Системы с NiO
Алюминат никеля NiAl204 получен путем реакции в смеси кристаллических окислов, а также при нагревании осажденных гидроокисей. Цвет смеси NiO с Al2O3 при нагревании до температуры 690° С — серый, затем (при 730° С) — светло-зеленый; по мере дальнейшего повышения температуры смесь темнеет.
Заметное .образование NiAl204 наблюдается при температуре 700° С; на рентгенограммах линии этого соединения были констатированы при температуре 1000° С. При 1100° С отмечено полное взаимодействие окислов с образованием указанного шпилелида.
Терек и Уайтмор [932] обратили внимание на роль газовой фазы (испарение окиси алюминия и перемещение ее в парообразном состоянии к поверхности NiO) при высокотемпературном взаимодействии указанных окислов.
Соединение NiAl204 кристаллизуется в кубической системе (а = 8,04 А), имеет показатель преломления 1,875, плавится при температуре 2020° С. По данным Шмальцрида1, Аl2O3 обладает большой растворимостью в NiAl204, a NiO не растворяется2.
Рентгеновскими исследованиями установлено, что в системе NiO — Cr2O3 имеется лишь одно соединение NiCr2O4 . Его получали главным образом путем взаимодействия окислов.
Установлено, что растворимость NiO и Сr2O3 в NiCr2O4 при температуре 1000° С мала.
Хауффе и Пшера [297] исследовали механизм и кинетику образования никелехромистой шпинели. Таблетки NiO, NiCr2O4 и Cr2O3 были собраны, как показано на рис. 150. Опыты проведены при температуре 1100° С и продолжительности 200 ч. При этом отмечено испарение Сr2O3 и значительная подвижность ионов хрома; какое-либо перемещение ионов никеля не установлено.
Слой СR2O3 убывал в весе, слои шпинели почти (с учетом потерь от испарения Сr2O3) не менялись, вес таблетки NiO увеличивался (табл. 50) за счет образования на ее поверхности, обращенной к шпинели, нового слоя NiCr2O4 .
Авторы объясняют полученные ими результаты следующим образом (см. рис. 153). Сr2O3 испаряется с поверхности таблетки 4 и в атмосфере воздуха конденсируется на обращенной к таблетке 4 поверхности слоя 3 шпинели. Далее происходит диффузия ионов хрома и перемещение электронов в слоях 3 и 2 в направлении поверхности слоя 2, обращенной к таблетке NiO. Здесь хром, реагируя с кислородом газовой фазы, образует Сr2O3, который затем испаряется и через газовую фазу диффундирует к поверхности NiO. Далее происходит взаимодействие окислов с образованием шпинели.
Феррит никеля изредка встречается в природе (в метеоритах) в виде минерала треворита (NiFe204).
Он получен также и синтетически из кристаллических окислов (причем слабое образование NiFe204 отмечено при температуре 900° С) и при кипячении в воде осажденных гидроокисей. Это соединение — красно-коричневого (с фиолетовым оттенком) цвета, кристаллизуется в кубической системе (а0 = 8,31 А).
Оптические свойства описанных шпинелидов — алюмината, хромита и синтетического феррита никеля — подробно изучены Ди-лакторским.
Туманов получал путем реакции в кристаллической смеси шпинелид NiСо2+++04. Известен, кроме того, окисел Ni304, также относящийся к шпинелидам рассмотренной группы.