Структура и образование гидроксидов металлов

Вулканическая деятельность во всех ее проявлениях играла в этом отношении выдающуюся роль. Обогащая обширные зоны поверхности, в том числе и те, которые граничили с водоемами, соединениями металлов, вулканы способствовали развитию каталитических реакций. Вещества, выбрасываемые во время извержений, получаются в активном состоянии это, например, оксид кремния (IV) в форме высокопористой массы —пемзы, образующейся при застывании кислых лав (ее пористость достигает 80%) и др. Другой важной породой, которая могла функционировать и как адсорбент, фиксирующий на своей поверхности разнообразные частицы, и как катализатор, является глина. Глины относят к числу древнейших пород. Глинистые минералы (например, монтмориллонит) имеют пластинчатое строение силикатные слои, максимальное расстояние между которыми равно приблизительно 1,4 нм, разделены слоями молекул воды толщина этих слоев может изменяться в широких пределах. Глины обратимо связывают катионы и таким образом могут служить в качестве регулятора солевого состава окружающей водной среды. Скопление органических веществ на поверхности глинистых минералов, возможно, сыграло решающую роль в появлении предбиологических структур и возникновении жизни (Д. Бернал). По Акабори, из формальдегида, аммиака и циановодорода в абиогенную эру образовался амино-ацетонитрил, который подвергался гидролизу и полимеризации на поверхности глин, образуя вещества, близкие к белкам. Акабори показал, что нагревание аминоацетонитрила с кислой глиной ведет к появлению продукта, дающего биуретовую реакцию (реакция на белок). Твердые карбонаты, которые входят в большом количестве в состав земной коры, вероятно, катализировали процесс образования углеводов. Гидроксид кальция также может служить катализатором в таких процессах. Исходным веществом для синтеза углеводов служит формальдегид. Прямым опытом доказано (Г. Эйлер и А. Эйлер), что гликолевый альдегид и пентозы получаются из формальдегида в присутствии карбоната кальция. Схему образования углеводов из простейших соединений предложил М. Кальвин. [c.377]

Сульфид-ионы участвуют в образовании продуктов коррозии железа, состоящих из гидроксида, оксида и сульфида железа (II), которые имеют рыхлую структуру и облегчают развитие бактерий прямо на поверхности металла. [c.19]

Термическая обработка гидроксидов алюминия в процессе получения активного оксида алюминия приводит к образованию различных форм оксида алюминия. Структура оксида алюминия зависит от типа исходного гидроксида, остаточного содержания воды, наличия оксидов щелочных и щелочноземельных металлов, а также от условий термической обработки. Различают следующие группы оксидов алюминия [c.374]

СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРОКСИДОВ И ОСНОВНЫХ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ [c.90]

СТРУКТУРА И ОБРАЗОВАНИЕ ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ [c.90]

Для получения других смешанных оксидных катализаторов применяют также способы осаждения из смеси солей различных активных компонентов катализатора. Осадок гидроксидов после фильтрации и промывки сушат. При сушке удаляется кристаллизационная вода и создается первичная пористая структура катализатора. При дальнейшем прокаливании осадка происходит образование оксидов металлов. В ряде случаев имеют место химические реакции или фазовые превращения оксидов. [c.661]

Обычно ксерогели гидроксидов металлов получают методом осаждения из растворов их солей. Процесс осаждения состоит из следующих стадий гидролиз соли,образование золя,образование гидрогеля или коагеля, промывка от солей, обезвоживание и превращение его в ксерогель. Некоторые стадии образования гидроксидов разной химической природы (гидролиз соли, образование золя и геля) протекают по сходному с формированием силикагеля механизму, и основные факторы, влияюш,ие на пористую структуру, являются для них общими. Так, например, варьирование продолжительности и глубины созревания, pH среды, природы интермицеллярной жидкости, температуры обезвоживания, продолжительности и температуры гидротермального модифицирования позволяет изменять пористую структуру гелеобразного адсорбента любой химической природы. [c.200]

Для управления процессом осаждения металла, концентрация которого в исходной воде может непрерывно изменяться, структура САР остается такой же. Примером служит система регулирования процесса осаждения меди. Статические характеристики имеют форму, близкую к полученной на железе, правда, образование гидроксида меди начинается при более высоком pH. Следовательно, коэффициент усиления регулируемого процесса в определенных пределах заданного значения pH не изменяется. [c.198]

Рост полимеризованного иона приводит к образованию фазы, которая для гидроксидов металлов представляет на первой стадии аморфные структуры, проходящие в последующем стадию кристаллизации [8]. До настоящего времени нет единого мнения о начале кристаллизации, однако предполагается, что процесс кристаллизации начинается сразу же после образования гидроксидов, дальнейшая агрегация которых подчиняется основным закономерностям теории устойчивости и коагуляции дисперсных систем. Существенным отличием образования коагуляционных структур гидроксидов следует считать формирование на первой стадии сплошной пространственной сетки, затем ее разрыв под влиянием гидродинамических воздействий и процесс старения на второй стадии. [c.91]

Имеющиеся разрозненные сведения указывают на то, что свойства и структура осадка могут зависеть не только от процесса его образования и старения, но и от условий, в которых находились исходные вещества до контакта и химического взаимодействия. Так, Хюттиг (1935 г.) показывал, что свойства образующихся гидроксидов металлов могут быть различными с зависимости от предшествовавших опыту обстоятельств. [c.51]

Некоторые гидроксиды двухвалентных металлов имеют полиморфные модификации. Новый тип структуры АХа был предложен для 7-Сс1(ОН)2 [12] эта структура построена из координационных октаэдров, соединенных в двойные цепочки с помощью общих граней, а двойные цепочки соединены общими вершинами с образованием трехмерного каркаса нового типа (рнс. 14.6). [c.360]

Соединения с другими неметаллами. Гидриды щелочных металлов МеН в отличие от гидрида лития разлагаются на элементы до плавления, Все они кристаллизуются в структуре Na l и являются сильными восстановителями. При непосредственном взаимодействии компонентов в вакууме образуются суль([)иды ЭоЗ. Они представляют собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и спирте. В водном растворе, как и суль([1ид литня, подвергаются гидролизу с образованием гидроксидов и гндросульфидов щелочных металлов, Под действием кислорода воздуха NajS медленно окисляется до тиосульфата [c.117]

ОН М в общем случае ОН-группы являются общими для координационных групп различных атомов металла, так что можно выделить взаимосвязанную систему ОН и М. Такой протяженный комплекс гидроксид-ион — металл может быть конечным нли бесконечным (одно-, дву- или трехмерным), и при описании структур гидроксооксосолей обычно сначала выделяют М—ОН-комплекс, а затем показывают, как такие комплексы соединены друг с другом в кристаллической основной соли. Описание структуры в терминах М—ОН-комплекса — это в значительной степени вопрос удобства. Например, система М—ОН может быть одно- или двумерной, а оксо-ионы могут связывать эти одно- или двумерные фрагменты в обычную трехмерную структуру, т. е. в структуру, не являющуюся ни цепочечной, НИ слоистой. Так, например, в то время как Си2(ОН)зХОз и 7п5(0Н)8С12-Н20 имеют слоистые структуры, Си (ОН) Юз, Ре(0Н)504, 2п2(0Н)2304 и 2п5(ОН)б(СОз)2 имеют трехмерные структуры, хотя хорошо видно, что они построены пз одио-или двумерных фрагментов М—ОН. Следует подчеркнуть, что не существует простой зависимости между отношением ОН М 1 возможными типами комплексов М—ОН. В предположении, что к.чждая группа ОН связана с двумя атомами металла, при отношении 0Н М>1 возможно образование как циклических, так и линейных М—ОН-комилексов. Некоторые из комплексов М—ОН в основных солях, образованных из разбавленных растворов с высоким отношением ОН М, сходны со структурами конечных продуктов гидролиза, а именно со структурами соответствующих гидроксидов или оксидов металла. [c.375]

