Otrzymywanie metodą elektrochemiczną wodorotlenku magnezu do syntezy ferrytów Mn-Mg i Mn-Mg-Zn o prostokątnej pętli histerezy

(1)

PRACE

Instytutu

Maszyn

Matematycznych PAN

'■£>•'22.2.51 i

!6i 6s

Tom III P r a c a B 8 (21)

OTRZYMYWANIE M ET O D A E L E K T R O C H E M IC Z N A WODOROTLENKU MAGNEZU DO SYNTEZY FERRYTÓW M n - M g i M n - M g - Z n O PROSTOKĄTNEJ PĘTLI HISTEREZY

Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA

(2)

(3)

P R A C E

Instytutu Maszyn Matematycznych

P o l s k i e j A k a d e m i i N a u k

Tom III Praca B 8/21/

OTRZYMYWANIE METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ WODOROTLENKU MAGNEZU DO SYNTEZY FERRYTÓW Mn-Mg I Mn-Mg-Zn 0 PROSTOKĄTNEJ PĘTLI HISTERSZY

Władysław CIASIOŃ, Stefan MAKOLĄGWA

Warszawa 1964

(4)

K o m i t e t R e d a k c y j n y

Leon ŁUKASZEWICZ /redaktor/, Antoni MAZURKIEWICZ, Tomasz PIETRZYKOWSKI /z-ca redaktora/, Dorota PRAWDZIC,

Zdzisław WRZESZCZ.

Redaktor działowy: Andrzej KOJEMSKI.

Sekretarz redakcji: Romana WITKOWSKA.

Adres redakcji: Warszawa, ul,Koszykowa 79, tel. 28-37-29-

Znak”. Zl. 744 Nakt. 300

(5)

Instytut Maszyn Matematycznych Praca B 8/21/

6 6 1.871.087:

6 2 1.318.13

OTRZYMYWANIE METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ WODOROTLENKU MAGNEZU DO SYNTEZY FERRYTÓW Mn-Mg I Mn-Mg-Zn

O PROSTOKĄTNEJ PĘTLI HISTEREZY

Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA Pracę złożono 13.05.1964 r.

O PROSTOKĄTNEJ PĘTLI HISTEREZY

W pracy opisano sposób elektrochemicznego otrzymy

wania Hg(OH)„ oparty o proces anodowego utlenia

nia metalicznego magnezu w elektrolitach wodnych NaCl i NH4CI oraz podano właściwości fizyko

chemiczne uzyskanego produktu. Porównano właści

wości magnetyczne ferrytów Mn-Mg i Mn-Mg-Zn o prostokątnej pętli histerezy syntetyzowanych przy użyciu w ten sposób otrzymanego Mg(0H)2 z ferry

tami otrzymanymi przy zastosowaniu dotychczas sto

sowanego UgO.

SPIS TREŚCI

I. W ST Ę P ... 4 II. PRZEGLĄD LITERATURY DOTYCZĄCEJ ANODOWEGO

UTLENIANIA M g ... 5

III. WARUNKI PRZEPROWADZONYCH PRÓB ... 7 1. Aparatura, surowce wyjściowe /elektrody/,

elektrolity ... 7 2. Podstawowe parametry p r o c e s u * . . 9 3. Analiza fizykochemiczna elektrolitu i produktu 10 IV. WYNIKI PRZEPROWADZONYCH PRÓB ... 11

V. WYNIKI ZASTOSOWANIA OTRZYMANEGO Mg(0H) 2

DO SYNTEZY FERRYTÓW Mn-Mg, Mn-Mg-Zn ... 25 VI. WNIOSKI... 27 Literatura . . . ... 28

(6)

4 Władysław CIASTOH, Stefan MAKOLĄGWA Prace IMM

I. W S T Ę P

Najszersze zastosowanie praktyczne ze wszystkich ferrytów po

siadających prostokątną pętlę histerezy znajdują ferryty: manganowo-magnezowe /Mn-Mg/ i manganowo-raagnezowo-cynkowe /Mn-Mg-Zn/.

Wymienione ferryty mają zastosowanie głównie w maszynach cyfrowych /rdzenie pamięciowe i rdzenie przełącznikowe/ oraz, coraz szerzej, w automatyce i urządzeniach teletechnicznych.

Szerokie zastosowanie izotropowych ferrytów Mn-Mg i Mn-Mg-Zn wy

nika z ich odpowiednich właściwości magnetycznych i stosunkowo pro

stej technologii wytwarzania. Z ferrytów tych wykonywane są przede wszystkim rdzenie pierścieniowe o średnicy zewnętrznej od 0,7-r2 mm, a ich zapotrzebowanie do dużych pamięci wyraża się w milionach sztuk. Ciężar natomiast tego rodzaju rdzeni, a więc i użytych su

rowców, ze względu na wymiary rdzenia jest bardzo mały, np.: cię

żar 1000 sztuk rdzeni o średnicy zewnętrznej d„ - 2 ■ i wysokoś- ii

ci h - 0,6 mm wytwarzanych w IMM wynosi 6 g. W praktyce, z 1 kg przygotowanej masy ferrytowej można wyprasowaó 50 tys. sztuk ta

kich rdzeni.

Stąd też w zagadnieniu surowców do wytwarzania omawianych fer

rytów podstawowym problemem nie jest ich masowe otrzymywanie ale ich wysoka jakość. Stosowane surowce powinny charakteryzować się jak najwyższą czystością oraz powtarzalnymi właściwościami fizyko

chemicznymi.

Ponieważ tworzenie się ferrytu następuje w fazie stałej, wyma

gania w stosunku do surowców są duże, a ich właściwości fizyko

chemiczne wpływają w zasadniczy sposób na przebieg reakcji powsta

wania ferrytu.

Dotychczasowe technologie materiałów o prostokątnej pętli his

terezy o symbolach R-1, R-2, R-3, R-4 zostały opracowane w opar

ciu o techniczne surowce krajowe [i] , [2] , [3] .

Powtarzalność właściwości fizyko-chemicznych tych surowców jest mała, a ich czystość jest stosunkowo niska /zawartość zanieczysz

czeń może wynosić 1 - 2#/. Mała ich "aktywność" chemiczna wymaga stosowania zbyt wysokich temperatur syntezy elementów ferrytowych.

(7)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Ug (OH) 2 METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 5

Przeprowadzone w oparciu o stosowane surowce, szozególnie zwią

zki magnezu, prace nad poprawą właściwości magnetycznych istnieją

cych materiałów nie dały zadowalających wyników [3].

Produkty termicznego rozkładu zasadowego węglanu magnezu oraz szczawianu magnezu do syntezy ferrytów Mn-Mg nie znalazły prakty

cznego zastosowania [3] , [4] .

Dane w znanej literaturze, na temat elektrochemicznej metody 0- trzymywania surowców do syntezy ferrytów są bardzo skąpe 1 dotyczą surowców stosowanych do wytwarzania ferrytów magnetycznie miękkich, przede wszystkim ferrytów: Ni-Zn, Ni-Fe, Mn-Fe, Co-Fe, Zn-Fe, [5], [&], [7], [8], [9], [10].

Brak natomiast jakiejkolwiek literatury odnośnie wykorzystywa

nia metody elektrochemicznej do otrzymywania związków magnezu oraz mieszanin hydratów Fe, Mn, Mg służących do syntezy ferrytów o pro

stokątnej pętli histerezy.

Z tych względów w poszukiwaniu czystych i "aktywnych" surowców o powtarzalnych właściwościach fizykochemicznych podjęto prace nad metodą elektrochemicznego wytwarzania surowców do syntezy fer

rytów o prostokątnej pętli histerezy, a w pierwszym etapie nad 0- trzymywaniem związków magnezu metodą elektrochemiczną.

II. PRZEGLĄD LITERATURY DOTYCZĄCEJ ANODOWEGO UTLENIANIA Mg

W dostępnej literaturze brak danych odnośnie wykorzystywania anodowego procesu utleniania metalicznego magnezu do otrzymywania jego połączeń tlenowych. Istniejąca literatura dotyczy przede wszystkim problemów związanych z korozją magnezu w różnych środo

wiskach oraz z samym mechanizmem reakcji anodowego rozpuszczania ' [1 1] , [12] , [1 3] , [14] . Wynika to z faktu, iż magnez, jako pier

wiastek wybitnie nieszlachetny jest bardzo mało odporny na dzia

łanie wody, szczególnie morskiej, oraz na działanie różnych ele

ktrolitów. Potencjał normalny Mg jest silnie elektroujemny i wynosi -2,38 V. Potencjał stacjonarny Mg stanowi także je

den z najbardziej ujemnych potencjałów z pośród potencjałów

(8)

6 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA Prace IUM

metali technicznych, np. w 0,5 n roztworze NaCl osiąga wartość:

-1,45 V [li] . Ogólnie biorąc, znacznie niższa odporność na koro

zję magnezu, aniżeli np. Al, tłumaczy się gorszą zdolnością do pa

sywacji 1 bardziej ujemnym potencjałem Mg. W roztworach soli obo

jętnych, a nawet w czystej wodzie destylowanej zawierającej pewną ilość C02 , Mg rozpuszcza się z wydzieleniem wodoru /H2/. Zakwasze

nie wody zwiększa w znacznym stopniu proces rozpuszczania Mg. Pro

ces ten również bardzo przyśpieszają jony chlorkowe. W miarę zwię

kszania się stężenia jonów chlorkowych w wodzie zwiększa się szyb

kość rozpuszczania magnezu.

R.l. PETTY et al. [1 2] badali proces anodowego rozpuszczania magnezu w różnych elektrolitach wodnych} J.H. GR3SNBLAT [13] badał natomiast anodowe rozpuszczanie Mg /99,92#/ tylko w roztworze wod

nym 3% HaCl. R.L. PETTY et al. [1 2] interpretowali otrzymane wyni

ki przy założeniu, iż podczas anodowego rozpuszczania Mg powstają jednocześnie jony Mg+ i Mg2+. Wydzielanie się wodoru tłumaczyli reakcją jaka zachodziła między jonami Mg a wodą. Podobnie wyniki swej pracy tłumaczył GREENBLAT: Mg rozpuszcza się - przechodzi do elektrolitu - głównie jako jon jednowartościowy, który następnie reaguje z wodą. W wyniku tej reakcji powstaje nierozpuszczalny osad tlenku magnezu MgO 1 wydziela się wodór.

2 Mg+ + H20 = MgO + Mg2+ + H2 /I/

W wyniku reakcji /1/ powstaje także równoważna ilość Mg2+ w posta

ci rozpuszczalnej w elektrolicie.

Część jonów Mg+ ulega reakcji dysproporcjonowania z wydziele

niem metalicznego magnezu

2 Mg+ - Mg2+ + Mg , /2/

który według autora [13] wbudowuje się do sieci MgO.

GREENBLAT nie przeprowadził jednak rentgenowskiej analizy fazo

wej nierozpuszczalnego produktu i stąd wniosek końcowy, że jest to MgO, należy traktować jako przypuszczenie.

(9)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg (OH) 2 METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 7

Jest faktem ogólnie znanym, że podczas anodowego rozpuszczania metali w wodnych elektrolitach obserwuje się zmniejszenie lub zwię

kszenie samorozpuszczania danego metalu podczas przepływu przez niego prądu anodowego. Zjawisko to określano odpowiednio jako do

datni lub ujemny efekt różnicowy. Według tych określeń, przypisy

wano anodowemu rozpuszczaniu Mg ujemny efekt różnicowy. Wynikało to stąd, iż niektórzy autorzy, np. [1 3] , uważają, że podczas roz

puszczania powstają jony o niższej wartościowości, które następnie ulegają utlenieniu przez elektrolit z jednoczesnym wydzieleniem wodoru. Stąd właśnie powstają różnice między ilością praktycznie anodowo rozpuszczonego Mg a ilością wyliczoną z prawa FARADAYA przy przyjęciu, iż tworzą się tylko jony Mg2+.

M.E. STRAUMANIS i B.K. BHATIA [14] stwierdzają, iż w przypadku Mg różnice te nie są wywołane powstawaniem jonu Mg+ , lecz odrywa

niem się metalicznych cząstek z anody. Wymiar tych cząstek wynosi

— 5

ok. 6x10 mm. Stwierdzono to podczas badania procesu anodowego rozpuszczania magnezu /99,995# Mg/ w 3# roztworze wodnym NaCl przy gęstości anodowej prądu dA = 0,25 -r 0,3 A/cm2 . Wykonana przez nich analiza rentgenowska i mikroskopowa produktu anodowego rozpu

szczania wykazała, iż jest to wodorotlenek magnezu zawierający cząstki metalicznego Mg.

