Высокая температура - плавление - силикат
Cтраница 1
 |
Вязкость силикатов и других неорганических веществ. [1] |
Высокая температура плавления силикатов и других оксидов, используемых в технологии неметаллических неорганических материалов самого разнообразного назначения, весьма осложняет исследование их строения в расплавленном состоянии. Эта причина сильно затруднила изучение расплавов силикатов по сравнению с другими жидкостями. Другим фактором, затрудняющим их изучение, является очень высокая вязкость, намного превышающая вязкость нормальных жидкостей, что обусловливает медленность достижения равновесия между расплавом и газовой фазой. Однако к настоящему времени о природе силикатных расплавов, их строении и свойствах накоплена значительная информация, позволившая сформулировать ряд обобщающих положений и гипотез. [2]
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. [3]
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. [4]
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. [5]
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. [6]
 |
Сложные силикаты.| Пространственная решетка силиката. [7] |
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. [8]
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. [9]
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. [10]
Указанные выше четыре типа решеток, классифицированные с точки зрения структурных элементов и действующих между ними сил, не всегда одинаково резко выражены. Между ними возможны разные переходные ступени. Так, например, в солях кислот со сложным анионом ( NaNO, CaSO4, CaCO3), как правило, имеется ионная связь между катионами металла и анионом кислоты, но связь между атомами внутри аниона ( NCT, SOJ, СО33) бывает преимущественно слабополярной. В солях силикатов не только атомы в анионах, но и анионы между собой связаны преимущественно ковалентными связями в большой комплексный анион; между рядами этих анионов размещаются катионы, связывая их в один целый кристалл. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать иены металлов на другие ионы. Наконец, этим объясняется сложная структура слюд, глин, цеолитов и других силикатов. [11]
Указанные выше четыре типа решеток, классифицированные с точки зрения структурных элементов и действующих между ними сил, не всегда одинаково резко-выражены. Между ними возможны разные переходные ступени. Так, например, в солях кислот со сложным анионом ( NaNOg, CaSO4, CaCO3), как правило, имеется ионная связь между катионами металла и анионом кислоты, но связь между атомами внутри аниона ( NO3 -, SO42 -, CO32 -) бывает преимущественно слабополярной. В силикатах не только атомы в анионах, но и анионы между собой связаны преимущественно ковалентными связями в большой комплексный анион. Между рядами этих анионов размещаются катионы, связывая их в один кристалл. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их нелетучесть. Это же приводит к свойственной некоторым силикатам способности легко обменивать ионы металлов на другие ионы. Наконец, этим объясняется сложная структура слюд, глин, цеолитов и других алюмосиликатов. [12]
Страницы: 1