Тип Р-тридимита (устойчив при

Переходы устойчивых модификаций кремнезема представляют собой обычные энантиотропные превращения. То обстоятельство, что на диаграмме линия, разграничивающая области существования устойчивости модификации а-кварца и а-тридимита, наклонена значительно в сторону более высоких температур, указывает, что температурный коэффициент перехода от кварца к тридимиту зависит от давления. С повышением давления температура, при которой происходит превращение кварца в тридимит, растет. [c.178]

Кварц принадлежит к гексагональной кристаллической системе и является устойчивой кристаллической формой до 870° выше 870 С он переходит в а-тридимит. Он встречается в двух формах, вращающих плоскость поляризации вправо и влево и отличающихся видом граней кристаллов, [c.488]

Остальные формы кремнезема ниже 870 °С неустойчивы. Наиболее важная для практики модификация — а-тридимит (т. плавления 1670°С) устойчива в интервале 870—1470 °С, после чего переходит в кристобаллит, который обладает наиболее высокой точной плавления (1713°). Кристобаллит устойчив лишь выше 1470 °С. [c.355]

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]

Остальные формы кремнезема ниже 870° С неустойчивы. Наиболее важная для практики модификация а-тридимит (т. пл. 1670° С) устойчива в интервале 870—1470° С, после чего медленно переходит [c.399]

Кварц устойчив лишь при температурах не свыше 870° кристобаллит — в пределах от 870° до 1470°, тридимит —от 1470° и до начала плавления кремнезема. При затвердевании кремнезем кристаллизуется в той форме, которая устойчива при данной температуре. Например, при кристаллизации из лавы при 1200° кремнезем выделяется в форме кристобаллита. Когда лава остынет, кристобаллит перестанет быть устойчивой формой. При этом он должен был бы превратиться в кварц, но подобные превращения кремнезема [c.573]

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]

При нормальном давлении имеются три термодинамически устойчивые модификации 510.2, в которых тетраэдрическая координация кремния ведет к образованию координационных структур кристобалит, тридимит и кварц. [c.167]

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]

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]

При кристаллизации кварцевого стекла в качестве первичного продукта кристаллизации также выделяется метакристобалит. Только в присутствии минерализаторов с повышением температуры (но ниже 1470 °С) метакристобалит переходит в устойчивый а-тридимит. [c.41]

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]

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]

Тридимит является конечной и наиболее устойчивой модификацией кварца, и объем его незначительно изменяется при переходе из одной формы в другую. Поэтому динасовый кирпич с малой плотностью должен быть хорошо тридимитизирован. Если же динасовый кирпич с малым удельным весом содержит большие количества кристобалита, то такой кирпич не рекомендуется для кладки, так как переход одной модификации кристобалита в другую сопровождается большим изменением объема (3,7%). [c.34]

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]

Диоксид кремния ЗЮ2 существует в виде многих полиморфных кристаллических модификаций (ПМ), образование которых определяется термодинамическими условиями [1—8]. При нормальном давлении известны три устойчивые модификации 8102— кварц, кри-стобалит, тридимит, для которьге, в свою очередь, вьщеляют низко-(а) и высокотемпературные (р) фазы. Структуры большинства ПМ 5Ю2 составлены базисными полиэдрами — тетраэдрами 8Ю4, сочлененными таким образом, что каждый атом кислорода является общим для двух тетраэдров, что соответствует стехиометрическому составу диоксида. Структурные переходы а р для каждой из ПМ обратимы и осуществляются достаточно легко наоборот, фазовые превращения между упомянутыми модификациями 8102 существенно затруднены [5—1 Кроме перечисленных, известны ПМ 8102, которые могут бьггь получены при высоких давлениях кеатит, коэзит и стишовит. Две первые из них подобны равновесным формам ЗЮг и содержат различным образом упакованные искаженные тетраэд- [c.151]

Для получения тридимита в динасовых изделиях при их изготовлении используют добавки — минерализаторы, образующие с кварцем жидкую фазу и резко ускоряющие медленный процесс перехода кварца в устойчивую тридимитную модификацию. Присутствие в материале жидкой фазы со своей стороны тормозит разрушающее действие расширения и сжатия кристаллов. Перерождение кварца в тридимит в присутствии минерализаторов (СаО, FeO, MgO) происходит в интервале 1200—1470 °С. С этой целью при обжиге динасовых изделий подъем температуры производят медленно, особенно в интервале 1350—1450 С 1(конечная температура обжига), где скорость нагрева не превышает 3—5°С в час. В этом температурном интервале при длительном нагреве происходит образование основной массы тридимита, в то время как быстрое нагревание способствует более легко идущему образованию кристобаллита. [c.356]

Фазовая диаграмма модификаций SiOa, которая благодаря классическим работам Феннера казалась в основном изученной, в последние годы снова стала предметом дискуссии, причем в особенности по вопросу об устойчивости тридимита. В то время как Хилл и Рой [185] на основании своих экспериментов отстаивали ту точку зрения, что тридимит даже в чистом состоянии существует в виде термодинамически устойчивой фазы, Флерке [186] пришел к выводу, что решающим фактором, определяющим возможность существования тридимита, является наличие примесей и в первую очередь ионов щелочных металлов. К этому же выводу пришли де Кейзер и Сипр [187]. [c.100]

Чтобы кварц превратить в тридимит, в общем недостаточно нагреть его выше 870°. Для этого перехода скорость превращения чрезвычайно мала даже при высоких температурах. Иначе дело обстоит, если применить соответствуюшцй растворитель, так называемый минерализатор, например расплавленный вольфрамат натрия. При нагревании с ним можно получить тридимит в виде небольших кристаллических пластинок, которые по форме соответствуют гексагональной системе. При охлаждении тридимит снова превращается в устойчивый ниже 870° кварц только в том случае, если присутствует соответствующий растворитель. Однако и в присутствии растворителя превращение в кварц идет очень медленно. Так, при условии соприкосновения тридимита с расплавленным воль-фраматом натрия при 825° оно протекает в течение примерно трех суток. Если гексагональный тридимит охлаждается в отсутствие минерализатора или же в его. присутствии, но очень быстро (для предупреждения превращения в кварц), то ниже 117° он превращается в ромбическую модификацию. Это превращение не отражается на внешней форме кристаллов. Ромбическую модификацию, являющуюся оптически двуосной (в отличие от оптически одноосной модификации, устойчивой при более высокой температуре), называют а-тридимитом. Она устойчива ниже 117° по сравнению с р-тридимитом, но неустойчива или метастабильна по сравнению с кварцем, а- и р-Тридимит также являются энантиотропными модификациями. Встречающиеся в природе ромбические кристаллы а-тридимита возникли, как это можно установить на орновании их строения, из гексагонального р-тридимита. При нагревании выше 117° они опять переходят в р-тридимит. [c.530]

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]

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]

Ребюффа, также наблюдал, что малые добавки фосфорной кислоты способствуют превращению кварца в тридимит. Учитывая действие высокого давления на превращения, можно с очевидностью предполагать, что в при-, роде кварц может кристаллизоваться из магмы в виде устойчивой фазы при температурах значительно выше 870°С. Ларсен вычислил, что под действием давления, равного ЮОО кг/см , превращение произойдет ори 970°С. [c.412]

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]

Кристаллизация кварцевого стекла может служить типичным примером применения ступенчатого правила Оствальда . Выще 1200°С в кремнеземном стекле образуются центры кристаллизации кристобалита, хотя при этой температуре устойчивым может быть только тридимит. Во всяком случае кристаллизация тридимита не наблюдается в течение конечных (измеримых) периодов времени. При температуре 850°С и в присутствии минерализаторов тридимит, но не а-кварц, кристаллизуется как устойчивый продукт кристаллизации кварцевого стекла. Свойства аморфно1го кремнезема подобны свойствам кремнеземного стекла (например, свойства кремнезема, образовавшегося при, дегидратации и прокаливании силикагеля). Если аморфную кремнекислоту нагреть до Ii300° , в ней довольно скоро образуются центры кристобалита, которые можно обнаружить рентгенографически . [c.415]

Оказалось, что иенское стекло, идущее на изготовление трубок для прокаливания, и даже стекло пирекс и другие марки менее стойки в гидротермальных условиях, чем свинцово-силикатные стекла первой серии опытов. В некоторых случаях среди кристаллических фаз образовывалось соединение НагО-ЗСаО-бЗЮг. Стекло пирекс очень устойчивое в обычных условиях, полностью разлагается в гидротермальных вследствие легкого выщелачивания из него трехокиси бора. В остатке были обнаружены кварц, тридимит и некоторые неопределенные кристаллические фазы. [c.901]

Кварц устойчив, лишь при температурах не свыше 870 . кристобаллит— в пределах от 870° до 1470 , тридимит —от 1470° и до начала плавления кремнезема. При затвердевании кремнезем кристаллизуется в той форме, которая устойчива при данной температуре. Например, при крисгаллшации из лавы при 1200° кремяезем выделяется в форме кржтобаллита. Когда лава остынет, кристобаллит перестанет быть устойчивой формой и должен был бы превратиться, в кварц. Но подобные превращения кремнезема также затруднены, как взаимопревращения графита и алмаза, и, если нет й наличии некоторых дополнительных условий, они не происходят. Поэтому для геологов такие минералы, как кристобаллит и тридимит, являются своеобразными термометрами, указывающими температуру образования включающей их горной породы. [c.418]

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]

Совершенство кристаллов, выращенных в гидротермальных условиях, подробно не изучалось, но можно привести некоторые имеющие общее значение результаты, полученные при выращивании кварца. Во-первых, гидротермальное выращивание — идеальный метод получения низкотемпературных полиморфных модификаций. Если при высокой температуре устойчива нежелательная полиморфная модификация, то иногда можно, получив ее одной из общепринятых методик выращивания (из расплава, из газовой фазы, из раствора в расплаве и т. д.), прийти затем к нужной фазе путем рекристаллизации в твердом состоянии. Но, как мы видели в гл. 4, превращение в твердом состоянии часто приводит к образованию политипных модификаций, дефектов упаковки, малоугловых границ зерен и к росту поликристаллов. При гидротермальном методе эти проблемы отпадают, поскольку непосредственно кристаллизуется нужная фаза. Так, для а-кварца это наиболее совершенный метод получения. Однако рост должен происходить при температуре ниже 573 °С, температуры перехода а-кварца в р-кварц. При выращивании в области более высоких температур получают другие модификации, такие, как крнстобалит и тридимит. [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология