Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск

Химическая термодинамика и расчет параметров ионных равновесий индия(III) в перхлоратных, хлоридных и сульфатных водных растворах

https://doi.org/10.32362/2410-6593-2019-14-3-5-32

Полный текст:

Аннотация

В статье рассмотрена проблема описания зависимости коэффициентов активностей комплексных ионов индия(III) и соответствующих концентрационных констант образования от состава водных растворов. Для расчета ионных взаимодействий комплексов предложена модель Бренстеда-Гуггенгейма-Скэтчарда (теория специфических межионньх взаимодействий, SIT), базирующаяся на расширенном полуэмпирическом уравнении Дебая-Хюккеля в третьем приближении. С использованием SIT осуществима проверка на сопоставимость и согласованность данных по константам образования комплексов в различных фоновых электролитах Приведен обзор базовых коэффициентов специфического взаимодействия (КСВ). Показано, что постоянство этих коэффициентов допустимо в определенных диапазонах ионной силы, в противном случае требуется использование двухпараметровых приближений. Классическая модель SIT модифицирована введением параметров смешения (КСВ ионов одного знака заряда). На основе численного критического анализа доступных литературных экспериментальных данных с применением SIT рассчитаны термодинамические константы образования (устойчивости) хлороаква-, сульфатоаквакомплексов и константы гидролиза индия(III), а также соответствующие коэффициенты специфических м.ежионных взаимодействий (парам.етры «неидеальности») в кислых водных растворах (pH < 5.5) при температуре 20-25 C. В соответствии с эмпирическим подходом Чиаватты разделены коэффициенты катионных и анионных частей комплексов в КСВ. На основании литературных данных сделан вывод, что различия «термодинамических» констант комплексообразования могут быть вызваны как доказанными методологическими или расчетными ошибками, когда пренебрегают существенным изменением коэффициентов активностей в серии экспериментов или различными конкурентными ионными равновесиями, так и неточностями методов экстраполяции, ошибочными расчетами формального и стандартного потенциалов восстановления катионов индия(III). Исключением является альтернативная процедура нелинейной регрессии Баэса-Месмера, которую нельзя считать неадекватной. Результаты работы могут быть использованы для моделирования состояния индия(III) в различных водных растворах, для изучения комплексообразования ионов индия(III) и других металлов или предсказания их электрохимического и геохимического поведения.

Об авторе

С. А. Ухов
АО «Восход» - КРЛЗ (Калужский радиоламповый завод)
Россия

Ухов Станислав Анатольевич - инженер физико-химик, внештатный сотрудник/

248009, Калуга, Грабцевское шоссе, д. 43



Список литературы

1. Ashworth C., Frisch G. Complexation equilibria of indium in aqueous chloride, sulfate and nitrate solutions: an electrochemical investigation. J. Solut. Chem. 2017; 46(9-10):1928-1940. https://doi.org/10.1007/s10953-017-0675-y

2. Tehrani M.H., Companys E., Dago A., Puy J., Galceran J. Free indium concentration determined with AGNES. Science of the Total Environment. 2018; 612:269-275. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.200

3. Deferm C., Onghena B., Vander Hoogerstraete T., Banerjee D., Luyten J., Oosterhof H., Fransaer J., Binnemans K. Speciation of indium(III) chloro complexes in the solvent extraction process from chloride aqueous solutions to ionic liquids. Dalton Trans. 2017; 46(13):4412-4421. https://doi.org/10.1039/C7DT00618G

4. Тимофеев К.Л., Мальцев Г.И., Усольцев А.В., На-бойченко С.С. Сорбционная технология извлечения индия из растворов цинкового производства // Известия вузов. Цветная металлургия. 2017. № 2. С. 43-50. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-2-43-50

5. Иванова В.Ю., Чевела В.В., Безрядин С.Г. Комплексообразование индия(III) с лимонной кислотой в водном растворе // Известия Академии наук. Серия химическая. 2015. № 8. С. 1842-1849.

6. Алексеев В.Г., Мясникова Е.Н., Никольский В.М. Константы гидролиза ионов Al3+, Ga3+ и In3+ в 0.1 М растворе KNO3 // Журн. неорган. химии. 2014. Т 59. № 1. С. 95-98. https://doi.org/10.7868/S0044457X14010036

7. Narita H., Tanaka M., Shiwaku H., Okamoto Y., Suzuki S., Ikeda-Ohno A., Yaita T. Structural properties of the inner coordination sphere of indium chloride complexes in organic and aqueous solutions. Dalton Trans. 2014; 43(4):1630-1635. https://doi.org/10.1039/C3DT52474D

8. Туленин С.С., Бахтеев С.А., Юсупов Р.А., Маскаева Л.Н., Марков В.Ф. Диаграммы образования пленок In2S3 и In2Se3 на ситалле в реакциях осаждения по данным потенциометрического титрования // Журн. физич. химии. 2013. Т 87. № 10. С. 1791-1797. https://doi.org/10.7868/S0044453713100257

9. Сергеева А.В., Наумов А.В., Семенов В.Н. Влияние комплексообразования в растворах InCl3 - тиокарбамид на осаждение пиролитических слоев сульфида индия // Вестник ВГУ Серия: химия, биология, фармация. 2008. № 1. С. 41-46.

