Технология металлов и неметаллов на Луне.

[Алихан Исмаилов]

 Оливин-(Mg, Fe)₂SiO₄
Это минерал который есть на Луне.
В основном состоит из двух минералов. С преобладанием в составе первого 1 или второго 2 минерала.
1.Форстерит- Mg₂SiO₄
2.Фаялит- Fe₂SiO₄

Внутри кристаллической решётки Оливина марганец Mn иногда заменяет атомы металлов магния Mg и железа Fe.
Образуются минералы состава:
Пикротефроит-(Mn,Mg)₂SiO₄
Кнебелит-(Fe,Mn)₂SiO₄

Есть чистый марганцевый оливин: Тефроит- Mn₂SiO₄
Не знаю есть ли он в чистом виде на Луне.
Но есть Ларнит- Са₂SiO₄ По данным Луна-16.

[ROVIAN]

И в чём технология ?   

[Алихан Исмаилов]

 Расположим эти минералы по сродству хора Cl₂ к оксидам металлов:
1.Форстерит- Mg₂SiO₄
2.Фаялит- Fe₂SiO₄
3.Тефроит- Mn₂SiO₄
4.Ларнит- Са₂SiO₄
Получается Mg₂SiO₄ самый химически стойкий минерал.

[Алихан Исмаилов]

 Теперь надо хлорировать Оливин. Чистый хлор не подходит. Высокие температуры.
Допустим мы используем S₂Cl₂.
По двум причинам:
1.На Луне есть сера S. Это значит замкнутый цикл.
2.Со щелочными и щелочноземельными металлами S₂Cl₂ даёт оксид серы SO₂

Запишем реакции с минералами.
Mg₂SiO₄+2S₂Cl₂=2MgCl₂+SO₂+3S+SiO₂
Fe₂SiO₄+2S₂Cl₂=2FeCl₂+SO₂+3S+SiO₂
Mn₂SiO₄+2S₂Cl₂=2MnCl₂+SO₂+3S+SiO₂
Ca₂SiO₄+2S₂Cl₂=2CaCl₂+SO₂+3S+SiO₂
Возможно ли протекание таких реакций?

[Алихан Исмаилов]

ΔG=ΔH-T*ΔS

ΔH₂₉₈MgCl₂=-641100Дж                          ΔS₂₉₈MgCl₂=89,8Дж
ΔH₂₉₈SO₂=-296900Дж                             ΔS₂₉₈SO₂= 248,1Дж
ΔH₂₉₈S=0Дж                                            ΔS₂₉₈S=31,9Дж
ΔH₂₉₈SiO₂=-908300Дж                            ΔS₂₉₈SiO₂=42,7Дж
ΔH₂₉₈Mg₂SiO₄=-2172000Дж    ΔS₂₉₈Mg₂SiO₄=95Дж
ΔH₂₉₈S₂Cl₂=-61000Дж            ΔS₂₉₈S₂Cl₂=167Дж

Если энергия отрицательна реакция идёт ΔG=-
Если энергия положительна реакция НЕ идёт ΔG=+
ΔG=-193200-(298*137,1)= -234055,8Дж
Значит реакция идёт. А так как остальные минералы менее стойкие, то и с ними реакция должна идти.

[Алихан Исмаилов]

 В итоге после хлорирования в осадке мы должны получить смесь кварцевого песка SiO₂ c хлоридами металлов MgCl₂,FeCl₂,MnCl₂,CaCl₂.

[Алихан Исмаилов]

 Для производства нужна РУДА. Но на Луне нет гор из чистого Оливина.
Оливин находится в виде вкраплений в другие породы.
Одной из таких РАСПРОСТРАНЁННЫХ пород на Луне является ПЛАГИОКЛАЗ.
Минерал представляющий собой смесь Оливин+Плагиоклаз называется ТРОКТОЛИТ.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Троктолит
Его на Луне монго. А самое главное, он почти не содержит других минералов.

[Wert]

В итоге после хлорирования

На Луне нет источников хлора - отложений хлорида натрия или соленых океанов там нет. Как и серы. Ну, допустим получите вы кучу хлоридов и что? Все равно нужно реактивы для дробного осаждения, за которые будут конкурировать разные ионы. У вас затраты невменяемые будут.

[Алихан Исмаилов]

 Плагиоклаз представляет из себя смесь АЛЬБИТА и АНОРТИТА  в различных пропорция.
Альбит-Na[AlSi₃O₈]
Анортит-Са[Al₂Si₂O₈]
Скажем так, Луна больше анортитовая чем альбитовая.

Кроме этого, когда атом натрия Na замещается на атом калия К в Плагиоклазе
присутствует минерал:Микроклин-K[AlSi₃O₈]
Он всегда есть в Плагиоклазе. В малых количествах.

[Алихан Исмаилов]

На Луне нет источников хлора

Хлор в замкнутом цикле. Его нужно привезти на Луну один раз. Конечно его там нет.

[Алихан Исмаилов]

Как и серы.

[Алихан Исмаилов]

Возможные реакции. Я не уверен.
4NaAlSi₃O₈+2S₂Cl₂=4NaCl+SO₂+3S+2Al₂O₃SiO₂+10SiO₂
4KAlSi₃O₈+2S₂Cl₂=4KCl+SO₂+3S+2Al₂O₃SiO₂+10SiO₂
2CaAl₂Si₂O₈+2S₂Cl₂=2CaCl₂+SO₂+3S+2Al₂O₃SiO₂+2SiO₂

Обратим внимание на то что CaCl₂ и SiO₂ образуются и при хлорировании Оливина.
Al₂O₃SiO₂-у нас на Земле это соединение называется безводная глина.

[Алихан Исмаилов]

Al₂O₃SiO₂-имеет три полиморфных модификации.
1.Андалузит-Al₂[SiO₄]O
2.Кианит(Дистен)- Al₂[SiO₄]O
3.Силлиманит-Al[AlSiO₅]
И у каждого из них своя стандартная энтальпия и энтропия.
Интересно, какой именно минерал образуется при хлорировании.
Реакции выше, были рассчитаны при условии что образуется Андалузит.

[Алихан Исмаилов]

 В итоге при хлорировании ТРОКТОЛИТА мы должны получить смесь кварцевого песка SiO₂ c глиной Al₂O₃SiO₂ и хлоридами NaCl,KCl,MgCl₂,CaCl₂,FeCl₂,MnCl₂.

[Изобретатель]

https://epizodyspace.ru/bibl/tehnika_-_molodyoji/2002/1/10-13.html
Масштабный проект! Но судя по  использованию Фтора, с хлором что-то не связалось.

[Алихан Исмаилов]

https://epizodyspace.ru/bibl/tehnika_-_molodyoji/2002/1/10-13.html
Масштабный проект! Но судя по  использованию Фтора, с хлором что-то не связалось.

Получение металлов на Луне дело вообще не простое. Хоть с Хлором хоть с Фтором.
Хлор слабее фтора. Даже с восстановителем(смотря с каким) он либо вообще не может хлорировать либо хлорирует при огромных температурах. Например такие оксиды как SiO₂ и Al₂O₃ и минералы их содержащие.
И даже такие соединения как ильменит или оксид циркония под вопросом. Вот и Фтор поэтому.

[Физ. лицо]

За морем телушка - полушка, да рубль перевоз. А тут даже и не только перевоз дорог, но и сама добыча. На сегодняшний день вообще не возможна. Это так, досужие разговоры о далёком будущем.

[Алихан Исмаилов]

Автор: Физ. лицо
« : Сегодня в 19:48:31 »Цитировать (выделенное)
За морем телушка - полушка, да рубль перевоз. А тут даже и не только перевоз дорог, но и сама добыча. На сегодняшний день вообще не возможна. Это так, досужие разговоры о далёком будущем.

Это ФОРУМ. У кого достаточно знаний в этой области(обозначенной в названии) те и говорят, по существу вопроса. А кому сказать нечего, просто слушают. Ну или флудят, в вашем случае.

[Алихан Исмаилов]

 S₂Cl₂+Cl₂⇆ 2SCl₂
Можно попробовать пропускать газообразный хлор Cl₂ через S₂Cl₂
Пойдёт обратимая реакция с образованием SCl₂. Это соединение обладает ещё более сильной хлорирующей способностью. Теоретически, из-за образования атомарно хлора при разложении.

[Алихан Исмаилов]

 Mg₂SiO₄+2SCl₂=2MgCl₂+SO₂+S+SiO₂
Получается так. Меньше серы в растворе. А реально, наверное её в растворе вообще не будет, если под конец хлорирования чуть дольше продувать хлор. Это значит МИНУС одна операция. Не надо будет выпаривать серу из слитого S₂Cl₂.