Плавление - силикат
Cтраница 2
Влияние катионов на стабильность цеолитов также указывает на сложность механизма разрушения. Для точек плавления соответствующих силикатов и алюминатов наблюдается обратная зависимость. [16]
Егер и ван Клостер2 пришли к заключению, что предполагаемый метасиликат бериллия BeO-SiOa должен плавиться выше il750 C. Высокие температуры плавления силикатов бериллия были подтверждены и синтетическими и рентгенографическими исследованиями, проведенными Махачки3; однако никаких указаний на существование метасиликата бериллия в этих исследованиях не было. Смеси кремнезема с окисью бериллия не реагируют до температуры спекания при 1300 С; вообще образование фенакита очень сложно. [17]
Все эти особенности структуры силикатных кристаллов приводят к тому, что хотя ионы и содержатся в них, однако структура кристалла в отличие от типичных ионных кристаллов определяется здесь силикатным или алюмо-силикатным скелетом, связи в котором являются преимущественно ковалентны-ми. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать ионы одних металлов на ионы других. Так, некоторые природные цеолиты или искусственно приготовляемые силикаты при взаимодействии с водными растворами солей могут частично обменивать содержащиеся в них катионы на катионы, имеющиеся в растворе. При этом обязательным условием является, чтобы размеры этих ионов не различались значительно. Так, ионы натрия Na ( радиус 1 05 А) легко обмениваются на ионы кальция Са2 ( радиус 0 95 А) в соотношении 2: 1, причем сохраняется нейтральность кристалла в целом. Искусственные цеолиты используются также в качестве адсорбентов ( молекулярные сита, см. стр. [18]
 |
Сложные силикаты.| Пространственная решетка силиката. [19] |
Особенность силикатных и алюмосиликатных кристаллов по сравнению с обычными ионными кристаллами, также состоит в том, что их связи в решетке преимущественно ковалентные. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их ничтожная летучесть, а также способность некоторых силикатов легко обменивать ионы металла на другие ионы. Так, некоторые природные цеолиты или искусственно приготовленные силикаты при взаимодействии с водными растворами солей могут содержащиеся в них катионы частично обменивать на катионы, имеющиеся в растворе, но при условии, если размеры этих ионов значительно не различаются. [20]
Все эти особенности структуры силикатных кристаллов приводят к тому. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать ионы металлов на другие ионы. Так, некоторые природные цеолиты или искусственно приготовляемые силикаты при взаимодействии с водными растворами солей могут частично обменивать содержащиеся в них катионы на катионы, имеющиеся в растворе. При этом обязательным условием является, чтобы размеры этих ионов не различались значительно. Так, ионы натрия Na ( радиус 1 05 А) легко обмениваются на ионы кальция Са2 ( радиус 0 95 А) в соотношении 2: 1, причем сохраняется нейтральность кристалла в целом. Искусственные цеолиты используются также в качестве адсорбгнюв ( молекулярные сип. [21]
Все эти особенности структуры силикатных кристаллов приводят к тому, что хотя ионы и содержатся в них, однако структура кристалла в отличие от типичных ионных кристаллов определяется здесь силикатным или алюмосиликат-ным скелетом, связи в котором являются преимущественно ковалентными. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать ионы металлов на другие ионы. [22]
Магма представляет взаимный раствор многих компонентов, из которых важнейшими и преобладающими являются силикаты. Кроме того, в магмах всегда встречаются газы, главным образом пары перегретой воды ( частью диссоциированные на Н и ОН), HF, H2S, HC1, СО, СО2 и летучие соединения S и В, присутствие которых уменьшает вязкость магмы, понижает температуры плавления силикатов и, таким образом, способствует кристаллизации. [23]
При этом оказалось, что процентное содержание окиси железа в получающихся расплавах зависит от концентрации FeO в смеси. На рис. 203, изображающем диаграмму состояния системы FeO - SiC2, верхняя кривая показывает количество Fe. При плавлении силикатов закиси железа всегда выделяются корольки металлического железа, и силикатный расплав обогащается избыточным кислородом. [24]
Ошибки при определении кремнезема описанными выше методами возникают иногда из-за недостаточного отмывания осадка кремневой кислоты от хлоридов щелочных металлов. В этом случае осадок нерассыпчатый и содержит твердые комочки, часто темно окрашенные невыгоревшим углеродом продуктов сухой перегонки бумаги. Окрашивание осадка и образование комочков происходят из-за плавления силиката натрия и прекращения доступа воздуха. Присутствие в осадке двуокиси кремния солей щелочных металлов может быть причиной колеблющихся результатов. [25]
Изучение водосодержащих силикатных стекол, описанных впервые Барусом, имеет значение для понимания генезиса смоляных камней и обсидианов. Они заключают довольно значительные количества растворенной воды, например в смоляных камнях - 5 - 9 %, в перлитах - 3 - 3 5 % и в обсидианах - меньше. Согласно экспериментам Цункеля и Хемпеля7, обсидианы образуются при плавлении силикатов под высоким давлением водяного пара. [26]
Известны ортосиликат 2K2O - SiO2, матасили-кат K2O - SiO2, двусиликат K2O 2SiO2 и тетрасиликат K2O - 4SiO27 различные водные силикаты калия. Последние представляют собой преимущественно водные соединения метасиликатов. Для силикатов калия характерно то, что температуры плавления их несколько ниже температур плавления соответствующих силикатов натрия и силикатов лития. Химические свойства калиевых силикатов подобны свойствам силикатов натрия. [27]
Физический смысл энтропии состоит в том, что она является мерой вероятности или степени неупорядоченности данной системы; возрастание вероятности всегда сопровождается возрастанием энтропии. Так, например, при плавлении металла с разрывом высокоупорядоченной решетки на массу атомов, имеющую лишь близкие упорядоченные связи, происходит значительное возрастание энтропии, равное Hf / T, где Hf - скрытая теплота плавления. И, наоборот, например, плавление силикатного шлака сопровождается лишь небольшим изменением энтропии ( скрытая теплота плавления силикатов мала); это может быть приписано тому, что плавление силикатного шлака связано с разрывом лишь немногих связей и поэтому с небольшим возрастанием неупорядоченности. Другой физический смысл энтропии состоит в том, что она является мерой изотермически бесполезной энергии, заключенной в системе, которая не может быть использована при постоянной температуре для производства полезной работы. [28]
Топологическое упорядочение, затрагивающее большие области, приводящее к биконтинуальным структурам, по-видимому, требует более длительных времен наблюдения, чем кристаллическое упорядочение в областях аналогичных размеров, хотя внешне эти системы очень напоминают друг друга: сравните структуру на рис. 30.3 и соответствующий кристалл с простой кубической решеткой из сферических субъединиц. Если только в системе обнаружен любой тип топологического упорядочения, затрагивающий большие области, то можно предполагать, что такое упорядочение будет протекать медленно. При плавлении силикатов образуются цепи с ионными связями, кольца, слои и решетки. В обоих случаях наблюдаются явления образования стекол и другие процессы, затрудняющие достижение равновесия. [29]
Континентальная кора формируется за счет переработки океанской коры ( осадки и базальты) в зонах субдукции. Магматизм зон поддвига коренным образом отличается от базальтового магматизма океанских плит: здесь главную роль играют средние и даже кислые лавы. Трение литосферных плит в зонах поддвига сопровождается выделением большого количества тепла - около 500 - 700 кал на каждый грамм пород океанской коры. Этого тепла более чем достаточно для плавления осадков и осадочных пород, тем более что оно происходит в присутствии воды, которая резко снижает температуру плавления силикатов. Переплавление приводит к возникновению новых пород, к их дифференциации. Возникают известково-шелочные магмы, характерные для всех современных активных окраин, однако образования гранитов этим путем не идет. [30]
Страницы: 1 2 3