10. Kebede T., Sailaja B.B.V., Rao G.N., Rao M.S.P. Chemical speciation of oxalato complexes of indium(III). Chem. Spec. Bioavail. 2010; 22(4):241-246. https://doi.org/10.3184/095422910X12893270562562

11. Lee Man-Seung, Oh Young-Joo. Analysis of ionic equilibria and electrowinning of indium from chloride solution. Scand. J. Metall. 2004; 33(5):279-285. https://doi.org/10.1111/j.1600-0692.2004.00693.x

12. Fan Shujuan, Jia Qiong, Song Naizhong, Su Riyan, Liao Wuping. Synergistic extraction study of indium from chloride medium by mixtures of sec-nonylphenoxy acetic acid and trialkyl amine. Separat. Purificat. Technology. 2010; 75(1):76-80. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2010.07.015

13. Радионов Б., Мальцев Г. Индий в водных растворах. Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2014. 352 с.

14. Brown P.L., Ekberg C. Hydrolysis of Metal Ions. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016. 917 p.

15. Миронов В.Е., Федоров В.А., Исаев И.Д. Образование слабых комплексов ионами металлов в водных растворах // Успехи химии. 1991. Т. 60. № 6. С. 1128-1154.

16. Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. / Отв ред. В.Н. Шарапов. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. 287 с.

17. Sato T. Liquid-liquid extraction of trivalent gallium, indium and thallium from hydrochloric acid solutions by trioctyl phosphine oxide. Shigen-to-Sozai. 1996; 112(2):123-128. https://doi.org/10.2473/shigentosozai.112.123

18. Schufle J.A., Stubbs M.F., Witman R.E. A study of indium(III) chloride complexes by polarographic methods. J. Amer. Chem. Soc. 1951; 73(3):1013-1015. https://doi.org/10.1021/ja01147a038

19. Maydan D., Marcus Y. Anion exchange of metal complexes. X. The indium-chloride system. Comparison of resin and liquid anion exchange. J. Phys. Chem. 1963; 67(5):987-990. https://doi.org/10.1021/j100799a010

20. Popov K., Pletnev I., Wanner H., Vendilo A. Stability constants data sourses. Reliability. Algorithms and a software for the data verification. Proceed. of the First Int. Proficiency Testing Conf. 1st PT-CONF. 11-13 October 2007, Sinaia, Romania. P. 324-334.

21. Seward T.M., Henderson C.M.B., Charnock J.M. Indium(III) chloride complexing and solvation in hydrothermal solutions to 350°C: an EXAFS study. Chem. Geol. 2000; 167(1-2):117-127. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(99)00204-1

22. Васильев В.П. Термодинамические свойства растворов электролитов: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1982. 320 c.

23. Питцер К.С. Термодинамическая модель плотных водных растворов // В кн.: Термодинамическое моделирование в геологии: минералы, флюиды и расплавы / Под ред. И Кармайкла и Х. Ойгстера. Пер. с англ. М.: Мир, 1992. С. 110-153.

24. Pitzer K.S., Roy R.N., Wang P. Thermodynamics of the system InCl3-HCl-H2O at 25 °C. J. Phys. Chem. B. 1997; 101(20):4120-4126. https://doi.org/10.1021/jp964026h

25. Gonzalez-Davila M., Santana-Casiano J.M., Millero F.J. Use of Pitzer equations to examine the formation of mercury(II) hydroxide and chloride complexes in NaClO4 media. Aquat. Geochem. 2007; 13(4):339-355. https://doi.org/10.1007/s10498-007-9023-y

26. Belaustegi Y, Olazabal M.A., Madariaga J.M. Development of a modified Bromley’s methodology for the estimation of ionic media effects on solution equilibria. Part 4. The chemical model of Fe(III) with the halide ligands in aqueous solution at 25 °C. Fluid Phase Equilibria. 1999; 155(1):21-31. https://doi.org/10.1016/S0378-3812(98)00459-2

27. Ciavatta L. The specific interaction theory in evaluating ionic equilibria. Ann. Chim. (Rome). 1980; 70(11-12):551-567.

28. Ciavatta L. The specific interaction theory in equilibrium analysis. Some empirical rules for estimating interaction coefficients of metal ion complexes. Ann. Chim. (Rome). 1990; 80(5-6):255-263.

29. Wang M., Zhang Y., Muhammed M. Critical evaluation of thermodynamics of complex formation of metal ions in aqueous solutions. I. A description of evaluation methods. Hydrometallurgy. 1997; 45(1-2):21-36. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(96)00072-2

30. Grenthe I., Fuger J., Konings R.J.M., Lemire R.J., Muller A.B., Nguyen-Trung C., Wanner H. Chemical thermodynamics of uranium. Eds. H. Wanner, I. Forest; 1. Chemical thermodynamics. OECD NEA. Amsterdam: Elsevier Science Publ., 1992. 715 p.

