Оксалаты Tb2(C2O4)3х10H2O в Минске

Оксалат тербия Tb(CO)10HO — декагидрат оксалата тербия(III)

Оксалат тербия Tb(CO)10HO — кристаллический гидрат соли тербия(III) и щавелевой кислоты, содержащий десять молекул кристаллизационной воды. Соединение относится к группе редкоземельных оксалатов и служит прекурсором для получения оксида тербия TbO и металлического тербия высокой чистоты. В промышленной практике декагидрат оксалата тербия получают осаждением из азотнокислых или хлоридных растворов тербия раствором щавелевой кислоты; низкая растворимость оксалата в кислой среде обеспечивает практически полное извлечение тербия из раствора.

Физико-химические характеристики

Декагидрат оксалата тербия представляет собой мелкодисперсный порошок белого или слегка кремового цвета без запаха. Соединение термически нестабильно: при нагревании до 100–120 C начинается частичная дегидратация, полное удаление кристаллизационной воды завершается в интервале 200–300 C. Дальнейший нагрев до 700–800 C приводит к разложению безводного оксалата с образованием оксида тербия. В воде оксалат тербия практически нерастворим (произведение растворимости порядка 10), что позволяет использовать его для гравиметрического определения тербия и очистки от примесей соседних редкоземельных элементов.

Технология получения и чистота

Основной метод синтеза декагидрата оксалата тербия — гомогенное осаждение из раствора азотнокислого тербия Tb(NO). Процесс ведут при pH 1,5–2,5 и температуре 60–80 C, постепенно добавляя 10–15 %-ный раствор щавелевой кислоты при интенсивном перемешивании. Кристаллизацию проводят в течение 2–4 часов с последующей фильтрацией, промывкой дистиллированной водой и сушкой при 40–60 C. Для получения особо чистых партий применяют двойное переосаждение, которое позволяет снизить содержание соседних редкоземельных элементов (гадолиния, диспрозия) до уровня 10–10 %.

Контроль чистоты осуществляют методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-AES) и масс-спектрометрии (ICP-MS). Содержание неметаллических примесей — железа, кремния, кальция — определяют фотометрическим методом после растворения пробы в соляной кислоте.

Применение в производстве

Декагидрат оксалата тербия используется преимущественно как промежуточный продукт в технологических цепочках получения соединений тербия высокой чистоты. Основные направления применения:

• производство оксида тербия TbO — исходного материала для люминофоров зелёного свечения в светодиодных лампах и плазменных панелях;
• получение металлического тербия методом кальциетермического восстановления или электролиза расплавленных солей для магнитострикционных сплавов типа Terfenol-D;
• синтез легированных керамик на основе цирконата-титаната свинца (PZT) с добавками тербия для пьезоэлектрических преобразователей;
• изготовление сцинтилляционных материалов на основе оксисульфида тербия для рентгеновских детекторов в медицинской диагностике;
• производство магнитооптических кристаллов для изоляторов и циркуляторов в волоконно-оптических линиях связи.

Условия хранения и меры безопасности

Декагидрат оксалата тербия хранят в герметично закрытой таре из полиэтилена или стекла в сухом проветриваемом помещении при температуре не выше 25 C. Соединение гигроскопично и чувствительно к воздействию прямых солнечных лучей, которые могут вызывать частичное фотохимическое разложение. При работе с порошком необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожных покровов, поскольку вдыхание аэрозоля может вызывать раздражение дыхательных путей. Оксалат-ионы обладают токсичностью, поэтому попадание соединения в желудочно-кишечный тракт недопустимо. Отходы, содержащие тербий, подлежат сбору и переработке с целью извлечения редкоземельного металла.

Вопросы и ответы