Физические и физико-химические свойства металлов

В монографии рассмотрена природа мен атомных связей в металлах. Введено новое представление о возможности перекрывания и взаимодействия оболочек ионов с возникновением обменных направленных орбитальных связей между внешними электронами заполненных оболочек. Валентные электроны считаются при этом коллективизированными и взаимодействующими с решеткой. Такая принципиально новая постановка вопроса представляет распространение идеи направленной валентной связи, составляющей основу квантовой химии, на область металлического состояния при сохранении важнейшей концепции физики металлов об осуществлении металлической связи электронной плазмой. Привлечение современной теории валентности позволяет, исходя из электронного строения, качественно объяснить конкретные структуры металлов и их полиморфизм. Такой физический подход к природе направленной связи в металлах, по-видимому, может содействовать развитию научных основ теории металлов, сплавов и металлургических процессов. Распределение лантаноидов и актиноидов по группам ориентирует исследователя на поиски новых свойств этих металлов, особенно в химии сверхвысоких температур и давлений. Тонкие смещения элементов могут дать ключ к пониманию сложных закономерностей физико-химических свойств металлов, сплавов и соединений. [c.6]

Физические и химические свойства. Компактный ниобий обладает светло-серым цветом. Чистый металл мягок и пластичен. Основные его физико-химические свойства см. в табл. 1. Ниобий в высокой степени сопротивляется действию многих реактивов. Компактный металл стоек на воздухе даже при слабом нагревании, так как быстро покрывается [c.39]

ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ [c.24]

В приложении 5 представлены наиболее достоверные общие физические и физико-химические свойства металлов. Во второй графе помещен тип кристаллической структуры, наиболее устойчивой при комнатной тшпературе, а в третьей — область ее устойчивости, [c.24]

В настоящее время изданы обобщающие монографии, касающиеся физико-химической механики контактных взаимодействий металлов, дисперсий глин и глинистых минералов. Однако в области вяжущих веществ, в частном случае тампонажных растворов, такие обобщения практически отсутствуют. В этом направлении накоплен большой экспериментальный материал, который изложен в разрозненных статьях, в специальных журналах, информационных изданиях. Уже сейчас высказан ряд различных гипотез и предположений о механизме формирования дисперсных структур в твердеющих системах, которые требуют однозначной трактовки с позиций физико-химической механики с использованием данных об этих процессах, получаемых с помощью различных физических, физико-химических и других методов исследований. Поэтому, наряду с изданием монографии С. П. Ничипоренко с соавторами Физико-химическая механика дисперсных минералов , немаловажное значение имеет издание настоящей книги. Исходя из имеющихся экспериментальных данных в книге сформулированы некоторые принципы и закономерности формирования дисперсных структур на основе вяжущих веществ. Конечная задача физико-химической механики заключается в получении материалов с требуемыми свойствами и дисперсной структурой, с высокими прочностью, термостойкостью и долговечностью в реальных условиях их работь и в научном обосновании оптимизации технологических процессов получения тампонажных растворов и регулировании их эксплуатационных показателей. Для этих целей широко используется обнаруженный авторами в соответствии с кривой кинетики структурообразования цементных дисперсий способ их механической активации, который получил вполне определенную трактовку. В отношении цементирования нефтяных и газовых скважин разработаны глиноцементные композиции с применением различного рода поверхностно-активных веществ, влияющих на процессы возникновения единичных контактов и их прочность в пространственно-коагуляционной, коагуляционно-кристаллизационной и конденсационно-кристаллизационной структурах. [c.3]

В табл. XII. 1 приведены основные физические и физико-химические свойства металлов. [c.569]

Кислород в виде окислов металлов значительно влияет на физические и физико-химические свойства металлов. Для определения кислорода в металлах и их окислах применяют метод вакуумной плавки и метод восстановления водородом нри высокой температуре. При любом методе кислород должен быть тем или иным путем отнят у металла. Метод восстановления водородом при высокой температуре мало пригоден для определения малых количеств кислорода ( менее Ю %). Металлический германий получают обычно путем восстановления двуокиси германия водородом. Поэтому, очевидно, содержание кислорода, остающегося в металле, очень мало, и возможность извлечения его дополнительной обработкой водородом мало вероятна. [c.53]

