Образование полиоксометаллат-анионов в подкисленных водных растворах вольфрамата натрия в присутствии ионов Co(II) и Ni(II)

Abstract

Методами электронной спектроскопии, рН-потенциометрии и математического моделирования исследовано взаимодействие в подкисленной до Z = 1,00 (Z - мольное соотношение протонов и ортовольфрамат-аниона) системе «нитрат кобальта (нитрат никеля) (С = 0,00167 моль/л) - вольфрамат натрия (С = 0,01 моль/л) - азотная кислота (С = 0,01 моль/л) - вода» при добавлении кислоты (щелочи) в интервале Z = 0,6-2,5 при 298 ± 0,1К с фоновым электролитом нитратом калия (I = 0,1 моль/л). Предложены модели равновесных процессов образования и превращения полиоксовольфрамат-анионов, адекватно описывающие экспериментальные зависимости рН = f(Z). Установлено отличие в процессах, протекающих в растворах с кобальтом и никелем. Рассчитаны концентрационные константы равновесия реакций образования полианионов и построены диаграммы распределения. Для подтверждения математических моделей равновесных процессов при Z = 1,00 синтезированы паравольфрамат Б кобальта (ІІ) и гетерополигексвольфрамоникелат (II) натрия, состав которых установлен по данным химического и ИК-спектроскопического анализа.

The interaction in the system of «cobalt (II) nitrate (nickel (II) nitrate) (С = 0,00167 mol/L) - sodium tungstate (С = 0,01 mol/L) - nitric acid (С = 0,01 mol/L) - water» acidified up to Z = 1,00 (Z - molar ratio of protons and orthotungstate anion) by adding acid (alkali) in the interval Z = 0,6-2,5 at 298 ± 0,1К with the potassium nitrate (I = 0,1 mol/L) as the background electrolyte is investigated using the methods of UV-Vis. spectroscopy, pH-potentiometry and mathematical modeling. The models of equilibrium processes of polyoxotungstate-anions formation and transformation, adequately describing the experimental dependence рН = f(Z), are proposed. The difference in the processes occurring in solutions of Co(II) and Ni(II) is established. The concentration equilibrium constants of reactions of polyoxometalate anions formation are calculated and diagrams of ions distribution are plotted. The results of the modeling are proven by successful synthesis of cobalt (ІІ) paratungstate B, and sodium heteropoly hexatungstonickelate (II) at Z = 1,00. The composition of synthesized salts is established based on the data of chemical analysis and FTIR spectroscopy.