podkislennym vodnym rastvorom vol’framata natriya [Interaction of lead nitrate with an acidified aqueous solution of sodium tungstate] // Voprosy himii i himicheskoj tekhnologii. 2008. № 6. P. 111–116. [In Russian].
  16. Denisov A.V., Punin Yu.O., Gabrilyan V.T., Grunskij O.S. Fizicheskie i fiziko-himicheskie processy, soprovozhdayushchie sintez shihty, vyrashchivanie i otzhig PbMoO4 v razlichnyh sredah. Morfologicheskoe “skruchivanie” kristallov PbMoO4 i PbWO4 pri vyrashchivanii metodom Chohral’skogo [Physical and physico-chemical processes accompanying charge synthesis, growth and annealing of PbMoO4 in various media. Morphological “twisting” of PbMoO4 and PbWO4 crystals during growth by the Czochralski method] //Kristallografiya. 2006. 51. № 4. P. 745–747. [In Russian].
  17. Shurdumov G.K. Razrabotka racional’nogo sposoba sinteza nanokristallicheskogo vol’framata svinca v rasplavah sistemy [KNO3–NaNO3–Pb(NO3)2]evt–Na2WO4 (K, Na, Pb // NO3, WO4) [Development of a rational method for the synthesis of nanocrystalline lead tungstate in melts of the [KNO3–NaNO3–Pb(NO3)2]eut system – Na2WO4 (K, Na, Pb // NO3, WO4)] // Neorgan. materialy. 2015. 51. № 9. P. 1–6. [In Russian].
  18. Karyakin N.V., Osnovy himicheskoj termodinamiki [Fundamentals of chemical thermodynamics]. M.: Publishing Center “Akademiya”. 2003. [In Russian].
  19. Belyaev I.N. Obmennoe razlozhenie vo vzaimnoj sisteme iz sul’fatov i vol’framatov natriya i svinca [Exchange decomposition in a mutual system of sulfates and tungstates of sodium and lead] // Zhurn. obshchej himii. 1952. 22. P. 1746–1749. [In Russian].
  20. Belyaev I.N. Obmennoe razlozhenie vo vzaimnoj sisteme iz sul’fatov i vol’framatov litiya i svinca [Exchange decomposition in a mutual system of sulfates and tungstates of lithium and lead] // Zhurn. obshchej himii. 1955. 25. P. 230–234. [In Russian].
  21. Buzdov K.A., Shurdumov G.K., Kuzamyshev V.M., Shustov G.B. Termicheskij (termograficheskij) analiz [Thermal (thermographic) analysis]. Nal’chik: Kab.-Balk. un-t, 2013. [In Russian].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (299KB)
3.

Download (66KB)
4.

Download (67KB)
5.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 З.А. Черкесов, Х.Б. Кушхов, А.А. Кяров

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».