Wydaje się, że wyniki powyższej pracy [14] wyjaśniają dostate

cznie omawiane wyżej zjawisko.

III.’ WARUNKI PRZEPROWADZONYCH PRÓB.

1. Aparatura, surowce wyjściowe /elektrody/, elektrolity.

W celu przeprowadzania prób otrzymywania na drodze elekrochemi- cznej związków magnezu w skali laboratoryjnej zestawiono aparatu

rę, w skład której wchodzi:

- elektrolizer winidurowy o pojemności ok. 40 1 z perforowaną płytą denną służącą do mieszania elektrolitu,

- tablice rozdzielcze z miernikami prądu i napięcia oraz odpo

wiednie oporniki suwakowe,

(10)

8 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA Prace IMM

O

r ~ z i c z z j c z z d [ = = □

Rys. 1. Schemat elektryczny aparatury do elektrochemicznego otrzymywania wo

dorotlenku magnezu.

A. i

k0

amperomierze magneto-elektr. MKA-1 60 A A., amperomierz magneto-elektr. ŁIEA-1 25 A A, amperomierz magneto-elektr. KEA-1 10 A A',1 amperomierz magneto-elektr. l.IEA-1 6 A RI* opornica suwakowa 3,1 fi; 20,4 A

R2> R^, R - opornica suwakowa 7,7ft; 12,4 A W - wanna winidurowa 310 x 450 x 310 mm Y1 i V2 'woltomierze ŁIEA-1 zakres 0460 V

(11)

- prostownik selenowy typ BM-40/50,

- wymiennik ciepła służący do termostat wania układu,

- sprężarka powietrza używanego do mies ania elektrolitu lub butle ze sprężonym tlenem względnie azotem,

- rotametry do kontroli przepływu powietrza, azpfu lub tlenu, - pH-metr typ LBS-3A do pomiarów pH elektrolitu.

Schemat elektryczny układu przedstawiono ha rys. i. Aparśturę przystosowano do elektrochemicznego otrzymywania hydratów jednego lub kilku metali jednocześnie; posiada ona wspólną elektrodę ujem

ną - katodę. Surowcem wyjściowym /anody magnezowe/ były bloki meta

licznego magnezu o zawartości 99,91% Mg /PN-55/H82161/, jako kato

dę stosowano blachę stalową nierdzewną /gat. 0H18N9/. Elektrolita

mi były roztwory wodne łffl.Cl /0,14-0,3 n/ i NaCl /0,154-0,3 n/. Kry

terium doboru elektrolitu stanowiło dobre przewodnictwo elektrycz

ne i łatwa usuwalnośó z produktu strącania. Z dwóch ww. rodzajów elektrolitów korzystniejsze są roztwory wodne NH^Cl, ponieważ po

siadają one wyższe przewodnictwo elektryczne niż odpowiednie roz

twory NaCl. Ponadto NH^Cl jest łatwo usuwalny z produktu strąca

nia; w temp. 345° ulega już rozkładowi. Ujemną stroną wodnych roz

tworów NH^Cl jest rozpuszczanie Mg(OH)2 , względnie tworzenie po

łączeń kompleksowych w przypadku np. jonów manganu.

Elektrolity przygotowano przy użyciu wody destylowanej i soli /NaCl, NH^Cl/ o czystości "oz".

2. Podstawowe parametry procesu

Wartość pH elektrolitu przygotowanego z NaCl wynosiła na począ

tku procesu 7, a po kilku minutach trwania procesu .osiągała war

tość 10,5-^’^. Wartość pH przy zastosowaniu NH^Cl wynosiła odpowie

dnio: 6,5 i 9,8-°’^.

Stosowana wyjściowa anodowa gęstość prądu /d,/ wynosiła 0,05A/cm lub 0,1 A/cm . Katodowa gęstość prądu była z reguły o rząd mniejsza i wynosiła 0,008 4- 0,011 A/cm .o

(12)

Próby otrzymywania metodą elektrochemiczną związków magnezu przeprowadzono w trzech temperaturach 20°C, 35°C, i 50°C dla elek

trolitu 0,15 n NaCl i 0,15 n NH^Cl} dla innych stężeń elektro

litu tylko w temp. 35-1°C. Temperatura 35°C została przyjęta jako optymalna ze względu na łatwość termostatowania procesu.

Procesy prowadzono w zasadzie w czasie 6-r1 0 godz.

Objętość elektrolitu wynosiła ok. 30 1.

Mieszanie elektrolitu przeprowadzano przeważnie tlenem z butli przy przepływie 13 l/h na litr elektrolitu.

3. Analiza fizyko-chemiczna elektrolitu i produktu.

W otrzymanym produkcie, po wielokrotnym przemyciu do zaniku re

akcji na jon Cl’, oznaczano zawartość magnezu; w elektrolicie nato

miast zawartość Mg^+ , Cl’ i NH-j. Magnez oznaczano metodą wago- wą jako pirofosforan magnezowy /Mg^^Oy/. Zawartość jonu amonowe

go w elektrolicie oznaczono metodą RONCHESEA, a jonu Cl' metodą MOHRA.

Dla wysuszonych w 105°C produktów oznaczano: straty prażenia, ciężar nasypowy oraz gęstość.

Dla dwóch wybranych próbek Mg (OH) 2 otrzymanych przy zastosowaniu jako elektrolitu roztworu wodnego 0,15 n NaCl i 0,15 n NH^Cl wykonano: śladową analizę chemiczną, rentgenowską analizę fazową, analizę termograwimetryczną oraz oznaczono ich powierzchnię właś

ciwą.

Dyfraktogramy wykonano na dyfraktometrze jonizacyjnym URS-50I z automatyczną rejestracją natężenia refleksów przy zastosowaniu promieniowania CoKcc. Termogramy - na termowadzę typu IBM, firmy Sadamel; powierzchnię właściw^- metodą BET /Brunauer-Emmet-Teller/

przy użyciu azotu w temperaturze - 195,8°C

* Oznaczenie powierzchni właściwej wykonała mgr Łnż. R. Krzyszowska w Biu

rze Badawczym "Polfer" w Warszawie.

(13)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg (OH>2 METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 11

IV. WYNIKI PRZEPROWADZONYCH PRflB

Jak podano w przeglądzie literatury, istniejąoe pozycje dotyczą przede wszystkim procesów korozyjnych. Brak natomiast danych o wy

korzystaniu procesu anodowego utleniania metalicznego magnezu do otrzymywania jego połączeń chemicznych w celach utylitarnych.

