химический каталог




Синтез минералов. Том 2

Автор Ю.М.Путилин, Ю.А.Белякова, В.П.Голенко и др

еских и природных цирконов в инфракрасной области (основные колебания) идентичны. Край поглощения лежит в области 225 нм (для природных цирконов из-за примеси железа край сдвинут в длинноволновую область).

Кроме того что циркон не растворяется в кислотах и щелочах, он обладает ценным комплексом свойств, позволяющих изготовлять из него оптические линзы, высокотемпературные окна, электрические изоляторы, химически устойчивые изделия и огнеупоры специального назначения. При получении синтетических кристаллов было установлено, что циркон легко легируется многими элементами и поэтому может быть широко применен в электронике, оптических и квантовых генераторах. Это свойство делает кристаллы синтетического циркона пригодными для использования в качестве люминесцирующих сред.

Жадеит

В последнее время получил развитие метод синтеза и облагораживания камнесамоцветного сырья путем спекания и перекристаллизации порошков из природного сырья, химических реактивов или их смесей при высоком давлении. В процессе спекания

16 243

происходят уплотнение вещества, уменьшение пористости, увеличение плотности и твердости, рекристаллизация и другие явления. В ряде систем протекают химические реакции, сопровождающиеся образованием новых фаз или выделением газов, полиморфные превращения, изоморфные замещения и другие процессы. Из них наиболее существенны процессы уплотнения и рекристаллизации в присутствии жидкой фазы, например вязкого силикатного расплава. Последний играет роль связки, цементирующей твердую фазу и не вступающей с ней в химическое взаимодействие. В отдельных случаях связующий компонент реагирует с поверхностным слоем твердой фазы наполнителя. При этом объем кристаллов наполнителя увеличивается за счет образования новых слоев, и отдельные микрокристаллы новообразований взаимодействуют между собой. Постепенно они срастаются друг с другом в один общий каркас. При анализе этих процессов необходимо учитывать диффузионное взаимодействие с участием жидкой фазы.

(I)

С точки зрения термодинамики движущей силой процесса спекания следует считать уменьшение термодинамического потенциала системы. Принимая в качестве термодинамического потенциала изменение свободной энергии Гиббса AG, можно рассматривать ее как

AG = — AGV + AGS + AG,

где AGv — объемная составляющая; AGs — поверхностная составляющая; AGS — составляющая, обусловленная энергией упругой деформации кристаллической решетки.

Из уравнения (1) видно, что чем больше поверхность спекаемых зерен при одном и том же объеме, тем меньше свободная энергия Гиббса. Увеличения поверхности зерен можно достигнуть повышением количества мелких фракций, что благоприятно сказывается на процессе спекания. Известно, что скорость спекания кристаллических тел, имеющих далекую от равновесной (сильно деформированную) решетку, значительно больше скорости спекания неискаженных кристаллов. Этот факт обусловлен влиянием третьего слагаемого в уравнении (1). Получать кондиционное камнесамоцветное сырье под давлением можно путем синтеза (искусственного получения) при химическом взаимодействии компонентов и путем облагораживания (модифицирования) с целью изменения окраски, увеличения просвечиваемости и изменения других свойств.

(2)

В первом случае область синтеза определяется положением двух линий равновесия / и 2 (рис. 95, а). Линия / является нижней границей области синтеза и термодинамического равновесия при химическом взаимодействии компоиеитов типа

пА + тВ = qC,

где п, т, q— стехиометрические коэффициенты; А и В — исходные компоненты; С — синтезируемое вещество.Расчеты линии 1 могут быть проведены по известному термодинамическому уравнению

я

AGT, р — AGT -f I AVdP, (3)

где AGr — изменение свободной энергии Гиббса реакции типа (2) при давлении 105 Па; AV— изменение мольного объема вещества реакции.

Линия 2 (рис. 95, и) определяет верхнюю границу области синтеза и является фазовой кривой плавления под давлением. Как известно, спекание силикатных материалов обычно

(4) (5) (6)

проводят при температурах порядка 0,7—0,8 от температуры плавления основного или синтезируемого компонента, в связи с чем знание положения линии 2 необходимо. Если для большинства металлов кривые плавления под давлением известны, то для неорганических веществ, в том числе силикатных минералов, таких данных очень мало. Применение же для расчета кривых плавления под давлением известного уравнения Клаузиуса — Клапейрона: дР1(дТ) =AS/(AV), где AS — изменение энтропии при фазовом превращении твердое — расплав — приводит к значительным ошибкам (до 30%) из-за больших расхождений в оценке величин изменений энтропии и мольного объема твердой и жидкой фаз под давлением. При приближенном расчете кривых плавления под давлением неорганических веществ, в том числе силикатов, могут быть использованы следующие термодинамические уравнения:

Р<= Р =

Р =

(Отр — 0т)р-\ 1,1V, — о (Г — Го) ' (Ого-0т)р-\ l",lV„il-(V„-V)/V,) ' (Gr„-Gr)p-.

1,IV,(V/V,)

при ский коэ

me Gr — изобарно-изотермически

страница 96
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 2" (3.08Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
увольнение работника в связи медицинским заключением
дешевые садовые качели распродажа
цены на ванну
шкафы металлические глубокие

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.01.2017)