Проведение целенаправленных физических превращений исходных материалов в печах является способом получения целевых продуктов с заданным химическим составом и физико-химическими свойствами за счет теплового воздействия без химического взаимодействия. Этот вид термотехнологических процессов предусматривает только осуществление физических процессов и превращений исходных материалов и полученных продуктов (тепловая активация, термообработка, плавление, испарение, конденсация, рафинирование металлов, выращивание кристаллов и др.). [c.16]

Периодическая таблица представляет собой одно из выдаЮ щихся систематизирующих достижений в физике. Среди примерно ста элементов есть группы, имеющие очень близкие химические и физические свойства галогены Р, С1, Вг, I и щелочные металлы Ы, N8, К, КЬ, Сз служат типичными примерами таких групп. В середине XIX в. было предпринято много попыток выявить тот признак элементов, на основании которого можно было бы естественным образом распределить их по группам с одинаковыми свойствами. Эта задача была решена Д. И. Менделеевым, указавшим в 1869 г., что физические и химические свойства элементов и их соединений периодически зависят от их атомных весов. [c.50]

Физические и химические свойства. Ванадий химически относительно активен. Некоторые его физико-химические свойства см. в табл. 1. Чистый металл, не содержащий нитрида и карбида, пластичен. Его можно легко протягивать в проволоку и прокатывать в листы и тонкую фольгу при обычной температуре. Металл, содержащий нитриды или карбиды, тверд и хрупок. В виде порошка при нагревании энергично соединяется с кислородом, серой и хлором. Компактный металл при обычной температуре даже во влажном воздухе остается блестящим. При нагревании в воздухе и в кислороде сначала темнеет, изменяя цвет, покрывается окислами различной степени окисления и,наконец, сгорает в УгОз. При нагревании в атмосфере водорода поглощает его, а при нагревании в атмосфере азота образует нитриды. В избытке хлора сгорает в УСЦ. Изучено взаимодействие ванадия с большим числом металлов и неметаллов. Данные о характере взаимодействия в соответствующих двойных и тройных системах с участием ванадия приведены в монографиях [5, 13]. [c.6]

В монографиях содержатся общие сведения о свойствах элемента и его соединений. Затем излагаются химические реакции, являющиеся основанием для аналитических целей. Методы как физические, физико-химические и химические излагаются применительно для количественного определения данного химического элемента, начиная с анализа сырья, далее типичных полупродуктов производства, и, наконец, конечной продукции,— металлов или сплавов, окисей, солей и других соединений и материалов. Как правило, приводятся принципы определения и, где это необходимо, дается точное описание всего процесса определения. Необходимое внимание уделяется быстрым методам анализа. Самостоятельное место занимает изложение методов определения гак называемых элемен-тов-примесей в чистых материалах. [c.3]

Физико-химические свойства сплавов в большой степени определяются их структурой. Н. С. Курнаков установил закономерности изменения многих физических свойств в двойных равновесных системах. Он нашел, что образование твердых растворов металлов, как правило, приводит к увеличению твердости, прочности и электросопротивления по сравнению с их значениями для исходных компонентов. При образовании металлического соединения твердость и электросопротивление также возрастают. Металлические соединения имеют гораздо более высокие значения твердости и электросопротивления, чем образовавшие их металлы. В сплавах-смесях физико-химические свойства изменяются аддитивно. [c.11]

Обычное механическое обогащение не обеспечивает получения качественных концентратов нз таких продуктов в сочетании с удовлетворительным извлечением. Хотя вряд ли исчерпаны все возможности механического обогащения ожелезненных минеральных смесей, следует полагать, что решение этого вопроса весьма сложно и потребует длительных изысканий принципиально новых методов на основе тонкого использования различий в физических и физико-химических свойствах ожелезненных минералов. В эт условиях приобретают особое значение методы избирательного растворения железистых минералов при сохранении ценных минералов редких металлов в нерастворимом остатке. [c.178]

Простые вещества (элементы в свободном виде) также подразделяют на металлы и неметаллы, основываясь на их физико-химических свойствах. Так, по физическим свойствам, например по электронной проводимости, бор — неметалл, а медь — металл, хотя и возможны исключения (графит). [c.106]

Основные величины, характеризующие физические и физико-химические свойства щелочных металлов, представлены в табл. 1. 1. [c.9]

Поведение ПИНС в растворителе. Химические, физические и физико-химические свойства ПИНС в растворителе связаны с одной стороны с их физической (механической), коллоидной и химической стабильностью при хранении и транспортировании продукта в таре при обычных, низких и повышенных температурах, с другой — с кинетикой испарения растворителя при нанесении его на металл, со способностью к распылению через форсунки и образованию при этом хорошего факела, со способностью схватываться с поверхностью металла, удерживаться на вертикальных поверхностях и не оказывать вредного воздействия на другие конструкционные материалы (резину, пластические массы, лакокрасочные материалы и др.). [c.58]

Как же будет обстоять дело с металлами как конструкционным материалом Не заменят ли их искусственные полимерные и другие неметаллические материалы, не подверженные коррозии, как об этом иногда говорят в последнее время Нет, этого не произойдет. Железо, сталь, чугун, алюминий, медь, титан и другие металлы и сплавы, служащие сейчас основными конструкционными материалами, несомненно, сохранят эту роль на многие годы. Могучие их соперники — пластические массы, полимеры, модифицированная древесина, стекло, керамика, бетон и другие известные и вновь появляющиеся материалы, не вытеснят металлы. Каждому новому конструкционному материалу с полезным набором физических и физико-химических свойств найдется место в народном хозяйстве и развитии техники будущего. Металлы и их многочисленные сплавы, благодаря своим ценным свойствам — высокой прочности и одновременно пластичности, высокой тепло- и электропровод- [c.7]

Окислы металлов относятся к классу наиболее широко применяемых в различных областях техники материалов. В справочнике систематизированы физические, физико-химические и химические свойства окислов. В частности приведены общие сведения об окислах, кристаллическая структура, их электрические, магнитные, оптические, термодинамические, механические, термические, молекулярные, ядер-ные, химические, каталитические и огнеупорные свойства, а также диаграммы состояния бинарных систе.м металл — кислород. [c.2]

Достигаемое в результате диффузионного насыщения изменение состава поверхностных слоев металла ведет к резкому изменению их физических и физико-химических свойств (прочности, вязкости, износоустойчивости, сопротивления электрохимической коррозии, жаростойкости и др.). Благодаря этому повышаются эксплуатационные свойства и удлиняется срок службы изделий, работающих в условиях износа и под нагрузками, вызывающими усталость, а также повышается их коррозионная устойчивость в электролитах и атмосфере горячих газов. [c.156]

В книге рассматриваются соединения переходных металлов, обладающие особо ценными свойствами — тугоплавкостью, износоустойчивостью, абразивными свойствами, специфическими электрическими (в том числе и сверхпроводящими) характеристиками. Автор полно и разносторонне представил современные данные о физических и физико-химических свойствах тугоплавких карбидов и нитридов, а также о путях их технического использования. [c.4]

В этих условиях издание монографии Тота, хорошо известного своими фундаментальными работами в области тугоплавких металлов и их соединений, несомненно, своевременно. Интерес к этой книге в первую очередь вызван тем, что в ней систематизированы и критически проанализированы результаты экспериментальных и теоретических исследований, отражающих связь между атомными характеристиками компонентов и физико-химическими свойствами карбидов и нитридов. При этом особенно большое внимание уделено углубленному рассмотрению физической сущности обсуждаемых явлений. [c.6]

Гидриды рубидия и цезия МеН в зависимости от метода получения представляют собой либо белое сильно блестящее вонлоко-образное вещество, либо белую довольно плотную массу. Подобно гидридам других щелочных металлов, гидриды рубидия п цезия имеют кубическую гранецентрированную решетку типа хлорида натрия [69]. Основные физико-химические свойства НЬН и СзН приведены в табл. 4. Гидриды рубидия и цезия относятся к солеобразным соединениям, содержащим анион Н , который по своим физическим особенностям близок к галогенид-ионам. Наличие структуры Ме" —Н можно объяснить большим потенциалом ионизации атома водорода (13,595 эв) по сравнению с потенциалом ионизации рубидия и цезия (см. табл. 1) и наличием у атома водо- рода небольшого сродства к электрону (0,75 эв) . [c.82]

Пока проблематичным считается использование для источников тока со щелочными металлами таких известных в физической химии растворителей, как диметилформамид и ацетонитрил. Хотя существуют заявки с предложением использовать с литиевым анодом как диметилформамид [25, 47], так и ацетонитрил [43, 47], тем не менее имеются указания на разложение этих растворителей при контакте с металлическим литием [П]. Однако, в работе [67] хотя и подтверждается факт растворения лития в ацетонитриле, но указывается на его стабильность в диметилформамиде. Во всяком случае, в разработанных в настоящее время макетах источников тока с литиевым анодом ни ацетонитрил, ни диметилформамид не используются, но мы включаем эти растворители в настоящий обзор для полноты картины, тем более, что физико-химические свойства растворов электролитов в них достаточно подробно исследованы. [c.58]

Изучая кристаллическую структуру вещества, можно сделать некоторые выводы о его физических, химических или физико-химических свойствах. Например, металлы с кубической гранецентрированной решеткой, соответствующей плотнейшей упаковке шаров, оказываются чрезвычайно пластичными. В таких металлах атомы можно легко сдвинуть друг относительно друга по многим равнозначным плоскостям скольжения, которые являются обычно наиболее плотноупакованными плоскостями. [c.29]

Соединения металлов и неметаллов с серой — сульфиды — являются одним из важнейших в практическом и в теоретическом отношении классов неорганических соединений. Сера обладает высокой химической активностью и образует соединения практически со всеми элементами Периодической системы Д. И. Менделеева, за исключением инертных газов. Наибольшее число сульфидных фаз образуют переходные металлы. Многие природные соединения цветных и редких металлов являются сульфидами. Сульфиды широко используют в металлургии цветных и редких металлов, технике полупроводников и люминофоров, аналитической химии, химической технологии, машиностроении. Особенно интересны сульфиды переходных металлов П1—VI групп Периодической системы, физико-химические свойства и методы получения которых еще сравнительно мало изучены. Некоторые физические и физико-технические свойства сульфидов переходных металлов уникальны (термоэлектрические, магнитные, смазочные, каталитическая активность). [c.5]

Общность ряда существенных физических свойств металлов, их резкое отличие от свойств типичных неметаллов в значительной мере обусловлены своеобразием внутреннего строения образуемых металлами кристаллических структур. В свою очередь поскольку силы, связывающие атомы металлов в кристаллическую решетку, определяются состоянием валентьых электронов свободных атомов, причины своеобразия физических свойств металлов следует искать в особенностях строения электронных оболочек и в природе металлической связи. Так как химические свойства свободных металлов и их соединений неразрывно связаны с физическими свойствами и также определяются строением электронных оболочек атомов и кристаллической структурой их соединений, следует кратко остановиться на этих важнейших характеристиках, определяющих совокупность физико-химических свойств металлов. [c.107]

В зарубежной литературе последних лет появились ряд публикаций, посвященных вопросам поиска оптимальной поровой структуры катализаторов для процессов каталитического гидрооблагораживання нефтяных остатков с применением математических методов, основанных на принципах диффузионной кинетики [60, 61, 62]. Наиболее интересные результаты получены на баае развиваемых в последнее время представлений о протекании основных реакций в режиме конфигурационной диффузии. Учитывая большое влияние на эффективность используемых катализаторов накопления в порах отложений кокса и металлов, необратимо снижающих активность катализаторов, наибольшее внимание уделяется анализу закономерностей изменения физико-химических свойств гранул катализатора в процессе длительной эксплуатации. В качестве примера рассмотрим результаты анализа влияния размера пор катализаторов на скорость деметаллизации нефтяных остатков [60]. Авторы предложили следующую зависимость для определения скорости деметаллизации с учетом физических свойств катализатора и времени его работь [c.83]

В связи с тем, что методы определения фактора устойчивости основаны на определении относительной оценки размеров асфаль-теновых частиц, а атом ванадия в ванадилпорфиринах, согласно [116], служит координационным центром в молекулах асфальтенов, наши положения о связи комплексообразующей способности исследуемых реагентов с ванадилпорфиринами нефтей и их влиянием на физико-химические свойства нефтей вполне правомерны. Анализ литературных данных также свидетельствует о существенном влиянии МПФ на структуру асфальтенов [84]. Ванадил-порфириновый комплекс соединяет листы — блоки конденсированных ароматических структур с атомами ванадия в азотной дырке . Поэтому, по предположительному структурно-молекулярному представлению, ванадил- и никельпорфирины не только являются составной частью молекул асфальтенов, но и выполняют связующую роль в процессе образования трехмерной структуры асфальтенов и двухмерных строительных блоков. Согласно [116], схематически можно представить соединения ванадилпорфирино-вого комплекса с конденсированными ароматическими блоками асфальтенов. Асфальтены можно, по-видимому, рассматривать как перекрестно связанные или ассоциированные конденсаты мульти-компонентных систем, включающих индивидуальные молекулы ароматических, порфириновых и нафтеновых циклов и гетероциклов. В благоприятных химических или физических условиях эти элементы соединяются мостиками или связями, образуя молекулы. Атомы таких металлов, как ванадий и никель могут участвовать и углеводородной или гетероциклической системе. [c.149]

Электрохимия — раздел физической химии, в котором изучаются физико-химические свойства ионных систем (растворов, расплавов или твердых электролитов), а также явления, возникающие на границе двух фаз с участием заряженных частиц (ионов и электронов). В двухфазной электрохимической системе одна из фаз — чаще всего металл или полупроводник, другая — раствор или расплав электролита. В этом случае электрохимию определяют как науку, изучающую взаимодействие зарядов металла или полупроводника с ионами и молекулами раствора или расплава. Если система неравновесна, такое взаимодействие сопровождается возникновением в цепи, содержащей фазы, электрического тока. Учитывая это, дают еще более узкое определение электрохимии как науки, изучающей физико-химические процессы, сопровождающиеся появлением электрического тока или происходящие под действием на химические соединения электрического тока. [c.139]

Современная неорганическая химия состоит из многих самостоятельных разделов, например химии комплексных соединений, химии неорганических полимеров, химии полупроводников, металлохимии, физико-химического анализа, химии редких металлов, радиохимии и т. п. Неорганическая химия давно перешагнула стадию описательной науки и в настоящее время переживает свое второе рождение в результате широкого привлечения квантовохимических методов, зонной модели энергетического спектра электронов, открытия валентнохимических соединений благородных газов, целенаправленного синтеза материалов с особыми физическими и химическими свойствами. На основе глубокого изучения зависимости между химическим строением и свойствами она успешно решает главную задачу создание новых неорганических веи еств с заданными свойствами. Неорганическая химия, как и любая естественная наука, руководствуется методологией диалектического материализма, следовательно, опирается на ленинскую теорию отражения От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике... . Живое созерцание осуществляется, как правило, при помощи эксперимента — наблюдения явлений в искусственно созданных условиях. Из экспериментальных методов важнейшим является метод химических реакций. Химические реакции — превращение одних веществ в другие путем изменения состава и химического строения. Во-первых, химические реакции дают возможность исследовать химические свойства вещества. Аналитическая химия использует химические реакции для установления качественного и количественного состава вещества. Кроме того, но химическим реакциям исследуемого вещества можно косвенно судить о его химическом строении. Прямые же методы установления химического строения в большинстве своем основаны на использовании физических явлений. Во-вторых, на основе химических реакций осуществляется неорганический синтез. За последнее время неорганический синтез достиг большого успеха, особенно в получении особочистых соединений в виде монокристаллов. Этому способствовало применение высоких температур и давлений, глубокого вакуума, внедрение бесконтейнерных способов синтеза и т. п. [c.7]

Физические и химические свойства. Компактный тантал обладает цветом стали, но с голубоватым оттенком благодаря наличию на его поверхности тонкого слоя окислов. Свежеотполированный металл напоминает платину. Некоторые его физико-химические свойства см. втабл. I (стр. 4). Чистый тантал, если он отожжен, обладает высокой пластичностью, ковкостью и вязкостью. Его можно на холоду протягивать в проволоку диаметром 0,02 мм. Тантал, содержащий небольшое количество примасей, менее пластичен, чем чистый металл. При содержании >1% Водорода он становится хрупким. [c.53]

Сульфиды элементов подгруппы хрома получаются непосредственным взаимодействием металлов с серой при нагревании или осаждением сероводородом из растворов соответствующих солей. СгаЗз образуется только сухим путем, из водных растворов не выделяется. Основные физические и физико-химические свойства сульфидов приведены в табл. ХП.2. [c.571]

В отличие от книги А. Н. Крестовникова и А. С. Шахова Термодинамические и физико-химические свойства редких металлов в настоящем справочнике главным образом излагаются систематизиро-ваяные данные о структуре, физических и механических свойствах, редких металлов, сообщаются краткие сведения об их обработке, химической стойкости и областях применения. [c.5]

В случае малоподвижных ионов Мп, Fe, u не происходит замещения ионов уходящих щелочных металлов, решетка перестраивается и способность к окрашиванию теряется. Вюлатце и Лиц [1339] показали, что цвет голубых и розовых кварцев целиком зависит от мельчайших включений рутила ТЮг. Исследованы подробно и другие физические и физико-химические свойства кварца и кремнезема [1081, 1340—1357]. [c.447]

В- последние годы внимание и научных и инженерно-технических работников все больше привлекают материалы на основе карбидов и нитридов переходных металлов 1Уа и Уа подгрупп. Это неудивительно, так как рассматриваемые соединения обладают уникальными механическими и термическими свойствами (исключительно высокие твердость, износоустойчивость, тугоплавкость, пластичность при высоких температурах и т. д.), а также специфическими магнитными и электрическими (в частности, сверхпроводящими) хграктеристиками. Кроме того, простота строения, широкие концентрационные пределы гомогенности, однотипность межатомных связей, образование взаимных твердых растворов, а также известная локализация связей делают карбиды и нитриды весьма удобными моделями для проверки и развития существующих методов описания и расчета электронных спектров кристаллов, а также для разработки путей направленного регулирования их служебных характеристик. Именно поэтому в периодической литературе публикуется так много работ, посвященных изучению их физических, физико-химических, механических и других свойств. [c.5]

Методы очистки могут быть физическими либо химическими. Физические методы включают дистилляцию, сублимацию, испарение летучих примесей, рекристаллизацию из расплава, фракционную кристаллизацию, электролиз жидкостей или твердых веществ, жидкостную экстракцию, хроматографию, ионный обмен. Важнейшим из них и наиболее общим является предложенный Пфанном метод зонной плавки—частный метод перекристаллизации из расплава (далее мы обсудим его). Все остальные методы полезны в тех случаях, когда зонная плавка неэффективна, или же они используются в сочетании с методом зонной плавки, а область открывает простор для проявления изобретательности, здесь можно применить также такие современные методы, как ионный обмен и хроматография, не получившие пока широкого распространения в этой области. Например, проблема получения сверхчистого никеля с соотношением N1 Ре или N1 Со, равным 10 1, давно ждала своего решения. Вследствие сходства физико-химических свойств всех трех металлов зонная плавка была неэффективной, хотя этим методом удается хорошо очистить никель от всех других примесей. При такой концентрации железо и кобальт препятствуют исследованию энергетических зон никеля по причинам, аналогичным указанным в разд. 4.1 (так как примесные атомы действуют как центры рассеяния электронов). Однако в аналитической химии развиты методы ионообменного разделения железа, кобальта и никеля. Если железо и кобальт отделить от никеля этим способом в водном растворе соли, а затем никель электролитически осадить и подвергнуть зонной плавке, с тем чтобы отделить от других элементов, то можно получить металл высокой степени чистоты с содержанием примесей железа и кобальта в десять —сто раз меньшим, чем при любых других доступных методах очистки. [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология