Cтраница 1
Метастабильные модификации должны обладать либо меньшей плотностью упаковки, либо низкой симметрией, либо тем и другим. [1]
![]() |
Диаграмма состояния системы Si02 в координатах температура - упругость паров. [2] |
Метастабильная модификация р-кристобалит может существовать при обычных условиях и встречается в природе, но при нагреве выше 180 С быстро переходит в а-модификацию. [3]
![]() |
Диаграмма состояния серы. Энантиотропное превращение. [4] |
Метастабильные модификации получаются обычно при быстром переохлаждении жидкости или в результате образования кристаллов из аморфного состояния. Например, двуокись титана существует в четырех полиморфных модификациях: рутила, ана-таза, брукита и неизвестной в природе модификации, устойчивой при высоких давлениях. При атмосферном давлении стабильной модификацией двуокиси титана является только рутил, остальные модификации метастабильны и при нагревании необратимо превращаются в рутил. [5]
![]() |
Диаграмма состояния системы SiO2. [6] |
Метастабильная модификация р-кристобалит может существовать при обычных условиях и встречается в природе, но при нагреве выше 240 С быстро переходит в а-модификацию. Это превращение идет с значительным увеличением объема. Различные формы кремнезема при нагревании до 1700 - 1800 С переходят в расплав. При переохлаждении расплава ниже температуры плавления кристобалита образуется наименее устойчивая аморфная форма кремнезема с наивысшей упругостью пара - кварцевое ( кремнеземистое) стекло. [7]
Метастабильные модификации в монотропных системах обычно получаются относительно легко, однако, чтобы предотвратить установление термодинамического равновесия, необходимо работать быстро и с малыми количествами. В общем случае метастабильная модификация ( как в энантио-тропной, так и в монотропной системах) может быть получена или достижением высокой степени пересыщения в парообразном или растворенном состоянии, или же переохлаждением в расплавленном состоянии. При этом общей целью является подбор условий, при которых метастабильная модификация может закристаллизоваться до того, как появятся кристаллы стабильной модификации. Так как метастабильная модификация всегда более растворима, более летуча и имеет более низкую точку плавления, для ее кристаллизации из пара, расплава или раствора необходимо переохлаждение. Система должна быть переохлаждена до температуры, лежащей ниже точки плавления метастабильной модификации; одновременно необходимо предотвращать кристаллизацию более стабильной модификации или модификаций. Это достигается быстрым переохлаждением раствора; чем быстрее будет переохлаждаться раствор, тем более нестабильную модификацию можно получить. Скорость охлаждения можно легко регулировать, изменяя объем раствора, так как малый объем может охлаждаться очень быстро. [8]
Метастабильную модификацию y - MnS получают при барботи-ровании H2S через раствор 20 г МпС12 - 4Н2О в 500 мл воды, не содержащей растворенного кислорода. [9]
Получены метастабильные модификации от оранжевого ( 36) до лимонно-желтого ( 320) цвета. [11]
Известны метастабильная модификация SnO красного цвета. [12]
В некоторых системах метастабильные модификации крайне неустойчивы и могут быть получены только при очень сильных переохлаждениях. Их обычно получают только в очень малых количествах раствора ( даже в одной капле) в высококипящей жидкости; для этого насыщенный при высокой температуре раствор резко охлаждают до комнатной температуры, что приводит к высокой степени пересыщения. Например, если каплю насыщенного раствора циклотриметилентринитрамина ( RDX), гексанитроди-фениламина ( HND) или пикрата аммония в тимоле, нагретую на предметном стекле до 150 - 200, быстро охладить, помещая на холодную поверхность, появятся кристаллы соответствующей нестабильной модификации. В любом случае может образоваться также несколько кристаллов стабильной фазы, и будет происходить медленное фазовое превращение через раствор. [13]
В воде растворима метастабильная модификация GeO2, кристаллизующаяся в гексагональной решетке; раствор имеет слабокислую реакцию. [14]
Полезной методикой получения метастабильных модификаций является сублимация, особенно потому, что отдельные небольшие кристаллы метастабильных фаз довольно устойчивы и могут применяться непосредственно для определения точки плавления. В общем случае эта методика состоит в том, что применяют блок для сублимации Кофлера и подбирают температуру, при которой вещество легко возгоняется. При этом форма и размеры кристаллов сублимата определяются температурой покровного стекла. [15]