Re-S sistemində alınan ərintilər

Re-S sistemində alınan ərintilər

Re-S sistemi

Hazırda renium sulfidlərinin alınması üçün bir neçə üsul var. Re-S sistemində aşağıdakı tərkibli sulfidlərin olduğu məlumdur: Re-S, Re₂S₃, ReS₂, Re₂S₅, ReS₃ və Re₂S₇. Bütün sulfidlərin yalnız ReS₂-ni komonentlərdən birbaşa sintez yolu ilə alınır. Qalan sulfidlər əlavə üsullarla alınır. Reniumun ən davamlı sulfidi ReS₂-dir. [2]-də renium disulfidi havasız ampulalarda elementlərdən birbaşa sintez yolu ilə, [3–4]-də isə yüksək sulfidlərin dissosasiyası nəticəsində alınmışdır. Bu birləşməni həm də metal reniumu [4] və renium oksidini (ReO₂) sulfidləşdirmə yolu ilə də almaq mümkündür [4]. ReS₂ – qara rəngli toz şəklində sıxlığı 7.506 q/sm³ olan maddədir. Havada davamlıdır. H₂SO₄, HCl turşusunda və qələvilərdə həll olmur. ReS₂ –ni havada 200ºC-də qızdırdıqda oksidləşməyə başlayır, 270–300ºC-də isə alovlanaraq renium oksidi və kükürd əmələ gətirir. ReS₂-nin kristal quruluşunun MoS₂ tipli heksoqonal olduğu bildirilir. Müəyyən edilmişdir ki, ReS₂-i p-növ yarımkeçirici olub, müqaviməti 103 Om.sm, qadağan olunma təbəqəsinin eni 1.33 ev. 110–130ºC-də ReS₂-nin aktivləşmə enerjisi 0.2 ev, daha yüksək temperaturda isə 0.5 ev-a bərabərdir, 170–500ºC intervalında ReS₂ diamaqnit xassəsinə malikdir, fotoelektrokimyəvi xassələri var [4–6] Renium heptasulfid Re₂S₇-i hidrogen sulfidi uzun müddət ərzində turş (1–4 HCl) perrenat məhlulundan və ya qaynar perrenat kalium və natrium tiosulfat üzərindən keçirməklə almaq olar. Re₂S₇ – tünd, demək olar ki, qara rəngli maddə olub, sıxlığı d=4.87 q/sm³. Suda çətin həll olur. Azot turşusu, bromlu su və hidrogen peroksiddə asan həll olur. Bir çox üzvi həllediciləri, o cümlədən benzol və toluolu udma qabiliyyəti var. Re₂S₇ – çətin kristallaşır. Re₂S₇ – birləşməsinin rentgenoqrammasını almaq ilk dəfə Bils və Vıbke aiddir. Məlumdur ki, Re₂S₇ tetraqonal quruluşda kristallaşır, qəfəsə parametrləri a=13,7 Å, c=10.24 Å, Z=10 Å.

• Re₂S₇ asan parçalanan birləşmə olub, 300–400ºC-də inert atmosferdə aşağıdakı reaksiya üzrə parçalanır:

Re₂S₇ ↔ 2ReS₂ + 3S

• ReS₂ – Re₂S₇ sistemi üçün tərkib temperatura hal diaqramı verilmiş və müəyyən edilmişdir ki, disulfid və heptasulfid arasında heç bir davamlı birləşmənin termiki sabit halı mövcud deyil.
• Re₂S₇ 370ºC-də ReS₃-ə kimi parçalanır, 415ºC-də Re₂S₅ əmələ gəlir ki, bu da 850–900ºC-də disulfidə ReS₂ çevrilir. Re₂S₇-nin 200ºC-də hidrogen atmosferində reduksiya kinetikası ardıcıl olaraq aşağıdakı kimi gedir:

Re₂S₇→ReS₃→Re₂S₅→ReS₂

• Re₂S₇-nin soyuq mühitdə reduksiyası nəticəsində alınan ReS₃ qara rəngli amorf, toz şəklində maddədir. O, Re₂S₇-yə nisbətən daha dispers şəkildə olub, yüksək adsorbsiya etmək qabiliyyətinə malikdir, diamaqnitdir, soyuq havada da oksidləşir.
• Reniumun kükürdlü birləşmələrindən ən geniş istifadə olunanları ReS₂ və Re₂S₇ –dir. Bu birləşmələr həm yerımkeçiricilik xassələrinə malikdirlər, həm də bir çox üzvi birləşmələrin hidrogenləşdirilməsi prosesində katalizator kimi geniş istifadə edilirlər.

