Неорганічний синтез - хімічна енциклопедія - тлумачні словники і енциклопедії

Неорганічні СИНТЕЗ, отримання неорг. з'єднань. Як правило, складається з дек. послідовних чи паралельних процесів - механічних, хімічних, фізико-хімічних. У загальному випадку Н.с. включає змішання реагентів, активацію реакц. суміші і власне хім. р-цію, виділення і очищення цільового продукту.

Вибір методу змішування визначається св-вами реагентів і продуктів і їх агрегатним станом. Найважче отримувати однорідні суміші сильно відрізняються по св-вам в-в, особливо що знаходяться в різних агрегатних станах або у вигляді порошків.

Наїб. поширені м е т о д и а к т і в а ц і й-підвищення т-ри і тиску. При цьому збільшується швидкість процесів, а також м. Б. досягнуто зміна виходу і фазового стану продуктів. Підвищення тиску може також призводити до зміни напрямку хім. р-ції, зниження швидкості хім. р-ций в разі твердих тіл, розширенню області гомогенності твердих фаз, стабілізації більш щільних фаз (напр. алмаза). У спец. пристроях досягають тиску близько 10 8 -10 9 Па (див. Тиск. Ударних труб метод). Для активації використовують також каталізатори. елект. ток (див. Електросинтез. Анодное розчинення металів), інтенсивне світлове випромінювання (див. Фотохімія. Лазерна хімія), іонізуюче (див. Радіаційна хімія) і мікрохвильове випромінювання, магн. поля, ультразвук, потужні пучки заряджених частинок і ін. Тверді в-ва активують подрібненням, стиранням, поєднанням високого тиску із зсувом, а також спец. хутро. прийомами (див. Механохімія).

Для синтезу неорг. соед. використовують р-ції-окісліт.-відновну, комплексоутворення, розкладання і ін. к-які можуть здійснюватися в газовій, рідкої, твердої фазах або в гетерог. системах.

Більшість м е т о д о в о ч і з т к и неорг. в-в засновано на зміні агрегатного стану очищаемого в-ва або домішок, переведення їх в разл. фази з послід. поділом фаз.

Мн. синтези проводять у водних і неводних розчинах. При цьому цільовий компонент або домішки переводять в осад (осадження, кристалізація, висолювання, виморожування), газову фазу (перегонка), не змішується з вихідним розчином другу рідку фазу (рідинна екстракція), піну (іонна флотація), на пов-сть або в обсяг твердого сорбенту (іонообмінна сорбція). По-ва в мікрограммових кол-вах отримують також співосадження.

Газоподібні в-ва очищають шляхом селективної конденсації (або десублімації), селективного поглинання розчинами, расплавами або гранульованими твердими в-вами, тверді в-ва-перекристаллизацией (зокрема, в гідротермальних умовах; см. Гідротермальні процеси), зонної плавкою ( см. Кристалізація), за допомогою хімічних транспортних реакцій і ін. Для очищення часто використовують селективне окислення, відновлення або комплексообра-тання. Застосовують також разл. види хроматографії. мембранні процеси поділу. дистиляцію. ректифікацію.

Використання вакууму при проведенні Н. с. забезпечує більшу чистоту продуктів, а в разі термічно нестійких в-в - більший вихід. Методи плазмохімії передбачають переведення реагентів за допомогою елект. розрядів, електричні. дуги або високочастотних випромінювань в стан низькотемпературної плазми з послід. загартовуванням продуктів.

При отриманні тугоплавких соед. застосовують методи порошкової металургії, реакц. спікання, хімічне осадження з газової фази. Нек-риє сильно екзотермічності р-ції проводять в умовах горіння, напр. синтез Р2 ПРО5 -сжіганіем Р на повітрі, SF6 -сжіганіем S в потоці F2. нек-риє тугоплавкі сполуки. отримують при безполуменевому горінні (див. високотемпературний синтез).

Для отримання термічно нестійких соед. однорідних сумішей тонких порошків (з послід. їх спіканням), для проведення р-ций в матрично-ізольованому стані використовують криогенну техніку (див. кріохімія). Для іонної імплантації та синтезу нестійких в-в застосовують атомні, іонні, молекулярні або кластерні пучки.

При синтезі мн. твердих в-в велику увагу приділяють їх текстурі або структурі, а також морфології пов-сті, оскільки ці характеристики сильно впливають на св-ва неорг. матеріалів. Так, сферич. однорідні частинки порошків отримують плазмовою обробкою або за допомогою золь-гель процесу. Розроблено спец. методи монокристалів вирощування. отримання монокрісталліч. плівок, в т.ч. епітаксійних (див. Епітаксия), і волокон. Створено методи збереження високотемпературних кристалічної. модифікацій деяких в-в (напр. кубич. ZrO2) при низьких т-рах, способи отримання в-в в аморфному стані, прийоми синтезу аморфних "сплавів" різнорідних в-в (напр. сплави Si або Ge, що містять водень, фтор, азот і ін.), разл. стеклокрісталліч. матеріалів.

Літ .: Препаративні методи в хімії твердого тіла, під ред. П. Хагенмюл-лера, пров. з англ. М. 1976; Керівництво по неорганическому синтезу, т. 1-6, під ред. Г. Брауера, пров. з нім. М. 1985-86; Ключников Н. Г. Неорганічний синтез. Навчальний посібник, 2 видавництва. М. 1938; The chemistry of non-aqueous solvents, ed. by J.J. Lagowski, v. 1, N.Y. 1966. Є.Г. Раков.

Схожі статті