Z uwagi na powyższe, zachodziła konieczność zbadania wpływu niektórych parametrów technologicznych na proces anodowego utle

niania magnezu i produktów tego prooesu.

Zbiorcze wyniki doświadczeń: warunki elektrochemicznego otrzy

mywania Mg (OH)0, fizyko-ohemiczne właściwości produktu, zawartość 2+

Mg w elektrolicie, wydajności procesu - zawiera tablica 1. Ce

lem wyjaśnienia wpływu temperatury na przebieg procesu, w pierw

szym rzędzie przeprowadzono próby otrzymywania związków Mg w dwóch wybranych elektrolitach /NaCl, NH^Cl/ o stężeniu 0,15 n i dla tej samej gęstości prądu anodowego 0,1 A/cm2 w trzech różnych tempera

turach: 20°C, 35°C, 50°C.

Zawartość Mg w produkcie i wielkość strat prażenia produktu w zależności od temperatury procesu podano na rys. 2.

Następnie przeprowadzono próby anodowego utleniania magnezu, stosując różne stężenie elektrolitu /NH^Cl/j a dla stężenia 0,15 n NH^Cl badano wpływ czasu prowadzenia procesu.

Zawartość Mg w wysuszonym produkcie oraz wielkość strat praże

nia w zależności od stężenia NH^Cl w elektrolicie przedstawia ry

sunek 3.

Na podstawie uzyskanych danych doświadczalnych, można stwier

dzić, że wpływ temperatury i rodzaju elektrolitu na zawartość Mg2+ w wysuszonym produkcie jest minimalny. To samo stwierdzenie dotyczy wpływu stężenia NH. Cl. We wszystkich przypadkach zawar-

O -l-i

tośó Mg w wysuszonym produkcie wynosiła 41,5- wag. /za wy

jątkiem Mg (0H)2-12E/.

Z powyższego wynika, iż we wszystkich przypadkach mamy do czy

nienia z tym samym związkiem chemicznym - z wodorotlenkiem magnezu.

Teoretyczna zawartość Mg2+ w Mg (oh) 2 wynosi 41 , Tb wag.

(14)

12 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOIĄGWA Prace IMM

to

03

au Ot

-pos

U

-Pca

'O'OJ

o

-p

u

NI§

Rys. 2. Zawartość Hg w wysuszonym produkcie oraz wielkość strat prażenia w zależności od temperatury prowadzenia proce

su elektrochemicznego

•NOJ s.

-p03 U

'O'(fl o

-p

ä N£

50

40

30

20

10

zawartość Mg

straty prażenia

_# #-

d^ = 0,05 A/cm 0? - 35°C

0 0,05 0 , 1 0,15 0 , 2 0,25 0,3 stężenie NH4C1 [n]

Rys. 3. Zawartość Mg w wysuszonym produkcie oraz wielkość strat prażenia w zależności od stężenia NH.C1 w elektrolicie.

4

(15)

U) ro r

H

vo CD -4

J? ff l ? <r £ s £ Ch> J? f f J? * o

«

Symbol pro-

ro1

W 'w'ë roi

U»w

§ roi ro

t o

§ ro—ii

M g ro“*i

g 8 roi U3w

B ro

¿ 8 roi

—4 W

roâ w¿ i

roI i W

ro1 4*i

W roê

Uli t>o

row roi M

W0 ro1

to

§ Het-

c1

»3 1

i3 1

ł3 1

13 1

O VIo

t3 1

i3 1

1a l

i3 1

«3 1

i3 1

13 1

o ę -1 « S P-H 0 O > 4J P B O- O U 2 e

•po

ocrx O.

O O O mO ô Ô Ô Ô ô ^©

ü 1

VI VI

B

VI UJ Ul

1P i

3 1

3 VI

& 1

3 1

3 VI

a

a> W

£ 3 2 .

►J N

o o -t* Ł 4»* o M 4* ‘ o H t *

H H H 1

© ©

© oVI

Ul 43 43

r - i 3 2 H

►3 a O v/i O VI 4* V» -4 VI O VI -4 -0* -4 VI VI O VI VI © O ©VI • O

VI © 4*

4* O

ô 1 o 43 1---1 ® O N •

« P* P f—"»

•

-4 -4 -0 O -4 4 4 o O O ^©

H O

- — O VI • O — * O - O O o o

O O O - © 4 ro

ro

©

\o

IO

8

©

43 C •

50,0 ^{« 4}^O_O ^{- 4}^VI

O Ul

O

To

CD V »

ro4

V0 ?

CD

»

o

V I

O

Ul vo

©ro o

n as

^ i? 8:

*5?

to Ul

J* ^O -■a -* - - ^ro - C « O «

« O >0

s

o w «

o vO

O S

CO© ^AA

■ 44* ^©O 4* O

ro ^© Ul

Ul ro

Ul 4

V I

*1-O

a

U ło Ul

y Ul Ul

K

Ul Ul

ro Ul

ro ro

vo Ul

-A Ul

ro Ui

IO UJ

4i* 'w ' 'g top C+

¡S t*

fi) © p 1__ 1 PÏ

UJ 4». -4

3 VI

O -4

ro ©

o 4 g O

IO 8

- ©

o o o O O o o o O o O O O O f j n | o

H-

vr «_* © V I

i

o o o o o o o o O O o O o O r— i n to ^g

vn 4* 4* Ul

f i 4» Ul -p» Ul UJ Ul Ul Ul ro > «

34 i i p

ro S3

V I

C UJ

A-*

o O O

vo s

V I

o g

V I

roro V I

fO To4*

4 O 2UJ

o

8UJ o roo 4

O UłO

4 £ i— i h* © * , H , H- K* *ł- 1— 1 © <+ o

3 fc 1

ioVO 2 u>

I V I •*»

V I -4

vo ©

V I ©

4* ©

V3

4*© 4 UJ 4».

ro

'--- 1 .

*2. r3 1___ 1 *a £

ro ro ro V I ro Ul ro •4 © V I IO O UJ © O

S-.

