Изоморфные смеси

Д. И. Менделеев систематически занимался изучением растворов и изоморфных смесей. Создал (1865— 1887) гидратную теорию растворов. [c.31]

ИЗОМОРФНЫЕ СМЕСИ. СИСТЕМЫ С ОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ [c.234]

Открытие изоморфизма способствовало развитию исследований по изучению зависимости кристаллической формы от химического состава, а также имело большое значение для систематики химических элементов и для установления атомных весов. Со времени открытия изоморфизма был накоплен большой опытный материал и установлено много случаев образования изоморфных смесей как на искусственных кристаллах, так и на природных минералах. Количество изоморфно примешанного вещества в минерале часто оказывается настолько значительным, что приходится учитывать это при написании его химической формулы. Например, формула оливина записывается так (Mg, Ре)2 8104 (здесь часть ионов магния изоморфно замещена ионами железа) вольфрамита — (Ре, Мп)Ш04 (замещение железа марганцем) и т. д. В химической формуле изоморфной смеси на первом месте пишется химический знак того элемента, количество которого больше. [c.55]

Сходство Ыа с более тяжелыми его аналогами приводит к значительной взаимной растворимости компонентов диаграмма плавкости для системы Ма—КЬ имеет вид рис. 66. Еще больше сходство К, КЬ иСз, поэтому они образуют изоморфные смеси, т. е. их диаграммы имеют вид типа рис. 72. Такой же вид имеет диаграмма для Си и Ай, а для Ag и Аи (сказывается лантаноидное сжатие) она приобретает простейший облик (см. рис. 70). [c.225]

Диаграмма плавкости изоморфной смеси приведена на рис. 107. На ней указаны фазовые составы, обозначенные соответствующими площадями Здесь все процессы охлаждения смесей по существу одинаковы, поэтому рассмотрим только одип из них. [c.234]

Если два вещества смешать друг с другом в определенных пропорциях и смесь нагреть до высокой температуры, то в подавляющем большинстве случаев образуется совершенно однородная жидкость, представляющая собой раствор одного компонента в другом. Некоторые системы дадут два жидких слоя взаимно насыщенных растворов, и только немногие будут совершенно нерастворимы друг в друге ни при каких условиях. Это относится к таким веществам, которые не разлагаются до температуры плавления. Если такой раствор или сплав охладить, то при некоторой температуре он начинает кристаллизоваться, так как растворимость веществ с понижением температуры, как правило, уменьшается. Природа и количество выпадающего вещества обусловливается природой и количественными соотношениями компонентов в растворе. Как и при всякой кристаллизации, здесь будет выделяться теплота кристаллизации, которая влияет на скорость охлаждения сплава. В некоторых случаях охлаждение может полностью прекратиться и температура смеси в течение некоторого времени будет оставаться постоянной. Таким образом, охлаждая определенный раствор, достигают неравномерного падения температуры в зависимости от происходящих в сплаве процессов. Если наносить на оси ординат температуру, а на оси абсцисс — время, то будут получаться кривые, иллюстрирующие процесс охлаждения. Вид этих кривых будет в высокой степени характерен как для чистых веществ, так и для их смесей различных концентраций. В процессе кристаллизации в зависимости от состава смеси могут выпадать твердые чистые компоненты, или твердые растворы. Кривые, выражающие зависимость температуры кристаллизации и плавления от состава данной системы, называются диаграммами плавкости. Эти диаграммы подразделяются на три типа в зависимости от того, какая фаза выделяется из раствора. К первому типу относятся системы, при кристаллизации которых из жидких растворов выделяются чистые твердые компоненты, так называемые неизоморфные смеси. Второй тип представляют системы, при кристаллизации которых из жидких растворов выделяются твердые растворы с неограниченной областью взаимной растворимости, так называемые изоморфные смеси. Третий тип системы, при кристаллизации которых из жидких растворов выделяются твердые растворы, характеризуются определенными областями взаимной растворимости. [c.227]

Ванадий, ниобий, тантал распространены в природе исключительно в виде соединений. Содержание их в земной коре V 1,5 10" масс. %, ЫЬ 2,4 10" масс. % и Та 2,1 10" масс. %. Минералы с большим содержанием этих элементов встречаются сравнительно редко Важным промышленным сырьем для получения ванадия являются тита-номагнетитоБые железные руды (содержание ванадия в них до 1%) и осадочные железные руды (V до 0,1 %). Ниобий и тантал почти всегда встречаются вместе. Наиболее важные их минералы — колумбит и танталит — представляют собой изоморфные смеси ниобатов и танта-латов железа и марганца (РеМп)(ТаОд)2 и (РеМп)(ЫЬОз)г. [c.136]

Изоморфные смеси образуются веществами со сходным строением кристаллических решеток. Поэтому оба вещества при любом соотношении между ними кристаллизуются совместно, т. е. образуют твердый раствор. [c.234]

Данные вещества, в принципе, отличаются по своей природе от тех аддуктов слоистой структуры, которые мы рассматривали в предыдущей главе. Они также состоят из слоев разных веществ, однако связанных друг с другом не ван-дср-ваальсовскими, а межатомными связями. Обратим внимание на то, что это уже не твердые растворы — изоморфные смеси, хотя они и построены из изоморфных веществ, а новые твердые атомные соединения со своими характерными свойствами, которые присущи всему данному соединению, а не отдельным его слоям. Это относится, например, к электрофизическим свойствам, которые зависят и от состава и от взаимного расположения контактирующих слоев. [c.46]

Образование твердых растворов и изоморфных смесей. Явления изоморфизма давно известны и являются важной характеристикой многих элементов и их соединений. Изоморфизм способствует выделению с.мешан-ных кристаллов, когда две различные по составу соли, наиример алюминиевые и железные квасцы, образуют общую кристаллическую решетку. Известно, что Д. И. Менделеев считал изоморфизм одной из важных характеристик элементов. Такие кристаллы образуют не только вещества, имеющие близкую ио строению кристаллическую решетку. В более широком смысле такие системы называют твердыми растворами. Хорошо известны твердые растворы разнообразных металлических сплавов, силикатов, соленых систем и т. д. В ряде случаев соосаждение также обусловлено образованием твердых растворов. [c.63]

При выборе режима кристаллизации нужно знать содержание в растворе примесей, их кристаллическую форму и вероятность образования изоморфных смесей между компонентами раствора. [c.572]

Однако возможны случаи образования изоморфных смесей и при несоблюдении равенства суммы валентностей. Например, в глинистых минералах, имеющих структуру монтмориллонита, обычен твердый раствор при взаимообмене между M.g +, А1 + и Ре2+. Недостаточность заряда, возникающая при замещении трехвалентных ионов А1 + двухвалентными ионами Mg + и Ре +, компенсируется за счет способных к обмену ионов, абсорбированных на поверхности мелких частиц глины. [c.171]

Неограниченной взаимной растворимостью в твердом состоянии обладают вещества, имеющие одинаковый тип и близкие параметры кристаллической р етки. Это изоморфные смеси. Примером может служить система медь — никель или золото — серебро. [c.159]

При кристаллизации изоморфных смесей образуется лишь одна кристаллическая фаза, состоящая из смешанных кристаллов, содержащих оба компонента. Это твердый раствор замещения, в котором частицы одного компонента замещают в узлах кристаллической решетки частицы другого компонента. Температура начала кристаллизации зависит от состава жидкого расплава. Состав выпадающих кристаллов не совпадает с составом равновесной с ними жидкости. [c.159]

Сз, поэтому они образуют изоморфные смеси, т. е. их диаграммы имеют вид как на рис. 2.36, //. Такой же вид имеет диаграмма для Си и А(, а для Ак и Аи (сказывается лантаноидное сжатие) она приобретает простейшую форму (см. рис. 2.3 ). [c.314]

Изоморфные смеси образуются веществами со сходным строением кристаллических решеток. Поэтому оба вещества при любом соотношении кристаллизуются совместно и образуют твердый раствор. Диаграмма плавкости изоморфной смеси приведена на рис. 101. На ней указаны фазовые составы, обозначенные соответствующими площадями. Все процессы охлаждения смесей по существу одинаковы. Рассмотрим один из них. При охлаждении [c.233]

Для изоморфных смесей диаграмма состояния имеет вид, изображенный на рис. 44. Кривая В М А называется кривой ликвидуса. Точка на этой кривой соответствует началу к р и с т а л л и з а-ц и и. Выше кривой ликвидуса при любых температурах и концентрациях система будет находиться в жидком состоянии (расплав компонентов А и В). Кривая В ЫА называется кривой солидуса. Точки на этой кривой соответствуют концу кристаллизации. Ниже ее система существует только в виде одной твердой фазы (Ф = 1), и эта фаза представляет собой непрерывный ряд твердых растворов компонентов А и В. [c.169]

При образовании смешанных кристаллов наблюдается не только изоморфное замещение отдельных ионов (атомов), но и целых групп ионов (атомов). Так, в подгруппе плагиоклазов при образовании изоморфных смесей взаимно замещаются альбитовая (А151з08) и анортитовая (А1251208) группы при одновременном замещении натрия кальцием. Однако обычно замещаются только близкие по размерам строительные единицы силиката. [c.55]

На явление изоморфизма оказывает большое влияние поляризация ионов. При образовании смешанных кристаллов поляризационные свойства должны быть близкими. Если поляризация ионов различна, то даже при равенстве их радиусов нельзя получить изоморфных смесей. Например, радиус натрия Na" " (0,98 А) почти равен радиусу иона меди Си+ (1,036 А), однако вследствие больших различий в поляризуемости эти ионы не образуют изоморфных смесей. Таким образом, изоморфизм у химически аналогичных веществ возможен только в том случае, если размеры замещающих друг друга частиц и степень их поляризуемости сравнительно близки и не выходят за некоторые пределы. Большой вклад в изучение этого явления внесли советские ученые В. И. Вернадский, [c.56]

Сюда относятся так называемые изоморфные смеси, которые, по предложению Вант-Гоффа, были названы твердыми растворами. [c.156]

Действительно, в 1925 г. Гримм установил, что для образования изоморфных смесей должны быть выполнены следующие три правила [c.156]

Изоморфные смеси образуются при стягивании атомов и ионов в кристаллическую решетку. Причем атомы и ионы одного вещества становятся в узлы кристаллической решетки другого. Но можно наблюдать образование твердых растворов и путем диффузии одного твердого вещества в другое. Так, при 251 С золото диффундирует в свинец (температура плавления золота 1063 , свинца 327,4° С). При высокой температуре углерод диффундирует в железо, образуя твердый раствор. В этих случаях атомы или ионы второго вещества внедряются в промежутки между элементами кристаллической решетки, отчасти деформируя ее (твердые растворы внедрения). [c.157]

На изоморфизм большое влияние оказывает также способность ионов к поляризации. При изоморфных замещениях поляризационные свойства взаимозамещаемых ионов должны быть близкими. Если же это условие не выполнено, то даже при равенстве ионных радиусов получить изоморфные смеси не удается. [c.35]

Задание. Подумайте над тем, какова должна быть кривая охлаждения изоморфной смеси произвольного состава. Учтите, что при кристаллизации не может быть раздельного выпадЁния кристаллов отдельных компонентов. Каждый выпадающий кристалл содержит оба компонента. Учтите, что температурная остановка при охлаждении смеси, а следовательно, и горизонтальная площадка иа кривой охлаждения могут быть лишь при нулевой вариантности системы. Нарисуйте кривую охлаждения и диаграмму плавкости системы изоморфных веществ. Отметьте на диаграмме кривые ликвидуса и солидуса, а также области различного фазового состояния системы. [c.159]

Диаг ммы состояния систем, состоящих из веществ, образующих твердые растворы. Вещества, молекулы (атомы) которых обладают близкими размерами и близкой поляризуемостью, и имеющие сходную кристаллическую структуру, кристаллизуются из раствора совместно, образуя непрерывные твердые растворы (изоморфные смеси) - твердую фазу переменного состава. Примерами подобного рода систем служат смеси Мо - W, КВг - KI, K]S04 - К2СЮ4. Они имеют диаграммы состояния, аналогичные диаграмме состояния системы Kg - Au, показанной на рис. 2.35. [c.311]

Митчерлих (1818 г.) обратил внимание на то, что изоморфные смеси в каких угодно отношениях образуются веществами, сходными по своему химическому составу, например, ZnS04 7Н,0 и M.gSO 7Н.2О, соли мышьяковой (H3ASO4) и фосфорной (Н3РО4) кислот и т. д. [c.156]

Вследствие изоморфизма кристаллов сульфат бария, осаждающийся из раствора с примесью перманганата калия, окрашен в розовый или красный цвет при промывании не обесцвечивается, так как частицы КМпО, равномерно распределены во всей массе кристаллов ВаЗО . Изоморфное соосаждение позволяет иногда стабилизировать сами по себе малоустойчивые соединения. Можно, например, получить ЬаЗО в составе изоморфной смеси со ЗгЗО , действуя амальгамой металлического стронция на концентрированный раствор Ьа2(В04)а-При этом образуются изоморфные кристаллы, содержащие сульфаты стронция и лантана (II). [c.79]

ИЗОМОРФИЗМ, способность сходных по составу в-в образовывать смешанные кристаллы (изоморфные смеси), представляющие собой твердые р-ры замещения. В кристаллич. структурах изоморфных смесей близкие по размеру атомы, ионы или атомные группировки статистически замещают друг друга. Если два в-ва дают изоморфные смеа/ со всевозможными концентрациями (непрерывный ряд р-ров), И. наэ. совершенным. В противном случае говорет о несовершенном (ограниченном) И. Как правило, необ ди-мое условие совершенного И. (в отличие от ограниченного) — изоструктурность смешивающихся в-в. Пример совершенного И,- кристаллы квасцов KA1(S04)2-12НзО, где Ионы К+ м. б. частично или полностью замещены ионами/Rb+ или [c.210]

ИЗОМОРФИЗМ (от изо... и греч. morphi - форма, вид), способность атомов, ионов или молекул замещать друг друга в кристаллич. структурах. В результате И. образуются твердые р-ры замещения. В-ва, к-рым присущ И., наз. изоморфными. Изоморфные в-ва могут кристаллизоваться совместно, давая смешанные кристаллы - изоморфные смеси. Эти смеси образуются лишь тогда, когда замещающие друг друга частицьг (атомы, ионы, молекулы) близки по своим эффективным размерам. Согласно правилу Гольдшмидта, образование изоморфных смесей с широким диапазоном концентраций возможно при тождестве знака заряда и близкой поляризуемости замещающих друг друга атомов (или ионов), если их ионные радиусы различаются не более чем на 15%. [c.189]

Практикум по физической химии изд3 (1964) -- [ c.187 ]

Основы химии Том 2 (1906) -- [ c.71 , c.376 ]

Очерки кристаллохимии (1974) -- [ c.250 ]

Практикум по физической химии (1950) -- [ c.124 ]

Количественный анализ (0) -- [ c.72 ]

Практикум по физической химии Изд 5 (1986) -- [ c.176 , c.181 ]

Практикум по физической химии Изд 3 (1964) -- [ c.187 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология