Исследование растворимости водных систем, содержащих хлората натрия и хелата кальция магния. И. М. Мияссаров a, А. С. Тогашаров

С целью идентификации полученного комплексного соединения на основе СаСО₃·MgCO₃ и Na₂ЭДТА нами исследовано изменение полосы поглощения в ИК-спектре Na₂EDTA и соединения C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈·2H₂O (рис.1 (a) и (b)) методом ИК-спектроскопии [23, 24].

В ИК–спектре свободной динатриевой соли этилендиамин-тетрауксусной кислоты (рис. 1(a)) полоса ν(C-N) в третичных аминах проявляется в виде двух полос при 1193.94 и 1055.06 см^-1. Полосы ассиметричных валентных колебаний ν_as и симметричных валентных колебаний ν_s(СОО^-) обнаружены при 1614-1670 и 1358-1393 см^-1, соответственно. Также из-за возможного участия в межмолекулярных водородных связах карбоксильной группы полоса ν(-OH) проявляется при 3028 см^-1, низкочастотная полоса ν(-CО) карбонильных групп при 1568.13 см^-1. Широкая высокочастотная полоса в области 3200 и 3600 см^-1 отнесена к колебаниям гидроксильной группы кристаллизационной воды.

В ИК – спектре координационного соединения C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈·2H₂O (рис. 1(b)) низкочастотное смещение полос ассиметричных валентных колебаний ν_as и симметричных валентных колебаний ν_s (СОО^-) группы, проявляется при 1581.63 и 1402-1327.03 см^-1 соответственно. Высокочастотная полоса, вызванная ν(-OH) и составными группами исчезает, меняет свое местоположение в полосе от 3028 см^-1 на 3360 см^-1. Обнаруженный в низкочастотной области ИК – спектре свободный лиганд исключает участия ν(-OH) в комплексообразовании. Полоса ν(C-N) смещена в высокочастотную область на 83-26 см^-1 изменяя свою интенсивность. Широкая полоса, обусловленная колебаниям кристаллизационной воды, сохраняет свое местоположение.

Для определения температуры кристаллизации в диапазоне от комнатной температуры до -35°С собранный прибор опускают в или баню, заполненную охладительной смесью с температурой на 3-5°С ниже ожидаемой температуры кристаллизации. Бинарная система NaClO₃-H₂O исследована нами в интервале температур от -18.0 до 70.0°С. На кривой растворимости системы установлены ветви кристаллизации льда и хлората натрия. Полученные результаты согласуются с литературными данными приведенными в работе [25, 26].

Бинарная система C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈-H₂O, исследованa нами в интервале температур от -15 до 70.0°C (Рис. 2).



Рис.2. Диаграмма бинарная система хелата кальция и магния – вода.

На кривой растворимости системы установлены ветви кристаллизации льда C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈·2H₂O и C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈, которые пересекаются в двух двойных точках совместного существования двух твердых фаз. Первая двойная точка соответствует совместной кристаллизации льда и C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈·2H₂O при температуре -15.0°С и концентрации 57.3 % C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈ и 42.7 % H₂O. Вторая двойная точка соответствует совместной кристаллизации C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈·2H₂O и C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈ при температуре 37.6°С и концентрации 62.5% C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈ и 37,5 % H₂O.

Политерма растворимости системы NaClO₃-C₁₀H₁₂CaMgN₂Na₂O₈-H₂O исследована визуально-политермическим методом, с помощью восьми внутренних разрезов. На основе политерм бинарных систем и внутренних разрезов построена политермическая диаграмма растворимости выше указанной системы в интервале температур от -23.6 до 70.0°С (рис.3).

Указанные поля сходятся в трех тройных нонвариантных точках системы (рис. 3). На политермической диаграмме состояния системы нанесены изотермы растворимости через 10°С при температуре -10; 0; 10; 20; 30; 40; 50 °С.