Thermal behaviours of sulphur-selenium mixtures

Abstract

The thermal behaviours of sulphur, selenium and their mixtures have been studied over the range 40–450‡. It has been shown that the polymerization threshold temperature of sulphur,T _Ø, decreases with increasing selenium content and follows the equilibrium copolymerization model proposed by Tobolsky and Owen. The formation of octa-atomic species Se_8−xS_x, where 8 >x > 4, takes place only after sulphur is in the liquid state. The rate of polymerization is enhanced by the addition of increasing amounts of selenium and this is reflected in the higher polymerization peak temperatures. The X-ray powder diffractograms show that all the sulphur-selenium melts belong to the same phase as that of SeS, though the constituent atoms are randomly distributed.

Résumé

Le comportement thermique du soufre, du sélénium et de leur mélanges a été étudié dans l'intervalle de températures compris entre 40 et 450‡. On a montré que la valeur de seuil de la température de polymérisation du soufreT _Ø diminue avec l'augmentation de la quantité de sélénium et suit le modèle de copolymérisation d'équilibre proposé par Tobolsky et Owen. La formation d'espèces octa-atomiques Se_8−xS_x, où 8 >x>4, n'a lieu que quand le soufre est à l'état liquide. L'addition de quantités croissantes de sélénium accélère la vitesse de la polymérisation, ce qui se reflète par des températures du pic de polymérisation plus élevées. Les diffractogrammes de rayons X sur poudre montrent que tous les produits fondus soufre-sélénium appartiennent à la mÊme phase que celle de SeS, bien que les atomes constituants soient distribués au hasard.

Zusammenfassung

Das thermische verhalten von Schwefel, Selen und ihren Gemischen wurde im Temperaturbereich von 40 bis 450‡ studiert. Es wurde gezeigt, da\ die Polymerisations-Schwellentemperatur von SchwefelT _Ø mit steigender Selenmenge abnimmt und dem von Tobolsky und Owen vorgeschlagenen Gleichgewichts-Kopolymerisations-modell folgt. Die Bildung okta-atomarer Species Se_8−xS_x, wobei 8 >x>4 ist, erfolgt nur nachdem der Schwefel in den flüssigen Zustand übergegangen ist. Die Polymerisationsgeschwindigkeit wird durch Zusatz zunehmender Selenmengen beschleunigt und dies wird in den höheren Polymerisations-Peaktemperaturen widergespiegelt. Die Röntgen-Pulverdiffraktogramme zeigen, da\ alle Schwefel-Selen Schmelzen zu derselben Phase wie SeS gehören, obwohl die beteiligten Atome zufallsbestimmt verteilt sind.

РЕжУМЕ

БылО ИжУЧЕНО тЕРМИЧЕ скОЕ пОВЕДЕНИЕ сЕРы, сЕлЕНА И Их сМЕсЕИ В ОБ лАстИ тЕМ-пЕРАтУР 40 – 450‡. пОкАжАНО, ЧтО тЕМп ЕРАтУРНыИ пОРОг пОлИМЕРИжАцИИ сЕРы T У МЕНьшАЕтсь с УВЕлИЧЕНИЕМ кОлИЧЕ стВА сЕлЕНА И сООтВЕт стВУЕт РАВНОВЕсНОИ кОпОлИМ ЕРИжАцИОННОИ МОДЕлИ, пРЕДлОжЕННОИ тОБОльскИ И ОУЁНОМ. ОБ РАжОВАНИЕ ОктА-АтОМНых ЧАстИц Se_8−xS_x гДЕ 8 >х> 4, ИМЕЕт МЕстО тО лькО пОслЕ пЕРЕхОДА с ЕРы В жИДкОЕ сОстОьНИЕ. скО РОсть пО-лИМЕРИжАцИИ УВЕлИЧИВАЕтсь пРИ ДО БАВлЕНИИ ВсЕ БОльшИх кОлИЧЕстВ сЕлЕНА И Ёт О ОтРАжА-Етсь ВО ВсЕ БОлЕЕ ВысОкИх т ЕМпЕРАтУРНых пИкАх пОлИМЕРИжАцИИ. пОРОш кОВыЕ РЕНтгЕНО-ДИФРА ктОгРАММы пОкАжАлИ, ЧтО ВсЕ сЕлЕ Н-сЕРА РАсплАВы ОтНОсьтсь к тОИ жЕ сАМ ОИ ФАжЕ, ЧтО И SeS, хОть сОстОьНьУ АтОМы РАспРЕДЕлЕНы пРОИжВОльНО.