Превращения в твердом теле

Принцип Ле Шателье универсален, так как применим не только к чисто химическим процессам, но и к физико-химическим явлениям, таким, как кристаллизация, растворение, кипение, фазовые превращения в твердых телах. Рассмотрим применение принципа Ле Шателье к различным типам воздействия. [c.62]

Главные источники АЭ —процессы пластической деформации, связанные с появлением, движением и исчезновением дефектов кристаллической решетки, возникновением и развитием микро- и макротрещин трение (в том числе берегов трещины друг о друга) фазовые (например, аллотропические) превращения в твердом теле. Эмиссия проявляется в виде отдельных акустических импульсов. Объясним это на примере механических разрушений. [c.171]

В настоящее время проводятся обширные исследования различных превращений в твердых телах, которые, будучи сильно сжатыми высоким давлением, получают, кроме того, механическое возмущение, осуществляемое посредством сдвига одной части исследуемой системы относительно другой. [c.219]

Исследование фазовых превращений. Хотя о применении акустических методов для изучения структурных и фазовых превращений в твердых телах хорошо известно, их использование для исследования фазовых переходов второго рода весьма затруднительно. Это связано с нелинейным характером колебаний образцов в области быстропротекающих неэнергетических фазовых переходов. Поэтому соотношения, полученные в рамках линейного приближения, теряют силу. [c.820]

Если процесс взаимодействия фаз системы не осложнен химическими превращениями в твердом теле, а носит чисто поверхностный или диффузионный характер, то после экспозиции неметаллического материала в среде и десорбции среды из глубинных слоев материала свойства последнего могут восстанавливаться до исходных значений. Среды, вызывающие обратимые изменения свойств в материалах, называют физически активными. Если при контакте твердого неметаллического тела с жидкой или газообразной средой происходят химические превращения в материале, сопровождающиеся необратимым изменением свойств, то такие среды называют химически активными. [c.93]

Рис. 11. Механическая модель, иллюстрирующая изменения свободной энергии при фазовых превращениях в твердых телах.

При ориентации макромолекул полимерное тело существенно изменяет весь комплекс своих свойств — появляется анизотропия упругих, прочностных, оптич. и ряда др. физич. свойств. Переход от изотропного аморфного тела к анизотропному может происходить 1) постепенно — через состояния с различной степенью ориентации, а следовательно, и анизотропии 2) путем четко выраженного скачкообразного изменения, напр, путем образования т. наз. шейки при растяжении стеклообразных полимерных тел. В последнем случае структурные превращения в пределах аморфного состояния во многом похожи на фазовые превращения тел в кристаллич. состоянии, хотя и не являются ими. Это сходство обусловлено тем, что фазовые превращения в кристаллич. состоянии также являются одним из типов структурных превращений в твердых телах. [c.62]

ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ [c.141]

В предыдущей главе мы познакомились с такими структурными превращениями в твердых телах, которые могут быть и не связаны с химической реакцией. Многие из положений, выдвинутых при рассмотрении таких превращений, применимы и к химическим реакциям в твердой фазе, что отличает реакции, протекающие в твердой фазе, от реакций в жидкой и газовой фазах. Поскольку в твердой фазе реагенты обычно не бывают смешаны в атомном масштабе, скорость процесса здесь зависит не только от скорости самой химической реакции, но также от условий переноса вещества в твердой фазе к месту реакции кроме того, она часто определяется скоростью образования зародышей новой фазы. Протекание химических реакций целиком в пределах твердой фазы не столь типично, как реакции в жидкостях и газах, вследствие ограничения скорости, накладываемого медленной стадией переноса вещества тем не менее такие процессы известны. Реакции между газом и твердым телом типа реакций окисления или образования пленок на поверхности твердого тела также обычно лимитируются процессами переноса внутри твердого тела ниже мы остановимся на этом важном классе превращений. [c.162]

ЯДЕРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ [c.257]

Ясно, что привлечение любого экспериментального метода, не требующего перевода образца в раствор и дающего сведения о состоянии атомов отдачи непосредственно в твердой фазе, чрезвычайно желательно. Такая возможность появилась для радиохимии с открытием Р. Мессбауэром явления ядерного гамма-резонанса. Поскольку возникновение мессбауэровского уровня всегда бывает следствием какого-либо предшествующего радиоактивного распада (а-распада, -распада, /С-захвата, изомерного перехода) или протекшей на ядре реакции [(п, ), (d, р) и т. п.], то можно заключить, что эмиссионная мессбауэровская спектроскопия с успехом может быть применена для исследования последствий ядерных превращений в твердых телах (эмиссионной мессбауэровской спектроскопией называется, вариант метода ЯГР, когда исследуемый образец служит источником резонансных Y-квантов). [c.258]

Процессы диффузии определяют, например, образование зародышей, рост кристаллов, образование осадков, фазовые превращения в твердых телах, процессы спекания и протекание твердофазных реакций. При разрушении материалов (например, вследствие образования окалины или коррозии) явления диффузии также играют существенную роль. Стойкость различных материалов при повышенных температурах и в присутствии реакционноспособных газов (О2, Н2О) зависит в значительной степени от диффузии этих газов в основное кристаллическое вещество. Причины диффузии, т.е. ее движущие силы, можно объяснить законами термодинамики. Процессы диффузии возможны, если при этом уменьшается свободная энергия системы или повышается энтропия. Так как диффузионные процессы связаны с повышением энтропии, они необратимы (см. 6.3.1). Если система находится в равновесии, т.е. энтропия максимальна, то диффузия не может происходить самопроизвольно. Таким образом, процессы диффузии всегда происходят при отклонении от термодинамического равновесия. [c.232]

В сборнике рассматриваются кинетика и механизм газофазных реакций обсуждаются новейшие методические приемы исследования элементарных процессов с помощью масс-спектро-скопии, лазеров и электронного парамагнитного резонанса. Описывается механизм цепных реакций окисления, моделирование элементарных реакций в растворах исследуются превращения в твердых телах. [c.2]

Большинство теорий, посвященных анализу закономерностей химических процессов в твердой фазе, базируется на следующем основном положении процесс образования целевого вещества при химическом превращении в твердом теле, и кристаллическом теле в особенности, можно рассматривать как процесс зарождения и роста новой фазы в решетке исходного реагента. [c.251]

Большое значение при протекании химических процессов в твердой фазе имеют фазовые превращения в твердом теле. Это связано с тем, что при фазовых превращениях в твердых телах резко возрастает скорость самодиффузии. Поэтому многие реакции в твердых телах, лимитируемые диффузией, сильно ускоряются при температурах переходов. Именно вблизи точек фазовых переходов создаются условия для успешного протекания химических реакций при этом значительная подвижность молекул реагентов сочетается с их упорядоченностью. [c.252]

Тот же галлий был продержан в течение получаса при 60—70 градусах в азотной кислоте, разбавленной равным объемом воды, промыт, достаточно сильно нагрет и превращен в твердое тело в сухом воздухе. [c.482]

Изучение диффузионных процессов является одним из краеугольных камней химии твердого тела. В отличие от газов и жидкостей в твердых телах отсутствует механическое перемешивание, поэтому при большинстве химических превращений в твердых телах диффузия является единственным фактором, обеспечивающим контакт между пространственно разделенными участниками реакции. [c.20]

Полиморфные превращения в твердых телах под высоким давлением наблюдаются во многих веществах элементах, неорганических и органических соединениях. Из очень большого экспериментального материала по этому вопросу приведем несколько примеров. [c.373]

Стабилизированный в твердом теле радикал является своеобразной меткой, за которой можно наблюдать с помощью метода ЭПР. Спектры ЭПР дают ценную информацию как о самих радикалах, так и о свойствах образца в целом и способствуют пониманию особенностей низкотемпературных химических реакций. Одной из простейших химических реакций радикалов является их рекомбинация. Анализ ее особенностей необходим для выяснения механизма других, более сложных низкотемпературных процессов. На примере гибели радикалов впервые была четко показана роль фазовых переходов, обнаружено явление ступенчатой рекомбинации, отмечено влияние распределения радикалов на процессы их превращения в твердых телах. Эти вопросы представляют интерес для криохимии и будут затронуты в данной главе. [c.50]

Следует точно так же исходить из представлений о локализации реакции. Нужно убедиться в том, что реакция происходит именно в пределах поверхности раздела или соответствует гомогенному превращению в твердом теле. Иногда необходимо располагать подробными данными о существовании налагающихся поверхностей раздела, соответствующих различным реакциям, последовательное протекание которых крайне осложняет интерпретацию явления. Практически маловероятно провести полное кинетическое исследование гетерогенной реакции, в которой участвует более чем одна поверхность раздела. Применение подходящих физических методов (наблюдение под микроскопом, рентгеноструктурный анализ и т. д.) позволяет провести предварительные исследования, связанные с локализацией химического процесса. [c.198]

В четвертой главе обсуждаются фазовые равновесия и фазовые диаграммы твердофазных систем, в пятой главе — особенности химических и физико-химических превращений в твердых телах, термодинамика и кинетика этих превращений, процессы образования и роста зародышей новой фазы, специфика процессов, происходящих в стеклах. [c.4]

Практически любое фазовое превращение в твердом теле сопровождается перестройкой кристаллической решетки и соответствующим изменением формы и размеров ее элементарной ячейки. Поэтому сопряжение фаз с различными кристаллическими решетками долншо предусматривать взаимную аккомодацию этих решеток. Аккомодация может происходить за счет упругих смещений атомов из своих положений равновесия, а также за счет не-упругйх смещений, связанных с разрывами сплошности материала, обусловленными дислокациями несоответствия и вакансиями, конденсирующимися на границах. Однако только упругие смещения атомов являются источником внутренних напряжений. Величина последних определяется двумя факторами — несовпадением кристаллических решеток обеих фаз в плоскости сопряжения и способом сопряжения фаз, определяющим механизм компенсации этого несовпадення. [c.194]

Основные научные работы в области химической кинетики и катализа. Обнаружил новый тип химических превращений в твердых телах — туннельные реакции переноса электрона на больщие расстояния. Изучал спиновый обмен— физический процесс, моделирующий химические реакции. Разработал метод измерения межатомных расстояний в парамагнитных ме-таллокомилексах. Обнаружил и исследовал активные промежуточные комплексы в ряде важных гомогенно-каталитических реакций. [c.196]

МАРТЕНСИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ — превращения первого рода в твердом теле, в результате которых из исходной фазы бездиффузионным путем образуется мартенситная фаза с новой кристаллической решеткой. В отличие от диффузионных превращений в твердом теле (в процессе которых кристаллы или зерна новой фазы растут вследствие диффузионного перемещения атомов от матрицы к зародышу), М. п. обусловливаются упорядоченным перемещением атомов (или молекул) от исходной фазы к зародышу мартенсита, причем такие иеремещения относительно друг друга малы ио сравнению с межатомным расстоянием кристаллической решетки. Подобно др. фазовым превращениям М. п. начинаются с образования и последующего роста зародышей. После превращения твердое тело состоит из конгломерата мартенситных кристаллов и остаточной фазы. М. п. происходят, если уменьшается свободная энергия системы вследствие различной ее величины у исходной и мартенситной фаз. При охлажденип М. п. начинаются пе сразу в точке фазового равновесия Тд (рис.), где свободные энергии исходной и мартенситной фаз равны, а при более низкой т-ре точки Мназываемой мартенситной точкой. Подобное обстоятельство объясняется тем, что выигрыш свободной энергии — Р в точке [c.772]

Современные представления о мартенситных превращениях как бездиффузионных фазовых превращениях в твердых телах в значительной степени сформировались под воздействием основополагающих идей и трудов Курдюмова и его школы. Проведенные в 30 х годах исследования показали, что превращения, аналогичные превращению аустенига в мартенсит в стали, имеют место в сплавах на основе меди, что позволило говорить [c.141]

Перестройка кристаллической решетки, сопровождающая полиморфное превращение твердого тела, обычно характеризуется деформацией превращ№ия е , т.е. той геометрической деформацией, которая переводит элементарную ячейку исходной фазы в элементарную ячейку новой фазы (в нашем случае мартенсита). Образование кристалла новой фазы в некорой макроскопической области сопровождается изменением объема и формы этой области, описываемым тензором Если указанная область находится внутри исходной фазы (а именно так обычно и развивается превращение в твердых телах), то в кристалле и в окружающей его исходной фазе возникают поля деформаций и напряжений, зависящих от и формы превращенной области. Стремление понизить энергаю собственного упругого поля приводит к разбидаию новой фазы на сдвинутые или повернутые друг относительно друга области — домены. Ситуация с возникновением деформационных доменов совершенно аналогична ситуации в ферромагнетиках и сегнетоэлектриках, где образование доменов приводит к уменьшению магнитной или электрической энергии кристалла. [c.143]

Свойства бетонных смесей зависят от их структуры и свойств составляющих и обладают рядом особенностей, из которых существенное значение имеют способность смеси как бы псевдоразжижаться или становиться более подвижной под влиянием механических воздействий постоянное изменение свойств (потеря подвижности) под влиянием физико-химических процессов взаимодействия цемента и воды вплоть до схватывания системы и превращения в твердое тело. [c.112]

Межмолекулярные реакции. Об этом виде радиационнохимических превращений в твердых телах здесь говорится лишь коротко, так как он специально рассматривается в гл. V. Между одинаковыми, а также между различными молекулами веществ, находящихся в форме переохлажденной жидкости, т. е. в квазитвердом , но не кристаллическом состоянии, при облучении протекают реакции, которые приводят к образованию межмолекулярных связей, что может быть причиной существенного изменения свойств вещества. Особое значение этот процесс имеет для полимерных продуктов. [c.222]

По-видимому, сложность явления заключается в том, что изо-TOiHHbie эффекты при ядерных превращениях в твердом теле в общем случае являются суммарным результатом различий в механизмах первичных ядерных процессов и последующих вторичных химических процессов, в которых принимают участие атомы отдачи. [c.245]

Трудно найти экспериментальный метод, пользующийся большей популярностью, нежели метод ядерного гамма-резонанса (ЯГР), открывший совершенно новые области исследований в физике и химии твердого тела. Особенно перспективным лред-ставляется применение эффекта Мессбауэра для решения проблем радиохимии, в частности, вопросов химических последствий ядерных превращений в твердых телах. [c.249]

Радиационно-химические реакции в твердых телах. Основным первтным процессом, приводящим к химич. превращениям в твердом теле под действием излучения, является взаимодействие ионизирующей частицы с электронной оболочкой атома. Во вторичных процессах отчетливо проявляются особенности строения твердой фазы — тип решетки (ионная или молекулярная), кристаллич. или аморфное состояние и др. Радиационно-химич. процессы в ионных кристаллах можно проследить на принте нитратов, к-рые были изучены сравнительно подробно. Продуктами радиолиза нитрата являются нитрит и кислород. Природа катиона оказывает сильное влияние на выход нитрита. Выход нитрита растет с увеличением свободного объема решетки (разность между объемом элементарной ячейки и объемом ионов, составляющих ячейку). Предполагают, что первичный процесс состоит в выбивании электрона из иона, НО -ЛЛЛ/—>М0з 1- , и возбуждении ионов N0 . Радикал N03 под действием излучения разлагается на ион нитрита и кислород. Возбужденный ион распадается на те же продукты. Сравнительно низкий выход нитрита указывает на одновременное протекание реакции рекомбинации N02-f0-i-N0,. Аналогичный механизм предполагается для радиолиза твердых перхлората и хлората калия. [c.216]

Кроме того, рассмотрены различные случаи развития реакции (распространения фронта превращения) в твердом теле за счет процессов на границе раздела фаз, диффузионных процессов и цепной реакции, протекающей на дислокациях. Иллю тpaциЙJ 10. Библ. 14 назв. [c.213]

Есть такой полимер — полистирол, из него готовят всем известный пенополистирол. При синтезе мономера — стирола образуются десятки тысяч тонн жидкого отхода, названного кубовым остатком ректификации стирола — КОРСом. До недавнего времени его использовали лишь как котельное топливо, и это было подобно сжиганию ассигнаций ведь в КОРСе много стирола, способного к полимеризации, к превращению в твердое тело. [c.36]

Аномально высокие значения предэкспоненциального множителя э°фф и Еэфф, получающиеся, как правило, при обработке экспериментальных данных по уравнению (7.24), объясняются тем, что для осуществления химического превращения в твердом теле необходима одновременная активация нескольких (п) сегментов матрицы. Если V — энергия активации одного сегмента, a ASV — энтропия этого процесса, то при участии в процессе п сегментов для константы km будет справедливо уравнение [c.171]

Резкое увеяичепие теплоемкости неоднократно наблюдалось не только вблизи температуры плавления, но также и около точек фазовых превращений в твердом теле. Такие аномалии были отмечены для ряда металлов (см., например, [130 131]), кварца [132], желтого фосфора и других веществ. [c.61]

Рассмотрена химия твердого тела как последовательность взаимосвязанных областей химическая связь в твердых телах, основы статистической физики твердого тела, химия дефектов структуры и нестехиомет-рия, фазовые диаграммы, химические и физико-химические превращения в твердых телах. Описаны методы синтеза и исследования твердофазных материалов. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология