Jump to content

Сульфит сульфат

Сульфит -сульфат представляет собой химическое соединение , содержащее как сульфит- , так и сульфат- анионы [SO 3 ] 2− [ТАК 4 ] 2− . Эти соединения были открыты в 1980-х годах в виде солей кальция и редкоземельных элементов . Минералы этого класса были обнаружены позже. Минералы могут иметь сульфит в качестве основного компонента или заменять его другим анионом, как в аллориите . [1] Родственные ионы [O 3 SOSO 2 ] 2− и [(O 2 SO) 2 SO 2 ] 2− могут быть получены в результате реакции между диоксидом серы и сульфатом и существовать в твердой форме в виде солей тетраметиламмония. Они имеют значительное парциальное давление диоксида серы. [2]

Родственными соединениями являются селенат-селениты и теллурат-теллуриты с различным халькогеном. Их можно отнести к соединениям смешанной валентности.

Производство

[ редактировать ]

Сульфиты редкоземельных металлов европия и церия образуются при нагревании тригидрата сульфита металла на воздухе.

Се 2 (SO 3 ) 3 ·3H 2 O + 1 2 O 2 → Ce 2 (SO 3 ) 2 SO 4 + 3H 2 O

Ce 2 (SO 3 ) 3 .3H 2 O + O 2 → Ce 2 SO 3 (SO 4 ) 2 + 3H 2 O

Сульфиты других редкоземельных элементов можно кристаллизовать в виде гидратов из водного раствора. [3] Эти сульфитсульфаты можно получить по меньшей мере тремя способами. Один из них — растворить оксосульфат редкоземельного элемента в воде, а затем барботировать в диоксиде серы . Второй способ: оксид редкоземельного элемента растворяют в половине эквивалента серной кислоты . Третий способ заключался в том, чтобы барботировать диоксид серы через суспензию оксида редкоземельного элемента в воде до тех пор, пока он не растворится, а затем оставить его на несколько дней при ограниченном воздействии воздуха. Чтобы получить сульфат сульфита кальция, растворимую соль кальция добавляют к смешанному раствору сульфита натрия и сульфата натрия . [4]

Контроль pH важен при попытке получения твердых сульфитных соединений. В основных условиях сульфит легко окисляется до сульфата, а в кислых легко превращается в сернистый газ. [5]

Характеристики

[ редактировать ]

В сульфитных сульфатах сера имеет степень окисления +4 и +6 . [6]

Кристаллическую структуру сульфитных сульфатов трудно изучить, так как симметрия кристаллов низкая, кристаллы обычно микроскопические, совершенно нерастворимы и смешаны с другими родственными фазами. Поэтому они были изучены с помощью порошковой рентгеновской дифракции . [4]

При нагревании в отсутствие кислорода гидрат сульфата сульфита церия разделяется с водой при температуре 400 °С. До 800° он теряет некоторое количество сернистого газа. При температуре от 800 до 850 °C он теряет диоксид серы и дисеру, в результате чего образуется оксидисульфат церия и диоксисульфат, который теряет еще некоторое количество диоксида серы при нагревании до 1000 °C. При температуре выше 1000° оставшиеся оксисульфаты разлагаются на диоксид серы, кислород и диоксид церия. Эта реакция изучается как способ преобразования диоксида серы в серу и кислород с использованием только тепла. [7] [8]

Другая термохимическая реакция получения гидрата сульфата сульфита церия включает использование йода для окисления сульфита до сульфата с образованием йодида водорода , который затем можно использовать для получения газообразного водорода и йода. В сочетании с предыдущим высокотемпературным процессом воду можно разделить на кислород и водород только с помощью тепла. [9] [10] Это называется циклом расщепления серо-йодной воды GA . [11]

Приложения

[ редактировать ]

Гидрат сульфата сульфита кальция образуется в скрубберах дымовых газов, которые пытаются удалить диоксид серы из установок по сжиганию угля. Гидрат сульфата сульфита кальция также образуется при выветривании известняка, бетона и строительных растворов воздухом, загрязненным диоксидом серы. Эти два вида продукции можно было бы классифицировать как антропогенное производство, поскольку они не производились и не использовались преднамеренно.

имя формула соотношение

SO3 : SO4

МВт система космическая группа элементарная ячейка объем плотность оптический ссылки
додекагидрат сульфата дисульфита трикальция

Оршаллит

Са 3 (SO 3 ) 2 SO 4 ·12H 2 O 2:1 ромбоэдрический Р 3 с а=11,3514 в=28,412

а = 11,350 в = 28,321 Z=6

3170

3159.7

1.87 Одноосный (+)

n ω = 1,4941 n ɛ = 1,4960

[12] [13] [14]
Хильшерит Ca 3 Si(OH) 6 (SO 4 )(SO 3 )·11H 2 O 1:1 шестиугольный П 6 3 а = 11,1178 в = 10,5381 Z=2 1128.06 1.82 Одноосный (-)

п ω = 1,494 п ε = 1,476

[15]
дигидрат дисульфита дисульфита тетрагидроксида пентамарганца Mn 5 (OH) 4 (H 2 O) 2 [SO 3 ] 2 [SO 4 ] 2:1 634.9 моноклинический Р 2 1 / м а = 7,6117 b = 8,5326 c = 10,9273 β = 101,600° Z = 2 695.2 3.0321 розовый [16]
Y 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2,5H 2 O 2:1 [4]
Сульфит бария сульфат 3,7 Ба(SO 3 ) 0,3 (SO 4 ) 0,7 2:7 орторомбический Пнма а=8,766 б=5,46 в=7,126 [17]
тетрагидрат дисульфита сульфата лантана La 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •4H 2 O 2:1 [4]
дисульфит церия сульфат Се2 ( SO3 ) 2SO2SO4 2:1 [3]
тетрагидрат дисульфита сульфата церия Се 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •4H 2 O 2:1 [7] [18]
дисульфит церия Се 2 SO 3 (SO 4 ) 2 1:2 [3]
тетрагидрат сульфата дисульфита неодима Nd 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •4H 2 O 2:1 [4]
Nd(SO 3 )(HSO 4 )(H 2 O) 3 1:1 374.41 триклиника PП1 a=6,5904 b=6,9899 c=9,536 a=101,206 b=97,767

γ=92,823 Z=2

425.67 2.921 светло-фиолетовый [5]
Nd(SO 3 )(HSO 4 ) 1:1 триклиника PП1 a=6,4152 b=6,6232 c=6,9955 α=91,726 β=92,438

