Физико-химические основы синтеза и применения тонкослойных неорганических сорбентов. Николай Дмитриевич Бетенеков
процессов коллоидообразования, что дает возможность управлять процессом в целом. Одним из примеров целенаправленного использования процессов коллоидообразования, как стадии изменения дисперсного состава системы может являться метод осаждения из гомогенных растворов или метод возникающих реагентов, который был реализован для решения задачи получения тонкослойных неорганических сорбентов, что будет обсуждено далее.
Здесь в качестве примера рассмотрим случай, когда требуется получить очень узкое распределение частиц по размерам или довольно медленный рост зародышей с помощью метода осаждения из гомогенных растворов урана (VI) аммиаком. Этот процесс был разработан для получения порошков UO2 со сферической или почти сферической формой частиц, которые можно было бы применять в качестве ядерного топлива в суспензионных реакторах. В результате были получены частицы порошка с диаметром около 10 мкм с довольно узким распределением частиц по размерам (рис. 1.14) при осаждении из кипящего раствора азотнокислого уранила, содержащего в качестве донора аммиака мочевину, в результате гидролиза которой при повышенной температуре происходит контролируемое выделение аммиака и, следовательно, повышение рН.
Рис. 1.14. Распределение по размерам частиц UO2, полученной по мочевинному методу [7].
К подобным результатам пришли, управляя процессом гидролиза путем торможения реакции гидролиза.
Одним из звеньев в последовательности гидролитических процессов является медленная реакция. По этой причине к раствору азотнокислого уранила можно добавлять больше аммиака, чем его требуется для осаждения в равновесных условиях, что приводит к увеличению центров осадкообразования, скорость гидролиза регулировали изменением температуры, а форму частиц осадка корректировали введением достаточного количества сульфат-ионов (рис. 1.15, 1.16) [8].
Рис. 1.15. Распределение по размерам частиц UO2, полученной сульфатным методом
Рис. 1.16. Электронно-микроскопические снимки частиц осадка, полученного сульфатным методом (х6000).
1.5. Радиоколлоиды. Истинные радиоколлоиды
Возникновение представлений о радиоколлоидах, основные гипотезы об их природе. Истинные коллоиды. Термодинамический анализ условий образования осадков, образующихся при химическом взаимодействии веществ. Произведение растворимости и растворимость. Условия образования осадков гидроксидов для случая моноядерного гидролиза. Учет влияния полимеризации и комплексообразования на условия образования истинных коллоидных частиц гидроксидов. Состав и строение коллоидных частиц в соответствии с гидроксокомплексной теорией.
Простейшая модель строения коллоидной частицы рассмотрена ранее. Золь AgBr, полученный из AgNO3 и избытка KBr, полностью отвечает этой модели:
