Реальная поверхность сульфидов металлов: нестехиометрический слой, его строение и роль в химических и электрохимических реакциях

Перевод названия: Real surface of metal sulphides: non-stoichiometric layer, structure and role in chemical and electrochemical reactions

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1998

Аннотация: Изучены условия образования, состав, строение, основные реакции неравновесного нестехиометрического слоя (НС), образующегося на сульфидах железа (пирротине), свинца, цинка, меди (халькопирите) под действием водных растворов. Методами РЭС, УФЭС, рентгеновской, мессбауэровской спектроскопии, ЯМР, ЭПР, вольтамперометрии, электрохимического импеданса показано, что металлдефицитный НС на пирротине содержит железо (2+) в низкоспиновом состоянии, связи S-S; при увеличении потенциала травления и дефицита металла, а также на воздухе, ионы синглетного Fe (2+) переходят в высокоспиновое состояние или окисляются до Fe (3+), растут размеры полисульфидных ионов, в НС проникают ОН-группы. НС достигает толщины в несколько микрометров при травлении растворами кислот в диапазоне -0,08 - 0 В (н.х.-с.э.), где на 2 порядка изменяется скорость растворения. Окисленный слой препятствует дальнейшему росту НС и переходу серы в раствор. Вольтамперограммы предварительно созданного НС имеют катодный и три анодных максимума, отнесенные к расщеплению полисульфидных кластеров с образованием моносульфидных ионов и их растворению при взаимодействии с протонами, обратной реакции окисления моносульфидной серы и росту полисульфидных групп, окислению около половины конечных атомов цепочек и их сшиванию, и окислению оставшихся концевых атомов S, соответственно. На галените и сфалерите обнаружены искажения электронного и атомного строения, вплоть до аморфизации, слоя до мкм глубиной, связанные с присутствием аналогичных центров, выступающих как дефекты, а не элементы структуры, как в пирротине. С изменением потенциала центры превращаются по схеме, установленной для пирротина, при этом изменяются электрофизические и химические свойства приповерхностного слоя, определяющие кинетику растворения, окисления, взаимодействия с катионами Cu (2+) и т.д. Неоднородность поверхности, возникающая при травлении, вызвана неравномерным распределением дефектов описанных типов и, поэтому, различиями в скоростях растворения сульфидов. Схема замещения электрохимического импеданса включает диффузионный импеданс потенциальных барьеров между этими областями и элемент постоянной фазы с показателем от 0,85 в мало- до 0,6 в сильно разупорядоченном НС (возможно, для релаксации заряда по разным прыжковым механизмам).

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Михлин Ю.Л. (Научно-исследовательское учреждение Институт химии и химической технологии СО РАН (статус государственного учреждения) (ИХХТ СО РАН))

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.