ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ПОЛИМЕРЫ ИЗ РАЗНЫХ АТОМОВ из "Неорганические полимеры" За исключением инертных газов, практически элементы всех групп периодической системы способны участвовать в образовании гетероцепных высокомолекулярных соединений. Гетероцепные полимеры охватывают все классы неорганических соединений полимерные соли, кислоты, основания, окислы, галогениды, сульфиды, нитриды, гидриды и т. д. Здесь в полном объеме проявляются удивительные возможности неорганической полимерной химии. [c.125] Мы не ставили себе задачи рассмотреть в данной книге все неорганические полимерные соединения — такая задача была бы трудно выполнимой в объеме популярной книги. Из всего их обилия мы ограничимся веществами, наиболее изученными и наиболее типичными для того или иного класса неорганических полимеров. [c.125] Водород образует ковалентные связи с элементами III—VII главных групп периодической системы (рис. 25). Такие соединения носят название гидридов. Одни из них имеют высокополимерное строение, но пока они мало изучены и имеют главным образом теоретический интерес. Другие образуют низкомолекулярные формы, которые играют очень важную роль в практике. [c.125] Водородные связи образуют и молекулы фтористого водорода, где даже в парах присутствуют молекулы (НР)2-б. Наиболее устойчивые молекулы (НР)е имеют, вероятно, циклическое строение. Аналогичные низкомолекулярные конденсированные формы гидридов существуют в жидком фтористом водороде, цианистом водороде (НСЫ)п и перекиси водорода. [c.128] Непосредственно с водородом бериллий не реагирует. Гидрид бериллия получают, действуя литийалюми-нийгидридом на хлористый бериллий или диметилберил-лий строение полимера пока еще точно не установлено. [c.129] Карбид бериллия ВегС — тоже полимерное тело красного цвета. По твердости он превосходит карбид кремния и выдерживает нагрев выше 2150°. Но, к сожалению, ВегС очень реакционноспособен, легко гидролизуется щелочами с выделением метана. Его тоже используют в качестве огнеупорного материала. [c.130] При высокой температуре все бораны разлагаются на элементы на этом, в частности, основан метод получения чистого элементарного бора. На воздухе бораны легко окисляются и воспламеняются, образуя воду и борный ангидрид. Легче всего гидролизуется диборан, бораны ВбНц и В4Н10 разлагаются водой медленнее, высшие бораны уже с большим трудом. Гидриды бора находят важное практическое применение. [c.132] Существенный недостаток полимеров на основе боразола и большинства других полимеров бора — нестойкость по отношению к воде. В последнее время, однако. [c.133] Гексагональный нитрид бора—белый порошок плотностью 2,2—2,3, который в среде азота плавится при 3000°. Помимо такой термостойкости, он отличается еще высокой стойкостью к химическим реагентам. На воздухе нитрид начинает окисляться при 700°, при этом происходит образование борного ангидрида и выделение азота. Окисление нитрида бора, подвергнутого термообработке, протекает гораздо медленнее. [c.134] Нитрид бора хорошо поддается переработке. Его используют в производстве высокотемпературных смазок, тиглей и керамики важное значение нитрид бора приобрел как полупроводник. Недавно при нагреве гексагонального нитрида под давлением до 1800° получена очень интересная кубическая модификация полимера по твердости она близка к алмазу и выдерживает нагрев до 2000°. [c.134] Продуктами сплавления бора и кремния являются силициды бора (Вз51) и (Вб51)п. По твердости они занимают среднее место между алмазом и корундом. Из других ценных качеств силицидов следует отметить химическую инертность и полупроводимость. Солнечные батареи, приготовлен,ные на их основе, отличаются высоким коэффициентом полезного действия. [c.135] При температуре выше 400— 500° полимер разлагается с выделением бора и борного ангидрида ЗВО ВаОз+В. [c.136] Алюминий легко соединяется с кислородом. На воздухе уже цри комнатной температуре он покрывается тонкой пленкой полимерной окиси, которая защищает металл от дальнейшего окисления. Сгорание алюминия на воздухе сопровождается выделением большого количества тепла. В результате получается окись алюминия— глинозем, белый нерастворимый в воде порошок. Это альфа-модификация окиси алюминия, или а-А Оз. Ее ромбоэдрические кристаллы имеют плотность 3,96 т. пл. 2015°, т. кип. выше 3000°. В природе она встречается в виде минерала корунда. Другая модификация окиси алюминия уАЬОз — тоже полимерное тело, но i кубической решеткой. Она образуется з солей или гидроокиси алюминия при 800—900° и переходит в а-форму при 1000—1200°. На этом, в частности, основан меточ искусственного получения корунда. [c.138] Поскольку для конденсации гидроокисей разных металлов нужны различные условия, то естественно, что в одинаковых условиях они образуют полимеры разной степени конденсации. Это явление с успехом используется для разделения методом электродиализа смесей соединений различных металлов. Например, разделение алюминия и циркония основано на том, что в 0,015 н. растворе соляной кислоты ZrO lg и AI I3 образуют крупные полианионы циркониевой кислоты, которые в электрическом поле очень медленно (по сравнению с более мелкими ионами алюминия) проходят через полупроницаемую мембрану из целлофана. Из раствора, содержащего алюминий и цириоиий, этим способом можно удалить до 90% алюминия. Аналогичным образом можно разделить ниобий и тантал. [c.140] Многие природные минералы, входящие в состав бокситов, являются кристаллическими модификациями гидроокиси алюминия. Нацример, моноклинные кристаллы минерала гидраргиллита [А1(0Н)з] построены из плоских, параллельно расположенных слоев макромолекул. Последние образованы соединенными ребрами октаэдрами (А10б). Между собой макромолекулы соединены ионами алюминия, каждый из которых координационно связан с шестью гидроксильными группами. Кристаллы гидраргиллита (плотность 2,42) при нагреве до 200° теряют воду и образуют ромбические кристаллы бемита [А10(0Н)] (плотность 3,0), которые при 600° вновь теряют воду и переходят в корунд. Существует и другая ромбическая модификация гидроокиси — диаспор. Он имеет тот же состав, что и бемит, но несколько большую плотность (3,5). Диаспор устойчив до 350°, при более высокой температуре он тоже переходит в корунд. [c.140] Получаемая нагревом гидрата окиси алюминия до 500—600° гамма-окись еще сильно гигроскопична, но альфа-окись уже не поглощает воду и химически инертна. При ее прокаливании получается белоснежный мелкозернистый порошок окиси алюминия с очень развитой поверхностью (170—300 м /г) в тщательно отмытом от посторонних ионов виде он находит применение как сорбент для Х роматографии, как катализатор и как наполнитель. [c.141] Вернуться к основной статье