% SO ep

153.8 _! ^w₀₃ ^Ul^4*_O fi

V I

-4

V I

ro 1 o

4-

V I

V 4J*

V I

O Ul4 O

4 O

f i O

Uł4

V I

4*Ul

V I

1---1 i— i >-

Cl VKZouiaHooHimaa Yaoian 2 (ho) »h sih vjw uixzhio / te/8 e

Zestawieniewarunkówotrzymywania, v/łaściwościfizykochemicznych produktu,zawartościMgw elektrolicie orazwydajnościprocesu

(16)

14 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOIĄGWA Prace IMM Celem potwierdzenia wysuniętego wyżej przypuszczenia produkty otrzymane w temperaturze 35°C - przy zastosowaniu obu rodzajów elektrolitu i wysuszone w temp. 105°C - poddano analizie terraogra- wimetrycznej i rentgenowskiej analizie fazowej. Ponadto dla oma

wianych wyżej produktów wykonano: śladową analizę chemiczną, oz

naczono powierzchnię właściwą i gęstość. Termogramy badanych pro

duktów przedstawiono na rys. 4.

Przebiegi krzywych termograwimetrycznych badanych produktów są bardzo do siebie zbliżone. W obu przypadkach obserwuje się począ

tek gwałtownego ubytku masy próbek w temperaturze ok. 350°C i za

kończenie w temperaturze 500°C. Temperatura 350°C wg danych lite

ratury odpowiada termicznemu rozkładowi wodorotlenku magnezu w myśl reakcji:

Mg (OH) 2 = MgO + H20 /3/

Teoretyczny ubytek masy związany z termicznym rozkładem Mg(0H)2 i wydzielaniem się oząsteczki wody wynosi 30,8# wag. Tej wartości odpowiada ubytek masy próbek badanych w temperaturze ok. 500°C.

Powyżej 500°C obserwuje się już tylko nieznaczny ubytek masy bada

nych próbek.

Fazowa analiza rentgenowska badanych próbek wykazała obecność tylko jednej fazy. Na obu dyfraktogramach refleksy są jednakowe i są one charakterystycznymi refleksami wodorotlenku magnezu. Dyfra- ktogram produktu otrzymanego przy zastosowaniu jako elektrolitu 0,15 n roztworu wodnego NaCl przedstawia rys. 5, intensywność re

fleksów /I/, oraz odległość pomiędzy płaszczyznami sieciowymi /d/

podano w tablicy 2.

Dyfraktogram produktu uzyskanego elektrochemicznie przy zasto

sowaniu elektrolitu 0,15 n NH^Cl przedstawia rys. 6, a intensyw

ności refleksów i odległości płaszczyzn sieciowych podano w tabli

cy 3. W tablicy 2 1 3 , obok danych doświadczalnych I i d, po

dano literaturowe /testowe/ wartości intensywności refleksów I i odległości płaszczyzn sieciowych d dla Mg (oh) 2 [15] . W obu przypadkach zgodność pomiędzy danymi literaturowymi a doświadczal

nymi jest dobra.

(17)

Tablica 2.

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg (OH)2 METODA ELEKTROCHEMICZNĄ 15

Wartości l i d Mg(oH)2~4E otrzymanego elektrochemicznie w 0,15 n NaCl.

Dane dot.

literaturowe

Mg(0H)2 [15] Dane doświadczalne

I d [Ä] Nr

refleksu

I d [Ä] 26°

90 4,77 1 60 4,76 ro o o

6 2,725 2 6 2,72 38°36’

100 2,365 3 100 2,36 44°27’

56 1 ,794 4 45 1 ,789 60°00’

36 1 ,573 5 40 1 , 5 6 8 69°32’

18 1,494 6 18 1 ,490 73°48’

16 1,373 7 12 1 ,373 ₅ O CM O

11 1 ,310 8 13 1,308 ₈₆°15’

9 1 ,183 9 8 1,190 97°30’

Tablica 3.

Wartości l i d Mg(0H)2~10E otrzymanego elektrochemicznie w 0,15 n NH^Cl Dane

dot.

literaturowe

Mg(0H) 2 [15] Dane doświadczalne

I d [Ä] Nr

refleksu

I d [Ä] 26°

90 4,77 1 60 4,76 21°39’

6 2,725 2 6 2,71 38°30’

100 2,365 3 100 2,36 44°30’

56 1 ,794 4 45 1,790 59°57’

36 1 ,573 5 40 1 ,569 69°30’

18 1 ,494 6 18 1,491 73°45’

16 1 ,373 7 12 1,373 5 O CM O

11 1 ,310 8 13 1 ,309 8 6 ° 1 2 ’

9 1,183 9 8 1,189 97°33’

(18)

16 Władysław CIA.STOŃ, Stefan MA.KOIĄGWA Prace TMM

ubytek masy [jsć wag]

Rys. 4. Termogram Mg(OH) 2 otrzymanego elektroohemioznie 1, w roztworze wodnym 0,15 n NaCl

2. w roztworze wodnym 0,15 n NH^Cl

Dodatkowo wykonano rentgenowską analizę fazową produktu otrzymane

go w 0,15 n roztworze wodnym NH^Cl /w sposób periodyczny/ prze;

24 h prowadzenia procesu 1 wysuszonego w 105°C. W tym przypadku ró

wnież jedyną fazę stanowi Mg(0H)2 /rys. tablica 4/.

Tablioa 4.

Wartości l i d Hg(0H)_-12E otrzymanego elek

trochemicznie w 0 , 1 5 n NH^Cl

Dane dot.

literaturowe

u« Co h)j [15] Dane doświadczalne

I d [X] Nr

refleksu

I d C jU 29°

90 *,77 1 58 * ,773 21°36*

6 2,723 2 7 2,72 38 ° 2 4 ’

100 2,363 3 100 2,363 4 4 ° 2 7 ’

56 1,794 4 42 1,79* 59°*8'

36 1,373 3 40 1,372 6 9 ° 2 1 •

18 1,494 6 17 1 ,*93 73°36*

16 1,373 7 14 1,372 8 1 ° 2 4 ’

11 1,310 8 12 1,309 B 6 ° 1 2 ’

9 1,183 9 9 1,182 98°18*

(19)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg (OH) METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 17

Rys. 5. Dyfraktogram Mg(OHj2~4B otrzymanego elektrochemicznie w 0,15 n HaCl

(20)

18 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOIĄGWA Prace I1IM

Rys. o. Dyfraktogram % (uh)?-10S otrzymanego elektrochemicznie w 0,15 n UH.Cl

(21)

B 3/21/ OTRZYMYWANIE Mg (oh) g METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 19

Rys. 7'. Dyfraktogram Mg(oH)_-12E otrzymanego elektrochemicznie w 0,15 n NH,C1

H'

(22)

Analiza śladowa wykazała, iż suma zawartości takich pierwiast

ków jak Si, Mn, Fe, Al, Cu, Ca, Na i K w produkcie jest mniej

sza od 0,04% wag. Powierzchnia właściwa badanych produktów jest ok. 30 m^g, gęstość ok. 2,2 g/cm'5. Jak już zaznaczono do prób wy

brane zostały dwa rodzaje elektrolitów: roztwory wodne NaCl i

n h4c i.

