Иониты свойства в зависимости от кристаллической структуры

Магнитные свойства ферритов в значительной степени определяются распределением ионов по подрешеткам кристаллической структуры. Температурная зависимость распределения ионов магния и железа по тетра- и октаэдрическим пустотам феррита магния изучалась в ряде работ [1 —10]. Однако многие стороны этой проблемы изучены недостаточно. [c.73]

Физические и химические свойства. Кремниевая кислота относится к слабым кислотам в ионно-молекулярной форме почти не встречается, а степень полимеризации ее в коллоидных растворах связана с концентрацией последних и с pH (кислая среда способствует полимеризации) и увеличивается по мере старения раствора. Кристаллическая структура силикатов разнообразна в зависимости от расположения кремнекислородных тетраэдров (5104) в скелете минералов они могут быть подразделены на несколько основных типов отдельные тетраэдры, кольца, бесконечные цепочки, бесконечные слои и т. д. Как и на поверхности 5102, при гидратации на поверхности излома силикатов образуются силанольные группы. За исключением простых силикатов щелочных металлов, все силикаты и алюмосиликаты практически нерастворимы в воде, хотя и отдают в раствор определимые количества кремниевой кислоты и ионов металлов бесцветны более или менее тугоплавки. [c.377]

Физические свойства ионных кристаллов зависят от энергии кристаллической структуры, т. е. энергии, необходимой для удаления ионов одного моля кристаллического вещества на бесконечное расстояние. Энергия кристаллической структуры V — мера устойчивости структуры, она тем больше, чем меньше размеры ионов и больше их заряд. Эта зависимость выражается формулой Борна [c.172]

Понятие о координации катионов принимается в кристаллохимии как главнейший и руководящий принцип, лежащий в основе теории строения кристаллических силикатов и других ионных сот единений. Зависимость свойств кристаллических ионных соединений от их структуры обусловливается двумя важнейшими факторами [c.257]

Лишь в начале XX века были проведены классические исследования процессов ионного обмена, которые можно рассматривать как первые попытки применить ионный обмен в промышленных целях [185—187]. В этих исследованиях, посвященных проблеме умягчения воды и обработке сахарных сиропов, применялись природные и синтетические алюмосиликаты. Многочисленные исследования в начале XX века были сделаны также в области выявления сущности процессов обмена на глинах, почвах и других силикатах. Были проведены обширные исследования влияния коллоидной природы различных силикатов на ионный обмен на них [188, 193, 194, 248, 348, 360, 452, 532, 534, 586, 590—602, 605]. Однако только последующие исследования кристаллических структур слюд и глин и других ионитов позволили установить зависимость свойств ионитов от кристаллической структуры и внесли большую ясность в представления о ионообменных процессах [13, 40, 43, 84, 135, 140, 155, 158, 189, 191, 195, 200, 213, 238, 250, 251, 268, 269, 272, 281, 333, 343, 369, 385, 413, 414, 531]. [c.6]

Эти константы показывают, что в ряду рассматриваемых элементов, как и в других главных подгруппах, с увеличением порядкового, номера I энергия ионизации атомов уменьшается, радиусы атомов и ионов увеличиваются, металлические признаки химических элементов усиливаются. Наряду с этим зависимость свойств простых веществ (/ л, кип, плотность и др.) от 1 имеет более сложный характер. Это связано с тем, что при переходе от магния к кальцию и от стронция к барию происходит изменение структуры кристаллических решеток металлов Ве и Mg кристаллизуются по типу гексагональной решетки (плотнейшая упаковка), Са и 5г кубической гранецентрированной, а Ва— кубической объем но-центрированной. [c.262]

