Ракитская, Татьяна ЛеонидовнаТруба, Алла СергеевнаЭннан, Алим-Абдул АмидовичRakitskaya, Tatiana L.Truba, Alla S.Ennan, Alim-Abdul A.Ракитська, Тетяна ЛеонідівнаТруба, Алла Сергіївна2018-04-102018-04-102016Вопросы химии и химической технологииhttps://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/13371Методами рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии изучен фазовый состав свежеприготовленного (СП-УОНИ) и модифицированного водой при 600С (М-УОНИ) образцов твердой составляющей сварочного аэрозоля (ТССА), полученного при сварке стали отечественным электродом марки УОНИ 13/55. Установлено, что оба образца являются полифазовыми и характеризуются высокой степенью кристалличности. В составе СП-УОНИ идентифицированы 10 индивидуальных фаз, а именно магнетит (Fe3O4 ), манганохромит ((Mn,Fe)(Cr,V)2O4), гетит (Fe2O3 ), P-Fe2O3 H2O, оксид марганца (Mn3O4), фторид кальция (CaF2), карбонаты калия и натрия, хромат калия (K2CrO4), силикат магния (MgSiO3) и др. После модифицирования ТССА исчезают отражения для водорастворимых фаз, а интенсивность отражений некоторых индивидуальных фаз заметно возрастает. С учетом характеристик отражения (311) фазы магнетита в случае СП-УОНИ (29=35,465°; d=2,529 А) и М-УОНИ (29=35,4180; d=2,532 А) для них б^іли приблизительно рассчитаны величины параметра элементарной ячейки кубической шпинели: 8,3877 А и 8,3976 А, соответственно. С применением известного уравнения Шерера оценили размер наночастиц магнетита: 68,0 нм — СП-УОНИ и 31,5 нм — М-УОНИ. ИК- спектры обоих образцов являются довольно сложными, что обусловлено их фазовой неоднородностью и структурными особенностями отдельных фаз. В ИК-спектрах обоих образцов четко проявляются полосы валентных и деформационных колебаний связей M—O и M—OH, характерныгх для оксидов металлов и шпинелей. Результаты рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии свидетельствуют об изменении структуры отдельн^гх фаз образцов при гидротермальной обработке. Образцы СП-УОНИ и М-УОНИ проявляют защитные свойства относительно озона при C q3 =1,0 мг/м3, однако отличаются временем защитного действия. Для СП-УОНИ предельно-допустимая концентрация озона достигается через 600 мин, тогда как для образца М-УОНИ время защитного действия в 10 раз меньше. Активность образцов СП-УОНИ и М-УОНИ в реакции разложения озона зависит от многих факторов, среди которых фазовый состав и соотношение фаз, способных проявлять каталитические свойства в реакции разложения озона; размеры элементарной ячейки; размер наночастиц магнетита.The phase composition o f the samples o f the solid component of welding aerosol (SCWA), which was obtained during welding of steel by means o f UONI13/55 electrode manufactured in Ukrainian, was studied by X-ray phase analysis and IR spectroscopy; the samples being both freshly prepared (FP) and modified by water treatment at 60°C (M). It has been found that the both samples were polyphase and characterized by a high degree of crystallinity. Ten individual phases have been identified in the FP-SCWA composition as follows: magnetite (Fe3O,), manganochromite ((Mn, Fe)(Cr, У}20,), goethite (Fe20 3), P-Fe20 3 H20, manganese oxide (Mn30 4), calcium fluoride, potassium and sodium carbonates, potassium chromate (K2Cr0 4), magnesium silicate (MgSi03), etc. The most intensive reflections are observed for mixed phases. Water treatment o f the SCWA results in a disappearance of the reflections o f water-soluble phases while the reflections of some individual phases become more intense. Taking into account characteristics o f the reflection o f (311) magnetite phase for FP-SCWA (29=35.4650, d=2.529A) and M-SCWA (29=35.4180, d=2.532 A), the values of unit cell parameter for the cubic unite cells of spinel were estimated as follows: 8.3877A and 8.3976A for FP-SCWA and for M-SCWA, respectively. Using the well-known Scherrer equation, the sizes of magnetite nanoparticles were estimated, they were equal to 68.0 nm and 31.5 nm for FP-SCWA and MSCWA, respectively. IR spectra for both samples are very complicated because o f their phase inhomogeneity and structuralfeatures of certain phases. However, they contain the bands attributed to stretching and deformation vibrations o f M—0 and M—0H bonds which are typical of metal oxides and spinels. The results obtained by X-ray phase analysis and IR spectroscopy revealed some changes in the structure of certain phases as a result o f hydrothermal treatment of the SCWA. Both FP-SCWA and M-SCWA demonstrate protective properties in respect to ozone at its concentration o f 1.0 mg/m3; however, the values o f the protection action time being different. The protection action time was 600 min for FP-SCWA, whereas it was 10 times lower for M-SCWA. The catalytic activity o f the SCWAs depends on many factors, among them the phase composition, the ratio between phases which are catalytically active in the reaction o f ozone decomposition, the unit cell parameter and the size of magnetite nanoparticles.ruтвердая составляющая сварочного аэрозоляфазовый составразложение озонаsolid componentwelding aerosolphase compositionozone decompositioncatalytic activityArticle