A. KRAUSE u. A. BINK~WSA, Darsteilung eines wasserfreien Mangan(I1)-ferrits 111

Uber ferromagnetische Ferrite

DarsteIIung eines wasserfreien Mangan(l1)-ferrits auf nassem Wege

Von ALFONS KRAUSE und A. BINK~WNA

Inhaltsubersicht Durch Zusammenbringen von Fe(NO,),- und MnS0,-Losungen entsteht in siedender

NaOH-Losung fast schwarees und sehr dichtes Ma,ngan(II)-ferrit, das praktisch wasserfrei und LuBerst stark ferromagnetisch ist.

Summary The interaction betneeii solutions of Fe(NO,), and MnSO, in boiling NaOH solution

yields a dense black manganese(I1) ferrite which is almost completely anhydrous and very strongly ferromagnetic.

.-

Vor kurzem wurde eine Methode beschriebenl), nach welcher sich ein prak- tisch wasserfreies Kobalt(I1)-ferrit auf nassem Wege herstellen 1aBt. Soeben gelang es uns, nach einem ganz ahnlichen Verfahren, ein Mangan(I1)-ferrit zu gewinnen, wofur sich aber das y-FeOOH als Ausgangsmaterial nicht so gut eignete wie bei der Kobaltferritsynthese. Im vorliegenden Fall kommt man, wie wir uns uberzeugten, besser zuin Ziel, wenn man ein Losungsge- inisch von Fe(NO,), und MnSO, in eine kochende NaOH langsam eintragt, woriiber im folgenden berichtet wird.

Beschreibung der Versuche und Ergebnisse Zwecks Herstellung des Manganferrits lost man 5 g Fe(NO,), 1 9 H,O und 1,6 g MnSO, .

5 H,O in 100 cm3 dest. Wasser (Mo1.-Verh. Fe,O,:MnO = 1-1,1) und trLgt diese Misch- losung langsam und in kleinen Xnteilen in eine siedende Natronlauge ein, ohne daB diese aufhort zu kochen. Es wurden hierfiir 100 cm3 einer Natriumhydroxidlosung verwendet, die 10 g NaOH enthielt. Nach kurzer Zeit entsteht ein fast schwarzer und sehr dichter Nieder- schlag, den man in dem alkalischen Reaktionsgeniisch zweckmaI3ig noch 1 Stunde weiter kocht. Das filtrierte und zuniichst mit heilJein Wasser behandelte Mangan(I1)-ferrit wascht man absohlieBend solange kalt a.us, bis im Filtrat keine der betr. Begleitionen mehr vor- handen sind.

Das bei Raumtemperatur an der Luft getrocknete Praparat war stark ferromagnetisch. Es war weder in kalter noch in heiBer 20proz. H,SO, vollig loslich, da ein dunkelfarbiger Ruckstand ubrigblieb, der sich als MnO, erwies.

A. KRAUSE u. A, BINK~WNA, Z. anorg. allg. Chem. 331, 231 (1964).

112 Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie. Band 341. 1965

Ausgangs- material

Fe3+ + Mn2+

Dieses wurde abfiltriert, sorgfaltig niit H,SO,-haltigem Wasser heiW gewaschen und zuletzt in H,O, + H,SO, gelost. Nachdein durch mehrfaches Eindampfen das H,O, ent- fernt worden war, wurde das in der Losung vorhandene Mn2+ titrimetrisch bei Verwendung einer AeDTE-Losung bestimmt ,), wobei es sich empfiehlt, eventuell anwesende Fe-Spuren durch einen kleinen KCPI’-Zuschlag zu maskieren.

Nach der gleichen Methode ermittelten wir auch den gesamten Mangangehalt unseres Praparats, was aber erst nach dessen Auflosung in HCl und genauer Abtrennuug des Eisens als basisches Eisen(II1)-acetat moglich war.

Wie aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich, ist das Mangan(I1)-ferrit init einer Gproz. Mn0,-Beimengung belastet. Wenn man davon absieht, ist die Zusammensetzung des Mn-Ferrits gar nicht so schlecht, indem es mit seinem Molverhaltnis Mi0 : Pe,O, = 1,15: 1 der Formel MnPe,O, einiger- mal3en nahe kommt.

Tabelle 1 Z u s a m m e n s e t z u n g d e s &fangan( J 1 ) - f e r r i t s

%H,O ~ Mol.-Verh. Riintgen- % % % Fe,O, MnO MnO, (Diff.) MnO: E’e,O, befund

60,6 31,1 6 3 2,0 1 1,15:1 Spinellgitter

Wir haben noch, urn den Gehalt an &InO,-Beimengungen zu driicken, die Ferritsynthese dahin abgeandert, daS wir den Mangangehalt der Salzmischlosung, die in die kochende NaOH eingetragen wird, auf das Mo1.-Verh. Fe,O,:MnO = 1-1 (statt 1-1,l) reduzierten, was allerdings nur wenig half. Auch diese Praparate waren nicht frei von MnO,, dessen Bildung wahrscheinlich nicht zu umgehen ist und gleich zu Anfang der Synthese stattfindet, wenn namlich die ersten Anteile der Mn(I1)-sulfatliisung mit der siedenden NaOH zusammnn- treffen. Ein Vorteil ist sicher der, daW die lrtztere sehr saucrstoffarm ist, da sonst der MnO,- Bnteil ungleich groBer sein wiirde.

Das Mangan(I1)-Ferrit zeigte sehr starken Ferromagnetismus, der dem des Eisen(I1)-Ferrits (kunstl. Magnetit) nicht nachsteht. Auch das Raum- gitter der beiden Verbindungen ist identisch, indem deren Rontgenbilder auf die gleiche Spinellstruktur hindeuten. Was die Mn0,-Beimengungen an- belangt, so sind diese rontgenographisch kaum nachweisbar. Das Mangan(I1) Ferrit ist bei einem Wassergehalt von 2% praktisch als wasserfrei zu be- zeichnen, da dieser offenbar bei dem bei Raumtemperatur getrockneten Praparat durch die Luftfeuchtigkeit verursacht ist.

2 , H. FLASCHKA u. A. M. Annx, Mikrochim. Acta 1953. 414.

P o z nan (Polen), Institut fur anorganische Chemie der Universitat.

Bei der Kedaktion eingegangen am 21. Mai 1965.

fur die Schriftleitune: Professor Dr. Giinth Verantwortlich

e r Rienacker . 1199 Berlin-Adlershof. Rudower Chaussee 5 : fiir den Anzeigenteil: DEWAG-Werbung Leipzig, 701 Leipzig, Friedrich-Ebert-Str. 110, Ruf 7851.Z.Z.gilt Anzeigen- preisliste 4; Verlag: Johann Ambrosius Barth, 701 Leipzig, SalomonstraDe 18B; Fernruf: 27681 und 27682. Veroffentlicht unter der Lizenz-Nr. 1388 des Presseamtes beim Vorsitzendeu des Ministerrates der DDR Printed in Germany Druck: Paul Diinnhaupt, 437 Kothen (IVJ5/1) L 206/86