Равновесие кристалл пар двух типов

При выращивании кристаллов важное значение также приобретает вопрос, касающийся ширины метастабильной области системы (особенно в данном случае, когда переход графит—алмаз характеризуется значительной структурной перестройкой). Существуют две термодинамические трактовки метастабильных состояний. В частности, разделяют два типа устойчивости гомогенных систем устойчивость относительно непрерывных изменений данной фазы и устойчивость относительно образования новых фаз (в макроскопическом смысле). Согласно принципу равновесия Гиббса, условием устойчивости является [c.302]

Рис. 4.5, а — система с ограниченным образованием твердых растворов в областях А, ограниченных кривыми солидуса Кг и кривыми растворимости Ь последние отделяют область Л от гетерогенной области О, содержащей два типа твердых растворов. В эвтектической точке Е, согласно правилу фаз, система не имеет ни одной степени свободы (нонвариантное равновесие). При охлаждении расплава эвтектического состава он в точке Е образует кристаллы двух твердых растворов различного состава. [c.453]

Распространенные а-аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллы, не имеющие четких температур плавления и разлагающиеся при температуре около 200°С. Они растворимы в воде, слегка растворимы в этаноле и нерастворимы в большинстве других растворителей. Эти свойства, типичные для сильнополярных соединений, являются следствием того, что в кристаллах а-аминокислоты находятся в виде диполей цвиттерионной структуры (2) цвиттерионы присутствуют также в водных растворах [19, 20]. При титровании раствора нейтральной аминокислоты (т. е., например, с недиссоциирующей боковой цепью) в кислой и щелочной области обнаруживаются два типа диссоциации, соответствующие равновесию, указанному на схеме 1. Например, глицин (1, Р = Н) имеет рК 2,35 и 9,78. [c.234]

Модель роста совершенного кристалла в идеальных условиях была дана Косселем. В качестве основных ячеек служили кубы. Каждый куб в равной мере притягивался шестью соседними, и только ближайшие притягивали один другого. Любая грань представляла собой законченную плоскую поверхность,, частично покрытую другим слоем. Разница в слоях (завершенного и недостроенного), равная межмолекулярному промежутку, образует ступеньку на поверхности грани. Ступеньки в условиях стабильного равновесия имеют определенную ориентировку, образующую угол с главным направлением роста кристалла, и содержат определенное число изломов противоположного знака на один атомный промежуток. Различают два типа изломов положительные и отрицательные, соответствующие выступу или впадине относительно рассматриваемой точки. [c.15]

В кристаллах, состоящих из атомов, единственными возможными колебаниями являются колебания кристаллической решетки. Однако если кристалл содержит молекулярные группировки, так что взаимодействия внутри группы оказываются сильнее взаимодействий между группами, то можно выделить два типа колебаний внутренние, связанные с движениями атомов в пределах группы, и внешние, или колебания кристаллической решетки, возникающие при относительных смещениях групп. Поскольку в колебаниях решетки участвуют большие массы, а межмолекулярные силы сравнительно слабы, соответствующие частоты должны находиться ниже частот внутренних колебаний. Вращение изолированной молекулы преобразуется в кристалле в повороты относительно равновесной ориентации, тогда как трансляциям свободной молекулы в кристалле соответствуют колебания относительно положения равновесия. Эти типы колебаний кристаллической решетки называются либрационными (или вращательными) и трансляционными соответственно. Либрационные колебания имеют, как правило, более высокие частоты и большие интенсивности, чем трансляционные. Таким образом, кристалл, содержащий р молекул в элементарной ячейке и q атомов в каждой молекуле, будет иметь следующие нормальные колебания внутримолекулярные, р 3q—6), в области 200—4000 см вращательные колебания решетки, Зр, в области 100— 300 см трансляционные колебания решетки, Зр—3, ниже 100 см . Общее число нормальных колебаний равно (Зрд—З). [c.225]

Таким образом, при образовании простых веществ из элементов в общем случае выделяются две стадии химического превращения атом — молекула и молекула — координационный кристалл Уже на первой стадии из одного элемента может образоваться несколько простых веществ. Например, из элемента кислорода образуются два простых вещества Оа и Оз, различающихся составом, строением, а следовательно, и свойствами. Элемент сера в парообразном состоянии существует в виде молекул 5,, 5 , причем равновесие между различными молекулярными ( )ормами зависит от температуры. На второй стадии образования простых веществ возникающие координационные кристаллы в зависимости от внешних параметров равновесия — температуры и давления — существуют в различных структурах (полиморфизм) Одному элементу соответствует несколько простых веществ (полиморфные модификации), различающихся типом кристаллической решетки ромбическая и моноклинная сера, белый, красный и черный фосфор, ГЦК и ОЦК модификации железа и т. п. [c.28]

Химия растворов гидроокиси алюминия и химия растворов кремневой кислоты во многих отношениях аналогичны. Мономерные виды существуют при pH = 3, например А1 (Н20)б " " , и при pH = 14, например Л1 (0Н)4 . В области между этими крайними значениями существуют твердые фазы (золи, гели или кристаллы). Имеются доказательства, что в переходных областях pH, близких к этим пределам, могут существовать растворимые полимерные комплексы. Равновесие между этими полимерами исследовали Брос-сет с сотрудниками и другие авторы [80—82]. Полагают, что в сильно кислых растворах ион алюминия находится в виде гексагидрата [Л1 (ОН2)б] , представляющего собой умеренно сильную кислоту. Ионы типа [Л1 (ОН2)б ОН] не могут существовать в заметных концентрациях ввиду их быстрой полимеризации. Некоторые поли-меризованные катионы, очевидно, могут существовать при pH от 3 до 5 в виде димеров, тримеров и т. д. с возможным преобладанием гекса-мерных колец следующей предполагаемой структуры шесть алюмо-кислородных октаэдров связаны в кольцо общими ребрами, положения мостиков занимают гидроксильные группы, остальные координационные положения (два для каждого иона алюминия) заняты либо водой, либо гидроксильными группами в зависимости от pH. Эта структура состава [А (0Н)12 (ОН2)12-п (0Н) ] аналогична кольчатой структуре А1 (ОН)з (гиббсит или байерит). Имеются, данные, что положение и вид кривых титрования растворов солей алюминия щелочью зависит от вида аниона. Отсюда можно [c.35]

Из изложенного следует, что введение примеси в решетку полупроводника можно осуществлять как путем простого замещения атома полупроводника на атом примеси с внедрением одного электрона или одной дырки, так и путем одновременного замещения двух атомов полупроводника одним атомом примеси и одной вакансией. Какой из этих двух механизмов введения примеси в кристалл будет осуществляться, зависит от преобладающего в данном материале типа врожденных дефектов. Например, в германии и в кремнии основным видом врожденных дефектов являются электроны и дырки в теллуре — вакансии р = [Ухр]. Если точечные дефекты или введенные в кристалл атомы примеси образуют двухзарядные центры, например V , то учет соответствующего изменения условий равновесия показывает, что внедрение в решетку кристалла высоких концентраций донорной примеси сопровождается введением одной вакансии на каждые два атома примеси. [c.188]

Однако в поверхностных слоях кристалла условие нейтральности может и не выполняться. Как правило, для кристаллов, находящихся в равновесии с газовой фазой, заряд одного знака концентрируется на поверхности раздела (поверхностные состояния). Этот заряд компенсируется пространственным зарядом внутри твердой фазы, последний состоит из заряженных дефектов (электронов, дырок или заряженных атомных дефектов). Если кристаллы находятся в контакте с другой конденсированной фазой, то пространственный заряд может возникать в любой из фаз, при этом заряд на поверхности будет уменьшаться. При соприкосновении двух кристаллических тел их пространственные заряды будут иметь одну и ту же природу, т. е. каждый заряд будет обусловлен дефектами. К этому типу относится система двух одинаковых кристаллов, находящихся в непосредственном контакте друг с другом и отличающихся только содержанием дефектов. Наиболее важным является случай, когда два несоприкасающихся кристалла характеризуются различным расположением уровня Ферми (переход р-п-типа) 1]. Если кристалл соприкасается с раствором электролита, то пространственный заряд в жидкости состоит из ионов аналогично тому, как это рассматривается в теории Дебая — Хюккеля и в теории коллоидов (ионная атмосфера Гун) [2]. Свойства поверхностного слоя зависят от концентрации образующих его заряженных частиц. При этом большие концентрации обусловливают появление тонких слоев пространственного заряда. Поэтому как для металлов (где пространственный заряд образуют электроны), так и в случае концентрированных электролитов толщина слоя пространственного заряда является чрезвычайно малой, приближающейся к поверхностному заряду на плоскости контакта кристалл — газовая фаза. [c.555]

Этот же процесс идет и на пограничной кривой ид. Если путь кристаллизации расплава попадет на пограничную кривую иО, то будет происходить не одновременное выделение кристаллов А и АгпВп, а растворение кристаллов А и образование АтВп- В этом отношении пограничная кривая иО резко отличается от рассмотренных ранее. В связи с этим пограничные кривые делятся на два типа конгруэнтные, вдоль которых при охлаждении одновременно выделяются две твердые фазы, и инконгруэнтные, вдоль которых протекает химическая реакция между ранее выделившимися кристаллами и остаточной жидкой фазой с образованием нового вещества. Однако независимо от типа на пограничной кривой всегда будут в равновесии с жидкостью две твердые фазы. Направление [c.78]

При исследовании комплексных соединений используются спек-тры поглощения и спектры люминесценции в видимой и УФ-области, по которым можно получить два типа информации относящуюся к многокомпонентным системам (растворы, полиморфные кристаллы) п к индивидуальным соединениям. Последний тип информации получают при исследовании кристаллов, газообразных комплексных соединений и соединений, доминирующих в растворе, а также для сольватов металлов за счет большого избытка растворителя. Можно добиться доминирования одной формы в растворе за счет направленного сдвига равновесия, можно выделить полосы индивидуальных форм в кристаллах и растворах, уменьшая или увеличивая концентрацию сосуществующих форм. [c.240]

На диаграмме эвтектического типа (см. рис. 75, а) над линией ликвидиуса аеЪ имеется раствор веществ А и В друг в друге (одна фаза, два компонента, Р = 2). Эта область дива-риантна, в ней можно произвольно менять оба параметра — температуру и состав. На линиях ае и Ье жидкость находится в равновесии с кристаллами А и В — система моновариантна (из- [c.274]

МОНОТЁКТИКА (от греч. / vos — один и хг у,хо< — расплавленный), монотектическое превращение— реакция распада в двухкомпонентных системах жидкой фазы на твердую и жидкую иного состава. В ходе монотектической реакции из жидкой фазы при отводе тепла образуется твердая фаза Ид и жидкая фаза (рис.). Если давление постоянно, эта обратимая реакция протекает изотермически и осуществляется в сплавах, составы к-рых на диаграмме состояния лежат в пределах монотектической горизонтали аЬ. При охлаждении расплавов, составы которых определяются отрезком тЪ, мояо-тектической реакции предшествует распад однородной жидкости на жидкости Ж и Ж". Их состав описывается бинодальной кривой ткЬ. При монотектической температуре, соответствующей изотерме аЪ, в равновесии находятся жидкости состава точек т ж Ь (Ж и Ж ) и твердая фаза состава точки а (а ). В процессе кристаллизации из жидкого расплава состава точки т выделяются дендритообразные кристаллы твердой фазы а. При медленной (равновесно ) кристаллизации сплавов, составы к-рых лежат в интервале отрезка тЪ, происходит разделение жидкого расплава на два несмешивающихся слоя составов точек тя Ь, в каждом из к-рых дальнейшее затвердевание происходит обособленно. Ниже монотектической т-ры из жидкости Ж" происходит выделение фазы а с последующей кристаллизацией жидкости по эвтектическому (как изображено на рис.) или др. типу. В трехкомпонентной системе при постоянном давлении монотектическое равновесие устанавливается между дву- [c.15]

По современным представлениям смешанные кристаллы имеют кристаллическую решетку, составленную из нескольких веществ, являются одной твердой фазой переменного состава, могут быть однородными, находиться в устойчивом равновесии с раствором и образоваться из растворов, не насыщенных в отношении одного из компонентов. Два вещества образуют смешанные кристаллы, если они имеют полностью аналогичную химическую формулу, одинаковый тип связи, одинаковую кристаллическую структуру и близкие параметры решетки. Здесь отсутствует требование химической аналогии вещества, но сохраняется требование одинаковой валентности составляющих их частиц. Смешанные кристаллы, удовлетворяющие этим требованиям, как, например, составленные из КС1 и Rb l или Na l и Ag l, мы назовем изоморфными или истинными смешанными кристаллами. В них замещение происходит ион за ион или атом за атом. [c.61]