Синтез селенидов металлов в водных растворах селеносульфата натрия

• Автор: Хворенкова, Алла Жановна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Введение.

1. Литературный обзор

1.1. Синтез и устойчивость селеносульфатов щелочных металлов

1.2. Применение селеносульфата для осаждения халькогенидов тяжелых металлов

2.Термодинамический анализ условий осаждения селенида свинца и селенида кадмия

2.1. Гидролитическое разложение селеносульфата

2.2. Расчет температурных зависимостей

2.2.1. Температурная зависимость произведения растворимости селенида свинца

2.2.2. Температурная зависимость констант электролитической диссоциации

Кн2о и

2.2.3. Температурная зависимость константы нестойкости трилонатного комплекса кну2.

2.2.4. Температурная зависимость произведения растворимости селенида кадмия,
2.3. Экспериментальное определение темперагурной зависимости константы гидролитического разложения селеносульфата натрия рКс
2.3.1. Экспериментальное определение констант гидролитического разложения селеносульфата натрия
2.3.2. Расчет тепловою эффекта реакции гидролитического разложения селеносульфата натрия
2.4.Условия образования селенида свинца в системе РЬАс2 УА , ШОН ,
2.5. Выводы
3. Кинетика процесса химического осаждения селенида свинца и селенида кадмия в условиях самопроизвольного зарождения твердой фазы
3.1. Методика эксперимента
3.2. Кинетика химическою осаждения селенида свинца в нитратно аммиачной системе
3.2.1. Условия образования селенида свинца в системе РЬАс2 0,0Ч МН4ОН ,
3.2.2. Кинетика процесса химического осаждения селенида свинца
3.3. Кинетика процесса химического осаждения селенида кадмия в цитратно аммиачной системе
3.3.1. Условия образования селенида кадмия в системе С1С1г Ыа.Си АткОН Ок. г
3.3.2. Кинетика процесса химического осаждения селенида кадмия
3.4. Практическое применение обработки экспериментальных кинетических кривых 0 Ъ
3.5. Выводы
4. Кинетика процесса химического осаждения селенида свинца в условиях контролируемой поверхности твердой фазы
4.1. Методика обработки стеклянного порошка. Расчег величины поверхности стеклянного порошка Ю
4.2. Методика эксперимента И
4.3. Кинешка процесса химического осаждения РЫк в условиях контролируемой поверхности твердой фазы
4.4. Выводы ц
5. Выводы
6. Литература у
ВВЕДЕНИЕ


Большое сходство в реакциях образования и поведении тиосульфата и селеносульфата натрия было отмечено Д. И. Менделеевым . В работе О. М. Барам и М. П. Солдатов получили селеносульфат натрия, растворяя, эквивалентное количество сухого аморфного селена в растворе сульфита натрия, что подтверждено потенциометрическим титрованием. Реакционная смесь нагревалась до кипения в колбе с обратным холодильником. ИаО у3е . С.М. Голянд занимался изучением растворимости селена в растворах сульфита натрия при ,5 С и С. Наибольшая растворимость селена достигается в насыщенных растворах сульфита при ,5С, такой раствор содержит 2 гя сульфита и 8 гл селена, при С 0 гл сульфита и гл селена. Константа равновесия при 2 и при ,5 С соответственно равны 4, и 0,. К сожалению ие указана величина , не обсуждается зависимость величины константы равновесия от щелочности среды. Н 2 0 И 5 3 1. Последняя реакция является результатом сильного гидролиза ионов получим кислую среду,в которой протекает реакция 1. Г.С. Клебанов и Н. А. Остапкевич , исследовали взаимодействие селена с водными растворами сульфитов щелочных металлов. Получающиеся селеносульфагы устойчивы в нейтральных и щелочных растворах только при значительном количестве , сдвигающих равновесие вправо. Введение в раегвор ионов IV приводит к разрушению селеносульфата по уравнению 1. Авторы исследовали влияние температуры, концентрации, значения , времени и интенсивности перемешивания на процесс растворения селена в растворах Л и 2. Данные по растворимости селена в растворах сульфита калия и натрия приведены в табл. В табл. Кх молярное отношение растворившегося селена к начальному содержанию сульфита в растворе К2 отношение образовавшегося селеносульфата к оставшемуся сульфиту. Растворимость в больше чем в 2, это объясняется различной концентрацией водородных ионов в исходных растворах для 2 7,4, для 2 ,0. При одних и тех же значениях и концентрации исходного раствора растворимость сслсна в растворе 2 выше, чем в растворе 2 на 5 6 . Таблица 1. Растворимость селена в растворах и К2Ю3 в зависимости от температуры . Для раствора Яа 7,4 для раствора КОъ ,0. ЯЦ 5е Я3 1. Я 2 Я0 ЗЯ 1. При постоянной температуре и постоянном значении растворимость селена зависит только от концентрации ионов 3 установлено, что при интенсивности перемешивания реакционной массы выше 0 обмин и С, в изученных условиях, равновесие насту пает через мин 4 при одинаковых условиях одинаковые концентрации сульфитов, значение , интенсивности перемешивания, величина кристаллов 5е равновесие в растворе достигается в раз быстрее при С , чем при С. Получению чистых селеносульфатов щелочных металлов посвящено исследование Б. Л. Варанда . Этот же факт отмечался в работах ,. Б.Л. Растворение вести при температуре кипения в течении 1, часов. После этого из приготовленного раствора с помощью метилового спирта и выпаривания при температуре 0 С получали кристаллы . Кристаллы отфильтровывались и сушились. В исследованиях , указывается на тот факт, что селеносульфат устойчив лишь в сильно щелочной среде или в присутствии избытка сульфита. Концентрации водородных ионов, содержащихся в растворе бисульфита, достаточно для разложения селеносульфата с отщеплением селена по уравнению 1. Во всех работах посвященных изучению устойчивости селеносульфатов щелочных металлов нет теоретического обоснования зависимости устойчивости от . В своей работе мы руководствовались объяснением , зависимости устойчивости растворов селеносульфата от , предложенным на кафедре физической и коллоидной химии УГГУ УПИ. Это позволило нам сознательно выбирать условия синтеза, для приготовления раствора селеносульфата натрия требуемой концентрации. В уравнение 1. Сульфит натрия хорошо растворимая соль. Н2 ОН 1. Я К, 1, 1. М2
2, Г i0, ,2 ,6. Концентрация 2 ионов определяется не только концентрацией соли в растворе, но и величиной . Суммарная аналитическая концентрация серпистой кислоты в растворе
Сг 3 2 1. Преобразуем это выражение относительно
1 I I с учетом уравнений 1. ГН , Н2 ,. К2 К,К2 .