31. Sukhno I.V., Buzko V.Yu., Pettit L.D. Ionic Strength Corrections using Specific Interaction Theory (SIT). Version 2.0. (2004). / Academic Software, UK. Copyright © IUPAC. http://www.acadsoft.co.uk/

32. Pivovarov S. Modeling of ionic equilibria of trace metals (Cu2+, Zn2+, Cd2+) in concentrated aqueous electrolyte solutions at 25 °C. J. Colloid Interface Sci. 2005; 291(2):421-432. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2005.05.019

33. Ухов С.А., Букин В.И. Моделирование состояния индия(III) в водных растворах // Научная сессия МИФИ -2006. (23-27 января 2006 г, Москва). Сб. науч. трудов в 16-ти томах. Т. 9. Физическая химия растворов. М.: МИФИ, 2006. С. 185-186.

34. Ухов С.А., Букин В.И. Корректировка и расчет констант образования комплексов микроэлементов // Материалы Междунар. объединенной конф. (V конференция «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии». 16-20 сентября 2013 г., г Плёс, Ивановская обл. Иваново: Институт химии растворов им. Г. А. Крестова РАН, 2013. С. 53.

35. Powell K.J., Brown P.L., Byrne R.H., Gajda T., Hefter G., Leuz A.-K., Sjoberg S., Wanner H. Chemical speciation of environmentally significant metals with inorganic ligands. Part 4: The Cd2+ + OH-, Cl-, CO32-, SO42-, and PO43- systems (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. 2011; 83(5):1163-1214. https://doi.org/10.1351/PAC-REP-10-08-09

36. Powell K.J., Brown P.L., Byrne R.H., Gajda T., Hefter G., Leuz A.-K., Sjoberg S., Wanner H. Chemical speciation of environmentally significant metals with inorganic ligands. Part 5: The Zn2+ + OH-, Cl-, CO32-, SO42-, and PO43- systems (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. 2013; 85(12):2249-2311. https://doi.org/10.1351/PAC-REP-13-06-03

37. Бузько В.Ю., Сухно И.В., Климова В.А., Дубровин С.В. Модификация теории специфических межионных взаимодействий Бренстеда - Гуггенгейма - Скетчарда (SIT) для прогнозирования констант ионных равновесий в многокомпонентных электролитных системах // IV Все-рос. конф. молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии». Тезисы докладов. 23-25 июня 2003 г, Саратов. 2003. С. 12.

38. Миронов И.В. Влияние среды и комплексообразование в растворах электролитов. / Отв. ред. В.И. Беле-ванцев. Новосибирск: ИНХ СО РАН, 2003. 239 с.

39. Рабинович В.А. Термодинамическая активность ионов в растворах электролитов. Л.: Химия, 1985. 176 с.

40. Zarubin D.P. The nature of single-ion activity coefficients calculated from potentiometric measurements on cells with liquid junctions. J. Chem. Thermodynamics. 2011; 43(8):1135-1152. https://doi.org/10.1016/jjct.2011.02.022

41. Ионов В.П. Коэффициенты активности электролитов в водных растворах и гидратация ионных ассоциа-тов // В кн.: Теория и практика экстракционных методов. / Отв. ред. И.П. Алимарин, В.В. Багреев. М.: Наука, 1985. С. 40-62.

42. Бек М., Надьпал И. Исследование комплексообразования новейшими методами / Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 413 с.

43. Grenthe I., Mompean F., Spahiu K., Wanner H. TdB-2. Guidelines for the extrapolation to zero ionic strength. Version of 18 June 2013. Issy-les-Moulineaux, France: OECD NEA, 2013. 78 p.

44. Grenthe I., Plyasunov A.V., Spahiu K. Estimations of medium effects on thermodynamic data. In: Modelling in aquatic chemistry. Eds. I. Grenthe and I. Puigdomenech. Paris: OECD NEA Publications, 1997. P 325-426.

45. May P.M., Rowland D., Murray K. JESS (Joint Expert Speciation System) Parent Database. Version 8.6. Murdoch University, Australia. JESS copyright © 1985-2017. http://jess. murdoch.edu.au/

46. Ciavatta L., De Tommaso G., Iuliano M. On the formation of iron(III) hydroxo acetate complexes. Ann. Chim. (Rome). 2001; 91(5-6):245-254.

47. Ciavatta L., De Tommaso G., Iuliano M. On the hydrolysis of the dioxouranium(VI) ion in sulfate solutions. Ann. Chim. (Rome). 2003; 93(3):281-290.

48. Pitzer K.S., Silvester L.F. Thermodynamics of electrolytes. 11. Properties of 3:2, 4:2 and other high-valence types. J. Phys. Chem. 1978; 82(11):1239-1242. https://esholarship.org/uc/item/1667v8j6

49. Roy R.N., Roy L.N., Gregory D., Kuhler K., Ashkenazy S., Kiefer S., Pitzer K.S. Thermodynamics of the In|In+3 electrode in HCl + InCl3 solutions. J. Solut. Chem. 2007; 36(11-12):1669-1677. https://doi.org/10.1007/s10953-007-9210-x

50. Baes C.F. Jr., Mesmer R.E. The hydrolysis of cations. New York: John Wiley and Sons, 1976. 489 p.

51. Neher-Neumann E. The liquid junction potential in potentiometric titrations. VII. On emf titrations proposed for the determination of some interaction coefficients. J. Solut. Chem. 2003; 32(7):645-662. https://doi.org/10.1023/A:1026348523861

52. Lemire R.J., Berner U., Musikas C., Palmer D.A., Taylor P., Tochiyama O. Chemical Thermodynamics of Iron. Part 1. V. 13a of Chemical thermodynamics. Paris: OECD Publ., 2013. 1082 p.

53. Bretti C., Foti C., Sammartano S. A new approach in the use of SIT in determining the dependence on ionic strength of activity coefficients. Application to some chloride salts of interest in the speciation of natural fluids. Chem. Spec. Bioavail. 2004; 16(3):105-110. https://doi.org/10.3184/095422904782775036

54. Bretti C., Foti C., Porcino N., Sammartano S. SIT parameters for 1:1 electrolytes and correlation with Pitzer coefficients. J. Solut. Chem. 2006; 35(10):1401-1415. https://doi.org/10.1007/s10953-006-9068-3

55. Crea F., Foti C., De Stefano C., Sammartano S. SIT parameters for 1:2 electrolytes and correlation with Pitzer coefficients. Ann. Chim. (Rome). 2007; 97(1-2):85-95. https://doi.org/10.1002/adic.200690088

56. Giffaut E., Vitorge P., Capdevila H. Adjustment of activity coefficients as a function of changes in temperature, using the specific interaction theory. J. Alloys Comp. 1994; 213/214:278-285. https://doi.org/10.1016/0925-8388(94)90916-4

57. Plyasunov A.V., Popova E.S. Temperature dependence of the parameter of the SIT model for activity coefficients of 1:1 electrolytes. J. Solut. Chem. 2013; 42(6):1320-1335. https://doi.org/10.1007/s10953-013-0029-3

58. Xiong Yongliang. Estimation of medium effects on equilibrium constants in moderate and high ionic strength solutions at elevated temperatures by using specific interaction theory (SIT): Interaction coefficients involving Cl", OH- and Ac- up to 200°C and 400 bars. Geochem. Trans. 2006; 7(4):19 p. https://doi.org/10.1186/1467-4866-7-4

59. Ciavatta L., De Tommaso G., Iuliano M. Stability constants of iron(II) sulfate complexes. Ann. Chim. (Rome). 2002; 92(5-6):513-520.

60. Ferri D., Salvatore F., Vasca E., Miranda R. Complex formation equilibria at high ligand concentration: indium(III) -chloride complexes. Ann. Chim. (Rome). 1994; 84(3/4):141-148.

61. Vasca E., Ferri D., Manfredi C., Torello L., Fontanella C., Caruso T., Orm S. Complex formation equilibria in the binary Zn2+ - oxalate and In3+ - oxalate systems. Dalton Trans. 2003(13): 2698-2703. https://doi.org/10.1039/B303202G

62. Очков В.Ф. Mathcad PLUS 6.0 для студентов и инженеров. М.: КомпьютерПресс, 1996. 238 с.

63. Нарышкин Д.Г, Осина М.А., Очков В.Ф. Равновесия в растворах электролитов. Расчеты с Mathcad: Учебное пособие. СПб.: Лань, 2018. 180 с.

64. Sipos P. Application of the Specific Ion Interaction Theory (SIT) for the ionic products of aqueous electrolyte solutions of very high concentrations. J. Molecular Liquids. 2008; 143(1):13-16. https://doi.org/10.1016/).molliq.2008.04.003

65. Турьян Я.И., Тихонова И.А., Стрижов Н.К. Стандартный и формальные потенциалы системы акваионы ин-дия(III)-амальгама индия // Журн. общ. химии. 1982. Т. 52. № 8. С. 1710-1717.

66. Tokoro R., Bertotti M., Angnes L. Polarographic studies of indium(III) in aqueous medium of sodium azide. Can. J. Chem. 1995; 73(2):232-240. https://doi.org/10.1139/v95-032

67. Schnoor R. The influence of liquid junction potentials on potentiometric determination of the activity coefficient of In3+ ion in concentrated aqueous perchlorate solutions. Z. Phys. Chemie. 1989; 270(1):1169-1176. https://doi.org/10.1515/zpch-1989-270146

68. Хьюи Дж. Неорганическая химия. Строение вещества и реакционная способность. / Пер. с англ. Под ред. Б.Д. Степина, РА. Лидина. М.: Химия, 1987. 696 с.

69. Biedermann G., Glasser J. Calculation of equilibrium constants for some thallium(III) species in aqueous solutions containing different ionic media. Acta Chem. Scand. 1986; A40:331-334. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.40a-0331

70. Ciavatta L., Iuliano M. A potentiometric study of aluminum(III) phosphate complexes. Ann. Chim. (Rome). 1996; 86(1-2):1-17. URL: https://www.researchgate.net/publication/286593156

71. Aguilar M., de Pablo J., Valiente M., Hogfeldt E. On the extraction with long-chain amines. XXXV. Recalculation of the system In(III)-Cl--TOAH+. Estimates of the thermodynamic equilibrium constant for the extraction reaction and the ionic interaction coefficient between In3+ and Cl-. Chemica Scripta. 1986; 26(4):635-637.

72. Rodriguez de San Miguel E., Aguilar J.C., Rodriguez M.T.J., de Gyves J. Solvent extraction of Ga(III), Cd(II), Fe(III), Zn(II), Cu(II), and Pb(II) with ADOGEN 364 dissolved in kerosene from 1-4 mol dm-3 HCl media. Hydrometallurgy. 2000; 57(2):151-165. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00111-0

73. Головнев Н.Н. Образование фторидных комплексов Si(IV) и Ge(IV) в разбавленных водных растворах // Вестник Красноярского ГУ 2003. Серия «Естеств. науки». № 2. С. 88-95. URL: http://old.lib.sfu-kras.ru/socvest/2003-2/0061268.pdf

74. Grenthe I. Equilibrium analysis, the ionic medium method and activity factors. In: Chemistry of Marine Water and Sediments. Eds. A. Gianguzza, E. Pelizzetti, S. Sammartano. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2002. P.: 263-282.

75. Робинсон Р, Стокс Р Растворы электролитов / Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. 646 с.

76. Макаров Е.Г. Mathcad: Учебный курс. СПб.: Питер, 2009. 384 с.

77. Tuck D.G. Critical evaluation of equilibrium constants in solution. Part A: Stability constants of metal complexes. Critical survey of stability constants of complexes of indium. Pure Appl. Chem. 1983; 55(9):1477-1528. https://doi.org/10.1351/pac198355091477

78. Шека И.А., Шека З.А. Галогениды индия и их координационные соединения / Отв. ред. Н.А. Костромина. Киев: Наукова думка, 1981. 300 с.

79. Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. М.: Атомиздат, 1979. 192 с.

80. Wood S.A., Samson I.M. The aqueous geochemistry of gallium, germanium, indium and scandium. Ore Geol. Rev. 2006; 28(1):57-102. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2003.06.002

81. Федоров П.И., Акчурин РХ. Индий. М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000. 276 с.

82. Smith R.M., Martell A.E., Motekaitis R.J. NIST Critically Selected Stability Constants of Metal Complexes. NIST Standard Reference Database 46. Version 8.0 for Windows (2004). National Institute of Standards and Technology, US Department of Commerce. Gaithersburg, MD. https://www.nist.gov/srd/nist46

83. Golinski M. Chemistry of aqueous solutions of indium. Wiad. Chem. 1973; 27(10):713-725. (in Polish)

84. Стрижов Н.К., Тихонова И.А. Анализ экстремальных зависимостей предельного каталитического тока от концентрации ионов индия(III) и хлорида // Журн. общ. химии. 1989. Т 59. № 6. С. 1221-1226.

85. Biedermann G., Ferri D. On the polynuclear hydrolysis of the indium ion; In3+. Acta Chem. Scand. 1982; A36(7):611-622.

86. De Poorter J., Thun H.P. Potentiometric study of some chloride complexes of Al3+, Ga3+, Y3+, La3+, Gd3+ and In3+ in aqueous sodium perchlorate solutions of unit ionic strength. Bull. Soc. Chim. Belg. 1997; 106(12):737-748.

87. Izatt R.M., Eatough D., Christensen J.J., Bartholomew C.H. Calorimetrically determined log K, AH°, and AS° values for the interaction of sulphate ion with several bi- and ter-valent metal ions. J. Chem. Soc. A. 1969(1):47-53. https://doi.org/10.1039/J19690000047

88. Celeda J., Tuck D.G. A densimetric study of indium(III) species in mineral acid solutions. J. Inorg. Nucl. Chem. 1974; 36(2):373-378. https://doi.org/10.1016/0022-1902(74)80026-6

89. Smirous F., Celeda J., Palek M. Contributions to the chemistry of highly concentrated aqueous electrolyte solutions. XXV Ionophoretic investigation of the association of Al3+, Sc3+, Ga3+ and In3+ ions in concentrated solutions of NaClO4 and LiCl. Collect. Czech. Chem. Communs. 1971; 36(12):3891-3899. https://doi.org/10.1135/cccc19713891

90. Hester R.E., Plane R.A., Walrafen G.E. Raman spectra of aqueous solutions of indium sulfate, nitrate, and perchlorate. J. Chem. Phys. 1963; 38(1):249-250. https://doi.org/10.1063/1.1733470

91. Rudolph W.W., Fischer D., Tomney M.R. and Pye C.C. Indium(III) hydration in aqueous solutions of perchlorate, nitrate and sulfate. Raman and infrared spectroscopic studies and ab-initio molecular orbital calculations of indium(III)-water clusters. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004; 6(22):5145-5155. https://doi.org/10.1002/chin.200507014

92. Давидьян А.Г., Кудрев А.Г, Мюнд Л.А., Хрипун М.К. Строение водных растворов перхлоратов металлов III группы по данным БИК-спектроскопии // Журн. общей химии. 2013. Т. 83. № 3. С. 359-367.