Г. Б. Бокий отметил, что затруднения, связанные с установлением периодических зависимостей свойств соединений от положения элемента в периодической системе, значительно уменьшаются, если сравнивать свойства кристаллических форм простых веществ, т. е. соединений элемента с самим собой . Действительно, все многообразие типов структур в этом случае удается свести к шести основным типам упаковки. Типичные металлы кристаллизуются в кубической центрированной, кубической (плотнейшей), гексагональной. Координационное число для кубической центрированной упаковки равно 8, а для гексагональной и плотнейшей кубической—12. Большое значение координационного числа обусловлено отсутствием направленности химической связи в кристаллах металлов и, соответственно, стремлением атомов (ионов) металла окружить себя максимальным числом соседей . Следующие три типа решеток менее четко определены — это молекулярные решетки, например решетки твердых кислорода и азота, решетки с координационным числом К=8—N и, наконец, все прочие структуры. [c.275]

Иногда дефектные кристаллы не содержат никаких примесей, но имеют искаженную структуру. В узлах кристаллической решетки может недоставать некоторых ионов или атомов. Изменяя условия выращивания кристаллов, удается получить значительное число таких дефектов. Кристаллы с подобными дефектами способны поглощать излучение с большой энергией (например, ультрафиолетовые лучи или электронные пучки), испуская при этом видимое излучение той или иной длины волны в зависимости от конкретного строения кристалла. Это явление называется флуоресценцией оно обнаруживается также и у дефектных кристаллов, содержащих примеси или избыток одного из компонентов. Указанное свойство дефектных кристаллов используется для изготовления люминесцентных ламп и экранов телевизионных трубок. [c.184]

Третье направление — установление зависимости свойств твердых фаз от их состава и структуры. Исследование корреляции между составом и строением твердых тел, с одной стороны, и их свойствами — с другой, осуществляется путем использования комплекса физических и химических методов определения газов в металлах. При этом, наряду с задачей определения валового содержания того или иного газообразующего элемента, возникает и задача их раздельного определения в разных формах нахождения. Химическая форма и место локализации в металле газовой примеси могут быть различны. Газ может находиться в кристаллической решетке металла в виде раствора внедрения или замещения (в атомном или ионном состоянии) может быть связан в химические соединения (гидриды, нитриды, оксиды и т.д.) как с основным элементом исследуемого материала, так и с различными случайными примесями или легирующими добавками может быть сорбирован на поверхностях металла (как наружных, так и внутренних) в виде атомов, молекул или химических соединений может быть зажат под большим давлением в пузырьковых дефектах внутри металла в состоянии молекулярного газа может находиться в составе случайных загрязнений поверхности металла, возникающих в результате небрежного их хранения (влага, тонкие пленки нефтепродуктов и пр.). Совокупность методов определения газов в металлах может быть представлена несколькими основными группами. [c.931]

Наше представление об изоморфизме сильно изменилось с тех пор, как при помощи рентгеновского анализа кристаллов стало возможным изучать внутреннюю структуру кристаллического вещества и определять тип кристаллической решетки и расстояния между атомами и ионами. В последнее время различные исследователи пытались найти зависимость между внутренней структурой кристаллического вещества, свойствами ионов и их способностью изоморфно замещать друг друга в кристаллической решетке. [c.30]

При плавлении кристаллического тела свойства его меняются скачкообразно, происходит фазовое превращение, внезапный переход от твердого состояния к жидкому, от дальнего порядка во взаимном расположении молекул (атомов, ионов) к ближнему порядку. Столь резкое изменение свойств при постоянной температуре объясняется одинаковостью энергетического состояния всех частиц в узлах кристаллической решетки. Кроме того, при изменении структуры в любой точке системы требуется одна и та же энергия, однозначно определяемая температурой. У аморфных и стеклоподобных тел нет такой равноценности в энергетическом состоянии частиц, следовательно, структурные изменения в тех или иных частях системы происходят при различных температурах без четкого фазового перехода. Внешне это проявляется в том, что на графической зависимости свойств этих тел от температуры обнаруживается вместо резкого перелома, характерного для кристалла, постепенный переход, охватывающий некоторый интервал температур. [c.306]

По мере изменения свойств воды с ростом температуры изменяются и характеристики воды как растворителя в отношении отдельных примесей и способности их образовывать растворы. Между растворимостью веществ в водяном паре и энергией их кристаллической решетки должна существовать функциональная зависимость, которая может быть найдена из допущения простой схемы взаимодействия между водой (водяным паром) и находящейся в контакте с ней твердой фазой вещества. При этом исключительно большой интерес для установления структуры паровых растворов представляют определение статистической величины координационного числа т различных веществ в паровых растворах и сравнение с таковыми в водных растворах. Координационное число в паровых растворах определяется как среднее число постоянно сменяющихся молекул (или ассоциатов) воды, составляющих ближайшее окружение растворенных частиц (молекул или ионов), взаимодействующее с последними. Тогда можно записать реакцию [c.125]

Когда происходит гелеобразование, разбавленный или более вязкий раствор полимера переходит в систему бесконечной вязкости, т. е. в гель. Гель может рассматриваться как высокоэластическое, каучукоподобное твердое тело. Раствор, образующий гель, не течет при переворачивании пробирки с ним. Гелеобразование фактически не является процессом фазового разделения и может иметь место и в гомогенных системах, содержащих полимер и растворитель. Многие полимеры, используемые как мембранные материалы, проявляют гелеобразующие свойства, например, ацетат целлюлозы, полифениленоксид, полиакрилонитрил, полиметилметакрилат, поливинилхлорид и поливиниловый спирт. Физическое гелеобразование может протекать по различным механизмам в зависимости от типа полимера и используемого растворителя или смеси растворитель/нерастворитель. Особенно в случае частично-кристаллических полимеров гелеобразование часто инициируется образованием микрокристаллитов. Эти микрокристаллиты, являющиеся малыми упорядоченными областями, фактически становятся зародышами процесса кристаллизации, но они не способны к дальнейшему росту. Однако если эти микрокристаллы могут связать вместе различные цепи полимера, то будет образовываться трехмерная сетка. Благодаря их кристаллической природе эти гели являются термотропными, т. е. при нагревании кристаллы плавятся и раствор может течь. При охлаждении раствор снова превращается в гель. В процессе гелеобразования часто формируются надмолекулярные структуры (например, спирали). Гелеобразование может также происходить по другому механизму, например при добавлении комплексообразующих ионов (Сг ) или с помощью водородных связей. [c.124]

Очевидно, осцилляции значений показателя преломления воды связаны с особенностями метода определения с использованием лазера, так как его луч периодически просматривает структуру воды, находяш,уюся в зоне действия ион-кристаллического ассоциата положительной или отрицательной полярности. Отсюда двузначная зависимость показателя преломления характеризует не только изменение свойств объемной воды, но и процессы ее расслаивания в поле сил ион-кристаллических ассоциатов, а разброс в значениях показателя преломления внутри кривых А и В указывает на изменение термодинамических параметров воды внутри расслаиваемых зон. [c.116]

Систематизируя кис.лородные соединения элементов по доминирующему типу химической связи, можно выделить три основных типа соединений с металлической, преимущественно ионной и ковалентной связью. К характеристическим соединениям относятся только оксиды, подчиняющиеся правилу формальной валентности. В характеристических оксидах доминирующим типом связи являет ся ионно-ковалентная, поэтому их можно подразделить на два типа с преимущественно ионной и преимущественно ковалентной связью. Последние, в свою очередь, по структурному признаку подразделяются на координационные и молекулярные (например, SiO . и СО2). Ионные оксиды всегда имеют координационную структуру. Ионно-ковалентное взаимодействие характерно и для анионоизбыточных кислородных соединений, однако они обладают особыми свойствами и обычно рассматриваются отдельно. Такую же специфическую группу составляют и металлоподобные оксиды. Принимая во внимание зависимость типа кристаллической структуры оксидов от характера химической связи, можно сделать вывод, что в немолекулярных структурах с ковалентной связью координационные числа не должны превышать 4, а в ионных кристаллических решетках реализуются более высокие координационные числа. Так, в кубической структуре Si02 (/i -кристобалит) к.ч (Si) 4, а к.ч. (О) 2 (рис. 130), в структуре Т1О2 (рутил) к.ч. (Ti) [c.266]

Ферриты щелочных металлов являются активной фазой желе-зоокисных катализаторов, используемых, например, в процессе дегидрирования олефиновых и алкилароматических соединений. В ряде работ [1, 2] изучали влияние щелочного промотора на процесс дегидрирования этилбензола на железоокисных катализаторах в присутствии водяного пара. Авторы показали, что скорость образования стирола, бензола и толуола, а также селективность действия катализаторов зависит от ионного радиуса щелочного промотора и его ионной силы. Ли [1] изучал влияние содержания калия на скорость образования стирола на оксидах железа, однако исследованные количества не превышали 9 %, что соответствует молярному отношению Ре К = 5,9. В то же время известно, что в зависимости от молярного отношения (м. о.) Ре Ме (где Ме — Ы, Na, К, КЬ, Се) возможно образование ферритов отличающихся стехиометрией и кристаллической структурой, в том числе при м. о. Ре Ме = 1. Каталитические свойства их подробно не исследованы, отсутствует взаимосвязь между каталитической активностью и структурой ферритов. [c.40]

Все эти соединения окрашены в зеленый цвет, и для них характерно изменение окраски в широких пределах при постоянном химическом составе. Свойство это характерно не только для твердых соединений, у которых изменение цвета может быть обусловлено дисперсностью и кристаллической структурой частиц, но и для растворов. Окраска растворов солей хрома может колебаться от зеленой до фиолетовой в зависимости ог температуры раствора, его концентрации, наличия избытка кислоты и т. д. На холоду растворы соединений хрома обычно окрашены в синефиолетовый цвет, а при нагревании — в зеленый. Согласно координационной теории такое различие окраски зависит от степени гидратации иона хрома фиолетовая окраска растворов обусловлена максимальной гидратацией [Сг бНгО] а зеленая — наличием ряда изомеров с различным числом кислотных радикалов в комплексе, например, [Сг 5НгО С1] , [Сг 4НгО СЬ] и т. д. [c.408]

Примеси могут оказывать значительное влияние на физические свойства соединений. Наиболее просто дело обстоит в том случае, когда атомы примеси имеют одинаковую валентность с замещаемыми атомами и образуют с одним из компонентов основного кристалла соединение той же формулы и кристаллической структуры, что и соединение, в которое примесь включается. В подобных случаях твердый раствор представляет собой нормальный смешанный кристалл, как, например, (Na, К)С1 (А1, Сг)гОз (Zn, d)S (Mg, Ni)0 (Zn, Mn)2Si04 и T. Д. При этом большинство физических свойств кристаллов монотонно меняется с составом. Например, плотность и параметры элементарных ячеек изменяются линейно между крайними значениями, соответствующими чистым компонентам. При рассмотрении оптических свойств, таких, как поглощение или люминесценция, следует различать общие эффекты, связанные с зонной структурой кристалла, и характеристические эффекты, типичные для отдельных ионов. В простейшем случае ширина запрещенной зоны и в соответствии с этим длина волны основного поглощения и люминесценции изменяются с составом также линейно. Примерами могут служить (Zn, d)S [11 (Hg, d)Te [2], Pb(S, Se, Те) [3]. В некоторых системах в зависимости от состава изменяется структура зоны проводимости или валентной зоны (или же обеих зон одновременно). Тогда наблюдаются линейные изменения основных оптических свойств внутри области, в которой сохраняется зонная структура каждого компонента системы, с более или менее резким перегибом в области составов, где уровни одной структуры становятся более стабильными, чем другой. Таким образом, например, изменяются зонные структуры в системах Ge, Si [41 В1г(Те, Se)a [5] Zn(S, Те) и Zn(Se, Те) [61. Однако изменения длин волн, обусловленных характеристическими оптическими эффектами, связанными с внутриионными переходами, при образовании смешанных кристаллов, как правило, незначительны или вообще не наблюдаются интенсивность же спектральных полос с одинаковой длиной волны изменяется с концентрацией линейно. [c.422]

Конечно, трудно оценить влияние обменных ионов на механические (деформационные) свойства коагуляционных структур глинистых минералов разного кристаллического строения, поскольку такое влияние сказывается не только на изменении молекулярной природы поверхности последних, но и на изоморфных замещениях внутри кристаллической решетки, на дезагрегации частиц дисперсной фазы и др. Это, естественно, усложняет рассмотрение зависимости между действием обменных ионов и процессами структурообразования в глинистых суспензиях. Обменные ионы практически не вызывают изхменений в кристаллической структуре глинистых минералов, поэтому при выяснении их роли в процессах образования коагуляционных структур нельзя подходить к этому вопросу односторонне, а необходимо также учитывать указанные выше факторы. [c.102]

Первое направление тесно связано с именем Гольдшмидта [ ]. Из данных рентгеновского анализа можно определить расстояние между ионами в решетке кристалла какого-либо химического элемента. Половина этого расстояния, по Браггу и Гольдшмидту, является радиусом сферы действия данного иона, причем радиус сферы действия почти не зависит от типа химического соединения, в виде которого находится данный элемент в кристалле. В кристаллической решетке каждый ион окружен определенным числом противоположно заряженных ионов. Это координационное число зависит от типа соединения и от соотношения радиусов сфер действия катионов и анионов. Гольдшмидт предполагает, что для устойчивости решетки гетерополярного соединения необходимо, чтобы данный ион соприкасался с максимальным числом противоположно заряженных ионов. Исходя из чисто геометрических соображений (наиболее полное заполнение пространства шарами), Гольдшмидт приходит к формулированию зависимости структуры кристаллической решетки от величины радиусов сфер действия катионов и анионов. Если, например, отношение радиуса сферы действия катиона к радиусу аниона лежит в пределах 0.15—0.22, то тогда в кристаллической решетке один катион будет окружен тремя анионами и вещество имеет определенную кристаллическую структуру. Если это отношение лежит в пределах 0.22—0.41, то вещество будет иметь уже другую структуру решетки, так как один катион будет соприкасаться уже с четырьмя анионами, и т. д. Таким образом, по Гольдшмидту, строение кристалла обусловливается отношением радиусов сфер действия ионов и типом химического соединения, причем в ионных решетках поляризационные свойства ионов почти не оказывают влияния. Наоборот, в решетках не ионных поляризационные свойства играют весьма важную роль среди других факторов, влияющих на структуру решетки. Если два вещества, химически аналогичные, имеют одинаковый тип решетки и не слишком отличаются расстоянием между ионами, то они могут изоморфно замещать друг друга. По Гольдшмидту же, одинаковый тип кристаллической решетки у обоих соединений будет только тогда, когда отношение радиусов сфер действия противоположно зарял-сенных ионов у обоих веществ будет лежать в пределах, характеризующих данный тип решетки. [c.30]

Исследованиями ученых многих стран установлено, что к соединениям переменного состава относятся не только оксиды, но н субоксиды, халькогениды, силициды, бориды, фосфиды, нитриды, многие другие еорганические вещества, а также органические высокомолекулярные соединения. Во всех случаях, когда сложное вещество имеет молекулярную структуру, оно представляет собой соединение постоянного состава с целочисленными стехиометриче-скими индексами. Некоторые ионные кристаллы и даже атомные кристаллы и металлы могут также подчиняться законам стехиометрии. Но в случае немолекулярных кристаллов, как отмечает Б. Ф. Ормонт, уже не молекула, а фаза т. е. коллектив из Л/о (числа Авогадро) атомов, определяет свойства кристаллической решетки . Он предлагает для подобных веществ расширить формулировку закона постоянства состава Если... в твердом агрегатном состоянии соединение не имеет молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов и вытекающего отсюда строения фазы и характера химической связи в ней состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза. Даже при одном и том же составе свойства могут сильно зависеть от условий образования . Б. Ф. Ормонт подчеркнул необходимость исследования зависимости условия образования—состав — строение — свойства,— направленного. на установление связи между условиями образования, химическим и фазовым составом системы, химическим составом и строением отдельных фаз и их свойствами. Нетрудно заметить, что добавление к обычной формуле, закона постоянства состава слов состав срединения зависит от условий его образования ,— лишает закон постоянства состава его смысла. В то же время указание на важность изучения в связи с проблемой стехиометрии не только состава, но и строения твердых веществ представляется очень существенным. [c.165]

Твердое тело можно рассматривать как совокупность большого числа атомов, молекул или ионов ( 10 моль" ), связанных друг с другом обычными силами межатомного взаимодействия (см. гл. 4). Свойства твердого тела являются коллективными свойсгвами всей совокупности составляюишх его частиц. Твердое тело является в некотором роде большой молекулой , и подходы к описанию его свойств принципиально не отличаются от рассмотренных )з предыдущих главах для молекул. Однако большое число атомов, образующих твердое тело, делает невозможным прямое перенесение на него методов количественного расчета электронных и пространственных характеристик молекул и требует учета упорядоченности структуры твердого тела. В данной главе проиллюстрируем основную схему описания электронного строения твердых тел на примере атомных и молекулярных кристаллов, включающих бесконечное число идентичных атомов или молекул, однородно упакованных в регулярные ряды и плоскости, заполняющие весь объем кристалла. В отличие от такого идеального кристалла реальные кристаллические тела содержат дефекты кристаллической решетки, нарушающие регулярность. Крайним случаем нарушения регулярности является совсем случайное, хаотическое расположение атомов или молекул в твердом теле, какое наблюдается в аморфных твердых телах, как и в жидкостях. В зависимости от степени регулярности расположения атомов или молекул в твердом теле используют и различные модели для описания их строения и свойств. [c.523]

Особенности слоистой структуры неорганических ионитов, хг рактер развития в них водородных связей, зависимость размер ячейки от температуры конденсации определенных групп, роль пс верхностных протонов в процессах сорбции, различие сорбционны свойств аморфных и кристаллических образцов, участие молеку, воды в обменных процессах, последовательность фазовых перехс дов при нагревании, взаимосвязь между размерами полостей, пс следовательностью их заполнения и степенью гидратации поглс щаемых ионов и другие типичные черты этих сорбентов и механиз ма их действия убедительно показаны на примере фосфатов uHf копия, титана и других кислых солей [57]. [c.118]

По вычислениям Бильца и Вейбке нельзя точно выразить молекулярную рефракцию и молекулярный объем как функции концентрации в ее широких пределах. Этот вопрос решал Kopдe 2 который, кроме того,, рассмотрел структуру стекла в зависимости от электростатических зарядов ионов и их размеров (см. также А. I, 17 и 95, сноску 4). Этот метод одинаково применим к кристаллическим и стеклообразным соединениям и их смесям, свойства которых представляют непрерывные функции концентрации. [c.223]

Электропроводность, скорость диффузии вещества в твердой фазе и другие свойства полупроводни1 ов зависят не толы о от температуры, но и от наличия тех или иных нарушений ( дефектов ) в периодической структуре кристаллической решетки окисла [22]. Большов значение при этом имеют дефекты, появление котэрых связано с наличием примесей чужеродных ионов в решетке. Поэтому одним из действенных способов изменения полупроводниковых и, следовательно, электрохимических свойств окислов является введение в них примесей. При современном состоянии теории полупроводников нельзя в полной мере объяснить и предсказать характер влияния примеси в полупроводнике на его свойства. Однако теория позволяет определять направление влияния той или иной примеси на электропроводность и скорость диффузии вещества в твердой фазе в зависимости от величины заряда катиона основного окисла и примеси, а также от природы проводимости окисла, т. е. природы основных носителей тока ионов, свободных электронов или положительных электронных дефектов [23]. Например, при введении в окисел с проводимостью и-типа примеси, имеющей заряд катиона, меньший заряда катиона основного окисла, следует ожидать уменьшения электропроводности и увеличения скорости диффузии в твердой фазе. Для окисла с проводимостью р-типа получаются обратные соотношения [23]. [c.778]

Смотреть страницы где упоминается термин Иониты свойства в зависимости от кристаллической структуры: [c.536] [c.536] [c.116] [c.31] [c.247] [c.266] [c.85] [c.66] [c.274] [c.286] [c.110] [c.247] [c.281] [c.57] [c.101] [c.13] [c.76] [c.432] [c.230] [c.2] [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология