Кристаллическое строение и полиморфное превращение

В конце 40-х годов В. И. Даниловым и А. Ф. Скрышевским начаты систематические исследования структуры молекулярных жидкостей, бинарных металлических расплавов и водных растворов электролитов, применяя метод интегрального анализа кривых интенсивности. На основании проведенных исследований В. И. Данилов сделал широкие научные обобщения, высказал ряд фундаментальных идей о природе ближней упорядоченности в жидкостях, установил закономерности процесса кристаллизации и влияния на него различных факторов. Наряду с рентгенографией широко применяются метод электронографии для исследования строения молекул газов, кристаллической и аморфной структуры тонких пленок, кинетики их кристаллизации и полиморфных превращений. Советскими учеными 3. Г. Пинскером, Б. К. Вайнштейном, Л. И. Татариновой, В. П. Спиридоновым, [c.5]

Значительным событием в советской науке о силикатах был выпуск П. П. Будниковым и А. М. Гинстлингом монографии Реакции в смесях твердых веществ (1961). В этом труде освещены на новейшем уровне вопросы теории, методы получения, области развития и использования реакций в смесях твердых веществ, составляющих основу изготовления многих технически важных материалов. Наряду с описанием строения и физикохимических свойств кристаллических тел, а также поведения их при нагревании (процессы диффузии, спекания, рекристаллизации, возгонки и полиморфных превращений) в этом труде рассмотрены механизм, термодинамика, принципы классификации, кинетика и методы регулирования скорости химических реакций в твердых телах. Книга имеет важное значение при решении многих актуальных вопросов, например в области огнеупоров, керамики, цементов, полупроводников, диэлектриков, стекол, строительных материалов и др. [c.5]

В первой части (гл. 1—11) освещены известные, классические представления о строении кристаллов и. их свойствах. Изложены основные положения о симметрии кристаллов и о типах кристаллических решеток. Далее автор переходит к описанию термических и калорических свойств кристаллов и квантовомеханическому расчету теплоемкости кристаллов по Эйнштейну и Дебаю. В книге подробно развит термодинамический метод анализа важнейших свойств кристаллов, в особенности, для определения условий фазовых равновесий и полиморфных превращений. Последовательная термодинамическая трактовка проходит через все разделы книги и составляет в известном смысле ее логический стержень. Наряду с термодинамическими расчетами в ряде случаев используются методы, основанные на приближенной оценке межатомных взаимодействий. В этих главах сообщаются также элементарные сведения о кинетических закономерностях важнейших процессов, происходящих в кристаллах, в том числе—о процессах диффузии. Наконец, дается представление о реальной структуре кристаллов и о видах структурных дефектов. [c.11]

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]

КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПОЛИМОРФНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ [c.16]

Полиморфные превращения кремнезема. В силикатах кремнезем — наиболее распространенное соединение. В зависимости от температуры кремнезем может находиться в различных кристаллических разновидностях, отличающихся друг от друга строением и плотностью. Это имеет чрезвычайно важное значение при технологической обработке изделий, содержащих кремнезем. Диаграмма полиморфных превращений кремнезема была построена Феннером, а затем дополнена и исправлена рядом исследователей. [c.256]

Одно и то же химическое соединение может существовать в двух или более кристаллических структурах (модификациях), т. е. отличаться по внутреннему строению и, следовательно по своим физико-химическим свойствам. Такое явление носит название полиморфизма, а переход из одной кристаллической модификации в другую — полиморфного превращения. Например, сульфид цинка, [c.180]

Связь каталитической способности с псевдоморфными превращениями твердого вещества понятна из следующего. Если окись железа действительно участвует в реакции окисления водорода или других веществ, т. е., как можно предполагать, претерпевает в разных точках вещества одновременно восстановление и окисление, то каталитической активностью может обладать только то ее полиморфное видоизменение, которое ни под действием водорода, ни под действием кислорода но изменяет своего кристаллического строения. Ведь любые изменения кристаллической [c.582]

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА металлов — термическая обр-ка, совмещенная с деформационным воздействием на металл. Включает нагрев, пластическое деформирование и охлаждение металла, совмещенные в единой технологической схеме. В результате Т. о. окончательная структура металла, а следовательно, и его св-ва фор.ми-руются в условиях повышенной плотности и оптимального распределепия несовершенств кристаллического строения, обусловленных сочетанием деформирования и фазовых превра-щенпй. Энергия, затрачиваемая па деформирование, всегда больше энергии, выделяемой, папр., в виде тепла в процессе деформирования, вследствие чего нри фиксировании деформированного состояния в условиях Т. о. металл обладает повышенной энергией, сосредоточенной в избыточных песовершеиствах (вакансиях, дислокациях), а высокоэнергетическое состояние определяет и его высокие мех. св-ва. Кинетика и механизм фазовых (структурных) превращений в процессе Т. о. зависят от характера и плотности несовершенств кристаллического строения эти превращения, в свою очередь, влияют на количество и распределение несовершенств. Прп полиморфных превращениях (с.м. Полиморфизм) разность [c.542]

Решающее влияние на технологические процессы добычи, транспорта и переработки нефтяных дисперсных систем оказывают фазовые превращения, происходящие в различных реальных внешних условиях, Полиэкстремальные зависимости физико-химических свойств от внешних условий проявляются вследствие аналогичного изменения межмолекулярных взаимодействий между основными структурообразующими компонентами системы. Основной вклад в свойства углеводородных дисперсий вносят фазовые и полиморфные превращения высокомолекулярных соединений. Выявление и регулирование указанных превращений явл51ется важной прикладной задачей нефтяной отрасли. Особый интерес представляет изучение фазовых и полиморфных превращений в нефтяных дисперсных системах в присугствии поверхностно-активных веществ. Последние широко употребляются для регулирования процессов структурообразования в нефтяных дисперсных системах. В настоящее время проводятся интенсивные исследования влияния природы, концентрации и кристаллического строения дисперсной фазы на изменение межмолеку. ярного и контактного взаимодействия между элементами нефтяных дисперсных систем, взаимосвязи параметров фазовых и полиморфных переходов в этих системах, протекающих при изменении внешних условий их существования и различных воздействиях, с изменением физических и структурно-механических свойств рассматриваемых систем. [c.138]

Связь каталитической способности с псевдоморфными превращениями твердого вещества понятна. Действительно, если окись железа участвует в реакции окисления водорода или других веществ, т. е., как можно предполагать, претерпевает в разных точках вещества одновременно восстановление и окисление, то каталитической активностью может обладать только то ее полиморфное видоизменение, которое ни под действием водорода, ни под действием к.рслорода не изменяет своего кристаллического строения. Ведь любые изменения кристаллической структуры, очевидно, должны (с любой точки зрения) привести к потере активности. Магнитная окись железа как раз является таким полиморфным видоизменением окиси железа, которое позволяет осуществлять переходы через множество промежуточных состояний без изменения типа кристаллического строения [c.70]

Глинистые минералы (каолинит, галлуазит, монтмориллонит) при нагревании в интервале температур от 323 до 373 К теряют всю механически примешанную влагу, а от 373 до 573 К — адсорбционную. В этом же интервале температур частично разрушаются и кристаллы водных алюмосиликатов вследствие выделения из их кристаллических решеток некоторого количества кристаллизационной воды. Основная же часть воды выделяется из кристаллических решеток глинистых минералов в интервале температур от 673 до 873 К, удаление оставшихся 2—3% связанной воды наблюдается лишь при 1173—1273 К- Удаление первых молекул воды из кристаллической решетки глинистого минерала сопровождается ее расширением, в связи с чем уже при 673—723 К глинистые минералы активизируются и приобретают способность активно взаимодействовать с окружающей средой. Потеряв всю воду, глинистые минералы претерпевают с повышением температуры и дальнейшие изменения в строении кристаллической решетки. Оставшийся безводным твердый остаток состава AlaOs-zzSiOi распадается в конечном итоге полностью или частично до окислов, каждый из которых при повышении температуры претерпевает собственные полиморфные превращения. [c.174]

В работе систематизированы важнейшие данные по кристаллическому строению, полиморфизму и изоморфным отношениям широкого круга структурных аналогов кремнезема двуокиси германия, фосфатов, арсенатов и ряда других соединений. Выявлено закономерное изменение основных физико-химических свойств в рассматриваемых рядах однотипных веществ. На примере изоэлектронной пары модельных веществ (ЗЮг и А1РО4) демонстрируется проявление глубокой аналогии в изменении их важнейших свойств плотности, рефракции, энтальпий образования, постоянных решетки, последовательности полиморфных превращений кристаллических фаз и т. д. Предлагается развернутая кристаллохимическая систематика аналогов кремнезема с делением полиморфов на группы с четверной и шестерной координацией атомов в кристаллических фазах. Намечаются перспективы дальнейшего сравнительного физико-химического исследования структурно-стехиометрических аналогов кремнезема. Лит. — 51, ил. — 5, табл. — 6. [c.293]

Установлено, что сплав состава Н Таг, отожженный при 800° С, имеет двухфазное строение [2, 4, 7]. Высказано предположение, что при температурах выше полиморфного превращения гафния эти металлы образуют непрерывный ряд твердых растворов. Позже это предположение было подтверждено Оденом и сотрудниками [138], построивших диаграмму состояния гафний — тантал (рис. 69). Тантал неограниченно растворяется в р-гафнии, имеющем аналогичную с ним кристаллическую структуру и малые различия в величинах электроотрицательностей и атомных радиусов. Диаграммы состояния систем гафний — тантал и гафний — ниобий подобны. [c.348]

Некотирым полукристаллическим полимерным материалам свойственны полиморфные превращения, наиболее подробно исследованные для фторопласта На рис. 1.7 приведена фазовая диаграмма фторопласта-4. Как видно из диаграммы, фторопласт может находиться в трех различных фазовых состояниях, которые отличаются плотностью и строением кристаллической фазы. Наименее плотной и наиболее сжимаемой является фаза /, затем —фазы II и III. Тройная точка на фазовой диаграмме имеет координаты 66 °С и 5000 KZ j M . Линии равновесия фаз I—III и II—III можно считать прямыми с тангенсами угла наклона dT/dp, равными соответственно 0,042 и —0,0314 град (кгс см ). Прямолинейная часть фазовой границы I—II имеет тангенс угла наклона 0,0108 °С/(/сгс/сл1 ). Вдоль фазовой границы I—II скачок плотности не зависит от температуры, а вдоль границ //—III и I—III уменьшается с температурой. Средний [c.14]

Фазовые превращения в консистентных смазках. Консистентные смазки могут находиться в различных коллоидных состояниях— от гетерогенных дисперсий кристаллических мыл при более низких температурах до гомогенных изотропных расплавов при соответствующих высоких температурах. При промежуточных температурах мыльные консистентные смазки могут переходить в различные модификации, обусловленные изменением кристаллического состояния мыла и переходом его из твердокристаллических в жидкокристаллические формы. Однако коллоидное состояние загущенной мылом консистентной смазки, соответствующее определенному интервалу температур, зависит не только от полиморфных превращений мыл, но и от формы и размеров дисперсных частиц мыла, условий взаимодействия между частицами, степени растворимости данного мыла в данной жидкой среде, содержания воды в виде самостоятельной фазы, присутствия различных поверхностно-активных веществ. Последние могут к тому же непосредственно влиять на фазовое состояние диспергированных в смазках мыл, изменяя их кристаллическое строение и температуру фазовых переходов. Поэтому температуры фазовых переходов мыл, диспергированных в консистентных смазках, и переходы их дисперсий в новое коллоидное состояние не могут быть просто предсказаны на основании уже известных температур фазовых превращений сухих мыл, а свойства консистентных смазок в различных коллоидных состояниях не могут быть объяснены только особенностями кристаллического строения и свойствами мыл в соответствующих мезаморфных фазах. [c.56]

Кристаллическая сера, состоящая из молекул Зе, может существовать в виде двух модификаций — ромбической и моноклинной, теплота перехода между которыми составляет лишь 2,9 кДж/моль. Небольшие энергетические затраты проявляются и в низких значениях точек перехода. Для серы превращение 5ро б 8 онокл происходит при Т = 95,6° С (при нормальном давлении). В то же время полиморфное превращение атомных кристаллов можно осуществить лишь в результате больших энергетических затрат на разрыв химических связей, что необходимо для перестройки структуры вещества. Так, графит, имеющий слоистое строение, в котором атомы углерода в слое имеют к. ч.=3, может быть превращен в алмаз, в котором к. ч. = 4, при температурах не ниже 1500° С и высоких давлениях. Однако для достижения более плотной структуры алмаза требуется понижение температуры следовательно, нагрев, необходимый для перестройки атомных связей, должен быть компенсирован еще большим повышением давления вплоть до давления порядка 10 . атм. [c.133]

В монография излагается сущность периодической системы Менделеева с позиций современных научных представлений. Утверждается, что инертные газы в соответствии со строением их электронных оболочек и способностью к образованию химических соединений следует относить к элементам VIII группы. Обосновывается принадлежность лантаноидов и актиноидов ко II—VIH группам и подчеркивается, что вынесение их под таблицу не отвечает данным атомной физики и химии, нарушая целостность периодической системы. Обосновывается необходимость тонких смещений элементов-аналогов в периодической системе из вертикальных ря/ ов с целью отражения различий строения их внутренних электронных оболочек и физико-химических свойств. Вводится представление об обменных орбитальных связях, возникающих при перекрывании внешних заполненных оболочек ионов. На этой основе объясняется происхождение кристаллических структур металлов, их полиморфных модификаций, а также структур важнейших тугоплавких соединений. С тех же позиций рассматриваются структуры жидких металлов и влияние высоких давлений на фазовые превращения элементов. [c.4]