Реферат «Элементы главной подгруппы ii-ой группы периодической системы»

Нахождение в природе

Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается. На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры (5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа). Содержание элемента в морской воде — 400 мг/л.

Встречается в природе в виде смеси шести изотопов: ⁴⁰Ca, ⁴²Ca, ⁴³Ca, ⁴⁴Ca, ⁴⁶Ca и ⁴⁸Ca, среди которых наиболее распространённый — ⁴⁰Ca — составляет 96,97 %.
Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате — Ca[Al₂Si₂O₈].
В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO₃). Кристаллическая форма кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже. Довольно широко распространены такие минералы кальция, как ангидрит CaSO₄, алебастр CaSO₄·0.5H₂O и гипс CaSO₄·2H₂O, флюорит CaF₂, апатиты, доломит MgCO₃·CaCO₃. Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.
Кальций, энергично мигрирующий в земной коре.
Миграция в земной коре
В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:
СаСО₃ + H₂O + CO₂ ↔ Са (НСО₃)₂ ↔ Ca²⁺ + 2HCO₃⁻
(равновесие смещается влево или вправо в зависимости от концентрации углекислого газа).


Полибезимидазолы

Полибензимидазолы - синтетические полимеры, содержащие в молекуле бензимидазольные циклы (приложение №2 а); образуются при взаимодействии тетраминов с эфирами дикарбоновых кислот; твердые бесцветные или темные вещества. Отличаются высокой термостойкостью. Из полибензимидазолов изготовляют клеи, термостойкие плёнки и волокна, связующее для стеклопластиков, используемых в самолето- и ракетостроении, теплозащитные покрытия для космических кораблей. Ткани из полибензимидазолов обладают высокой термо- и огнестойкостью, гидрофильны, удобны в носке и стойки к истиранию.

Мономером является бензимидазол (фениленформамидин, ст. приложение №2 б). Бензимидазол — бесцветные кристаллы, растворимые в спирте, воде и растворах щелочей. Проявляет амфотерные свойства, образуя с ионами некоторых переходных металлов (Ag, Cu) соли в аммиачном растворе.
Лабораторный метод синтеза бензимидазола - реакция о-фенилендиамина и муравьиной кислоты
Полибензимидазолы получают из ароматических тетраминов и дифениловых эфиров дикарбоновых кислот. Способ получения полибензимидазолов заключается в том, что проводят реакцию поликонденсации эфира и ароматического тетраамина при нагревании в среде реагента Итона при ступенчатом подъеме температуры от 80 до 150 °C. В процессе синтеза добавляют пентаоксид дифосфора в количестве от 1 до 2 моль на моль мономеров.
Полибензимидазольные клеи — это одни из самых теплостойких клеев на основе органических полимеров. Они растворимы в сильнополярных растворителях. Полибензимидазолы термостойки в отсутствие кислорода воздуха и обладают исключительно высокой адгезией к металлам и некоторым другим материалам. Термостабильность полибензимидазолов составляет 1000 ч при 260 °С; в течение короткого времени (15 мин) они выдерживают нагревание до 540 °С.
Особенностью клеев на основе полибензимидазолов является их хорошая стойкость к воздействию влажного воздуха, тропического климата, агрессивных топлив и высокая прочность при криогенных температурах. К недостаткам полибензимидазольных клеев относится их очень низкая стойкость к нагреванию на воздухе при температурах выше 288°С и высокая температура отверждения при больших давлениях.