Файл: Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 167

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Na

Н а т р и й :

r u e [

=

1,88

A; rNa

= 0,97 А;

л о р б = 1,80

A°;

 

 

 

X N a +

=

120

ккал/г-атом

 

 

 

диаграммыТип состояния

1

<

<

 

<

 

 

 

 

<

 

 

 

 

Изоморфные

 

1

 

 

 

 

 

 

 

элементы и

 

 

 

 

 

©-

Изоморфные смеси

 

ионы

 

 

 

о

 

Ю

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

См

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

Группа А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na—Са

I , И

—

5

—

 

0

 

—

 

Na+—Са2+

—

15

—

2

 

— Плагиоклазы

и мн. др.

 

Na—К

I I ,

—

26

—

 

22

 

—

 

 

Na2 K

 

 

 

 

 

 

 

 

Na+ — К+

—

20

—

37

 

— Полевые шпаты, квасцы

 

Na—Sr

II

—

14

—

 

11

 

 

 

Na+—Sr2 +

—

5

—

15

 

— Карбоцернаит, беловит

 

Na—Ag

II

—

31

—

 

12

 

—

 

Na+—Ag+

 

55

—

30

 

— Система NaCl—AgCl Ag-ra-

 

 

 

 

 

 

 

лит

 

 

Na—Li

I , И

—

21

—

 

8

 

—

 

Na+—Li+

.

5

—

43

 

— Амблигонит,

фермонтит,

три-

 

 

 

 

 

 

 

филин, варулит, сподумен

Группа В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na—La

I?

—

1

—

 

8

 

—

 

Na+—La3 +

—

30

—

18

 

— Пирохлоры,

лопариты

 

Na—Ce

I?

—

4

—

3

 

—

 

Na+—Ce3 +

 

30

—

10

 

— TR- и TR-содержащие

мине­

 

 

 

 

 

 

 

ралы

 

 

Na—Pr

I?

—

3

—

3

 

—

 

Na+—Pr3 +

 

45

—

9

— TR- и TR-содержащие

мине­

 

 

 

 

 

 

 

ралы

 

 

Na—Nd

I?

—

4

—

3

 

—

 

Na+—Nd3 +

 

47

—

7

— TR- и TR-содержащие

мине­

 

 

 

 

 

 

 

ралы

 

 

Питература

—

[П1],

—

[ H I ] [74]

[153]

[74] [111, 142

[74]

[111]

[74]

[ п и ; [161]. [162];

[161]

[162]

[161J

[162]

Na—Sm •

I?

—

4

—

3

—

 

[161]

Na+— Sm3 +

 

48

—

3

— TR-

и TR-содержащие

мине­

[162]

 

 

 

 

 

ралы

 

 

Na—Eu

I?

—

8

—

3

—

 

[161]

Na+—Eu3 +

 

48

—

1

— TR-

и TR-содержащие

мине­

[162]

 

 

 

 

 

ралы

 

 

Изоморфные элементы и ионы

Na—Gd

Na+—Gd3 +

Na—Tb

Na+ — Tb 3 +

Na—Dy

Na+—Dy3 +

Na—Ho

Na+—Ho3 +

Na—Er

Na+—Er 3 +

Na—Tm

Na+—Tm3 +

Na—Yb

Na+—Yb3 +

Na—Lu

Na+ — Lu 3 +

Na—Y

Na+ — Y 3 +

N a - U

Na+—U*+ Na+—Ue + Na—Cs Na+—Cs+ Na—Rb Na+—Rb+

Группа С

диаграммыТип состояния

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С: ^

 

 

 

Изоморфные

смеси

 

Литература

 

 

H

X

VO

 

 

 

 

 

 

 

«

a>

о

a.

 

 

 

 

 

 

 

з:

 

 

 

 

 

 

 

 

S

v.

4.°

 

 

 

 

 

 

 

 

<

<

<

 

 

 

 

 

 

I?

 

6

 

0

 

 

 

 

 

1161}

—

46

—

0

— TR-

и

TR-содержащие

мине-

[162]

 

<

 

 

 

ралы

 

 

 

 

I?

—

6

—

3

—

 

 

[161]

 

 

 

 

—

43

—

4

—

TR-

и

TR-содержащие

мине-

[162]

I?

—

6

—

3

ралы

 

 

 

[161]

 

 

 

 

 

—

40

 

5

— TR-

и

TR-содержащие

мине-

[162]

I?

—

7

—

3

ралы

—

 

 

[161]

TR-

и

 

мине-

—

36

 

7

—

TR-содержащие

[162]

I?

—

7

—

3

ралы

—

 

 

[161]

 

и

 

 

—

38

 

9

— TR-

TR-содержащие мине-

[162, 194]

 

 

 

—

 

ралы, NaEr02

 

 

[161]

I?

—

8

3

 

и

—

 

мине-

—

32

 

11

— TR-

TR-содержащие

[162]

I?

—

9

—

3

ралы

—.

 

 

[161]

 

и

 

мине-

—

32

 

13

— TR-

TR-содержащие

[162]

I?

—

8

—

3

ралы

 

 

 

[161]

 

и

~—

 

мине-

—

33

 

14

— TR-

TR-содержащие

[162]

I?

—

4

—

3

ралы

—

 

 

[161]

 

 

 

 

—

40

—

5

— Y-TR-

и YTR-содержащие

[162]

 

—

 

—

 

минералы

 

 

[84]

I

23

3

 

 

—

гатчеттолит

—

60

.

0

— Пирохлоры,

[111, 153

—

—

—

—

Na4 UOs

 

 

[124]

II

 

50

—

45

 

 

—

 

 

[74]

—

30

30

72

—

 

 

—

І

 

[741

II

—

—

31

 

 

—

 

 

—

25

—

52

—

 

 

—

 

 

 

Na—Al

I

—.

31

 

44

—

[74]

N a + — A l 3 +

 

100

 

90

—

[74]

Na—Cu

I?

 

48

 

33

—

Na+—Cu+

 

60

 

1

—

—

 

Na—Fe

I

 

49

 

29

—

[74]

Na+—Fe*+ ,

—

65

 

31

—

—

 

Na—Mg

I

—

18

—

20

—

[74]

Na+—Mg«+

 

55

 

47

 

 

 

По-видимому, из-за большого различия в величинах метал­ лических радиусов натрий не образует заметных областейт твердых растворов со своими аналогами по I б подгруппе пе­ риодической системы (щелочными металлами Li , К, Rb и Cs) r предпочитая с ними эвтектическое взаимодействие (иногда с расслаиванием на две жидкости, иногда с образованием фаз Лавеса, например KNa2 , по перитектической реакции).

В ионных солевых системах натрий обладает совершенным

изоморфизмом с калием и серебром

в

хлоридных

системах.

NaCl — КС1 и NaCl — AgCl при высокой

(близкой

к солидус-

ной) температуре. При понижении

температуры

происходит

быстрый распад указанных твердых растворов. Широкий ион­ ный изоморфизм натрия и лития известен в природных мине­ ралах: амблигоните, фермонтите и др. (см. таблицу).

Очень большое минералого-геохимическое

значение

имеет"

совершенный изоморфизм Na — К и Na — Са в полевых

шпатах

и плагиоклазах. Как и в случае хлоридных

систем при пони­

женной температуре, непрерывные серии твердых растворов в К-, Na-полевых шпатах распадаются с образованием сложных пертитовых микроструктур. В противоположность этому гетеро­

валентный

(Na, Са)-изоморфизм дает

более

устойчивые к тем­

пературным

изменениям

непрерывные

ряды

твердых растворов;

в плагиоклазах и других

минералах [111].

 

Существенную роль играет гетеровалентный изоморфизм с участием натрия в редкоземельных и урановых минералах,, кристаллохимический механизм которого еще недостаточно' полно выяснен и доказан экспериментально.

Редкий и весьма интересный случай «внутреннего» изомор­ физма ионов [Na+ с iU6+ в соединении Na4 U05 (тип NaCl)] опи­ сан в работе [124]. См. также комментарий к урану.

Nb

Н и о б и й : т-мет = 1,43 А; л Ы Ь 4 + = 0,74 A ; rNt)b+ =

0,69 А; г о р б = 1,45 А;

X N b * + = 220 ккал/г-атом; x N b s + = 230

ккал/г-атом

диаграммыТип

состояния

Изоморфные

 

элементы и

 

ноны

 

Группа А

 

Nb—Та

I I I

Nb*+—Та5 +

—

N b 3 + — Т а 5 +

—

Nb—Ті

I I I

|

а

 

 

2?

Изоморфные смеси

Литература

Е-

S

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<и

О

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

<

<

V.

<

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

—

2

 

0

Сплавы Nb—Та

(Nb, Т а ) 5

[74,

145}

10

 

9

 

Si3 ; (Nb, Та) Si2

 

 

—

—

—

 

—

 

20

—

1

—

Танталониобаты

 

[ I l l ]

—

2

—

4

Сплавы Nb—Ті,

(Ті, Nb)5 S i 3

[74,

145}

диаграммыТип

состояния

Изоморфные

 

элементы и

 

ионы

 

N b 4 + — T i 3 +

 

N b 4 + — T i 4 +

—

N b 5 + — T i 3 +

—

N b 5 + — T i 4 +

—

Nb—U

I l l

N b 4 + — U 4 +

—

N b 4 + — U e +

—

N b 6 + — U 4 +

—

N b 6 + — U 6 +

—

Nb—Mo

I l l

Nb 4 + — Mo 4 +

—

Nn 4 + — Mo 6 +

—

Nb5+—Mo*+

—

Nbs+—Mo6 +

—

Nb—V

I l l

Nb*+—V2+

—

Nb*+—V3 +

—

N b 4 + — V 4 +

—

Nb4 +—Vs+

—

N b 5 + — V 3 +

.—.

N b 5 + — V 4 +

—

N b 5 + — V 5 +

—

Nb—W

I l l

N b 4 + — W 4 +

—

№ 4 + — W e +

—

N b 5 + — W 4 +

—

N b 5 + — W 6 +

—

Nb—Zr

' I I I

Nb 4 + — Zr 4 +

—

Nb 5 + — Zr 4 + —

Nb—Ш

I l l , IV

N b 4 + — H f 4 +

—

N b 5 + — H f 4 +

—

Cpynna В

 

Nb—Fe

NbFe2

Nb4 +Fe2+

—

Nb4 +—Fe3 + —

Nb5 +—Fe2+ —

Nbs+—Fe3 +

—

Nb—Th

I I

N b 4 + - T h 4 +

—

Nbs+—Th4 + —

N b - A l

Ряд

 

соеди­

JNb5 +—Al3 +

нений

г —

-атом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ккал/г

Л?

 

-.о

Изоморфные смеси

 

Литература

 

 

 

©~-

 

 

Е-

Я

Ю

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч>

О

О.

 

 

 

 

 

 

 

ДХ,

Е

S

о

 

 

 

 

 

 

 

<

<

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

5

_

3

_

Танталониобаты,

рутил,

ти­

[111]

 

 

 

 

танит,

перовскит,

ильме­

 

 

30

 

9

 

нит, биотит и

др.

 

 

 

 

 

 

 

—

 

 

 

—

 

15

—

10

—

 

—

 

 

 

[195]

20

—

1

—

 

—

 

 

 

—

 

. —

7

—

21

Сплавы

Nb—U

 

 

 

[74]

40

—

31

—

Танталониобаты

 

 

 

[111]

10

—

8

.—.

 

—

 

 

 

[111]

50

—

41

—

Танталониобаты

 

 

 

20

—

16

—

 

— .

 

 

 

 

 

—

5

—

0

Сплавы Nb—Mo (Nb, Mo)Si3 ; [74, 145]

15

—

0

—

(Nb,

Мо)3 А1

 

 

 

—

 

 

 

 

 

 

 

40

—

7

 

 

 

 

 

 

—

 

5

—

7

 

 

—

 

 

 

-г-

 

30

 

0

 

 

—

 

 

 

—

 

—

7

—

7

Сплавы

Nb—V,

(V,

Nb)5

S i 3

[74,

145]

55

—

19

—

 

— .

 

 

 

 

 

10

—

0

—

 

—

 

 

 

—

 

55

—

17

—

 

— .

 

 

 

—

 

80

—

26

—

 

—

 

 

 

—

 

0

—

7

—.

 

—

 

 

 

—

 

45

—

10

—

 

— .

 

 

 

—

 

70

—

17

—

 

—

 

 

 

—

 

—

4

. —

7

Сплавы Nb—W,

(Nb, W ) 5

Si3

[81,

145]

20

—

6

—

 

—

 

 

 

—

 

15

—

19

—

 

—

 

 

 

—

 

30

—

1

—

Kx ( N M ? ! - , )

0 3

 

 

[196]

5

—

И

—

 

—

 

 

 

—

 

—

11

—

7

Сплавы

Nb—Zr

 

 

 

[74]

25

—

7

 

Велерит

—

 

 

 

[153]

35

—

15

—

 

 

 

 

—

11

—

7

Сплавы

Nb—70 ат.

% Hf

[74]

40

—

5

—

 

—

 

 

 

 

 

50

—

13

—

 

—

 

 

 

—

 

 

14

.—

4

 

—

 

 

 

—

 

35

— .

0

—

 

—

 

 

 

—

 

15

—

16

—

Фергусонит

 

 

 

11111

55

—

7

—

Танталониобаты

 

 

 

[111]

5

—

8

—

Иттротанталит,

ферсмит

 

[153]

—

25

—

24

 

—

 

 

 

[74]

55

—

38

—

 

—

 

 

 

 

 

65

—

48

—

Праторит, эскинит

 

 

[Й1]

—

0

—

16

 

—

 

 

 

—

 

10

—

35

—

Мусковиты

 

 

 

[153]

Смотрите также файлы