Abstract
The temperatures within the 150–200 °С interval of preliminary heat treatment of yellow iron oxide pigment (the a-FeОOН phase) influence the disperse composition of “iron mica” (the a-Fe 2 O 3 phase with platelet crystals), which is formed at hydrothermal treatment (230±5 °С) of the samples of yellow iron oxide pigment in aqueous solution of potassium hydroxide with 3.5 M concentration. It has been found that increasing temperature of preliminary heat treatment from 150 to 200 °С leads to decreasing sizes of coherent scattering regions, calculated from the X-ray phase analysis data, as well as the mean size of the d crystals of “iron mica” (in the plate plane), observed with the use of scanning electron microscope, by ~ 2 and ~ 20 times, respectively, compared to the samples without preliminary heat treatment. Significant change in the form of the crystals of initial (a-FeOОН has needle-like crystals) and resultant phases (a-Fe 2 O 3 has platelet crystals) during phase transition testifies that the transformation of a-FeOОН into a-Fe 2 O 3 proceeds according to the “dissolution – precipitation” mechanism, by way of dissolution of the phase that is nonequilibrial at the given thermodynamic conditions (a-FeOОН), formation of nuclei and growth of the equilibrium phase crystals (a-Fe 2 O 3 ). The conclusion has been made concerning formation of the a-Fe 2 O 3 nuclei on the surface of the yellow iron oxide crystals in the process of preliminary heat treatment. The number of the formed nuclei is greater at higher temperature t and duration t of the preliminary heat treatment. These parameters (t and t) let intentionally vary the number of the α-Fe 2 O 3 nuclei, and, consequently, the disperse composition of “iron mica”.
Highlights
Изучено влияние температуры предварительной термообработки на воздухе желтого железоокисного пигмента в интервале температур t от 150 до 200 °С на дисперсный состав «железной слюдки», которая образуется при гидротермальной обработке (230 5 °С) образцов желтого железоокисного пигмента в водном растворе гидроксида калия с концентрацией 3,5 моль/л
В пользу такого предположения свидетельствует наличие слабых рефлексов этой фазы на рентгенограмме Ж-1200, а также изменение массы образца Ж-1исх при температуре выше 200 °С, соответствующее началу термолиза α-FeOOH
D.A. Zherebtsov, zherebtcovda@susu.ru V.Sh. Mirasov, mirasov@gmail.com D.G. Kleschev, kleshchevdg@susu.ru L.N. Zaripova, liliya-zaripova@mail.ru South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
Summary
Изучено влияние температуры предварительной термообработки на воздухе желтого железоокисного пигмента (фаза -FeОOН) в интервале температур t от 150 до 200 °С на дисперсный состав «железной слюдки» (фаза -Fe2O3 с пластинчатой формой кристаллов), которая образуется при гидротермальной обработке (230 5 °С) образцов желтого железоокисного пигмента в водном растворе гидроксида калия с концентрацией 3,5 моль/л. Известно [3, 8], что нанодисперсные оксигидроксиды железа(III), например - и -FeOOH, при термообработке в растворах могут испытывать превращения в фазы -FeOOH или -Fe2O3, причем кинетика превращений, средний размер и морфология кристаллов формирующихся фаз зависят от температуры, фазового и дисперсного состава FeOOH и ионного состава раствора. 1. Рентгенограммы образцов Ж-1исх (а) и Ж-1200 (б), а также «железной слюдки», полученной при ГТО образца Ж-1исх (в).
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
