Синтез и свойства гидроксосульфатов меди, меди-никеля и меди-кобальта

• Автор: Куликов, Альберт Борисович
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Синтез гидроксосульфатов медиН

1.1.1. Осаждение гидроксосульфатов медиН из растворов

1.1.2. Образование гидроксосульфатов медиИ в гетерогенных системах

1.1.3. Образование гидроксосульфатов никеля, кобальта и двойных гидроксосульфатов.

1.2. Особенности кристаллического строения гидроксосульфатов медиП.

1.2.1. Гидроксид меди СиОН2.

1.2.2. Брошантит Си40Н6Б

1.2.3. Познякит Си40НбБН

1.2.4. Лангит Си40Н6Б2Н
1.2.5. Вроеволфаит Си40НбБ2Н.
1.2.6. Антлерит Сиз0Н4Б.
1.2.7. Долерофанит СиБ
1.3. ИКспектры поглощения гидроксосульфатов медиН
1.4. Термическое поведение гидроксосульфатов медиИ
1.4.1. Термолиз брошантита
ф 1.4.2. Термолиз познякита.
1.4.3. Термолиз антлерита.
1.4.4. Термолиз других гидроксосульфатов медиИ
1.5. Выводы из литературного обзора и задачи исследования.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества, методы исследования и аппаратура
2.2. Синтез и идентификация гидроксосульфатов меди и
двойных гидроксосульфатов.
2.2.1. Осаждение гидроксосульфатов меди, мединикеля и. медикобальта с помощью мочевины
2.2.1.1. Осаждение гидроксосульфатов медиН с
помощью мочевины
2.2.1.2. Осаждение гидроксосульфата мединикеля с
помощью мочевины
2.2.1.3. Осаждение гидроксосульфата медикобальта с
помощью мочевины
2.2.2. Синтез гидроксосульфатов взаимодействием гидроксида меди с растворами сульфатов меди, никеля и кобальта.
2.2.2.1. Взаимодействие гидроксида меди с растворами сульфата меди.
2.2 Взаимодействие гидроксида меди с раствором
сульфата никеля
2.2.2.З. Взаимодействие гидроксида меди с раствором сульфата кобальта
2.2.3. Превращения долерофанита в воде, растворах сульфатов меди, никеля и кобальта, и в растворах некоторых электролитов
2.2.3.1. Взаимодействие долерофанита с водой.
2.2.3.2. Превращение долерофанита в растворе сульфата
меди II
2.2.3.3. Превращение долерофанита в растворе сульфата никеля.
2.2.3.4. Превращение долерофанита в растворе сульфата кобальта.
2.2.3.5. Превращение долерофанита в растворах
некоторых электролитов.
2.2.4. Синтез гидроксосульфатов взаимодействием оксида меди
с раствором сульфата меди.
3.1. Термическое поведение гидроксосульфатов медиИ.
3.1.1. Термолиз брошантита Си4ОНб8О40,Н2О
3.1.2. Термолиз познякита Си40Нб4Н
Ф 3.1.3. Термолиз антлерита Сиз0НхН х0 0,.
3.1.4. Термолиз Си7ОН1о42Н.
3.1.5. Термолиз Сиз0Н2Н
3.2.Термическое поведение гидроксосульфатов мединикеля
и медикобальта.
3.2.1.Термолиз гексагональной модификации Си3и0Н6426Н
3.2.2.Термолиз моноклинной модификации
СизМ,,50Н6426Н
3.2.3. Термолиз моноклинной модификации
Сиз.5Со15ОНб4,.85Н
4. ИКспектры поглощения гидроксосульфатов меди, мединикеля
и медикобальта.
5. Рентгеноструктурное исследование антлерита
6. Изучение анионообменных свойств гидроксосульфатов меди
4 ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


По данным это соединение в воде превращается в брошантит, а во влажной атмосфере в смесь брошантита и антлерита. В концентрированном растворе сульфата меди Си50Нб8С425Н переходит в антлерит в течение месяца при комнатной температуре, а при 0С мгновенно. В сообщается об образовании соединения состава 2Си4Си0Н24Н выдерживанием в течение нескольких дней антлерита в кипящем насыщенном водном растворе сульфата меди. Изучению условий образования гидроксосульфатов никеля при взаимодействии сульфата никеля и гидроксида натрия в водных растворах посвящен ряд работ . Методами потенциометрического , и термометрического титрования установлено, что при титровании раствора сульфата никеля раствором гидроксида натрия образуются соединения Ы0Н или Ки0Н , а при титровании раствора гидроксида натрия раствором сульфата никеля продуктами взаимодействия являются К0Ню4 или Ы0Н84з . В работе с использованием метода растворимости установлено, что состав образующихся гидроксосульфатов зависит от концентрации исходного раствора сульфата никеля. Ы1б0Ню4. Установлено, что в системах с мольной долей гидроксида натрия меньше ,5, образуется соединение состава ОНС. В интервале мольных долей ИаОН от ,5 до ,7 образуются осадки переменного состава, в которых значения гидроксильных чисел возрастают от 1, до 1,, а мольные соотношения 4 убывают от 0, до 0,. ИаОН пЫ 2 осаждается гидроксид никеля. Установлено, что основным фактором, определяющим состав образующихся гидроксосульфатов, является концентрация ионов никеля в растворе, а соединение М0Н устойчиво только при остаточной концентрации сульфата никеля выше 0, мольл. Следует отметить, что в состав твердых фаз методами химического и рентгенофазового анализа не исследовали. В выдерживанием в течение двух дней при 0С растворов, содержащих нитрат и сульфат никеля, а также ацетат натрия, который способствует усилению гидролиза, получены игольчатые кристаллы гидроксосульфата состава Ы1ОН 1. Состав соединения определен на основании идентичности рентгенограмм синтезированного образца и природного минерала параотвейта Ы1ОН48О40,з . В работе на основании данных по измерению остаточных концентраций ионов Со , 4 и ОН, плотности растворов, показателя преломления жидких фаз в системе Со4НаОНН с суммарной концентрацией реагентов около 0, мольл определены условия образования и состав свежеосажденной и состаренной в течение суток основной соли кобальта. Установлено, что в системах с мольной долей ЫаОН ,5 осаждается гидроксосульфат состава СобОНю4, а в системах с мольной долей гидроксида натрия более ,7 гидроксид кобальта. Изучение синтезированных соединений методами ИКспектроскопии и рентгенофазового анализа авторы не проводили. Из растворов сульфата кобальта осаждением гидроксидом натрия, а также гидролизом в присутствии мочевины, гидроксида магния и гидроксида кобальта получен синий гидроксосульфат кобальта состава Со4ЗСоОН24Н . Это соединение переходит в светлофиолетовый. Со4ЗСоОН25Н в достаточно концентрированных растворах сульфата кобальта и при нагревании. В отмечается, что при комнатной температуре фиолетовая соль не образуется, а продукты гидролиза сульфата кобальта в присутствии мочевины содержат карбонатионы. В методом химического анализа растворов и твердых фаз изучено взаимодействие гидроксидов меди, цинка, кадмия и никеля с растворами сульфатов этих металлов при 0С. Установлено образование двойных гидроксосульфатов состава 7п42Си0Н2ац и 2Сб4ЗСи0Н2ач. Как видно из приведенного обзора, литературные сведения о составе и условиях образования ряда гидроксосульфатов меди разноречивы и нуждаются в уточнении. Систематические исследования по изучению условий образования и выделения в твердую фазу гидроксосульфатов медиН из гомогенных систем, содержащих карбомид, не проводились. Отсутствуют также данные по детальному изучению образования гидроксосульфатов в гетерогенных системах, содержащих оксосульфат меди долерофанит и гидроксид медиН. Ограничены и противоречивы сведения о взаимном превращении гидроксосульфатов медиН. Какиелибо сведения о двойных гидроксосульфатах мединикеля и медикобальта в литературе отсутствуют.