Механохимические реакции в бинарных системах неорганических соединений некоторых 3d-элементов

• Автор: Саниева, Динара Винеровна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Химические реакции в условиях ударного воздействия.

1.2 Ударносдвиговое воздействие на реакционную смесь.

1.3. Компрессионно сдвиговое воздействие на реакционную систему.

1.4 Классификация механохимических реакций по механизмам.

1.4.1 .Тепловая теория инициирования механохимических реакций.

1.4.2. Образование фаз, обусловленных пластическим течением твер

дых тел.

1.5 Энергетика твердофазных реакций.

1.5.1. Механохимическое активирование и реакционная способность.
1.5.2. Реакции в смесях твердых веществ.
1.6 Выводы по литературному обзору.
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. МЕТОДЫ С
ИССЛЕДОВАНИЯ. АППАРАТУРА.
2.1 Постановка задачи исследования
2.2 Методы исследования и анализа.
2.3. Аппаратура для механохимического синтеза.
ГЛАВА 3. ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ
ГЕКСАЦИАН0ФЕРРАТ0ВН5Ш С СОЛЯМИ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
3.1. Обменные реакции гексацианоферрата И с солями некоторых
3 1элементов.
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ СИНТЕЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
4.1. Механохимический синтез сульфидов.
4.2. Механизм обменных механохимических реакций.
ГЛАВА 5. СИНТЕЗ ОКСОГИДРОКСОСОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
5.1 Условия синтеза железооксидных соединений.
5.2. Схема образования железооксидных соединений в условиях водо заборных скважин.
5.3. Определение технических характеристик пигментов на основе синтезированных продуктов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Результатом такого воздействия является отделение более твердых зерен кварцита от более мягких зерен руды. В дальнейшем осуществляется разделение кварцита и руд с использованием ПАВ в водной среде. Конечным продуктом является обогащенная руда и пустая порода кварцит в осадках. Ударное воздействие в чистом виде осуществляется редко и, как правило, сопровождается сдвиговым воздействием на вещества, что чаще всего является причиной протекания механохимических реакций. Ударносдвиговое воздействие характерно для шаровых и вибромельниц. С точки зрения возможности протекания твердофазных химических превращений наиболее эффективным является компрессионносдвиговое воздействие на вещества, которое реализуется в различных пружинных мельницах и дезинтеграторах, обеспечивая одновременное воздействие давления и сдвига на смеси веществ. Весьма заманчивой с точки зрения реализации неорганического синтеза является перспектива проведения всевозможных твердофазных химических реакций в условиях ударносдвигового и компрессионносдвигового воздействия на смеси веществ для получения конечных продуктов в одностадийном синтезе. Целью настоящей работы является синтез и исследование продуктов механохимических реакций в бинарных системах неорганических соединений Збэлементов на примерах гекеацианоферратов II, III и сульфидов металлов установление механизма механохимического взаимодействия реагентов. На примере обменных реакций сульфидов металлов по данным электронной микроскопии установлен четырехстадийный механизм взаимодействия кристаллических поверхностей образование зародышевой фазы размер частиц 0 нм формирование фрактальных кластеров образование дисперсной фазы 1мкм и рекристаллизация продукта реакции. Личное участие автора. Автор проанализировал состояние проблемы на момент начала исследования, сформулировала его цель, осуществила выполнение экспериментальной работы, приняла участие в разработке теоретических основ предмета исследовании, обсуждении полученных результатов и представлении их к публикации. Апробации работы. Результаты данного диссертационного исследования были представлены на ежегодных научных конференциях Казанского государственного технологического университета гг. Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в 8 публикациях, среди которых 5 статей в тематических изданиях. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора глава 1 и четырех глав экспериментальной части. В главе 1 рассмотрены различные варианты механохимического воздействия на твердое вещество химические реакции в условиях ударного, ударносдвигового и компрессионносдвигового воздействия на реакционную систему. Проведена классификация механохимических реакций по механизмам. Рассмотрена теория перехода термодинамически неустойчивых модификаций в устойчивые под влиянием пластической деформации. Рассмотрена энергетика твердофазных реакций и их реакционная способность. Показано, что общее изменение свободной энергии активированного вещества может быть оценено путем измерения равновесия химической реакции, в которую вступает активированное вещество с другим веществом известной активности. В главе 2 подведены итоги обзора литературы, поставлены цели исследования, приведены методы исследования и аппаратура. Глава 3 посвящена исследованию обменных реакций гексацианоферратов II с солями 31элементов. Представлены цветовые и спектральные характеристики гексацианоферратов. Согласно которым, видно, что механохимическим методом можно синтензировать минеральные пигменты широкой цветовой гаммы с высоким выходом . При этом реакция осуществляется в одну стадию в аппаратах ударносдвигового воздействия. Глава 4 посвящена изучению механизма механохимических реакций синтеза неорганических соединений. Изучены возможности протекания химических реакций серы с металлами. Осуществлен синтез пигментов на основе обменных реакций сульфидов на примере сульфида цинка, как имеющего известный стехиометрический состав и достаточно лабильную кристаллическую решетку.