Технология неорганических веществ на основе серы кремнеземистых соединений

• Автор: Юсупова, Алсу Ансаровна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 198 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА НА ОСНОВЕ СЕРЫ И КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

1.1. Сера и неорганические сульфиды. Химические и технологические

предпосылки их применения в строительной технологии и промышленности.

1.2. Строение и свойства кремнезема. Аморфный кремнезем

1.3. Технология и свойства современных серных композиционных материалов.

1.5. Квантовохимические методы исследования

1.5.1. Полуэмпирические и неэмпирические квантовохимические

методы и методы теории функционала плотности.

1.6. Постановка задач для исследований.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3. ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФИДОВ В СИСТЕМЕ
СЕРА СИЛИКАГЕЛЬ И СЕРНЫХ КОМПОЗИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО АКТИВАТА
3.1. Квантовохимические исследования взаимодействия в системе сера силикагель, влияние модификатора.
4. ТЕХНОЛОГИЯ СЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НУКЛЕОФИЛЬНОГО АКТИВАТОРА СИЛИКАТА НАТРИЯ
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СУЛЬФИДСОДЕРЖАЩЕГО ПРОМЫШЛЕННОГО ОТХОДА
6. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СУЛЬФИДОВ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Эта особенность атома серы определяет значительную долю ионных связей в сульфидах и образование групп с ковалентными связями 8П в полисульфидах. Координация сульфида в этом случае - тетраэдрическая. По типу химической связи сульфиды можно разделить на три группы. К первой группе относятся сульфиды Б-элементов - щелочных и щелочноземельных металлов, - для которых характерна ионно-ковалентная связь с преобладанием ионной. 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 ИаС1). Ко второй группе сульфидов относятся сульфиды d-элементов и f-элементов состава MS, M5S7, M3S4, M2S3, MS2, MS3 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 можнотакже получать пи нагревании СаС с избытком серы в закрытом фарфоровом тигле. СаО + H2S -* CaS + Н (1. 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 Na2S - кристаллическое соединение белого цвета, кристаллизующееся в кубической решетке. В безводном состоянии имеет плотность 1,6 г/см3. Плавится при 0°С. Сульфид натрия взаимодействует с галогеноводородными кислотами и серной кислотой с выделением сероводорода. В лабораторных условиях сульфид натрия синтезируют из элементов в среде жидкого аммиака взаимодействием сероводорода с растворами гидроксида или карбоната натрия, а также взаимодействием гидроксида натрия с серой и углем в токе водорода при 0 - 0°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. Полисульфиды - соли полисероводорода, отвечающие формулам Ме2и8п, Ме+п, Ме2+п. Образование их связано со способностью атома серы при достройке э2р4- до з2р6-конфигурации образовывать ковалентносвязанные группировки 8П. При этом происходит обособление групп атомов серы и атомов металла, что вызывает ослабление связи металл - сера и уменьшение температуры плавления. Полисульфид-ионимеет цепочечное строение, причем длины связей 8-8 в полисульфидах (7 пм) отличается от длин промежуточных связей (6 пм). Полисульфиды - довольно устойчивые соединения, неустойчивость их возрастает с увеличением содержания в них серы. На воздухе, в присутствии влаги и при нагревании протекает реакция диспропорционирования. Полисульфиды могут быть как окислителями так и восстановителями. Их можно получить взаимодействием сульфидов металлов с серой, синтезом из элементов, реакцией между сульфидом аммония и солью металла, разложением тиосульфата и т.