Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

На второй ступени гидролизу подвергается ацетат гидроксоцинка — продукт первой ступени. Соответствующие уравнения (молекулярное (5) и сокращенное ионное ( 6 )) представлены ниже: (ZnOH)CH 3 COO + H 2 O ^ Zn(OH) 2 ^ + CH 3 COOH; (5) CH 3 COO- + HOH + ZnOH+ ^ Zn(OH) 2 ^ + CH 3 COOH. ( 6 ) При стандартных условиях отсутствие помутнения раствора вследствие образования малорастворимого гидроксида цинка свидетельствует о том, что гидролиз данной соли протекает по первой ступени. Нитрат индия (III) — соль, растворимая в воде, также является сильным электролитом. В водном растворе полностью диссоциирует на ионы: катионы индия и нитрат-анионы: In(NO3)3^ In3+ + 3 NO 3 ". (7) Так как нитрат индия — образованная слабым основанием и сильной кислотой соль, то его гидролиз идет только по катиону индия (III). Отсутствие помутнения также свидетельствует о том, что гидролиз идет по первой ступени: In(NO3)3 + H 2 O ^InOH (NO3)2 + HNO 3 ; ( 8 ) In3+ + H O H ^ (InOH)2+ + H+. (9) При сливании двух водных растворов ацетата цинка и нитрата индия (III) наблюдалось помутнение раствора. Выпадение осадка может быть объяснено взаимным усилением гидролиза присутствующими в растворе ионами. Этот процесс может быть описан следующей схемой: Zn2+ + HOH ^Z nOH + + H+; 2CH 3 COO- + 2 H O H ^ 2 CH 3 COOH + 2OH- ; In3+ + H O H ^ InO H 2+ + H+. (10) Осадок может содержать гидроксид цинка (Zn(OH) 2 ). Не исключается также возможность образования солей катиона оксоиндия (III): In(OH 2 )+^ I n O + + H 2 O. (11) Исключить выпадение осадка можно путем подавления гидролиза, в частности, путем добавления кислоты. В эксперименте для подавления гидролиза использовалась уксусная кислота. Согласно принципу Ле Шателье (если на равновесную систему воздействовать извне, изменяя какой-нибудь из факторов, определяющих положение равновесия, то в системе усилится то направление процесса, которое ослабляет это воздействие), так как одним из продуктов гидролиза ацетата цинка является сама уксусная кислота (см. уравнения 2, 3), то увеличение ее концентрации в системе смещает гидролитическое равновесие справа налево, гидролиз ацетата цинка подавляется. Одновременно уксусная кислота подавляет гидролиз нитрата индия (III): In3+ + H O H ^ InO H 2+ + H+; (12) CH 3 C O O H ^ C H 3 COO- + H+. (13) Уксусная кислота как слабый электролит диссоциирует частично и обратимо, в растворе присутствует в молекулярной и ионной формах. Присутствие в растворе уксусной кислоты свободных ионов водорода увеличивает их концентрацию в системе. Гидролитическое равновесие в схеме (12) смещается влево, гидролиз нитрата индия также подавляется. Также было решено попробовать заменить ацетат цинка Zn(CH 3 C O O ^ 2 H 2 O на нитрат цинка Zn(NO 3 ) 2 - 2 H 2 O. Таким образом, в работе сравниваются электрические свойства нитей индий-цинк оксида, приготовленных тремя способами, с использованием: 1 ) раствора ацетата цинка двухводного Zn(CH 3 COO) 2 - 2 H 2 O, нитрата индия In(NO 3 ) 3 - 4 , 5 H 2 O в этаноле; 2 ) раствора ацетата цинка двухводного Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 32-37. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 32-37. © Маркова Н. П., Березина О. Я., 2023 34