Глава 7 ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФИДОВ, СЕЛЕНИДОВ И ТЕЛЛУРИДОВ

Глава 7 ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФИДОВ, СЕЛЕНИДОВ И ТЕЛЛУРИДОВ

§ 1. ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФИДОВ, СЕЛЕНИДОВ, И ТЕЛЛУРИДОВ ПУТЕМ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ ВЕЩЕСТВ

Получение сульфидов и подобных солей аналогов серы (селена или теллура) при непосредственном взаимодействии элементов с металлами и неметаллами в запаянных ампулах дает наиболее точные по составу препараты.

На аналитических весах отвешивают измельченный металл и серу, смешивают их и помещают в стеклянную или кварцевую трубку. Всего берут 10—15 г смеси. Конец пробирки запаивают и ампулу нагревают, постепенно повышая температуру. После окончания реакции ампулу, надрезают и разламывают, а продукт освобождают от стекла. Иногда проводят повторную гомогенизацию продукта.

При получении этим методом необходимо учитывать следующее:

1) возможность взаимодействия исходных или полученных веществ с материалом пробирки;

2) количество выделяющейся теплоты;

3) температуру плавления получающихся веществ.

При образовании некоторых сульфидов и их аналогов (например, щелочных и щелочноземельных металлов, магния, цинка) выделятеся много теплоты, реакция протекает очень бурно и ампула, особенно стеклянная, разрушается. Поэтому металл следует брать не в виде тонкого порошка, а в виде стружки, мелких гранул или крупки. Щелочные и щелочноземельные металлы и некоторые другие разрушают стекло и загрязняют продукты реакции соединениями кремния. Поэтому их сульфиды получать таким способом нельзя. Этим методом можно получать сульфиды, селениды, теллуриды элементов подгруппы железа, хрома, ванадия, титана, галлия, а также меди, серебра, марганца. В тех случаях, когда вещество не плавится, обычно после 1—2-часового нагревания при температуре, рекомендованной в прописях, оно будет неоднородно по составу. Рекомендуется

ампулу разбить, вещество растереть в ступке, снова поместить в ампулу, запаять ее, а затем нагревать в течение 2—3 ч (можно еще раз не нагревать, но тогда процесс должен длиться 10—15 ч).

Этим же методом можно получить и полисульфиды щелочных металлов, большинство из которых плавятся в пределах 250—300°С. В этом случае в заранее приготовленной ампуле отвешивают 3—4 г сульфида. Затем ампулу закрывают, рассчитывают количество серы, необходимое для получения соответствующего сульфида (три-, тетра-, пентасульфида), отвешивают серу и пересыпают ее в ампулу. Ампулу запаивают и нагревают несколько выше температуры плавления полисульфида до получения гомогенного расплава. Поскольку большинство полисульфидов во влажном воздухе постепенно разлагаются, их сохраняют в запаянной ампуле.

§ 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕРОВОДОРОДА И ЕГО АНАЛОГОВ С ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ СОЛЕЙ.

ДРУГИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДОВ И СОЛЕЙ АНАЛОГОВ СЕРЫ

Взаимодействие сероводорода и его аналогов с водными растворами солей — один из самых распространенных методов получения сульфидов, селенидов и теллуридов, особенно кристаллогидратов щелочных и щелочно-земельных металлов. Элементы, дающие нерастворимые сульфиды, часто образуют аморфные, а иногда легко окисляющиеся вещества.

очень бурно особенно в случае A12S3 и А1Sе3. Для разложения теллурида алюминия в колбу 1 нужно приливать разбавленную хлороводородную кислоту (1:2). Сероводород можно получать, приливая к сульфиду натрия, помещенному в колбу 1, хлороводородную кислоту (1 : 1). После получения осадка сульфида его отфильтровывают под вакуумом. Нужно следить, чтобы осадок не соприкасался с воздухом, так как во многих случаях происходит окисление или изменение его состава (например, сульфид никеля при промывании водой постепенно превращается в основную соль Ni(OH)S и т. д.). Поэтому осадок промывают водой, насыщенной азотом. Для этого через воду пропускают азот, нагревают ее до кипения и охлаждают, продолжая пропускать через нее слабый ток азота. Осадок промывают несколько раз, так как анионы кислот удерживаются прочно. Под конец, когда на фильтре останется небольшое количество воды, к ней прибавляют спирт. Осадок промывают спиртом, эфиром и высушивают при 80— 40°С.

Операцию осаждения и фильтрования в индифферентной атмосфере лучше совместить (рис. 54). Получают сероводород или его аналоги в колбе 1, газы промывают водой в склянке 2, осаждают в колбе 3. Для фильтрования используют воронку с пористой, стеклянной пластинкой 4. Для этого, продолжая пропускать азот или водород, колбу 3 наклоняют, и осадок поступает по шлангу на фильтр 5. Затем его в токе индифферентного газа промывают водой, насыщенной азотом или

водородом, а под конец спиртом и эфиром, используй воронку 6. Можно также воспользоваться сульфидом железа, который помещают в колбу Кислоту приливают из капельной воронки 4. Сульфиды и их аналоги даже после многодневного промывания содержат примеси исходных солей. Для получения веществ в более чистом состоянии их помещают в стеклянную трубку и прокаливают некоторое время при 500—550°С в слабом токе водорода в смеси с сероводородом, селеново-дородом или теллуроводородом. Соответствующие газы получают пропусканием водорода над серой, селеном или теллуром.

Рис. 53. Получение сульфидов, селенидов и теллурцдов в водных растворах:

Рис. 54. Получение сульфидов, селенидов и теллуридов в водных растворах и их фильтрование в инертной атмосфере:

содержание .. 10 11 12 13 ..