ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФИДОВ ЖЕЛЕЗА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗ ГАЛОГЕНИДНЫХ РАСПЛАВОВ ПОД КОНТРОЛИРУЕМЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПАРОВ СЕРЫ

Sergey S. Berezin; Alexander Y. Zavrazhnov; Alexander V. Naumov; Vyacheslav V. Volkov; Anastasiya V. Sergeeva; Alexandra P. Spesivtseva

doi:10.17308/kcmf.2017.19/173

Sergey S. Berezin Березин Сергей Сергеевич – ассистент кафедры общей и неорганической химии, Воронежский государственный университет; e-mail: bss-15.11.88@mail.ru
Alexander Y. Zavrazhnov Завражнов Александр Юрьевич – д. х. н., профессор кафедры общей и неорганической химии, Воронежский государственный университет; e-mail: alzavr08@rambler.ru
Alexander V. Naumov Наумов Александр Владимирович – к. х. н., н. с. кафедры общей и неорганической химии, Воронежский государственный университет; e-mail: aither@bk.ru
Vyacheslav V. Volkov Волков Вячеслав Владимирович – к. х. н., в. н. с., Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова; e-mail: svolkov77@gmail.com
Anastasiya V. Sergeeva Сергеева Анастасия Валерьевна – к. х. н., с. н. с., Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский; e-mail: valraf2009@yandex.ru
Alexandra P. Spesivtseva Спесивцева Александра Павловна – студентка 4 курса, Воронежский государственный университет; e-mail: bss-15.11.88@mail.ru

DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2017.19/173

Ключевые слова: кристаллизация из расплава, галогениды металлов, сульфиды железа, пирит, пирротин, двухтемпературный синтез

Аннотация

Разработан и применен способ управляемого синтеза однофазных монокристаллических образцов сульфидов железа с заданным фазовым и нестехиометрическим составом. Способ основан на перекристаллизации сульфидов железа из расплавов дигалогенидов железа (FeHal2, Hal = Cl, Br, I) при контролируемом давлении паров серы. Перекристаллизация сульфидов железа проводилась в закрытой системе в двухтемпературном варианте, при котором давление паров серы задавалось постоянной температурой холодной зоны, а температура горячей зоны с расплавом медленно снижалась. При использовании в качестве растворителя хлоридных и бромидных расплавов были выделены кристаллы пирита b-FeS2 при давлении паров серы от 0.42 до 9.4 атм. Параметр a кубической решетки пирита оказался равным 0.5412 – 0.5413 нм. При давлении, меньшем 0.25 атм, кристаллизовалась смесь пирита с тригональной фазой Fe1-xS. При использовании в качестве растворителя иодида железа (II) проходила реакция, в которой элементарная сера окисляла иодид-ион, что также приводило к образованию сульфидов железа. Предложен механизм кристаллизации сульфидов железа.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Developments in Economic Geology, 30 Precambrian Ore Deposits of the East European & Siberian Cratons / Ed. by D. V. Rundquist, C. Gillen. Elsevier, 1997, 457 p.
2. Wozniakiewicz P. J., Ishii H. A. Meteoritics & Planetary Science, 2011, vol. 46, no. 7. P. 1007. DOI: 10.1111/j.1945-5100.2011.01206
3. Meng L, Liu Y. H, Tian L. J. Cryst. Growth, 2003, vol. 253, no. 1–4, p. 530. DOI: 10.1016/S0022-0248(03)01040-6
4. Milichko V. A., Shalin A. S. Advances in Physical Sciences (Physics-Uspekhi), 2016, vol. 186, no. 8, p. 801. DOI: 10.3367/UFNr.2016.02.037703. (in Russian)
5. Ellmer K. Hopfner C. Philosophical Magazine A, 1997, vol. 75:4, p. 1129. DOI: 10.1080/01418619708214015
6. Ennaoui A., Fiechter S., Pettenkofer Ch., et al. Solar Energy Materials and Solar Cells, 1993, vol. 29, p. 289. DOI: 10.1016/0927-0248(93)90095-K
7. Kruse O. American Mineralogist, 1990, vol. 75, p. 755.
8. Gronvold F., Stolen S. J. Chem. Thermodyn., 1992, vol. 24, p. 913.
9. Diagrams of Binary and Multicomponent Systems Based on Iron / Ed. by O. A. Bannykh, M. E. Drits. Moscow, Metallurgiya Publ., 1986, 440 p. (in Russian)
10. Hyde B., O'Keffee M., et al. Aust. J. Chem, 1996, vol. 49, p. 867. DOI: 10.1071/CH9960867
11. Bryndzia L. T., Scott S. D., Spry P. G. Econ Geol, 1988, vol. 83, p. 1193.
12. Bennett C. E. G., Graham J., Thornber M. R. Am Mineral, 1972, vol. 57, p. 445.
13. Prokin A. N. Some Questions of Physical Chemistry of Synthetic and Natural Iron Disulfide. Diss. … cand. chem. sci. Voronezh, 1980, 225 p. (in Russian)
14. Minerals: Their Constitution and Origin. Ed. by H.-R. Wenk, A. Bulakh. Edinburgh Building, Cambridge, 2004, 647 p.
15. Nielsen H. P., Frandsen F. J. Progress in Energy and Combustion Science, 2000, vol. 26, iss. 3, p. 283.
16. Tronina E. M., et al. Vestnik of Pushkin Leningrad State University. Series. Physical. and Chemical, 1969, no. 10, p. 83. (in Russian)
17. Fleet M. E. Acta Crystallographica B, 1971, vol. 27, p. 1864.
18. Lidin R. A., Andreyeva L. L., Molochko V. A. Handbook of Inorganic Chemistry. Moscow, Chimiya Publ., 1987, 320 p. (in Russian)
19. Zavrazhnov A. Yu., Naumov A. V., Anorov P. V., et al. Inorganic Materials, 2006, vol. 42, no. 12, p. 1294. DOI: 10.1134/S0020168506120028