Stosowanie roztworów wodnych chlorku amonu, wygodniejsze ra.in.

ze względu na łatwość usuwania jonów elektrolitu z produktu, powo

duje częściowe rozpuszczanie powstającego w trakcie procesu elek

trochemicznego wodorotlenku magnezu wg reakcji:

Mg (OH) 2 + 2NH4Cl=i=tMgCl2 + 2NH40H A /

Rozpuszczalność Mg(0H)2 w wodzie jest bardzo mała i wynosi:

0,0009 g Mg (OH) 2/l 00 g H20 w temperaturze 18°C i 0,004 g Mg (OH) 2/l 00 g H2=0 w 1 00°C

Chlorek magnezowy jest natomiast łatwo rozpuszczalny w wodzie:

35,3 g MgCl2/l00 g H20 w temperaturze 20°C i 42,2 g MgCl2/l00 g H20 w temperaturze 100°C

/Wg danych z kalendarza chemicznego, T.I, Warszawa 1954/.

Z powyższych względów, stosując jako elektrolit roztwory wodne NH^Cl, obserwowano, iż w pierwszym okresie prowadzenia procesu nie wytrącał się w elektrolizerze osad Mg(0H)2 , w przeciwieństwie do roztworów wodnych NaCl. Wytrącanie osadu następowało dopiero po

pewnym okresie czasu (10 -5- 15 min.). Zawartość magnezu w posta

ci rozpuszczalnej w 0,15 n NH^Cl jest około 30-krotnie większa niż w 0,15 n NaCl /tablica 1/.

Wpływ temperatury elektrolitu na zawartość w nim Mg2+ jest nieznaczny /rys. 8/.

Y/zrost stężenia NH^Cl w elektrolicie powoduje wyraźny wzrost zawartości rozpuszczonego w nim magnezu /rys. 9/, co było do prze

widzenia jeśli się weźmie pod uwagę zapis reakcji /4/. Dla tej sa- p

mej gęstości prądu 0,05 A/cm i tego samego stężenia NH^Cl w elektrolicie /0,15 n/ obserwuje się pewien wzrost zawartości mag-

(23)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg (oh) , METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 21

bfl

•H©

•HO HO

U H©

©

*

&

O 53 C§s]

1,6 1.4 1,2 1,0

0 , 1

0,05

0 , 0 1

0,15n NH4C1

d. = 0,1A/cm A

0,15n NaCl K--- *—

0 10 20 30 40 50 60 T [°c]

Rys. 8. Zawartość Mg w elektrolicie w zależności od rodzaju elek

trolitu i temperatury.

.

•H©

•HO HO

s

U_©

pH

©

£ 'O

4»o a

%

Rys. 9. Zawartość Mg w elektrolicie NH^Cl w zależności od jego stężenia.

(24)

22 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA Prace TMM

nezu w elektrolicie wraz z przedłużeniem czasu prowadzenia proce

su. Dla czasu prowadzenia procesu 10 h zawartość magnezu w elek

trolicie wynosi 1.098 g/l el.} dla czasu 24 h - 1,41 g M g A el.

/tablica 1 ; Mg (OH) 2-10E i Mg (oh) 2-12E/.

Z uwagi na fakt, iż część wodorotlenku magnezu rozpuszcza się w elektrolicie NH^Cl, wprowadzono obok pojęcia wydajności procesu:

« mrzeoz . f?A “ k.i-t 10(3

określonej jako stosunek rzeczywistej zawartości magnezu w osa

dzie i elektrolicie do ilości magnezu wyliczonej z prawa Faradaya /m = k*i-t/, pojęcie wydajności procesu liczonej wg zawartości magnezu w otrzymanym suchym produkcie:

wyliczone ilości Mg z uzyskanego produktu

?p " wyliczone ilości Mg z k*i*t * Pojęcie wydajności procesu i?^ wprowadzono ze względów czysto praktycznych, ponieważ uwzględnia ono również straty powstałe pod

czas przemywania i suszenia produktu.

W przypadku stosowania roztworów wodnych NaCl jako elektroli

tów /z uwagi na małą rozpuszczalność w nich magnezu/, wartości i są do siebie bardzo zbliżone /tabl. 1/. Y/yraźne różni

ce obserwuje się w przypadku stosowania elektrolitów opartych na NH^Cl /tabl. 1/. Dla obu rodzajów stosowalnych elektrolitów wydaj

ność procesu jest z reguły znacznie wyższa od 100%. Tak wy

soka wydajność wynika z jednoczesnego występoweinia dwóch różnych procesów:

a/ procesu anodowego rozpuszczania magnezu,

b/ procesu korozyjnego /chemicznego/ działania elektrolitu na metaliczny magnez.

Jak zaznaczono już wyżej, różnice w wartościach i rpp» w przypadku elektrolitu opairtego na NaCl, są małe, natomiast w przy

padku elektrolitu NH^Cl - duże.

(25)

Różnice w wartościach J/A i q informują nas m.in. o stop

niu rozpuszczalności Mg (0H)2 w roztworach wodnych NH^Cl stosowa

nych jako elektrolity. Ponadto wartości świadczą o ilości otrzymanego suchego produktu /Mg(0H)2/, co jest ważne z punktu widzenia praktycznego.

Wpływ stężenia NH^Cl w elektrolicie i wpływ czasu prowadzenia procesu na wydajności rpA i r?p procesu ilustrują dane przed

stawione w tablicy 1. Z danych tych wynika,.iż najkorzystniej jest prowadzić proces elektrochemicznego otrzymywania Mg(0H)2 przy stężeniu 0,15 n roztworu wodnego NH^Cl. Wzrost stężenia podnosi z jednej strony przewodnictwo elektrolityczne roztworu, z drugiej strony zwiększa się wyraźnie rozpuszczalność Mg(0H)2 /rys. 9/ i tym samym obniża wartość ^ .

