Кристаллизация фосфатов скандия в системе Sc2O3–P2O5–H2O

Abstract

С применением метода тонкого слоя исследованы фазовые равновесия в открытой системе Sc2O3–P2O5–H2O в интервале температур 20–300 ºС при мольном соотношении реагентов P2O5 : Sc2O3 = 6 : 1. Синтезированы и с помощью химического и рентгенофазового анализа, а также тонкослойной хроматографии идентифицированы два новых соединения скандия: монофосфат Sc3H15(PO4)8•5H2O и дифосфат Sc3H7(P2O7)4. Установлено, что с повышением температуры и/или уменьшением влагосодержания смесей в системе последовательно кристаллизуются ScPO4•2H2O, Sc3H15(PO4)8•5H2O, Sc(H2PO4)3 (форма А), Sc3H7(P2O7)4, Sc(PO3)3 (форма С), Sc4(P4O12)3 (форма А); ScPO4•2H2O и Sc(PO3)3 являются метастабильными фазами.

Using the thin-layer technique, phase equilibria in the open Sc2O3–P2O5–H2O system have been studied within the temperature range of 20–300 ºC at the molar ratio P2O5 : Sc2O3 = 6 : 1. Two novel scandium phosphates, Sc3H15(PO4)8•5H2O and Sc3H7(P2O7)4, have been synthesized and identified by chemical analysis, X-ray powder diffraction, and thin-layer chromatography. It is found that increasing temperature causes a consecutive crystallization of scandium phosphates in the following order: ScPO4•2H2O, Sc3H15(PO4)8•5H2O, Sc(H2PO4)3 (form А), Sc3H7(P2O7)4, Sc(PO3)3 (form С), Sc4(P4O12)3 (form А). Monophosphate ScPO4•2H2O and polyphosphate Sc(PO3)3 are metastable.