СИЛИКАТЫ, соли кремниевых к-т. Подобно к-там, различают мета-, орто-, дисиликаты и др. В основе строения всех С. лежат тетраэдры [Si04] , способные связываться (полимеризоваться) своими вершинами с образованием островных, кольцевых, цепочечных, слоистых и каркасных структур (см. Кристаллическая структура). С. щел. металлов относительно легкоплавки ( пл ниже 1000 С). Нек-рые С. раств. в воде (напр., С. щел. металлов), к-тах (напр., ортосиликаты щел.-зем. металлов) все С. разлаг. плавиковой к-той, а также расплавами карбонатов и гидроксидов щел. металлов. Расплавы мя. С. способны затвердевать в виде стекла. Нек-рые С. щел. и щел.-зем. металлов обладают вяжущими св-вами. [c.525]

Образование хлопьев при введении в воду минеральных коагулянтов следует рассматривать как совместную коагуляцию гидроксидов алюминия и Железа с находящимися в воде коллоидными частицами минеральными (глинистые минералы, кварц) и органическими (гумусовые и дубильные вещества). Эти частицы в большинстве случаев отрицательно заряжены, а частицы гидратированных гидроксидов алюминия и железа несут положительный заряд. Следовательно, в основе образования хлопьев лежит взаимодействие разноименно заряженных коллоидных частиц— процесс, наиболее энергетически вероятный. Этот процесс можно рассматривать и как адсорбцию высокодисперсных первичных частиц положительно заряженных гидроксидов на активных отрицательно заряженных центрах поверхности более крупных частиц природных коллоидов. Последующая кoaгy Iяцйя может происходить благодаря уменьшению термодинамического потенциала (заряда) поверхности и снижению энергетического барьера между самими коллоидными частицами либо, что более вероятно, между адсорбированными на одних частицах гидроксидами металлов и свободной поверхностью других частиц. При этом образуются агрегаты мозаичной структуры, аналогичные агрегатам, образующимся при флокуляции. [c.117]

Существуют различные взгляды на механизм образования основных сульфонатов. Одни исследователи [пат. США 2426540 2451346] считают, что основные сульфонаты являются классическими основными солями. Однако это маловероятно, так как предлагаемая этими исследователями структура не согласуется со структурой щелочных сульфонатов, содержащих более чем удвоенное против теоретического количества металла. Согласно другим работам [пат. США 2501731 2485861] основной сульфонат представляет собой коллоидную суспензию гидроксида щелочного металла в маслорастворимом сульфонате. Что же касается сверхосновных сульфонатов [2, с. 210], обладающих не только большой нейтрализующей способностью, но и значительным диспергирующи м действием то эти свойства можно объяснить наличием в них большого количества полярного неорганического основания Ме(ОН)2-МеО-МеСОз. Исходя из этого общую [c.77]

VI групп, примыкающие к диагонали бор — астат,— типичные полупроводники (т. е. их электрическая проводимость с повышением температуры увеличивается, а не уменьшается). Характерная черта этих элементов — образование амфотерных гидроксидов (с. 151). Наиболее многочисленны d-металлы. В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева они расположены между S- и р-элементами и получили название переходных металлов. У атомов d-элементов происходит достройка d-орбиталей. Каждое семейство состоит из десяти d-элементов. Известны четыре d-семейства 3d, 4d, 5d, и 6d. Кроме скандия и цинка, все переходные металлы могут иметь несколько степеней окисления. Максимально возможная степень окисления d-металлов +8 (у осмия, например, OsOj). С ростом порядкового номера максимальная степень окисления возрастает от III группы до первого элемента VIII группы, а затем убывает. Эти элементы — типичные металлы. Химия изоэлектронных соединений d-элементов весьма похожа. Элементы разных периодов с аналогичной электронной структурой d-слоев образуют побочные подгруппы периодической системы (например, медь — серебро — золото, цинк — кадмий — ртуть и т. п.). Самая характерная особенность d-элементов — исключительная способность к комплексообра-зованию. Этим они резко отличаются от непереходных элементов. Химию комплексных соединений часто называют химией переходных металлов. [c.141]

Гидроксиды Э(ОН)2 образуются из оксидов с меньшим выделением энергии, чем шдроксиды щелочных металлов ЭОН из Э2О, это объясняется большей энергией образования кристаллических структур ЭО. Поэтому Э(ОН)2 термически менее стабильны, они теряют воду до плавления (дегидратация оксидов щелочных металлов до плавления наблюдается только у LiOH). [c.333]

Мицеллярное строение наиболее распространенных известковоглинистых шламов можно представить следующим образом. В пространственной структуре существуют центры (узлы)—комплексные образования с ядром из карбоната кальция размером 5— 20 мкм. На поверхности этих частиц, заряженных обычно отрицательно, адсорбируются из водного солевого раствора молекулы воды и катионов металлов. Наряду с ними поверхностью частиц могут притягиваться положительно заряженные мелкие частицы гидроксидов железа, алюминия и других веществ. Этот слой является первичным слоем противоионов на ядре (рис. 8.1). Вокруг такой частицы располагаются более мелкие кристаллы глинистых компонентов (размером менее 0,5 мкм), представляющие собой, в свою очередь, сложные образования. Благодаря сильно развитой поверхности частицы глины обладают большим запасом поверхностной энергии. Ненасыщенные связи поверхностных узлов решетки способны прочно удерживать комплексы силикагеля, гиббсита, гидроксида железа. [c.274]

Большинство твердых веществ имеет кристаллические решетки, образованные атомами или ионами выделить отдельные молекулы в таких структурах нельз.ч. Такие вещества обычно называют веществами с немолекулярной структурой. Немолекулярную структуру имеют многие вещества в кристаллическом состоянии, например металлы, кислоты, гидроксиды, соли. Для веществ немолекулярного строения принято записывать формулу условной молекулы, которая показывает соотношенне числа атомов в веществе. Например, химическая формула хлорида натрия Na l. Важный признак кристаллических веществ — наличие определенной температуры плавления. [c.15]

Ирннеденное толкование термина А. базируется на и1х дставлсниях теории к-т и оснований Бренстеда в теории Льюиса амфотерность связывают со способностью в-ва присоединять или отдавать электронную пару с образованием координац. связи (см. Кислоты и основания). АМФОТЕРНЫЕ ГИДРОКСИДЫ (амфолиты), гидроксиды, способные проявлять св-ва как к-ты, так и основания. Атом Н в А. г. может быть замещен на металл, а группа ОН — на кислотный остаток. Степень окисления металлов, образующих А. г., обычно +2 или -1-3. Большинство А. г.— соед. неопредел, состава МзОл-тНзО, степень гидратации к-рых зависит от условий осаждения, возраста и др. Основа их структуры — полимерная сетка, образуемая с участием мостиковых групп О, ОН, НаО. Многие А. г. встречаются в природе в виде минералов. [c.45]

Гидроксиды лантана, иттрия [3], празеодима, неодима, самария, гадолиния, тербия, диспрозия, эрбия и иттербия, а также Ат(ОН)з [4] кристаллизуются с образованием типпчпо ионных структур, в которых каждый атом металла окружен девятью ионами ОН", а каждый ион ОН —тремя ионами V +. Такую же структуру, изображенную на рис. 9.8 (разд. 9.9.3), имеет описанное ранее соединение U b в этой структуре координационный полиэдр атома металла имеет форму трехшапочной тригональной призмы. Методом нейтронографии [5] были определены позиции атомов дейтерия в соединении La(OD)a. На рис. 14.2 все атомы (включая дейтерий) лежат на высоте с/4 или Зс/4 над или под плоскостью чертежа (с = 3,86 А). Из [c.356]

Аналогичные различия между составом и устойчивостью аддуктов с аммиаком элементов А- и Б-подгрупп существуют и во И группе периодической системы. Магний образует ряд аддуктов с аммиаком, однако у щелочноземельных металлов тенденция к образованию таких аддуктов очень быстро угасает. Например, СаС12-8ЫНз легко теряет аммиак. Степень гидратации солей также уменьшается от кальция к барию, за исключением октагидратов пероксидов и гидроксидов (ЗгОг-вНгО, Ва(ОН)2-8 Н2О), устойчивость которых, по-видимому, объясняется образованием водородных связей между ионами Ог или 0Н и молекулами воды. Однако во П Б-подгруппе периодической системы, как и в I Б-подгруппе, структуры аддуктов с аммиаком и гидратов не связаны друг с другом. Например, известны [c.436]

Металлы семейства железа имеют две характерные степени окисления +2 и +3, причем если для железа более характерна степень окисления +3 (ввиду образования устойчивой структуры Зй ), то для никеля и кобальта — образование связи только внешними s-элек-тронами и степень окисления +2. Поэтому Fe " является восстановителем, а Ni " и Со " — сильными окислителями. Все гидроксиды этих элементов обладают основными свойствами. [c.185]

Изготовление слоев оксидов редкоземельных элементов, тория, урана, протактиния, нептуния и транснептуниевых элементов электроосаждением из неводных сред имеет неоспоримые преимуш,ест-ва по сравнению с водными растворами. Образуюш,иеся на катоде при электролизе в водной среде гидроксиды лантаноидов и актиноидов аморфны. При дальнейшей термической обработке они образуют оксидные слои с большим количеством структурных дефектов. При электролизе из органических растворов на катоде образуются кристаллические структуры, которые при прокаливании легко переходят, теряя органическую составляюш,ую, в кристаллические структуры оксидов РЗЭ и актиноидов. Кроме того, метод электроосаждення из неводных растворов характеризует большая скорость проведения процесса, полнота выделения металла, прочность сцепления о подложкой слоев толщиной 1—5 мг/см , равномерность распределения покрытия на больших площадях. Наилуч-шие результаты получены из спиртовых растворов нитратов и ацетатов РЗЭ и актиноидов. Растворимость солей данных металлов в органических растворителях низка, поэтому в основном применяют насыщенные растворы. Из-за низкой проводимости растворов и окисной пленки на электроде используются высокие напряжения (порядка сотен вольт), плотности тока низкие. Большое значение при подборе оптимальных условий осаждения имеют площадь электродов, расстояние между ними, объем электролита, предварительная обработка электродов. Катодный процесс сопровождается газовыделением, вызывающим образование неравномерной пленки. Для уменьшения газовыделения добавляют специальные добавки, в частности этиловый спирт [221]. Катодный продукт наряду с металлом и кислородом содержит обычно азот, водород и углерод. Результаты количественного анализа показывают загрязнение катодного осадка растворителем или продуктами его разложения, но не образование соединений определенной стехиометрии [1077]. При термической обработке катодного осадка происходит уменьшение объема и перестройка кристаллической решетки, в результате чего слои растрескиваются и осыпаются, и лишь в случае тонких слоев оказывается достаточно поверхностных молекулярных сил сцепления для сохранения прочной связи с подложкой. Для получения покрытий толщиной порядка 1—5 мг/см необходимо многослойное нанесение продукта [1060]. [c.156]

В структурах гидроксооксосолей образование трехмерных каркасов гидроксид-ион — металл маловероятно, так как число атомов кислорода, принадлежащих ОН-группам, обычно составляет небольшую часть от общего числа атомов кислорода, и, следовательно, многие мостики М—О—М содержат атомы кислорода оксо-ионов. С другой стороны, в гидроксогалогенидах, так- Ч, как М2(ОН)зХ, число гидроксид-ионов составляет три четверти, от общего числа анионов, и в структурах некоторых т э их соединений действительно встречаются трехмерные кар-ка. ь гпдроксид-нон — металл. (См. материал, посвященный гидроксосолям Сн", в гл. 25 и раздел по гидроксогалогенидам в гл. 10). [c.382]

Характеристики общей коррозии алюминиевых сплавов в горячей воде, касающиеся структуры, морфологии, механизма образования и кинетики роста оксидных пленок подробно изучены в системе технический алюминий — дистиллированная вода в интервале 37—125 °С [6.18]. Для температур 250 и 300 °С аналогичные данные получены в работе [6.19]. Высокая коррозионная стойкость металла в горячей воде, при кипячении и в перегретом паре до 150 °С обусловлена многослойной оксидной пленкой. В интервале 20—90 °С (при давлении 70 МПа — до 120 °С) она трехслойная непосредственно на поверхности металла — аморфный оксид или гидроксид толщиной в несколько нанометров далее — слой псевдобемита и поверх него слой байе-рита рис. 6.029, а). Толщины псевдобемита и байерита измеряются микронами. Состав байерита — А120з-ЗН20 псевдобемита — AlgOs-1,ЗНаО, однако содержание воды и плотность могут колебаться [6.18]. В интервале 100—374 °С наружный слой оксидной [c.241]