3W

©

O

U

_P<

vo

'0 3O

•raOJ Ti

Rys. 10. Wydajność i

^

w zależności od czasu trwania proceau.

t i - wyliczone z zawartości Mg w osadzie i elek

trolicie

- wyliczone z zawartości Mg w otrzymanym pro

dukcie

(26)

24 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA Prace I M M

Na wzrost wydajności procesu 7 w roztworach NH.Cl korzyst- nie wpływa przedłużenie czasu prowadzenia procesu elektrochemicz

nego /rys. 10/. Wzrost wartości n wynika z faktu, iż stosunek zawartego w elektrolicie magnezu do zawartości magnezu w suchym produkcie maleje z przedłużeniem czasu prowadzenia procesu strą

cania.

V. WYNIKI ZASTOSOWANIA OTRZYMANEGO Mg (OH) 2 DO SYNTEZY FERRYTÓW Mn-Mg I Mn-Mg-Zn.

Celem wstępnej oceny przydatności wodorotlenku magnezu otrzy

manego metodą elektrochemiczną do syntezy ferrytów o prostokąt

nej pętli histerezy przygotowano, wg stosowanej technologii, fer

ryt manganowo-magnezowy oraz ferryt manganowo-magnezowo-cynkowy /materiał typu R-3 i R-1/. Jako pozostałe surowce zastosowano żół

cień żelazową /Fe^Oy n H2 0/, węglan manganawy /MnCO^/ i tlenek cynku /ZnO/ stosowane normalnie do wytwarzania materiału R-3 i R-1 .

Z przygotowanych mas ferrytowych R-3 Mg 1 R-1 Mg wypra

sowano próbki pierścieniowe o dz = 2,0 mm- i dz = 10 ram. Wypra

sowane próbki były równolegle syntetyzowane z próbkami z materia

łu R-3 i R-1 wykonanych z dotychczas stosowanego MgO. Średnie wy

niki pomiarów właściwości statycznych i impulsowych badanych pró

bek przedstawiono w tablicy 5. Parametry statycznej pętli histe

rezy określano na układzie balistycznym metodą komutacyjną. Para

metry dynamiczne /impulsowe/ rdzeni mierzono na układzie pomiaro

wym GRQM II dla ciągu impulsów prądowych: +Im j ^ f*'5^) 5 -Im * Opis układu pomiarowego GROM II oraz definicje mierzonych wielko

ści podano w pracy [1] .

Jak wynika z danych porównawczych umieszczonych w tablicy 5 rdzenie z ferrytów, do syntezy których zastosowano Mg (oh) 2 otrzy

many metodą elektrochemiczną, posiadają w przypadku właściwości statycznych większą indukcję /B/, wyższy współczynnik prostokąt- ności , mniejsze Hc oraz wyższą przenikalnośó maksymalną. W przypadku właściwości dynamicznych mniejszy prąd przemagnesowania

(27)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg(OH)2 METODĄ ELEKTROCHEMICZNĄ 25

Jl

a ,

o

Warunki syntezy*)

CVJ {2?

1

£0 01 1 ir\

i o c a OJ r~

s1 1

si 1

C1 1

04

» 561 0 P , LA1 1 O COOJ

s1 1

1 C

1 s1

1

Pomiaryimpulsowe

3

« a . cni tq t£> p

c o co

O COt—

c o OJr -

LA CO

LA OJr —

T—

OOJ OJ T“

T—

LA OOJ

«=»" $ 04 vD OJ

IA O OJ

0- C-*T~

CO r—Th

CO r * OJ

o cor—

LA Th T—

LA OJ

m fc»

łh> a i_____i

OJ CA OJ

CO V0 CA

co OJ OJ

O CO OJ

O t - OJ

OJMD CA

fA C

LA 04

i i

Th CALA

rO OJr—

COr—

co Th LA o -

O CAO

CALA T“*

CO vO

OJ t—LA

PomiarystatycznedlaH « 5Oe a I - S <3

^ l£=L O CO 04

v£>

l a IA

o OJ or—

o OJ OJ

LA CALA

IA co

OLA Th T- “

O O 0-r -

1---1 O O W jOj

V0 04

CO r—

r - r -

o•»

r—

T*

OJ LA T—

CA co O

o co o

m ^ p q c a CO O

VjO (O O

LA CO O

VD CO O

v o c o o

0- c o«k o

LA CO O

\T>

c o o

L r o 1

« A O CAOJ r—

O v£>

CO O r *Th OJ

O COfA OJ

o COco ł—

o

\DT“*

OJ CO CAT—

04 oo Th OJ

1---1 pq ta

o O

<A CO

Our\

OOJ v£>O

OJ OJ

O COTh OJ

o vjO

c o o CA 04 04

O Th 04 OJ

o oLA OJ

d

R

rH O rQ COK

rA 1 PS

a c a

i P i

<r—

1 PS

IP

1 PS

CA1 PS R-3Mg

{ PS R-1Mg

*

w kolejnościpodano:temperaturęsyntezy,czassyntezy,atmosferępodczasspiekaniai w czasiechło dzenia.

(28)

26 Władysław CIASTOŃ, Stefan MAKOLĄGWA Brace IMM

i lepszą rozróżnialność /R,,/ - to jest wyższe wartości U

o p u U. s

i mniejsze Uz*

Korzystniejsze właściwości ferrytów syntetyzowanych z Mg (OH) 2 /elektrochemicznego/ występują przede wszystkim w niższych tempe

raturach syntezy, świadczy to o tym, iż surowiec Mg (0H) 2 otrzyma

ny opracowaną metodą jest bardziej "aktywny", pozwala na stosowa

nie niższych temperatur spiekania rdzeni ferrytowych przy równo

czesnej korzystnej zmianie ich właściwości magnetycznych. Doty

czy to szczególnie takiego parametru rdzeni jak U , którego jak największa wartość pożądana jest przy miniaturyzacji elementów.

Rys. 11 i 12 przedstawia mikrofotografię struktury ziarnistej próbek z materiałów R-3 i R-3 Mg. Jak widaó z tych zdjęć,stru

ktura ziarnista ferrytu z tworzywa R-3 Mg jest mniej porowata i posiada większą przeciętną średnicę ziarna (d = 9 , 0 ju) niż z tworzywa R-3 (p = 6 , 6 31). Oba rodzaje próbek były syntezowane w temp. 1280°C.

