В работе использовали CdSO4, который высушивали при 200 градусах. Качество сушки контролировали ИК-спектроскопией. Na2O2 и NaO2 с содержанием активного кислорода 20% и 41%, соответственно, использовали без дополнительной подготовки.
Скорость самораспространяющегося взаимодействия определяли, исходя из высоты образца и времени реакции, после инициирования процесса разогретой тонкой керамической пластинкой. Термический анализ выполнен на установке с автоматической записью кривых ДТА и ТГ при скорости нагрева 15град./мин.
Взаимодействие безводного CdSO4 с Na2O2 в условиях ДТА начинается при 260-262 град. и сопровождается значительным экзотермическим эффектом и незначительной потерей массы (5,6%). Температура начала взаимодействия сульфата кадмия и NaO2 на 2-4 град. выше. Процесс также сопровождается значительным экзотермическим эффектом и потерей массы (15,1%). Более высокая температура обусловлена тем, что происходит разложение супероксида натрия. Сульфат кадмия не имеет фазовых переходов, поэтому температура начала взаимодействия, как и в случаях других сульфатов, обусловлена изменениями, которые происходят с пероксидными соединениями натрия.
При мольном соотношении компонентов CdSO4:NaO2=1:1 в продуктах взаимодействия с помощью рентгенофазового анализа найден оксид кадмия и сульфат натрия. Таким образом, данные рентгенофазового анализа, ДТА и ТГ позволяют описать процессы, которые происходят в системе CdSO4 - NaO2, такими уравнениями реакций:
2NaO2 = Na2O2 + O2, (20)
CdSO4 + Na2O2 = Cdo + Na2SO4 + 1/2 O2 (21)
В связи с этим, рассмотрение систем CdSO4 - Na2O2, NaO2 сводится к изучению взаимодействия сульфата кадмия и пероксида натрия. При стехиометрических соотношениях компонентов, соответствующих уравнениям реакций (20-21), в системе Na2O2 -CdSO4, скорость перемещения фронта горения составляет 21 мм/хв.
В условиях ДТА взаимодействие Na2Cd(SO4)2 с пероксидом натрия в мольном соотношении 1:1 начинается при 295-300 град.[4] Было сделано допущение, что Na2Cd(SO4)2 образовуется только как промежуточный продукт, апроцесс протекает по схеме, аналогичной схеме взаимодействия супероксида натрия с сульфатом меди:
Значения расчетных скоростей самораспространяющегося взаимодействия по схеме (22-23) значительно отличаются от данных эксперимента. РФА продуктов самораспространяющегося взаимодействия систем CdSO4 - Na2O2 при соотношении 2:1 показал наличие CdO,CdSO4, Na2SO4. ДТА показал наличие фазового перехода сулбфата натрия при 241 град. и отсутствие любых эффектов после 500 град., характерных для соли Na2Cd(SO4)2. После нагрева продуктов взаимодействия при 700 град. ДТА показал отсутствие эндоэффекта, характерного для сульфата натрия, и появление выше 500 град. эндоэффектов, которые можно отнести к фазовым переходам комплексной соли.
Итак, исходя из приведенных данных, можно сделать вывод, что взаимодействие сульфата кадмия с пероксидными соединениями натрия проходит без образования комплексных соединений.