93. Шапник М.С., Зинкичева Т.Т., Назмутдинов Р.Р., Малючева О.И. Квантово-химическое изучение хлоро-комплексов индия(III) // Журн. неорган. химии. 1999. Т. 44. № 1. С. 83-89.

94. Petrosyants S.P., IlyukhinA.B. Indium(III) coordination compounds. Russ. J. Inorg. Chem. 2011; 56(13):2047-2069. https://doi.org/10.1134/S0036023611130055

95. Майничева Е.А., Герасько О.А., Федин В.П. Полиядерные аквакомплексы галлия (III) и индия (III) - супрамолекулярные аддукты с органическим макроциклическим кавитандом кукурбит[6]урилом // Вестник МИТХТ. 2006. Т. 1. № 6. С. 53-59.

96. Samsonenko D.G., Sokolov M.N., Virovets A.V, Pervukhina N.V, Fedin V.P. Isolation and structural characterization of new indium(III) aqua complexes: trans-[InCl2(H2O)4]+ and trans-[InCl4(H2O)2]- as supramolecular adducts with cucurbituril and related studies. Eur. J. Inorg. Chem. 2001(1):167-172. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/1099-0682%2820011%292001%3A1%3C167%3A%3AAID-EJIC167%3E3.0.CO%3B2-2

97. Cabaco M.I., Gaspar A.M., de Morais C.M., Alves Marques M. Structure of concentrated aqueous solutions of indium chloride and bromide. Modelling of the structure of electrolyte solutions. J. Phys.: Condens. Matter. 2000; 12(12):2623-2635. URL:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/12/12/305

98. Henderson W., Taylor M.J. An electrospray mass spectrometric investigation of gallium trihalide and indium trihalide solutions. Inorg. Chim. Acta. 1998; 277(1):26-30. https://doi.org/10.1016/S0020-1693(97)06091-X

99. Hardacre C., Murphy R.W., Seddon K.R., Srinivasan G., Swadzba-Kwasny M. Speciation of chlorometallate ionic liquids based on gallium(III) and indium(III). Aust. J. Chem. 2010; 63(5):845-848. https://doi.org/10.1071/CH10014

100. Apperley D.C., Hardacre C., Licence P., Murphy R.W., Plechkova N.V, Seddon K.R., Srinivasan G., Swadzba-Kwasny M., Villar-Garcia I.J. Speciation of chloroindate(III) ionic liquids. Dalton Trans. 2010; 39(37):8679-8687. http://dx.doi.org/10.1039/c0dt00497a

101. Caminiti R., Johansson G., Toth I. On the structures of polynuclear hydrolysis complexes of indium(III) in aqueous solution. Acta Chem. Scand. 1986; A40(7):435-440. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.40a-0435

102. Brown P.L., Ellis J., Sylva R.N. The hydrolysis of metal ions. Part 4. Indium(III). J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1982; (10):1911-1914. https://doi.org/10.1039/DT9820001911

103. Гордиенко В.И. pH-потенциометрическое определение состава гидроксокомплексов и констант гидролиза солей слабых оснований при высоких ионных силах. II. Продукты первой ступени гидролиза // Журн. общ. хим. 1974. Т. 44. № 4. С. 885-892.

104. Sillen L.G. Some recent results on hydrolytic equilibria. Pure Appl. Chem. 1968; 17(1):55-78. https://doi.org/10.1351/pac196817010055.

105. Туленин С., Маскаева Л., Марков В. Исследование химически осажденных тонких пленок CuInOxS(Se)1-x. Состав и структура. Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. 142 с.

106. Matsunaga S., Otaki T., Inoue Y., Mihara K., Nomiya K. Synthesis, structure, and characterization of In10-containing open-Wells-Dawson polyoxometalate. Inorganics. 2016; 4(2(16)): 10 p. https://doi.org/10.3390/inorganics4020016

107. Давыдов Ю.П., Давыдов Д.Ю. Формы нахождения металл-ионов (радионуклидов) в растворе. Минск: Беларуская навука, 2011. 302 с.

108. Neher-Neumann E. Advanced Potentiometry. Potentiometric Titrations and Their Systematic Errors. Heidelberg: Springer, 2009. 252 p.

109. Звонов А.А., Кощей Е.В., Лазарев Д.А., Кленина Т.И., Колесников А.А. Термодинамические характеристики реакций гидролиза ионов индия(III) // Материалы XVII Междунар. конф. по химической термодинамике в России RCCT-2009. 29 июня - 3 июля 2009 г, г. Казань). http://conf.kstu.ru/servlet/confcontent?id=8159

110. Ciavatta L., De Tommaso G., Iuliano M. On the complex formation equilibria between iron(III) and sulfate ions. Ann. Chim. (Rome). 2002; 92(7-8):661-668. https://www.pubfacts.com/detail/12185748/On-the-complex-formation-equilibria-between-iron-III-and-sulfate-ions

111. Ciavatta L., De Tommaso G., Iuliano M. Hydroxo sulfate complexes of iron(III) in solution. Ann. Chim. (Rome). 2002; 92(7-8):669-675. https://www.pubfacts.com/detail/12185749/Hydroxo-sulfate-complexes-of-iron-III-in-solution

112. Федоров В.А., Пашков Г. Л., Миронов В.Е. Термодинамика реакций образования сульфатных комплексов металлов в растворах // Тезисы докл. XIII Всесоюзной конференции по химической термодинамике и калориметрии / СТИ. Красноярск, 1991. Т. 1. С. 7-9.

