Syntéza a charakterizace Co5Cr2(P2O7)4 – Nový pyrofosfát jako barvící substance

A new pyrophosphate(V) of the formula Co5Cr2(P2O7)4 was obtained in the system Co2P2O7-Cr4(P2O7)3 as a result of solid-state reactions taking place between different reactants. The new compound crystallizes in the orthorhombic system and belongs to the family of pyrophosphates of the general formula M5(II+)M2(III+)(P2O7)4 and is probably isostructural with Fe5(II+)Fe2(III+)(P2O7)4. Powder diffraction pattern, infrared spectrum and SEM image of the new compound were presented. As a new potential inorganic pigment, Co5Cr2(P2O7)4 was tested for its thermal stability, particle size distribution and colour properties, which were studied both for powder and after introduction into organic matrix and leadless ceramic glaze. The colour of Co5Cr2(P2O7)4 powder was defined as deep grey with the colour coordinates L*/a*/b* = 60.63/-1.42/-3.41 and according to the hue angle (h degrees = 247.39°) it belongs to the blue region. Co5Cr2(P2O7)4, with its relatively high thermal stability (tm = 1230 +/- 10 °C) and appropriate colour properties, is a good candidate to be used as inorganic pigment for colouring of acrylic paints. In the case of leadless glaze, the obtained compound acts as a dye.Nový pyrofosfát (V) chemického složení Co5Cr2(P2O7)4 byl získán v systému Co2P2O7 – Cr4(P2O7)3 jako výsledek reakcí v pevné fázi probíhajících mezi různými reaktanty. Nová sloučenina krystalizuje v ortorombickém systému a patří do rodiny pyrofosfátů s obecným vzorcem M5(II+)M2(III+)(P2O7)4 a je pravděpodobně isostrukturální s Fe5(II+)Fe2(III+)(P2O7)4. Nová sloučenina je představena záznamem práškové difrakce, infračerveným spektrem a SEM obrazem. Co5Cr2(P2O7)4 jako potencionální anorganický pigment, byl testován z pohledu jeho tepelné stability, distribuce velikosti částic a barevných vlastností, které byly studovány jak pro prášek, tak po zavedení do organické matrice a bezolovnaté keramické glazury. Barva prášku Co5Cr2(P2O7)4 byla definována jako tmavě šedá s barevnými souřadnicemi L*/a*/b* = 60,63 / -1,42 / -3,41 a podle úhlu odstínu (h° = 247,39°) patří do modré oblasti. Co5Cr2(P2O7)4, s jeho relativně vysokou tepelnou stabilitou (tm = 1230 ± 10 °C) a vhodnými barevnými vlastnostmi, je dobrým kandidátem pro použití jako anorganický pigment pro vybarvování akrylových barev. V případě bezolovnaté glazury působí získaná sloučenina jako barvivo

Magnetic frustration in lyonsite-type vanadates in FeVO

Six phases crystallizing in the lyonsite-type structure were synthesized by solid-state reaction between nFeVO4 and (1–n)Co3V2O8, where n = 0.73, 0.7143, 0.6667, 0.5843, 0.57, and 0.56. DC magnetic susceptibility in high-temperature range (T  > 100 K) was found to follow the Curie–Weiss law with negative and large value of the Curie–Weiss temperature. The effective magnetic moments were slightly bigger than for high-spin Co2+ and Fe3+ ions. Spin-glass-like features observed in magnetic FC/ZFC susceptibilities at low temperatures (T  < 15 K) could be the result of a huge magnetocrystalline anisotropy of randomly oriented crystallites or magnetic nanoclusters in the powder samples, or they could be due to magnetic frustration arising from competition of ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) exchange interactions. The presence of FM component with a large coercive field and strong magnetic remanence in samples with large Co content was evidenced at low temperature. Weak and very broad electron paramagnetic resonance (EPR) spectra were analyzed by decomposition on Lorentzian components and were attributed to magnetic spin clusters or metallic precipitates not involved in bulk magnetism registered in magnetization measurements. In addition, for n = 0.7143, 0.6667 samples, the much narrower line was due to the V4+ magnetic defects connected with oxygen vacancies

Složky systému Co3Cr4 (PO4)6-Cr(PO3)3 a sloučenina CoCr2(P2O7)2 jako nový keramický pigment

The compounds: Co3Cr4(PO4)6, Cr(PO3)3 and CoCr2(P2O7)2 were tested for possible application as ceramics and anticorrosive pigments. They were characterized by SEM analysis, determination of particle size distribution and thermal stability. All phosphates were thermally stable up to 1100 °C so they can be used for colouring of middle-temperature ceramic glazes. The gravimetrical determination of corrosive loss of steel sheets and other corrosion factors characterizing the resistance to corrosion in an aqueous environment of the phosphates were discussed. The colour properties of the compounds were studied for powders and pigments introduced into organic matrix and several single-firing ceramic glazes. It is shown that the investigated phosphates can be used as ceramic pigments only for leadless single-firing ceramic glaze. The optimum pigment concentration sufficient for colouring glaze was close to 2 wt %. Generally, the examined phosphates have interesting green, greenish-blue and cyan shades.Sloučeniny: Co3Cr4(PO4)6, Cr(PO3)3 a CoCr2(P2O7)2 byly testovány pro možné aplikační účely jako keramické a antikorozní pigmenty. Byly charakterizovány analýzou SEM, stanovením distribuce velikosti částic a termické stability. Všechny fosfáty byly termicky stabilní až do 1100 °C, takže je lze použít pro barvení středně teplotních keramických glazur. Diskutovány byly: gravimetrická stanovení korozních úbytků ocelových plechů a dalších korozních faktorů charakterizujících odolnost fosfátů proti korozi ve vodném prostředí. Barevné vlastnosti sloučenin byly studovány pro prášky a pigmenty dispergované do organické matrice a několik jedno-výpalových keramických glazur. Ukázalo se, že zkoumané fosfáty lze použít jako keramické pigmenty pouze pro bezolovnatou jedno-výpalovou keramickou glazuru. Optimální koncentrace pigmentu dostatečná pro zbarvení glazury byla téměř 2 hm. %. Zkoušené fosfáty mají obecně zajímavé zelené, zelenkavě modré a azurové odstíny