γ=92,423 Z=2

296.55 3.610 светло-фиолетовый [5]
бис-(гидрат сульфата сульфита неодима) этилендиаммония C 2 H 10 N 2 [Nd(SO 3 )(SO 4 )H 2 O] 2 1:1 738.87 моноклинический Р2 1 a=9,0880 b=6,9429 c=13,0805 β=91,55 Z=2 825.04 2.974 розовый [19] [20]
Sm 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2,5H 2 O 2:1 [21]
дисульфит европия сульфат Эу 2 (SO 3 ) 2 SO 4 2:1 [3]
дисульфит европия Эу 2 SO 3 (SO 4 ) 2 1:2 [3]
Tb 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2,5H 2 O 2:1 [4]
поли[диаква-μ(4)-сульфат-ди-μ(4) -сульфит -дидиспрозий(III)] Dy 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2H 2 O 2:1 617.21 моноклинический С 2/ с а = 11,736 b = 6,8010 c = 12,793 β = 102,686° Z=4 996.1 4.115 бесцветный [4] [22]
Ho 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2,5H 2 O 2:1 [4]
Er 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2,5H 2 O 2:1 [4]
Yb 2 (SO 3 ) 2 SO 4 •2,5H 2 O 2:1 [4]
Комплексы
[OsO 2 (SO 3 )(SO 4 )(NH 3 ) 2 ] 2− 1:1 [23]
  1. ^ Расцветаева, Р.К.; Иванова, А.Г.; Чуканов, Н.В.; Верин, ИА (июль 2007 г.). «Кристаллическая структура аллориита» . Доклады наук о Земле . 415 (1): 815–819. Бибкод : 2007ДокЕС.415..815Р . дои : 10.1134/S1028334X07050340 . S2CID   130051924 .
  2. ^ Ричардсон, Стефани (2009). «Улавливание диоксида серы с помощью оксидианионов серы: синтез и характеристика двух новых соединений» (PDF) . Проверено 24 июня 2020 г.
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и Карппинен, М.; Лескеля, М.; Ниинистё, Л. (март 1989 г.). «Исследования сульфитов лантаноидов. Часть VIII. Термогравиметрическое исследование тригидрата сульфита европия». Журнал термического анализа . 35 (2): 355–359. дои : 10.1007/BF01904438 . ISSN   0368-4466 . S2CID   97297578 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Вдова, Маркку; Де Матос, Дж. Эверардо X.; Ниинистё, Лаури (декабрь 1987 г.). «Исследования сульфитов лантаноидов. Часть VII. Препаративное и термическое исследование гидратов сульфатов сульфитов редкоземельных элементов». Неорганика Химика Акта . 139 (1–2): 121–123. дои : 10.1016/S0020-1693(00)84054-2 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с Довгань, Якоб Т.; Полински, Мэтью Дж.; Меркадо, Брэндон К.; Вилла, Эрик М. (05 сентября 2018 г.). «Гидротермальный синтез сульфитов неодима и смешанных сульфат-сульфитов с контролем pH». Рост и дизайн кристаллов . 18 (9): 5332–5341. дои : 10.1021/acs.cgd.8b00769 . ISSN   1528-7483 . S2CID   104641887 .
  6. ^ Альперс, Чарльз Н.; Джамбор, Джон Л.; Нордстрем, Д. (2018). Сульфатные минералы: кристаллография, геохимия и экологическое значение . Вальтер де Грюйтер ГмбХ & Ко КГ. п. 95. ИСБН  978-1-5015-0866-0 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Петерсон, Э.Дж.; Фолтин, Э.М.; Онстотт, Э.И. (декабрь 1983 г.). «Термохимическое расщепление диоксида серы оксидом церия (IV)». Журнал Американского химического общества . 105 (26): 7572–7573. дои : 10.1021/ja00364a018 . ISSN   0002-7863 .
  8. ^ ХААС, Н; ПЕТЕРСОН, Э; ОНСТОТТ, Э (1990). «Диоксимоносульфат дилантана как рециркуляционный реагент и рециркулируемый субстрат для термохимического водородного цикла диоксид серы и йода». Международный журнал водородной энергетики . 15 (6): 397–402. дои : 10.1016/0360-3199(90)90196-6 .
  9. ^ Онстотт, Э.И. (март 1991 г.). «Термохимия окисления йода сульфита в композициях оксид-сульфит-сульфат-гидрат церия и празеодима с получением йодида водорода путем гидролиза и дисульфирования путем сопутствующего диспропорционирования и сравнения с поведением лантана». Журнал физической химии . 95 (6): 2520–2525. дои : 10.1021/j100159a076 . ISSN   0022-3654 .
  10. ^ Онстотт, Э. (1989). «Термохимия окисления йода сульфита в гидратах оксида, сульфита и сульфата лантана с получением йодистого водорода». Международный журнал водородной энергетики . 14 (2): 141–145. дои : 10.1016/0360-3199(89)90004-9 .
  11. ^ Онстотт, Э.И.; Боуман, Миннесота; Михнович, М.Ф.; Холлабо, CM (15 июля 1984 г.). «Модификация сернисто-йодного термохимического водородного цикла сульфитами и сульфатами лантана» . Проверено 22 июня 2020 г.
  12. ^ Коэн, Авраам; Занген, Мендель (5 июля 1984 г.). «ИЗУЧЕНИЕ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ СУЛЬФИТОВ – V. СТРУКТУРА И СТАБИЛЬНОСТЬ НОВОГО СОЕДИНЕНИЯ Ca 3 (SO 3 ) 2 SO 4 ·12H 2 O И ЕГО ТВЕРДОГО РАСТВОРА В ТЕТРАГИДРАТЕ СУЛЬФИТА КАЛЬЦИЯ» . Химические письма . 13 (7): 1051–1054. дои : 10.1246/кл.1984.1051 . ISSN   0366-7022 .
  13. ^ Вайденталер, К.; Тильманс, Э.; Хентшель, Г. (1993). «Оршаллит, Ca3(SO3)2 . SO4 . 12H2O, новый минерал сульфит-сульфат-гидрат кальция». Минералогия и петрология . 48 (2–4): 167–177. дои : 10.1007/BF01163095 . ISSN   0930-0708 . S2CID   93169523 .
  14. ^ Занген, Мендель; Коэн, Авраам (5 июня 1985 г.). «ИЗУЧЕНИЕ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ СУЛЬФИТОВ. VII. ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ И РАСПОЛОЖЕНИЕ АТОМОВ ВОДОРОДА В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ CaSO3·4H2O И Ca3(SO3)2SO4 ·12H2O». Химические письма . 14 (6): 797–800. дои : 10.1246/кл.1985.797 .
  15. ^ Пеков, ИВ; Чуканов, Н.В.; Бритвин, С.Н.; Кабалов Ю.К.; Гётлихер, Дж.; Япаскурт, ВО; Задов А.Е.; Кривовичев С.В.; Шуллер, В.; Тернес, Б. (октябрь 2012 г.). «Сульфит-анион в минералах группы эттрингита: новый минеральный вид гильшерита, Ca 3 Si(OH) 6 (SO 4 )(SO 3 ) · 11H 2 O, и ряд твердых растворов таумазит-хильшерит» . Минералогический журнал . 76 (5): 1133–1152. Бибкод : 2012MinM...76.1133P . дои : 10.1180/minmag.2012.076.5.06 . ISSN   0026-461X . S2CID   101147914 .
  16. ^ Бен Яхья, Хамди; Сикано, Масахиро; Кобаяши, Хиронори (2013). «Выращивание монокристаллов новых Mn 2 (OH) 2 SO 3 , Mn 2 F(OH)SO 3 и Mn 5 (OH) 4 (H 2 O) 2 [SO 3 ] 2 [SO 4 соединений ] с использованием гидротермальный метод» . Транзакции Далтона . 42 (19): 7158–66. дои : 10.1039/c3dt50415h . ISSN   1477-9226 . ПМИД   23525185 .
  17. ^ Бухмайер, Вилли; Энгелен, Бернвард; Лутц, Хайнц Дитер (1 января 1988 г.). «Кристаллическая структура сульфата сульфита бария Ba(SO3)0,3(SO4)0,7 и BaSO3,7 соответственно» . Журнал кристаллографии – Кристаллические материалы . 183 (1–4): 43–50. дои : 10.1524/zkri.1988.183.14.43 . ISSN   2196-7105 . S2CID   101933384 .
  18. ^ Петерсон, Э.Дж.; Фолтин, Э.М.; Онстотт, Э.И. (1980), Маккарти, Грегори Дж.; Райн, Джеймс Дж.; Зильбер, Герберт Б. (ред.), «Приготовление и термические исследования сульфит-сульфат-гидрата церия (III), Редкие земли в современной науке и технологиях » , Бостон, Массачусетс: Springer US, стр. 65–66, дои : 10.1007/978-1-4613-3054-7_11 , ISBN  978-1-4613-3056-1
  19. ^ Рао, Чинтамани Нагеса Рамачандра (2008). Тенденции в химии материалов: избранные научные статьи CNR Rao . Всемирная научная. стр. 382–388. ISBN  978-981-283-383-9 .
  20. ^ Рао, К. Прабхакара; Рао, CNR (апрель 2007 г.). «Координационные полимеры и гибридные сети различной размерности, образованные сульфитами металлов». Неорганическая химия . 46 (7): 2511–2518. дои : 10.1021/ic061988m . ISSN   0020-1669 . ПМИД   17326625 .
  21. ^ Вдова, Туула; Вдова, Маркку; Ниинистё, Лаури (май 1995 г.). «Термоаналитические исследования гидрата сульфита сульфата самария». Термохимика Акта . 256 (1): 67–73. дои : 10.1016/0040-6031(94)02170-С .
  22. ^ Чжан, Цзай-Чао; Ван, Цзя-Хонг; Чжао, Пу-Су (15 мая 2011 г.). «Dy 2 (SO 3 ) 2 (SO 4 )(H 2 O) 2: первое смешанное сульфатно-сульфитное неорганическое соединение лантаноидов» . Acta Crystallographica Раздел C. Связь с кристаллической структурой . 67 (5): i27–i29. дои : 10.1107/S0108270111009048 . ISSN   0108-2701 . ПМИД   21540523 .
  23. ^ Абишева З.С.; Паршина, И.Н.; Бочевская Е.Г.; Ушанов, В.Ж. (ноябрь 1998 г.). «Химические превращения сульфитных комплексов осмия (VI) в аммиачно-сульфатных растворах» . Гидрометаллургия . 50 (3): 269–278. дои : 10.1016/S0304-386X(98)00059-0 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 606da754f1cbc9637d7e52cc28f2b7b5__1663836780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/60/b5/606da754f1cbc9637d7e52cc28f2b7b5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sulfite sulfate - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)