Разработка научных основ малоотходных технологий переработки серы и ее соединений в сульфиды и полисульфиды

• Автор: Порфирьева, Резида Тимерхановна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 259 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРЫ В СУЛЬФИДЫ И ПОЛИСУЛЬФИДЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОЛОГИЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Строение, свойства и применение серы.

1.2. Технология и свойства неорганических сульфидов и

полисульфидов. Выделение диоксида серы.

1.3. Синтез полисульфидов модифицированием органическими

веществами. Образование сероводорода.

1.4. Квантовохимические методы исследования серосодержащих

объектов.

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА

2.1. Постановка задачи исследования.
2.2. Методика исследования неорганических серосодержащих
веществ и материалов. Контроль газообразования.
2.3. Методы исследования полисульфидов, модифицированных
органическими соединениями. Экологический контроль и испытания
2.4. Исходные вещества
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ
ПОЛИСУЛЬФИДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ И НУКЛЕОФИЛЬНЫХ АКТИВАТОРОВ
3.1. Применение электрофильного реагента хлорида алюминия.у.
3.2. Использование нуклеофильных активаторов в технологии неорганических полисульфидов
3.2.1. Сульфиды кальция и железа.
3.2.2. Соединения с щелочной средой
3.2.3. Металлофосфатные соединения с органическими фрагментами
ГЛАВА 4. МАЛООТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИСУЛЬФИДОВ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
4.1. Технология полисульфидов и материалов на основе силикагеля.
4.2. Производство материалов на основе отходов производства
хлорида бария
4.3. Малоотходная технология полисульфида железа.
4.4. Технология полисульфидов с применением жидкого стекла.
4.5. Технология полисульфидных материалов из глицерофосфатов
металлов.
ГЛАВА 5. ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ГАЗООБРАЗОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИЯХ ПОЛИСУЛЬФИДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
5.1. Реакции серы с ненасыщенными жирными кислотами
5.2. Отходы низкомолекулярного полиэтилена в технологии
полисульфидов
5.3. Использование отхода органического синтеза смолы пиролиза бензина в технологии полисульфидов
ГЛАВА 6. МАЛООТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИСУЛЬФИДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ МОДИФИКАТОРОВ
6.1. Технология полисульфидных и битумполисульфидных
вяжущих.
6.2. Технология серобитуминозных композиционных материалов
6.3. Малоотходная технология полисульфидного вяжущего из отходов органического синтеза.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1
ЛИТЕРАТУРА


При , взаимодействии серы с азотом образуются полимерные нитриды серы - политиазилы общей формулы (8Ы)Х, представляющие собой вещества со сверх электро- и теплопроводностью [. ЫаОН ^±. С сульфидами сера образует полисульфиды, которые разлагаясь под действием кислот, образуют; тонкодисперсную товарную серу. С соляной кислотой сера не реагирует, в то же время реагирует с серной и азотными кислотами при высоких температурах. НЮ3 —>Н + 2Ш В настоящее время сера используется в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Основными потребителями серы являются химическая (производство серной кислоты) и шинная промышленность (вулканизующий агент в производстве шин). Свойства твердой серы и ее расплава вполне позволяют применить ее в качестве вяжущего для ^приготовления мастик, бетонов, а также пропиточного материала. Сера обладает стойкостью к воздействию агрессивных сред (растворов кислот и солей), водостойкостью, что говорит о возможности получения на ее основе химически и водостойких строительных материалов [. Технология и свойства неорганических сульфидов и полисульфидов. Вз) и амфотерными (например, А8з) []. П в полисульфидах. Координация сульфида в этом случае - тетраэдрическая. По типу химической связи сульфиды можно разделить на три группы []. Сульфиды щелочных металлов образуются с большим выделением тепла, что объясняется локализацией валентных электронов металлов рядом с атомами серы. Это приводит к сильной поляризации группировок из атомов металла и атомов серы и обуславливает полупроводниковые свойства сульфидов щелочных металлов. Сульфиды щелочных металлов имеют ионные кристаллы (типа №С1). Ко второй группе сульфидов относятся сульфиды ё-элементов и (-элементов состава МБ, М7, М4, Мз, М, М и др. У низших сульфидов химическая связь носит преимущественно металлический характер, у высших преобладает ионно-ковалентный характер связи. Для сульфидов редкоземельных элементов (типа M2S3, и MS) характерна кубическая структура, для сульфидов переходных металлов (типа MS2) - гексагональная. При малых отношениях S/М связь между атомами серы и металла носит ионно-металлический характер, с увеличением отношения S/М появляется ковалентная связь и доля ее возрастает. К третьей группе сульфидов относятся сульфиды p-элементов, а также близкие к ним сульфиды Zn, Cd, Hg, Си, Ag. Химическая связь в них ковалентно-ионная, причем доля ковалентной связи растет с увеличением номера группы. Сульфид кальция CaS - белый порошок, кристаллизующийся в кубической решетке. Образуется при действии смеси сероводорода и водорода на карбонат кальция при 0°С. Сульфид кальция можно также получать пи нагревании СаСОз с избытком серы в закрытом фарфоровом тигле. Сульфид кальция гидролизуется влагой воздуха, разлагается в кислотах с выделением сероводорода и подобно MgS реагирует с галогенами. Кислородом воздуха сульфид кальция при нагревании окисляется до сульфата; CaS восстанавливается даже водородом и углеродом. Сульфид кальция применяется как основа для производства люминофоров. Сульфид натрия Na2Sкристаллическое соединение белого цвета, кристаллизующееся в кубической решетке [, ]. В безводном состоянии имеет плотность 1,6 г/см3. Плавится при 0°С. Кислород воздуха окисляет сульфид натрия до тиосульфата, азотная кислота до элементной серы, а концентрированная кислота азотная кислота - до сульфата. Сульфид натрия взаимодействует с галогеноводородными кислотами и серной кислотой с выделением сероводорода. С. В промышленности сульфид натрия получают главным образом восстановлением сульфата натрия различными восстановителями (углеродом, водородом и др. Иногда в качестве сырья используют тиосульфат натрия. Сульфид натрия получают также при улавливании сероводорода раствором гидроксида натрия или известкового молока как побочный продукт в производстве хлорида бария, а также в нефтеперерабатывающей промышленности. Мег'Х Ме+п, Ме2+п. Известны ди-, три-, тетра- и пентасульфид кальция. Чистые полисульфиды кальция можно получить синтезом из элементной серы и кальция в среде аммиака при температуре 0°С [,].