главная > справочник > химическая энциклопедия:

ЖЕЛЕЗА СУЛЬФИДЫ

ЖЕЛЕЗА СУЛЬФИДЫ. Моносульфид FeS - коричневые или черные кристаллы; нестехиометрич. соед., при 743 °С область гомогенности 50-55,2 ат. % S. Существует в неск. кристаллич. модификациях - a', a:, b, d (см. табл.); температура перехода a' : b 138 °С, DH⁰ перехода 2,39 кДж/моль, температура перехода b : d 325 °С, DH⁰ перехода 0,50 кДж/моль; т. пл. 1193°С (FeS с содержанием S 51,9 ат. %), DH⁰_пл 32,37 кДж/моль; плотн. 4,79 г/см³; для a-FeS (50 ат. % S): С⁰_p 50,58 Дж/(моль.К); DH⁰_обр -100,5 кДж/моль, DG⁰_обр -100,9 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 60,33 Дж/(моль.К). При нагр. в вакууме выше ~ 700 °С отщепляет S, давление диссоциации lgp (в мм рт. ст.) = — 15695/Т + 8,37. Модификация d парамагнитна, a', b и a: - антиферромагнитны, твердые растворы или упорядоченные структуры с содержанием S 51,3-53,4 ат. %-ферро- или ферримагнитны. Практически не раств. в воде (6,2.10^-4 % по массе), разлагается в разб. кислотах с выделением H₂S. На воздухе влажный FeS легко окисляется до FeSO₄. Встречается в природе в виде минералов пирротина (магнитный колчедан FeS₁__1,14) и троилита (в метеоритах). Получают нагреванием Fe c S при ~600°С, при действии H₂S (или S) на Fe₂O₃ при 750-1050 °С, реакцией сульфидов щелочных металлов или аммония с солями Fe(II) в водном растворе. Применяют для получения H₂S; пирротин м. б. использован также для концентрирования цветных металлов. Дисульфид FeS₂ - золотисто-желтые кристаллы с металлич. блеском; область гомогенности ~ 66,1-66,7 ат. % S. Существует в двух модификациях: ромбической (в природе -минерал марказит, или лучистый колчедан) с плотн. 4,86 г/см³ и кубической (минерал пирит, или железный или серный колчедан) с плотн. 5,03 г/см , температура перехода марказит : пирит 365 °С; т. пл. 743 °С (инконгруэнтно). Для пирита: С⁰_p 62,22 Дж/(моль.К); DH⁰_обр - 163,3 кДж/моль,DG⁰_обр -151,94 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 52,97 Дж/(моль.К); обладает свойствами полупроводника, ширина запрещенной зоны 1,25 эВ. DH⁰_обр марказита — 139,8 кДж/моль. При нагр. в вакууме диссоциирует на пирротин и S. Практически не раств. в воде, разлагается HNO₃. На воздухе или в О₂ сгорает с образованием SO₂ и Fe₂O₃. Получают прокаливанием FeCl₃ в токе H₂S. Прир. FеS₂ - сырье для получения S, Fe, H₂SO₄, сульфатов Fe, компонент шихты при переработке марганцевых руд и концентратов; пиритовые огарки используют при выплавке чугуна; кристаллы пирита - детекторы в радиотехнике.

Ж. с. Fe₇S₈ существует в моноклинной и гексагональной модификациях; устойчив до 220 °С. Сульфид Fe₃S₄ (минерал смитит) - кристаллы с ромбоэдрич. решеткой. Известны Fe₃S₄ и Fe₂S₃ с кубич. решетками типа шпинели; малоустойчивы. Лит.: Самсонов Г. В., Дроздова С. В., Сульфиды, М., 1972, с. 169-90; Ванюков А. В., Исакова Р. А., Быстрое В. П., Термическая диссоциация сульфидов металлов, А.-А., 1978; Абишев Д. Н., Пашинкин А. С., Магнитные сульфиды железа, А.-А., 1981. И. Н. Один.