СИНТЕЗ МОНОКРИСТАЛЛОВ СУЛЬФИДОВ ЖЕЛЕЗА ИЗ ГАЛОГЕНИДНЫХ РАСПЛАВОВ ПРИ КОНТРОЛИРУЕМОМ ДАВЛЕНИИ ПАРОВ СЕРЫ

Аннотация

В ходе выполнения данной работы разработан и применен способ управляемого синтеза монофазных (без микрогетерогенных примесей) монокристаллических образцов сульфидов железа - прежде всего, пирита - 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 (ампуле) 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, которые представляли собой фазу пирита FeS₂, если в эксперименте использовалось давление паров серы от 0.42 до 9.4 атм Параметр a кубической решетки пирита для всех образцов оказался равным 0.5412-0.5413 нм. При давлении, меньшем 0.25 атм кристаллизовалась смесь пирита с фазой Fe_1-xS. При использовании в качестве растворителя йодида железа (2+) проходила реакция, в которой элементарная сера окисляла йодид-ион, что также приводило к образованию сульфидов железа. Предложен механизм кристаллизации сульфидов железа и для случая использования в качестве растворителей хлорида и бромида железа (2+).