Тип р-кристобалита (устойчив при

Кремнезем является своеобразным геологическим термометром. При нахождении той или иной его полиморфной модификации среди породообразующих минералов можно судить о температурных интервалах, при которых происходило образование породы. Если, например, имеется Р-кварц, то порода низкотемпературная, а если встречен кристобалит, то порода высокотемпературная. Однако следует при этом иметь в виду, что различные полиморфные модификации кремнезема могут сохраняться и вне пределов своей устойчивости. [c.179]

Кристобалит принадлежит к тетрагональной системе и является устойчивым выше 1470° С (рис. 130). [c.488]

Устойчивая при высокой температуре модификация — / -кристобалит — плавится при 1723° С. При быстром охлаждении расплавленного кремнезема образуется стекло. [c.373]

При еще более высоких температурах муллит и кристобалит сохраняют устойчивость. Суммарная реакция превращения каолина в муллит описывается следующим уравнением [c.743]

Ниже 1470° кристобалит менее стабилен не только по сравнению с кварцем, но и по сравнению с тридимитом. При продолжительном нагревании до очень высокой температуры кварц даже в отсутствие растворителей начинает постепенно испытывать превращение а именно при этом он переходит в кристобалит, причем даже и тогда, когда превращение протекает ниже 1470°,-т. е. в области, в которой устойчивым является не кристобалит, а тридимит. На первый взгляд этот результат кажется парадоксальным, однако он соответствует правилу ступеней Оствальда. В соответствии с этим правилом, образование вещества, существующего в нескольких модификациях, протекает ступенчато таким образом, что сначала образуется менее устойчивая модификация, которая затем превращается в более устойчивую. Кристобалит как менее устойчивая модификация образуется в первую очередь и может сохраниться, потому что его превращение в тридимит приобретает заметную скорость только в присутствии растворителя или же минерализатора. [c.531]

В связи с изучением полиморфных модификаций кремнезема Бюргера специально исследовал роль посторонних включений, которые могут входить в структуры отчасти как интерстициальные твердые растворы . Он придерживался представления, согласно которому введение любого компенсирующего валентность элемента в кристаллическую фазу с открытой структурой, например в тридимит и кристобалит, препятствует их превращению в кварц. Кварц, как наиболее плотная структура, не может включить добавочный элемент, и, следовательно, открытые структуры (тридимит и кристобалит) сохраняют свою устойчивость. Если даже достаточно большое количество элемента, ком- [c.406]

Из рис. 165 с.ледует, что наибо.лее устойчивы до 575° -кварц, от 575 до 870° а-кварц, от 870 до 1470° а-тридимит, от 1470 до 1713° а-кристобалит. При 1713° происходит плавление и по.лу-"чается весьма вязкое расплавленное кварцевое стек.ло. Независимо от указанных только что температур, как тридимит и кристобалит, так и кварцевое стекло сохраняют свое состояние при охлаждении их до обыкновенной температуры, когда скорость их взаимных превращений становится практически равной нулю. [c.240]

Чистая двуокись кремния (SiOj) образует девять кристаллических модификаций три из них существуют в природе кварц, который термодинамически устойчив ниже 870° С, тридимит, устойчивый от 870 до 1470° С, и кристобалит, устойчивый выше 1470° С. Все три модификации представляют собой кристаллы, в которых каждый тетраэдр Si >4 имеет общие вершины с четырьмя соседними тетраэдрами [c.145]

При 1470 °С а-тридимит переходит в а-кристобалит. Область устойчивости а-кристобалита — 1470—1728 °С. При охлаждении он переходит в р-кристобалит (тоже неустойчивая форма, но может сохраняться неопределенно долго при обычных условиях). Состояния, отмеченные на диаграмме пунктиром,— неустойчивы. При 1728 X а-кристобалит плавится, но при 1800 °С и до 2000 °С расплав еще остается очень вязким. Кремнеземистый расплав легко переохлаждается в кремнеземистое (кварцевое) стекло. При нагревании до температуры выше 1000 °С оно расстекловывается с выделением метастабильного кристобалита. [c.33]

