|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Синтез ленаита (AgFeS2) и штернбергита (AgFe2S3) и определение их термодинамических свойств ЭДС-методомНИР
- Руководитель НИР: Осадчий В.О.
- Участники НИР: Баранов А.В., Воронин М.В., Кошелев А.В.
- Подразделение: Лаборатория экспериментальной геохимии
- Срок исполнения: 1 января 2016 г. - 31 декабря 2017 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-35-00479\16
- Номер ЦИТИС: АААА-А16-116020110170-4
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Комплексные фундаментальные исследования вещества и динамики геосфер Земли, разработка моделей ее глубинного строения, открытие минералов и создание новых материалов
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.15.33 Электрохимия
- 31.15.25 Химическая термодинамика. Термохимия. Равновесия. Физико-химический анализ, фазовые переходы
- 38.39.15 Физико-химические исследования в минералообразующих системах
-
Ключевые слова:
ленаит (agfes2), система ag-fe-s, штернбергит (agfe2s3), метод электродвижущих сил (эдс-метод), фазовые отношения, термодинамические свойства, расвумит (kfe2s3), kfes2
-
Описание:
Основной задачей проекта является определение термодинамических свойств тройных фаз (минералов) в системе Ag-Fe-S: ленаит (AgFeS2), штернбергит (AgFe2S3), методом полностью твердотельной гальванической ячейки. Важность данных минералов обуславливается их нахождением на серебросодержащих месторождениях [1–4], на которых они образуются на заключительных этапах рудообразования в гидротермальных условиях при температурах, не превышающих 150-180оС [5–7]. Из-за узкого температурного интервала устойчивости они являются источником информации об условиях минералообразования, но отсутствие термодинамическое информации не позволяет проводить количественную оценку этих условий. Для решения поставленной задачи планируется исследование реакций в системе Ag-Fe-S с участием данных минералов, и последующий расчет их термодинамических свойств (энергия Гиббса, энтальпия, энтропия) и летучести серы на линиях равновесий с участием этих фаз. Ленаит и штернбергит будут получены по реакциям ионного обмена из соответствующих калиевых аналогов: KFeS2 и KFe2S3 (минерал расвумит [8,9]). Несмотря на разную геодинамическую обстановку, в которой встречаются указанные минералы серебра и расвумит, интерес представляет изучение фазовых отношений с участием расвумита и сульфидов железа (пирит, пирротин). Таким образом, дополнительной задачей проекта является исследование фазовых отношений в температурном интервале 300-600oС в области низкого содержания калия (область составов Fe-KFeS2-FeS2).
-
Основные результаты:
Проведены исследования фазовых отношений в системе KFeS2–Fe–S в диапазоне 300-600°С. При температуре выше 513 ±3°C реализуется равновесие KFeS2 – пирит (FeS2) – пирротин (Fe1-xS). При понижении температуры эта ассоциация становится нестабильной, и в системе реализуются равновесия пирит–расвумит–KFeS2 и пирит–пирротин–расвумит. Наличие в природе равновесных расвумита и пирита ограничивает верхнюю температуру образования минеральных ассоциаций. Была оконтурена область существования фазы KxFe2-yS2 – синтетического, не содержащего медь, аналога минерала мурунскита. Эта фаза является потенциальным концентратором и источником калия в земной мантии. Путем замещения K на Ag в фазе KFeS2 был синтезирован ленаит (AgFeS2). Этот минерал представлен на серебросодержащих месторождениях и образуются на заключительных этапах рудообразования в гидротермальных условиях при температурах, не превышающих 150-180 ℃. В ходе экспериментальных исследований была установлена верхняя граница устойчивости ленаита (145 ±5℃), а также впервые определены его термодинамические параметры.
- Добавил в систему: Осадчий Валентин Олегович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Синтез ленаита (AgFeS2) и штернбергита (AgFe2S3) и определение их термодинамических свойств ЭДС-методом |
| Результаты этапа: Проведены экспериментальные исследования по изучению фазовых отношений в системе K–Fe–S в области составов KFeS2–FeS2–Fe. Опыты проводились в ампулах из кварцевого стекла при температуре 300, 400, 500 и 600°С. В качестве стартовых веществ использовались карбонильное железо, сера и фаза KFeS2, предварительно синтезированная в расплаве карбоната калия с серой и железом при 900С. Проведенные при 600С исследования фазовых отношений в треугольнике KFeS2–FeS2–FeS показали устойчивость ассоциации KFeS2–пирит–пирротин. При 400С в треугольнике KFeS2–FeS2–FeS появляется соединительная линия пирит – расвумит, и реализуются равновесия KFeS2–пирит–расвумит и пирит–расвумит–пирротин. Температура, при которой происходит смена фазовых отношений, находится в диапазоне 400–500С. В области составов KFeS2–Fe–FeS результаты достаточно противоречивы, что связано с техническими трудностями. Предварительные результаты указывают на наличие фазы состава K2Fe4S4, имеющей структуру минерала мурунскита. | ||
| 2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Синтез ленаита (AgFeS2) и штернбергита (AgFe2S3) и определение их термодинамических свойств ЭДС-методом |
| Результаты этапа: В 2017 году были завершены исследования фазовых отношений в системе K-Fe-S. По результатам проделанных работ подготовлена публикация (отправлена в редакцию журнала из списка top-25). Методом ЭДС определены термодинамические свойства ленаита при 50-220C, однако синтез штернбергита не увенчался успехом. Исследования будут продолжены на природных образцах. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".