113. Кочетков П.П., Егорова В.В., Глубоков Ю.М., Крылов А.В. Исследование отдельных стадий процесса экстракции In3+ методом квантово-химического моделирования. Стадия инициирования // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 4. С. 66-71.

114. Ricciu A., Secco F., Venturini M., Garrna B., Leal J.M. Kinetics of the interaction of indium(III) with 8-quinolinol-5-sulfonic acid and with sulfate. Chem. Eur. J.2001; 7(21):4613-4620. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/1521-3765%2820011105%297%3A21%3C4613%3A%3AAID-CHEM4613%3E3.0.CO%3B2-2

115. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. / Пер. с англ. М.: Мир, 1991. 536 с.

116. Комиссарова Л.Н. Неорганическая и аналитическая химия скандия. М.: Эдиториал УРСС, 2006. 512 с.

117. Макашев Ю.А., Миронов В.Е. Внешнесферные взаимодействия в растворах лабильных комплексных соединений // Успехи химии. 1980. Т. 49. № 7. С. 1188-1213.

118. Plyasunov A.V., Grenthe I. Extrapolation of enthalpies of reaction in electrolyte systems to infinite dilution. Acta Chem. Scand. 1996; 50(7):571-579. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.50-0571

119. Puigdomenech I., Rard J.A., Plyasunov A.V., Grenthe I. TDB-4. Temperature corrections to thermodynamic data and enthalpy calculations. Version of 8th October 1999. Issyles-Moulineaux, France: OECD Nuclear Energy Agency, 1999. 97 p.

120. Grenthe I., Puigdomenech I. Symbols, standards, and conventions. In: Modelling in aquatic chemistry. Eds. I. Grenthe and I. Puigdomenech. Paris: OECD NEA Publications, 1997. P. 35-67.

121. Pettit L.D. Aqueuos Solutions of Common Background Electrolytes (pK and solubility). Version 1.1. / ©L.D. Pettit, Academic Software.

122. Biedermann G., Li N.C., Yu J. Studies on the hydrolysis of metal ions. Part 34. The hydrolysis of the indium (III), In3+, in 3 M (Na+) Cl- medium. Acta Chem. Scand. 1961; 15(3):555-564. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.15-0555

123. Кочеткова Н.В., Дергачева Н.П., Васильев В.С., Топтыгина Г.М., Кренев В.А. Взаимодействие в водных системах, включающих трихлорид индия, сероводород и хлороводородную кислоту // Журн. неорган. химии. 2001. Т. 46. № 9. С. 1577-1583.

124. Zhernosekov K.P., Korolev N.A., Filossofov D.V., Novgorodov A.F., Rosch F. Quantitative determination of indium (111In) hydrolysis by a yy-perturbed angular correlation one detector method (1-PAC). Jahresbericht, Insitut fur Kernchemie, Universitat Mainz. 2002. P. A28. www.kernchemie.uni-mainz.de/downloads/jb2002/a28.pdf

125. Campbell A.N. The ionic free energy and enthalpy of In3+ ion, and some other properties of indium trichloride. Can. J. Chem. 1976; 54(5):703-705. https://doi.org/10.1139/v76-101

126. Аксельруд Н.В., Спиваковский В.Б. Основные хлориды и гидроокись индия // Журн. неорган. химии. 1959. Т. 4. № 5. С. 989-996.

127. Turner D.R., Whitfield M., Dickson A.G. The equilibrium speciation of dissolved components in fresh water and sea water at 25 °C and 1 atm pressure. Geoch. Cosmochim. Acta. 1981; 45(6):855-881. https://doi.org/10.1016/0016-7037(81)90115-0

128. Утарбаев С.С., Супоницкий Ю.Л., Соловьёв С.Н. Термодинамические характеристики ионной ассоциации в водных растворах хлоридов, нитратов и селенатов некоторых РЗЭ, Y, Sc, In и Cu // Журн. неорган. химии. 2001. Т. 46. № 12. С. 2104-2107.

129. Nanda R.K., Aditya S. Studies on ion association equilibria. Spectrophotometric determination of the thermodynamic instability constants AlSO4+, GaSO4+ and InSO4+. Z. Phys. Chemie. 1962; 35(1/3):139-145. https://doi.org/10.1524/zpch.1962.35.1_3.139

130. Hepler L.G., Hugus Z.Z. Jr. Hydrolysis and halide complexing of indium(III). J. Amer. Chem. Soc. 1952; 74(23):6115-6116. https://doi.org/10.1021/ja01143a514

131. Verweij W. CHEAQS Next (a program for calculating CHemical Equilibria in AQuatic Systems), version 2016.3. / Copyright © 1999-2016. http://www.cheaqs.eu/

132. Зелянская А.И., Баусова Н.В., Кукало Л.Я. Изучение полярографических свойств галлия и индия // Труды Института металлургии. АН СССР, Уральский филиал. 1958. № 2. С. 263-274.

133. Миронов В.Е, Пашков Г.Л., Федоров В.А., Яковлев Ю.Б., Ступко Т.В., Новиков Л.К. Термодинамика реакций образования сульфатных комплексов алюминия(III), галлия(III), индия(III) и таллия(III) в водных растворах // Тезисы докладов XIII Всесоюзной конференции по химической термодинамике и калориметрии / СТИ. Красноярск, 1991. Т 2. С. 278.

134. Бирюк Е.А., Назаренко В.А., Равицкая Р.В. Спектрофотометрическое определение констант гидролиза ионов индия // Журн. неорган. химии. 1969. Т. 14. № 4. С. 965-970.

135. Сидоренко В.И., Журавлев Е.Ф., Гордиенко В.И. О применимости уравнения Васильева для интерполяции первых стехиометрических констант гидролиза катионов // Тезисы докладов II Всесоюзного совещания «Термодинамика и структура гидроксокомплексов в растворах». Л.: Наука, 1975. С. 5-6.

136. Алтынов В.И., Птицын Б.В. Теория хлорсеребряного электрода и определение констант нестойкости комплексных хлоридов // Журн. неорган. химии. 1962. Т. 7. № 9. С. 2103-2109.

137. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии: Справ. изд. М.: Химия, 1989. 448 с.

138. Яковлев Ю.Б., Равленко Л.И., Барсукова О.В. Гидролитические равновесия индия(III) в водно-диметил-сульфоксидных растворах // Журн. неорган. химии. 1981. Т. 26. № 6. С. 1516-1520.

139. Kojima N., Sugiura Y., Tanaka H. Indium (III) complexes of DL-penicillamine in aqueous solution. Evidence for the formation of protonated and hydrolysed complexes. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1976; 49(5):1294-1300. https://doi.org/10.1246/bcsj.49.1294

140. Hemmes P., Rich L.D., Cole D.L., Eyring E.M. Kinetics of the hydrolysis of aqueous indium(III) and gallium(III) perchlorates. J. Phys. Chem. 1970; 74(15):2859-2862. https://doi.org/10.1021/j100709a001

141. Толкачева Л.Н., Никольский В.М. Определение констант устойчивости гидроксокомплексов индия // Вестник ТвГУ Серия: Химия. 2012. № 13. С. 29-32.

142. Mahaseth A., Jha S.K., Jha S.N. A recalculation of the first dissociation constant of In(SO4)2- and the corresponding thermodynamic functions. Asian J. Chem. 1995; 7(1):55-61.

143. Mahaseth A., Jha S.K., Jha S.N. A recalculation of the dissociation constants of InSO4+ and the corresponding thermodynamic functions. Asian J. Chem. 1995; 7(2):405-412.

144. Ухов С.А., Букин В.И. Проблемы расчета электродных потенциалов и реальные коэффициенты активности в растворах // IX Всероссийская (с международным участием) научная конференция «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии». Тезисы докладов. 4-8 сентября 2017 г., г. Плёс, Ивановская обл. Иваново: Институт химии растворов им. Г. А. Крестова РАН, 2017. С. 136.

145. Бонд А.М. Полярографические методы в аналитической химии / Пер. с англ. М.: Химия, 1983. 328 с.

146. Preston J.S. Solvent extraction of metals by carboxylic acids. Hydrometallurgy. 1985; 14(2):171-188. https://doi.org/10.1016/0304-386X(85)90032-5

147. Мальцев Г.И., Вершинин С.В. Концентрирование и выделение галогенидных комплексов металлов подгруппы алюминия ионной флотацией // Теоретические основы химической технологии. 2012. Т. 46. № 1. С. 69-77.

148. Спиваков Б.Я., Петрухин О.М. Экстракция гало-генидных комплексов металлов с позиций координационной химии // Журн. неорган. химии. 1980. Т. 25. № 1. С. 245-259.

149. Davidovich R.L., Fedorov P.P., Popov A.I. Structural chemistry of anionic fluoride and mixed-ligand fluoride complexes of indium(ni). Rev. Inorg. Chem. 2016; 36(3):105-133. https://doi.org/10.1515/revic-2016-0009


Дополнительные файлы

1. Рис. 3. Зависимость концентрационной константы образования монохлоридного комплекса индия(III) от ионной силы раствора по данным для NaClO4 (X) и HClO4 (O). Коэффициенты нелинейной корреляции: R > 0.8.
Тема
Тип Research Instrument
Посмотреть (21KB)    
Метаданные

Для цитирования:


Ухов С.А. Химическая термодинамика и расчет параметров ионных равновесий индия(III) в перхлоратных, хлоридных и сульфатных водных растворах. Тонкие химические технологии. 2019;14(3):5-32. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2019-14-3-5-32

For citation:


Ukhov S.A. Chemical Thermodynamics and Calculation of Parameters of Ionic Equilibria of Indium(III) in Perchlorate, Chloride and Sulphate Aqueous Solutions. Fine Chemical Technologies. 2019;14(3):5-32. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2410-6593-2019-14-3-5-32

Просмотров: 171


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)