В реальных условиях осуществляется переход а-кварца не в а-тридимит, а в а-кристобалит, который в отличие от устойчивого кристобалита получил название метакристобалит. [c.41]

Введение минерализаторов снижает температуру превращения кварца в кристобалит с 1050 до 700—900 °С. Интенсивное образование устойчивого тридимита из метакристобалита наблюдается лишь при повышении температуры до 1300 °С в присутствии минерализаторов. [c.41]

КРЕМНИЯ ОКСИДЫ — соединения кремния с кислородом. Моноксид SiO — смолоподобное аморфное вещество, при обычных условиях устойчиво к действию кислорода диоксид SiOj имеет большое число кристаллических модификаций кварц, кремнезем, кристобалит, триди-мит, волокнистый кремнезем и другие, которые могут переходить одна в другую в зависимости от условий. Диоксид кремния широко применяется в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, силикатного кирпича, радиотехнических приборов и ультразвуковых установок. Для радиотехнической промышленности выращивают кристаллы искусственного кварца высокой чистоты. [c.139]

Некоторые полиморфные разновидности кремнезема SiOj. Диокспд кремния имеет множество полиформных модификаций уже при атмосферном давлении кварц, тридимит, кристобалит. Каждая модификация имеет еще а- и (3-форму. При комнатной температуре устойчивой модификацией является а-кварц. Остальные формы являются высокотемпературными и, таким образом, метастабильны в нормальных условиях. [c.155]

Известно много случаев, когда одно и то же вещество существует в различых кристаллических формах, т. е. отличается по внутреннему строению, а потому и по своим физико-химическим свойствам. Такое явление называется полиморфизмом. Например, для двуокиси кремния известны три модификации кварц, тридимит и кристобалит. При определенной температуре устойчивым, является только одно из полиморфных видоизменений вещества.Так, при обычной температуре устойчивая форма ЗЮг — кварц, тридимит устойчив в интервале 870—1470 , кристобалит — выше 1470 . Переход неустойчивой формы в устойчивую при низкой температуре часто происходит очень медлен- [c.248]

Обобщая различные случаи возможных изменений в системах под влиянием внешних -условий, В. Оствальд сф рм-улировал сле--дующий закон из ряда возможных изменений прежде всего ппоисхо-дит то, которое по своей остойчивости блажё го к исходному состоянию. Так, сначала из расплава выделяется менее устойчивая модификаТщя, а затем уже из последней получается более устойчивая. Например, если нагреть кварцевое стекло до 1300° С, то при охлаждении возникает кристобалит (ближайшая модификация), [c.175]

Устойчивых модификаций кремнезема для твердого состояния четыре а-кварц, Р-кварц, ос-тридимит и а-кристобалит. Кроме этих четырех модификаций, в равновесии могут находиться жидкий расплав и пар. Согласно правилу фаз, в однокомпонентной системе в равновесии больше трех фаз существовать не может. Следовательно, для кремнезема может быть только четыре тройные точки, напри- [c.177]

Диоксид 5102 — наиболее характерное и устойчивое кислородное соединение кремния. Он образует три кристаллические модификации кварц, тридимит и кристобалит. Недавно были получены новые модификации ЗЮз — стишовит и коусит. Последние существуют только под высоким давлением, а при нормальных условиях самопроизвольно превращаются в кварц. Описаны также волокнистые модификации 510о (халцедон и кварцин). Кроме того, на дне морей и океанов из водорослей и инфузорий образуется аморфный 5162. В целом диоксид кремния — самый распространенный оксид в земной коре. Кварц, тридимит и кристобалит могут превращаться друг в друга, однако эти переходы сильно заторможены. Вследствие этого тридимит и кристобалит, несмотря на свою термодинамическую нестабильность, могут неограниченное время сохраняться при комнатной температуре и существовать в природе в виде самостоятельных манералов. Каждая из этих кристаллических модификаций, в свою очередь, может находиться в виде двух или большего числа взаимно превращающихся форм, из которых ач]х)рма устойчива при комнатной, а р< )орма — при более высокой температуре. Ниже приводим схему взаимных переходов кристаллических модификаций диоксида кремния [c.202]

Расположение тетраэдров в гексагональном Р-кристобалите показано на рис. 2.13. В коэсите — устойчивой при высоком дав- [c.47]

Одно и то же вещество может существовать в зависимости от внешних условий, температуры и давления в различных кристаллических формах. Такое явление называется полиморфизмом. Например, для углерода известны алмаз и графит, для диоксида кремния SiOg — кварц, тридимит и кристобалит. При данных температуре и давлении устойчивой является одна кристаллическая модификация, однако ввиду медленности процесса перехода одной кристаллической формы в другую в одних и тех же условиях часто можно наблюдать несколько полиморфных модификаций одного и того же вещества, причем одну из них называют сйгабильной, остальные, способные со временем переходить в стабильную форму, — метастабильными. [c.289]

Из кварца при нагревании или из кварцевого стекла при охлаждении в качестве первичной фазы в щироком интервале температур стремится выделиться кристобалит. Этот первично возникающий кристобалит называется метакристобалитом. Данный характер превращений соответствует правилу ступеней Оствальда, поскольку из всех кристаллических форм ЗЮг кристобалит в щироком температурном интервале является наименее устойчивой формой ЗЮг (обладающей больщей упругостью пара). [c.209]

Коэсит был получен в 1953 г. Л. Коэсом прокаливанием смеси метасиликата натрия с дифосфатом аммония при температуре 500... 800°С и давлении 3500 МПа в течение 15 ч. Эта разновидность кремнезема может быть получена и из других кремнеземсодержащих смесей при температуре >800°С и давлении 3500... 13 500 МПа. Коэсит представляет собой прозрачную тонкозернистую разновидность 310г, обладающую по сравнению с кварцем повыщенной плотностью (3,01-10 кг/м ) и твердостью. Легко превращается в кварц при высоких температурах в области устойчивости последнего, при 1700°С переходит в кристобалит. Обнаружен в природе в метеоритных кратерах. [c.209]

Na- и Са-формы цеолита типа А устойчивы в сухом воздухе до 700°С, но при 800°С они превращаются в структуры кристобалит-ного типа, возможно в карнегит. [c.87]

Кристобалит (названный по имени горы San ristobal в Мексике) представляет собой форму двуокиси кремния, устойчивую выше 1470° и до температуры плавления. Ниже точки превращ,ения в отсутствие ускоряющих превращение растворителей кристобалит метастабилен. В природе он иногда встречается в виде мелких кристалликов, включенных в лаву. В общем его месторождения подобны месторождениям тридимита. [c.531]

Каркасы, сложенные только из тетраэдров [8104], имеют основное значение для структур кристаллических модификаций кремнезема, таких, как кварц, тридимит и кристо балит. а-Тридимит, имеющий наивысщую симметрию, представляет превосходную модель гексагональной аранжировки ионов кислорода в совершенно правильной тетраэдрической координации с центральными ионами кремния (фиг. 52). Каждый ион кислорода принадлежит одновременно двум тетраэдрам [Si04] угол в группе Si—О—Si равен 180°. Устойчивый при высокой температуре а-кварц -(фиг. 53) характеризуется аналогичным строением в гексагональных группировках вдоль гексагональных винтовых осей (геликоиды с двойной нарезкой). Угол между связками Si—О в общих тетраэдрических верщинах составляет 150°. Это справедливо также для структуры -кварца с -более низкой симметрией, в которой ионы кремния и кислорода несколько смещены из положений с более высокой симметрией. Наконец, в а-кристобалите (фиг. 54) тетраэдры [8104] аранжированы подобно атомам В алмазе одна вершина всегда обобщена с одним ионом из кислородного мостика. В направлении тройной оси симметрии в. структуре кристобалита каждый четвертый слой ионов тождествен первому, тогда как в тридимите первый слой совпадает С третьим. Угол Si—О—Si в кристобалите равен 180°, так же, как в тридимите. [c.49]

Кристаллизация геля происходит не только при высоких температурах, но и в постаревших гелях кремнекислоты. В естественных опалах а-кристобалит был установлен рентгенографически. Это замечательное явление-присутствие кристаллической фазы в геле —установили Левин и Отт о, хотя область устойчивости кристобалита характеризуется гораздо более высокими температурами. Грейг сравнил это неустойчивое образование кристобалита с явлениями кристаллизации (см. В. II, 10). Энделл, Вильм и Гофман а также Грунер обнаружили кристобалит во многих глинистых осадках геологически молодых отложений, который ассоциировал с монтмориллонитом и опалом , например в вайомингском бентоните, содержащем 30% частиц кристобалита (в фракции с диаметрами частиц меньше 1,25 ц). При увеличении количества кварца количество кристобалита уменьшается вследствие его превращения в кварц. В глинистых осадках старше мелового возраста Грунер остаточного кристобалита не наблюдал, [c.291]

В силикатных системах из расплавов часто первой образуется неустойчивая модификация, а не стабильная фаза. При этом обычно появляется модификация, более близкая к стабильной фазе, из расплава которой она кристаллизуется. Вильгельм Оствальд выразил этот эмпирический факт в виде простого правила превращения в неустойчивой системе происходят последовательно шаг за шагом . При кристаллизации стеклообразного кремнезема, представляющего при 1200°С неустойчивую фазу, из переохлажденного расплава сначала выделяется кристобалит, а затем тридимит, так как кристобашит- ближайшая неустойчивая кристаллическая фаза, образующаяся из переохлажденного кварцевого стекла. Другой яркий пример представляет собой система . ЫаА15104, в которой а-карнегиит наиболее близок к стеклообразному состоянию и подобно стеклу легко кристаллизуется в виде неустойчивой фазы с каркасной структурой кристобалита (см. А. II, 220 и 221) устойчивая же фаза, нефелин, относится к кристаллической группе (см. В. I, 71) с каркасом тридимита. Правило Оствальда имеет особенно важ- [c.389]

С помощью термохимических расчетов, основанных на определении энтальпии, энтропии и свободной энергии в основной системе кремнезема, Мозесман и Питцер построили диаграмму фазовых равновесий для модификаций кремнезема (фиг. 433). Данные вычислялись по определениям Сосмана изменений объйиов з и величины изменений давление — температура по уравнению йР1йТ = Д5/ДК. Вызывает сомнение вопрос, можно ли такой способ расчета применять к превращениям типа р-кристобалита, которые протекают постепенно. Для превращения скачком этот метод достаточно надежен и представляется возможным. Точно так же допущение, согласно которому пограничные кривые можно приближенно изобразить прямыми линиями, отвечает результатам Бриджмена , по крайней мере при давлениях до нескольких тысяч атмосфер. Относительно условий устойчивости фаз можно считать очевидным, что кварц находится в состоянии устойчивого равновесия с расплавом при умеренно высоких давлениях, в тройной точке кварц —кристобалит —расплав при 1715 10 Ч] и 1160 500 атм. Вторая тройная точка кристобалит — [c.405]

Выдержав чистый кристаллический кварц при температуре 1350°С в течение 144 часов в сухом состоянии Ф.ергусон и Мервин получили в основном кристобалит и некоторое количество тридимита, устойчивого в этом температурном интервале, Квенсель превратил кварц в тридимит с помощью тепловой экспозиции в присутствии вольфрамата натрия в качестве минерализатора, Симидзу , измеряя электропроводность, наблюдал замечательное явление превращения а-кварца в а-тридимит. Поверхность кварцевой пластинки в этом опыте была ориентирована параллельно главной оси для такой же пластинки, расположенной перпендикулярно к оси, никакой прерывности в электропроводности при 870° обнаружено не было. [c.412]

Суи1ествуют три обычные кристаллические формы двуокиси кремния [ ] кварц, который термодинамически устойчив ниже 870 тридимит, устойчивый от 870 до 1470°, и кристобалит — выше 1470". Все три формы найдены в природе, причем две последние— в термодинамически неустойчивом состоянии. Новая, очень плотная форма ЗЮа, имеющая удельный вес 3,01 (по сравнению с 2,655 для кварца) и нерастворимая в плавиковой кислоте, была описана Коесом [2]. Она образуется при 750° и 35 атм и является метастабильной при атмосферном давлении. Другая новая форма 5102 [3], получающаяся при окислении 510 в температурных пределах 1200—1400°, имеет волокнистую структуру. Кристаллы— орторомбические, вероятно, изотипные волокнистым формам 5152 и [c.6]

Оксид кремния(1У) S1O2 — бесцветное твердое вещество, плавящееся лишь при 1713 °С, нерастворимое в воде и кислотах (кроме HF). S1O2 — наиболее характерный и устойчивый оксид кремния. Известно несколько полиморфных модификаций SIO2 (кремнезема), в том числе кварц, кристобалит и тридимит. [c.363]

В. С. Грунин, И. С. Янчевская), пользуясь методами ЯМР и ЭПР, выполнили исследования электронного строения окисных соединений различных модификаций кремнезема и каркасных алюмосиликатов в кристаллическом и стеклообразном состояниях, окислов переходных элементов, а также окислов с примесями парамагнитных ионов. Установлено характерное электронное строение стекла, не совпадающее ни с одной из кристаллических модификаций. Степень ковалентности структурного каркаса возрастает в последовательности кварц— алюмосиликатное стекло—тридимит—кварцевое стекло— кристобалит—каркасные алюмосиликаты. Установлено влияние примесей окислов на фазовые переходы, сопровождающиеся изменением электронного строения окислов. Изучение электронных уровней парамагнитных ионов в кристаллах привело к разработке и внедрению новых материалов для оптических квантовых генераторов, а также к получению тугоплавких материалов с устойчивой электронной проводимостью в воздушной атмосфере. [c.12]

Последняя особенность наиболее ярко может быть проиллюстрирована данными Флёрке [6], в соответствии с которыми тридимит переходит в кварц или кристобалит в области устойчивости именно тридимита при электролитическом удалении из его решетки примесных ионов щелочных металлов (0.05— 0.1 вес.%). [c.59]

Приведенные данные показывают, что строение и свойства кварца не столь просты и однозначны, как это обычно представляется на основе изучения оптических свойств кварца с умеренной точностью и использования его упругих свойств. Кварц до сего времени не был получен в отсутствие расплава или летучих компонентов. При этих условиях его переход в кристобалит является, по существу, монотропным. Даже при длительном нагревании высококремнеземистого высокоплотного динаса при службе в своде мартеновской печи (несколько месяцев), как это следует из данных Кайнарсксго и Карякина [324], не наблюдалось обратного перехода кристобалита в кварц при тех температурах, которые соответствовали его классической области устойчивости. Это обстоятельство наряду со все больщим количеством новых данных [c.106]

По наблюдениям Н. А. Торопова, вокруг кварцевых зерен возникает при этом тонкая оболочка, состоящая из кристобалита, так что происходящая реакция осложняется еще одним промежуточным процессом—кристобалитизацией кварца. Характерно, что кварц перерождается в кристобалит при очень низкой температуре, в области истинной устойчивости кварца, а не кристобалита. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология