RAS Chemistry & Material ScienceМеталлы Russian Metallurgy

  • ISSN (Print) 0869-5733
  • ISSN (Online) 3034-5391

MODELING OF DISSOLUTION OF OXIDE PHASES ZIRCONIUM AND HAFNIUM IN ACID SOLUTIONS

PII
S3034539125037176-1
DOI
10.7868/S3034539125037176
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 3
Pages
71-76
Abstract
The article presents the results of the study of the dissolution kinetics of hydrated zirconium and hafnium dioxides. Experimental dependences characterizing the kinetic regularities of the process were obtained by potentiometric titration of dioxide suspensions in acidified aqueous solutions of potassium chloride. The constants of acid-base equilibria at the dioxide/solution interface were calculated, taking into account which the obtained data were interpreted. The staged nature of the dissolution process was established by modeling and comparative analysis of experimental and theoretical curves. It was shown that the dissolution of dioxides occurs with the formation of intermediate adsorption complexes.
Keywords
кинетика растворения гидратированные диоксиды потенциометрические кривые константы кислотно-основных равновесий
Date of publication
02.06.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
42

References

  1. 1. Перевалов, Т.В. Применение и электронная структура диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью / Т.В. Перевалов, В.А. Гриценко // Успехи физических наук. Наука. 2010. Т.180. №6. С.587-601.
  2. 2. Kirm, M. Thin films of HfO2 and ZrO2 as potential scintillators / M. Kirm // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A [Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip]. 2005. V.537. №1-2. P.251-255.
  3. 3. Hsain, H.A. Many routes to ferroelectric HfO2 : A review of current deposition methods / H.A. Hsain, Y. Lee, M. Materano, T. Mittmann [et al.] // J. Vacuum Sci. Tech. A. 2022. V.40. Is.1. doi.org/10.1116/6.0001317
  4. 4. Shin, J. Understanding phase evolution of ferroelectric Hf0,5Zr0,5O2 thin films with Al2O3 and Y2O3 inserted layers / Shin J., Seo H., Ye K.H., Jang Y.H. [et al.] // J. Mater. Chem. C. 2024. V.12. P.5035-5046.
  5. 5. Woodley, S.M. Properties of small TiO2, ZrO2 and HfO2 nanoparticles / S.M. Woodley, S. Hamad, J.A. Mejias, C.R.A. Catlow // J. Mater. Chem. 2006. V.16. №20. P.1927-1933.
  6. 6. Будиновский, С.А. Разработка теплозащитных покрытий для рабочих и сопловых лопаток турбины из жаропрочных и интерметаллидных сплавов / С.А. Будиновский, А.А. Смирнов, П.В. Матвеев, Д.А. Чубаров // Тр. ВИАМ. 2015. №4. С.33-37.
  7. 7. Житнюк, С.В. Бескислородные керамические материалы для аэрокосмической техники (обзор) / С.В. Житнюк // Тр. ВИАМ. 2018. №8. С.81-88.
  8. 8. Singh, J. Thermal conductivity and thermal stability of zirconia and hafnia based thermal barrier coatings by EB-PVD for high temperature applications / J. Singh, D.E. Wolfe, R.D. Miller, J. Eldridge [et al.] // Mater. Sci. Forum Vols. 2004. V.455-456. P.579-586.
  9. 9. Соколов, И.В. Использование MathCad для моделирования и расчета кислотно-основных равновесий / И.В. Соколов. - М. : Прометей, 2007. 93 с.
  10. 10. Елисеева, Е.А. Кинетические характеристики растворения диоксида титана в кислотной среде / Е.А. Елисеева, С.Л. Березина // Металлы. 2024. №1. С.36-41.
  11. 11. Елисеева, Е.А. Влияние кислотно-основных свойств диоксида циркония на кинетику растворения / Е.А. Елисеева, С.Л. Березина, И.Г. Горичев, В.С. Болдырев // Цв. металлы. 2022. №9. С.56-61.
  12. 12. Елисеева, Е.А. Кинетические закономерности растворения оксидов переходных металлов в кислотной среде / Е.А. Елисеева, С.Л. Березина, В.С. Болдырев // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2024. №2. С.116-128.
  13. 13. Русакова, С.М. Адсорбция ионов на поверхности оксида титана (IV) / С.М. Русакова, И.Г. Горичев, Е.А. Елисеева [и др.] // Перспективные материалы. 2010. №9. С.215-218.
  14. 14. Панкратов, Д.В. Адсорбция однозарядных ионов на границе оксид железа/электролит с позиции теории связанных мест / Д.В. Панкратов, Е.О. Забенькина, Ю.А. Клюев, И.Г. Горичев // Фундаментальные исследования. 2013. №6. С.88-91.
  15. 15. Кострикин, А.В. ИК-спектр гидратированного диоксида титана / А.В. Кострикин, О.В. Косенкова, Р.В. Кузнецова, А.Н. Меркулова, И.В. Линько // Вопр. современной науки и практики. Ун-т им. В.И. Вернадского. 2007. №2 (8). С.181-186.
  16. 16. Тоуб, М. Механизмы неорганических реакций / М. Тоуб, Д. Берджесс. - М. : Изд-во Лаборатория знаний, 2022. 678 с.
  17. 17. Батлер, Д.Л. Ионные равновесия / Д.Л. Батлер. - Л. : Химия, 1973. 446 с.
  18. 18. Batrakov, V.V. Constants of acid - base equilibria of the ZrO2/electrolyte / V.V. Batrakov, A.Yu. Khlupov, I.G. Gorichev, A.V. Kostrikin, A.D. Izotov // J. Phys. Chem. 2000. V.74. №3. P.553-558.
  19. 19. Киприянов, Н.А. Моделирование выщелачивания с использованием кислотно-основных свойств окисленных материалов в гидрометаллургии / Н.А. Киприянов, И.Г. Горичев // Вестн. РУДН. Сер. Инженерные исследования. 2008. №3. С.73-78.
  20. 20. Кострикин, А.В. Особенности строения и кислотно-основные свойства гидратированных диоксидов циркония, гафния, олова и свинца / А.В. Кострикин, И.Г. Горичев, И.В. Линько [и др.] // ЖНХ. 2005. №3. С.386-389.
  21. 21. Савченко, И.Ф. Спектры ПМР гидроокисей циркония и гафния / И.Ф. Савченко, И.А. Шека, И.В. Матяш, А.И. Калиниченко // Укр. хим. журн. 1973. Т.39. Вып.1. С.79,80.
  22. 22. Conlon, D. Absorption spectra of zirconium and hafnium dioxides / D. Conlon, W.P. Doyle // J. Chem. Phys. 1965. V.42. Art.4315. DOI : 10.1063/1.1695947.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library