Системы с СuО

В природе медные шпинелиды в чистом виде, за исключением креднерита CuMn204, неизвестны. Они были получены искусственно и изучены в связи с различными техническими задачами.

Температура образования этих шпинелидов из окислов сравнительно невысока, однако синтез их затрудняется малой стабильностью окиси меди: при нагревании она переходит в закись меди, что приводит далее к образованию соединений типа Cu20-Me2O3.

Образование и свойства СuAl204 изучены Хедвалом [558, 559], Краузе [560] и другими исследователями. Установлено, что это соединение красно-коричневого цвета кристаллизуется в кубической системе с параметром решетки 8,064 А. Температура его довольно интенсивного образования 900° С.

При этой температуре в опытах Краузе выход указанного шпинелида за 2 ч составил 75% теоретического. В расплаве хлористого калия были получены хорошие кристаллы СиAl204. Так как при температуре 1100° С окись меди в воздушной среде с заметной скоростью переходит в Cu20 (по схеме 4СuO 2Cu20 + + 02), то образование СиAl204 при температурах 1100° С и более высоких изучают в среде чистого кислорода.

Сr2O3 окись меди реагирует медленнее, чем с окисью алюминия. Химическое взаимодействие между СuO и Сr2O3 протекает с заметной скоростью при температуре 920° С. Продукт этого взаимодействия CuCr2O4 — соединение зеленого цвета кубической системы с длиной ребра элементарного куба 8,34 А.

Образование феррита окиси меди, подробно изученного Мос-товичем и Успенским [561], протекает с заметной скоростью при 600° С и интенсивно при температуре 750° С. Это соединение коричневого цвета, обладающее высокой магнитной восприимчивостью, может существовать в кубической и тетрагональной модификациях. При нагревании смеси окиси железа и окиси меди до температуры 800—900° С и последующем резком ее охлаждении получают феррит кубической модификации.

Медленное охлаждение реакционной смеси приводит к образованию тетрагональной модификации, устойчивой при 350—400° С (феррит закиси меди, образующийся при t>1100° С, кристаллизуется в гексагональной системе).

Шпинелиды меди представляют интерес для технологии ферромагнитных материалов (CuFe204), а также их используют как керамические краски (CuFe204, CuCr2O4) и катализаторы (CuCr2O4).

 

Содержание