Rys. 11. Struktura ziarnista ferrytu Mn-Hg syn

tetyzowanego w 1280°C przy zastosowa

niu MgO /próbka R-3/

Pow. x 500

(29)

B 8/21/ OTRZYMYWANIE Mg(OH)2 METODA ELEKTROCHEMICZNA 27

Rys. 12. Struktura ziarnista ferrytu Mn-Mg syn

tetyzowanego w 1280°C przy zastosowa

niu Mg(o h)„ /próbka R-3 Mg/

Pow. x 500

VI. WNIOSKI

\

Uzyskane w ramach niniejszej pracy wyniki pozwalają stwierdzić, że :

1. Metoda elektrochemiczna pozwala na otrzymywanie czystego i jed

norodnego pod względem chemicznym i fizykochemicznym wodorotlen

ku magnezu.

2. Głównym składnikiem produktów anodowego utleniania magnezu - przy zastosowaniu jako elektrolitów roztworów wodnych NaCl i NH^Cl - jest wodorotlenek magnezu Mg(0H)2 -

3. Wydajności procesu są wyższe.w przypadku stosowania jako elek

trolitów roztworów wodnych NaCl w porównaniu z elektrolitami opartymi na NH^Cl. Stosowanie jednak NaCl pociąga za sobą ko- -nleczność wykonywania pracochłonnych czynności związanych z usu

waniem jego z produktu.

4. Z punktu widzenia praktycznego najkorzystniejszymi warunkami procesu elektrochemicznego otrzymywania Mg (ohV są: temperatura

(30)

t = 35°C; dA ^ 0,1 A/cm2 ; dK ^ 0,01 A/cm2 ; elektrolit - 0,15 n NH^Cl; ozas prowadzenia procesu T ^ 1 0 h.

5. Istnieją możliwości wykorzystania procesu anodowego utlenia

nia magnezu do otrzymywania Mg(0H)2 , który można ra.in. stoso

wać do syntezy ferrytów Mn-Mg i Mn-Mg-Zn o prostokątnej pęt

li histerezy.

6. Rdzenie ferrytowe, do których użyto Mg(0H)2 otrzymany metodą elektrochemiczną, wykazują korzystniejsze właściwości magne

tyczne w porównaniu do rdzeni wytwarzanych z dotychczas stoso

wanych surowców technicznych.

Autorzy pracy wyrażają podziękowanie mgr inż. I. Derentowioz za wykonanie analiz chemicznych i innych czynności technologicz

nych związanych z tematem pracy.

Literatura

1. CIASTOŃ W., KULIKOWSKI J., MAKOIĄGWA S.: Własności niektórych krajowych ferrytów o prostokątnej pętli histerezy, Przegl.Elektroniki, 1962:2, 419.

2. CIASTOŃ W., KULIKOWSKI J., MAKOIĄGWA S.j Ferryty Mn-Mg-Zn o prostokątnej pętli histerezy i małym Hq , Przegl. Elektroniki, 1962:2» 545.

3. CIASTOŃ W., KULIKOWSKI J., MAKOIĄGWA S.: Technologia ferrytów o prosto

kątnej pętli histerezy, Sprawozdanie ZMM i IMM Nr 1/63.

4. GOŚCIMSKI J.: Wpływ warunków rozkładu zasadowego węglanu magnezu na wła

sności ferrytów Mn-Hg o prostokątnej pętli histerezy, Przegl. Elek

troniki, 1962:2, 539.

5. BEER H.B., et al: Preparing Ferrites by Continuous Electrolytic co-pre- cypitation, British Communications and Electronics, 1953:2, 939.

6. FORESTIER H., PETIT J.: Preparation des ferrites par oxydation anodique d^alliages au milieu aqueux., Compt. Rend. 1960:250. 4367.

7. PETIT J.: Preparation d ,hydroxydes basiques mixtes par oxydation anodi

que d “’alliage., Compt. Rend., 1960:251 , 878.

8. PETIT J.: Preparation dehydrates mixtes de type d-FeOOH par oxydation anodique d a m a g e s , Compt. Rend., 1961 :252. 3255-

9. TRAUTMANN J.: Etude des^produits d ’’oxydation anodique d alliages fer- zinc et fer-cuivre à température ambiante, Compt. Rend., 1963:253»

6 52

.

10. FONIOK F., NOWAKOWSKI W.: Elektrochemiczne strącanie surowców dla syn

tezy ferrytów wysokiej jakości, Przegl. Elektroniki, 1963:2.» 487.

11. TOMASZOW N.D.: Teoria korozji i ochrony metali, PWN, Warszawa, 1962.

(31)

B 8/21/ OTRZ YMYWANIE Mg (OH) METOD^ ELEKTR0CHEMICZN4 29

12. PETTY R.L., DAVIDSON A .W., KLEINBERG J.: J. Am. Chem. Soc., 1954:76,

363. —

13. GREENBLAT J.H.: A Mechanism for the Anodic Dissolution of Magnesium, J. Electrochem. Soc., 1956:103, 539.

14. STRAUMANIS II.E., BHATIA B.K.: Desintegration of Magnesium while Dis

solving Anodically in Neutral and Acidic Solutions, J. Electrochem.

Soo., 1963:1U>, 357.

15. HIRKIN L.J.: Spravocnik po rentgenostrukturnomu analizu polikristallov, Moskva 1961.

AN ELECTROCHEMICAL METHOD FOR OBTAINING MAGNESIUM HYDROXIDE FOR THE SYNTHESIS OF Mn-Mg AND Mn-Mg-Zn FERRITES WITH SQUARE HYSTERESIS LOOP

ir

* Summary

An electrochemical method is described for obtaining Mg(0H)„ for the synthesis of ferrites with square hysteresis loop. This method is based on the process of anodic oxidation of metallic magnesium in aqueous solutions NH Cl or NaCl. Applied apparatuses are described, and the influence of

soSe parameters of the process /the temperature of the electrolito, its kind and concentration, the time of the duration of the process/ upon phy

sicochemical properties of the product is given as well as the efficiency of the process. Chemical, thermogravimetrlcal and X-ray analyses ascertain that the obtained product is Mg(0H)_ and that it does not depend on the electrolite kind.

The usefulness of MgCoH^ Has been estimated for the synthesis of Mn-Mg and Mn-Mg-Zn ferrites with square hysteresis loop, which may be applied as storage elements for digital computers. Magnetic properties of cores prove the entire usefulness of magnesium hydroxide obtained by the above mentioned method. High chemical reactivity of this Mg(0H)_ admits lower temperatures of synthesis with a simultaneous gain of more advantage

ous magnetic properties.

(32)

(33)

(34)

B I B L I O T E K A G Ł O W N A P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j

P 22

25iWg

• :