Yuxarıda göstərilənlərdən aydın olur ki, bütün bu üsullarla alınan renium birləşmələri kütlə və yaxud toz şəklində olurlar. Hazırda sənayenin bir çox sahələrində renium xalkogenidlərindən nazik təbəqə şəklində istifadə olunur. Ona görə də göstərilən üsul ilə alınan birləşmələri nazik təbəqə şəklinə salmaq üçün əlavə əməliyyatlar tələb olunur. Bununla əlaqədar elektrokimyəvi üsul ilə keçirici materiallar üzərində nazik təbəqə şəklində renium xalkogenidlərinin alınması xüsusi əhəmiyyətə malikdir.

Re-S sisteminin elektrokimyəvi üsulla tədqiqi

Re-S ərintisni elektrokimyəvi üsulla almaq üçün sulfat və tiosulfat məhlullarından istifadə olunmuşdur [7–8]. Potensiostatik metodla və tsiklik polyarizasiya əyriləri çəkilmişdir renium ilə kükürdün həmin məhlullardan birgə çökmə prosesinin mexanizmi öyrənilmişdir. Məhlulun pH-nın, temperaturun, cərəyan sıxlığının, komponentlərin cəm qatılığının, ayrı-ayrı komponentlərin qatılığının ərintilərin tərkibinə təsiri öyrənilmişdir. Müəlliflər [7–8] tərəfindən müəyyən edilmişdir ki, renium ilə kükürdün birgə çökmə prosesi zamanı elektrod üzərində sərbəst kükürd ayrılır və alınan kükürd məhluldakı renium ionları ilə reksiyaya girərək renium-kükürd əmələ gətirir.

Re-S ərintilərinin tətbiqi

Re-S ərintilərinin nazik təbəqələri, müxtəlif məmulatları korroziyadan qoruyaraq, onların maşınqayırma, energetika, avia, raket və gəmiqayırma, cihazqayırma, radiotexnika, mikroelektronika, santexnika, tibb, zərgərlik və sənayenin digər sahələrində işləmə müddətini 10 və 100 dəfələrlə artmasına imkan yaradır.

Ədəbiyyat

1. Е.Я. Роде, Б.А.Лебедев. "Физико-Химическое Изучение Сульфидов Рения" Журнал Неорганической Химии. Том VI, 1961, вып.5
2. Bob. L. Wheeler, Jonothon K. Leland and allen J. Bard. "LX. Photoelectrochemistry of p-ReS₂ and p-ReSe₂ in Aqueous solutions" Electrochemical science and technology semiconductor electrodes. February 1986.vol133, № 2, p.358–361
3. C. Fischer, N. Alonso-Vante, S. Fiechter, H. Tributsch. "Structure and photoelectrochemical properties of semiconducting rhenium cluster chalcogenides Re₆X₈Br₂ (X, S, Se)" Journal of Alloys and Compounds. Volume 178, issues 1–2, 10 february 1992, p.305–314
4. S. Szabo, S. Bakos. "Electrodeposition of rhenium species onto a good surface in sulfuric acid media" Journal of solid state Electrochemistry, February 2004, vol.8, issue 3, p.190–194
5. B. Schubert, H. Tributsch. "Electrochemically formed transient ReS₂/Re₂O₇ heterofunction with high energy conversion effeiciency" Journal of Applied electrochemistry. 1990 (786–792)
6. A. Nemudry, R. Schollhorn. Re₆S₁₂ anen binary rhenium cluster chalcogenide. Journal of the chemical society 1994, 2617–2618
7. С. В. Мамедова, М. Н. Мамедов. "Математическое модерирование процесса электроосаждения пленок из тиосульфатного сернокислого электролита" Азерб.хим.журнал. 2001, № 4, 62–66
8. Salakhova E. A, Aliyev A. M, Ibraghimova K. F. The obtaining of thin films Re-S from tiocarbamid electrolytes and influence various factor s on the alloys composition. American Chemical Science Journal, 2014, 4(3), pp337–347
9. Salakhova E. A. "The electrochemical production of thin films of rhenium chalcogenides" LAP LAMBERT, Academic Publishing, 2014, pp108