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硫的(络/螯)合物 阴离子团 —— 科学家在溶液中发现硫元素新形式
热度 3 readnet 2011-2-27 16:01
硫的(络/螯)合物 阴离子团 —— 科学家在溶液中发现硫元素新形式
作者：Gleb S. Pokrovski 来源：《科学》 发布时间：2011-2-26 16:30:13 选择字号： 小 中 大 http://news.sciencenet.cn//htmlpaper/20112261630139815261.shtm 科学家在溶液中发现硫元素新形式.pdf 科学家在溶液中发现 硫 元素新形式 法国和德国研究人员日前在溶液中首次发现了硫元素的离子形式S3－，这一成果将有助于他们对地质结构进行深入研究。 该研究由法国国家科研中心和德国拜罗伊特大学等机构共同完成。研究人员在最新一期美国《科学》杂志上报告说，科学界此前普遍认为， 硫元素在地壳中只以 硫化物 和 硫酸盐 两种形式存在 。 一些地质学家推测，地壳深处流动的热液中可能存在 硫元素的其他形式 ，但由于埋藏太深、探测器无法取到样本，因此这一猜想始终没有得到证实。为了得到问题的答案，法德两国研究人员 模拟地壳深处高温高压的环境，制出了类似的溶液 。 在分析这些溶液的成分时，研究人员发现了硫元素的离子形式S3－，此前，它被认为只存在于硅酸盐玻璃和群青颜料中，而不会出现在溶液中。科学家还注意到， 与硫化物和硫酸盐不同，S3－在溶液中具有很强的“机动能力”，它能 携带一些贵金属在地壳的热液中流动 ，成为运送这些金属元素的主要载体 。 研究人员认为，上述发现能够帮助他们更深入地了解部分地质层的结构，并由此锁定 金、铜等贵金属在地壳中的神秘“行踪” 。（来源：新华网 李学梅） 更多阅读 《科学》发表论文摘要（英文） 科学家在溶液中发现硫元素新形式.pdf 【2011-03-01补充注释： 科学网对该文标题的翻译不准确( )： 硫元素的离子形式S3－ 应该为 硫的负一价阴离子团 硫元素的 价态可以是（-2，0，+4，+6）； S↓3^(－) 应为（S阴离子团）^(-) 】 这没什么可奇怪的，完全有这种可能性。 地质历史上形成的很多 块状硫化物多金属矿床 大多是以 硫 的 金 属 络 合物（ 螯 合物 ） 形式 在溶液中迁移、沉淀并形成矿床。 如果Science的报道为真，即S↓3^(－), 假定：阳离子为Cu^(2+)，配两个S↓3^(－), 分子式 为 ( CuS·5H ↓ 2S ) 分子的空间构型应为八面体，二价铜离子在六个硫原子组成的八面体中心位置， 配位数为6。铜的位置亦可为铅/锌所取代 。 当热液进入海盆凹陷处时，由于压力和温度的降低，硫的金属络合物（笼状）分解， 形成黄铜矿、黄铁矿以及闪锌矿等沉淀，另外一部分硫，则以重晶石、石膏等形式沉淀， 也不排除有少量H2S，SO2等以气体形式释放。 块状硫化物通常产在沿深断裂分布的湖/海盆地内， 含矿溶液沿深断裂通道上升至海盆地低洼部位形成热液喷流型沉积铜铅锌矿床， 成矿温度为中低温。 （现代热液成矿作用实例为海底“黑烟囱”）。 黑烟囱 现代海底的黑烟囱的研究始于1978年， 当时，美国的阿尔文（Alrin）号载人潜艇 在东太平洋洋中脊的轴部采得由 黄铁矿 、 闪锌矿 和 黄铜矿 组成的 硫化物 。 1979年又在同一地点约2610～1650米的海底熔岩上， 发现了数十个 冒着黑色和白色烟雾的烟囱 ， 约350℃的含矿热液从直径约15厘米的烟囱中喷出 ， 与周围海水混合后，很快产生沉淀变为“黑烟”， 沉淀物主要由 磁黄铁矿 、 黄铁矿 、 闪锌矿 和 铜－铁 硫化物 组成 。 这些海底 硫化物 堆积形成直立的柱状圆丘… 中国出版的《岩石学报》封面上刊登的中国科学家发现的 完整的海底“黑烟囱”切面 深海“黑烟囱”无机过程制造能源财富 http://www.enorth.com.cn　 2008-02-01 16:28 　　 图片说明：中大西洋“失落之城”的黑烟囱。(图片来源：D. KELLEY M. ELEND, UNIV. WASHINGTON INST. FOR EXPLORATION/URI-IAO/NOAA/THE LOST CITY SCIENCE TEAM) 　　高度可达几十米的深海黑烟囱是海底热液活动区域的一道奇观。由于矿液与海水成分、温度的差异以及释放出的大量氢气会形成浓密的黑烟，遇到冷的海水后迅速降温，带出的矿物质结晶从而形成耸立于海底的“烟囱”。美国科学家的一项最新研究表明，深海黑烟囱能够为人类带来意想不到的财富——天然气和石油产品。而令研究人员惊讶的是，这些有机分子是通过无机化学过程制造出来的，而非典型的对生物质材料的分解过程。相关论文发表在2月1日的《科学》杂志上。 　　众所周知，地球上绝大部分的石油和天然气都是历史上的生物在地下高温条件下逐渐腐烂分解演变形成的。不过，科学家在地球深处也发现了非生物烃，这些分子由无机材料比如岩石转变而来。尽管此前在海洋中也发现了一些无机制氢的证据，但论文第一作者、美国Woods Hole海洋学研究所的Giora Proskurowski表示，“新的发现首次找到了确切的例子，证明在深海世界，烃类正以非生物的方式合成。” 　　黑烟囱的富氢环境有利于烃分子的化学合成。2003年，Proskurowski小组在中大西洋“失落之城”(Lost City)热液区收集到了冒出黑烟囱的液体。2005年，他们再次利用遥控潜水艇采集了更多样本。在最新的研究中，通过对样本中烃类进行同位素分析，研究人员发现，这些碳和氢原子更像是来自于地幔中而非洋底的生物质。 　　Proskurowski表示，为了准确取样，他们收集150毫升液体需要一个由9公斤钛包裹的容器，防止压力降低。此外，为了排除这些烃类源于生物材料的可能，他们分析了不止一种同位素。 　　研究小组分析了分别含一个、两个、三个和四个碳原子的碳氢化合物中，碳-13的总量。结果发现，随着碳原子数的增多，碳-13同位素的浓度会降低——这与生物材料分解形成烃类的趋势恰好相反。 　　研究人员认为，黑烟囱合成烃类利用的应该是化学合成中的费托方法(Fischer-Tropsch process)，逐渐在富氢环境中创造出越来越大的烃分子。 　　研究人员还发现，他们采集的甲烷中不含碳-14同位素，这表明黑烟囱制造烃类的碳元素来源是地幔，与有可能参与全球碳循环的生命体相隔甚远。 　　美国科罗拉多大学大气与空间物理实验室的Tom McCollom评价说，“总有人怀疑这一过程中有生物学因素，新的研究的确为扫清这一疑虑提供了方法。”McCollom同时指出，还没有人知道深海到底有多少碳氢化合物，但考虑到“失落之城”的岩石类型在海洋中十分普遍，烃类的无机合成也应该是一种普遍现象。 　　(《科学》(Science)，Vol. 319. no. 5863, pp. 604 - 607，Giora Proskurowski, Deborah S. Kelley) 编辑 ： 赵海涛 科学时报
个人分类: 地学探索|7488 次阅读|25 个评论
《张永和电负性》用于鉴别金铂
baijiab 2010-1-26 12:39
张永和离子共价论应用 (24) 《张永和电负性》用于鉴别金铂 新西兰 Waikato大学 Dinger 和 Henderson 发表论文 ：金络合物的平均碳核磁共振Au - CH的化学变移是62.1 ppm，远远高于所报道的铂化学变移54.6 ppm，钯络合物的化学变移52.5 ppm。《张永和电负性》预言了这一实验结果：三价金的电负性是1.7，二价铂的电负性是1.5 。 因为，此类中心原子具有电子缺陷。 M. B. Dinger, W. Henderson Journal of Organometallic Chemistry, 1977, 547, 243-252. K. M. Mackay, R. A. Mackay, W.Henderson Introduction to Modern Inorganic Chemistry, 6th ed., Nelson Thornes, United Kingdom,2002, pp 53-54).
个人分类: 科研成果|1148 次阅读|0 个评论
8-羟基喹啉及其金属络合物的太赫兹光谱
terahertz 2009-12-24 09:23
室温下获得了8-羟基喹啉及喹啉铝，喹啉铜，喹啉锌在 0.3 到1.8 THz范围的太赫兹吸收光谱。实验结果表明， 8-羟基喹啉在1.02, 1.48, 和1.77 THz 处出现明显的吸收特征。同时我们利用密度泛函理论得到0-10 THz的低频振动频率，并对其太赫兹频谱进行了解析。金属络合物在太赫兹频域内的明显不同的吸收 特征，表明了其对太赫兹频谱的敏感反应，其 太赫兹频谱 可以作为 鉴别的依据。因此利用太赫兹时域光谱技术可以对 8-羟基喹啉及其金属络合物进行检测和鉴别。 J. Mol. Struct. 936, (2009), 56-59 Cited by: 1, EPR investigation of two Cu(II) complexes with low symmetry JOURNAL OF OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS2010, 12: 1799-1804 2, Preparation of 8-hydroxyquinoline wires by decomposition of tris(8-hydroxyquinoline) aluminium JOURNAL OF EXPERIMENTAL NANOSCIENCE2012, 7: 578-585
个人分类: 太赫兹专区|4630 次阅读|0 个评论
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