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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 163

Скачиваний: 1

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

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Изоморфные

Тип

s

 

 

 

 

Я

о

 

 

 

 

элементы и

диаграммы

 

 

 

 

Изоморфные смеси

a

 

 

 

 

>>

ионы

состояния

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

Н

X

 

 

о.

 

 

 

 

 

 

<u

 

 

 

 

о>

о

к.о

 

 

 

 

<

<

 

t-

 

 

 

<

<

 

a ,

P t 2 + ~ 0>2+

 

 

20

 

11

 

 

 

Pt2+—С03 +

 

45

27

 

Pt*+—Со*+

 

40

11

 

P t 4 + — С о 3 +

 

25

3

Pt—Си

I l l

 

9

0

Сплавы Pt—Си

[74]

Pt2+—CU+

 

35

23

 

Pt2+_CU 2+

 

20

 

11

 

Pt*+—Си+

 

55

48

 

Pt4 +—CU 2+

 

0

11

Pt—Re

Ип,

I V

< 1

0

Сплавы Pt40 ат. % Re

[74]

Pt2+—Re4 +

 

35

 

11

 

Re—40 ат. % Pt

 

 

 

Pt4 +—Re4 +

 

15

11

Pt4 +—Re7 +

 

25

16

Pt—Zn

IV

11

0

Сплавы Pt25 ат. % Zn

[74}

Pt2+—Zn2+

 

10

8

Pt 4 + — Zn2+

 

30

14

19

P t - A g

ІІП

4

Сплавы Ag40 ат. % Pt

[74]

Pt2+—Ag+

 

 

40

 

58

 

Pt—22 ат. % Ag

 

 

Pt2+—Ag2+

 

35

11

Pt 4 + — Ag+

 

60

.94

.—

Pt4 +—Ag2+

 

15

52

Pt—Cd

V

 

7

15

Сплавы Pt50 ат. % Cd

[74]

Pt2f— Cd2+

 

20

21

 

Pt4 +—Cd2+

 

40

50

Pt—Cr

Иэ,

I V

10

4

Сплавы Pt70 ат. % Cr

[74]

Pt2+—Cr*+

 

35

27

 

Pt 4 + — Cr 3 +

 

15

3

 

 

Pt 4 + — Cr 6 +

 

115

25

Pt—Ru

I V

 

5

4

Сплавы Pt80 ат. % Ru [74]

Pt2+—Ru4 +

 

55

19

 

Pt 4 + — Ru 4 +

 

35

3

Pt — w

Ип,

I V

1

0

Сплавы Pt60 ат. % W

[74]

Pt2+_W4+

 

15

14

 

P t 4 + — W 4 +

 

35

8

pt4+__We+

 

 

0

 

5

 

 

 

Металлическая платина

образует

непрерывные

ряды твер­

дых растворов

с Au, Со, Cu, Fe, Mn, Ir, Mo, Ni, Pd, Rh и ши­

рокие области

твердых растворов с Ag, Cd, Cr, Re,

Ru, W, Zn.

Изоморфизм

платины в

ионных

и ковалентных соедине­

ниях изучен слабо.


Pu

П л у т о н и й : /мет = 1,64

А; гриз+=\,08

 

Х р ц 3 + = 1 7 4 ккал/г-атом;

Изоморфные

Тип

 

 

элементы и

диаграммы

 

 

ионы

состояния

 

 

 

 

 

s

 

Группа А

 

 

 

 

Pu—U

III

7

 

Pu3 +—U4 +

 

6

 

і:

P U 4 + _ T J 4 +

 

8

 

35

Pu—Np

Ill

 

9

 

Pu3 +—Np3 +

2

2

Pu3 +—Np4 +

24

14

Pu*+—Np3 +

ЗО

 

18

Pu4 +—Np4 +

4 2

Pu—Zr

Ill

 

4

 

Pu3 +—Zr4 +

 

21

 

37

Pu4 +—Zr4 +

 

7

 

18

Pu—Th

IV,

II

9

 

Pu3 +—Th4 +

9

.

6

Pu*+—Th4 +

37

9

Группа В

 

 

 

 

Pu—Ті

Пп,

IV

12

pu J+—Ti*+

48

—.

37

Группа С

 

 

 

,72.

Pu—Сг

Пэ

31

Pus+—Cr3 +

 

76

 

Pu3 +—Cr«+

 

176

 

108

Pu4 +—Cr3 +

 

48

 

48

PuJ+—Cre+

 

148

 

79

Pu—V

Пэ

 

22

 

p u 3 + _ V 2 +

.—

9

.

23

р и з + _ у з +

56

46

pu 3+—V>+

99

 

72

р и з + _ у 5 +

 

126

 

83

Pu4 +—V2+

 

37

 

6

Pu4 +—V3+

28

 

26

Pu 4 + — V 4 +

73

 

48

P U 4 + _ V 5 +

_і

98

 

58

Pu—La

 

15

 

Pu3 +—La3+

24

 

6

Pu4 +—La3+

 

52

 

23

Pu—Mo

Пэ

.

21

 

Pu^+—Mo4+

33

.

33

p U 4 + _ M o e +

58

 

50

Pu—Nb

Пэ

.

15

 

Pu4 +—Nb4 +

18

 

26

Pu4 +—Nb5 +

28

35

А; гРи*+=0,93

А; г о р б = 1 , 7 5 А;

^Р ( 1 4+=202 ккал/г-атом

Изоморфные смеси

о

Сплавы Pu—U

 

[178]

о

Pu0 2 — U0 2

 

[200]

Сплавы Pu—Np

 

[178]

13

Pu02 —Np02

 

 

Сплавы Pu—Zr

 

[178]

3

Pu02 —Sr02

 

[200]

Сплавы Th—35 ат.

% Pu

[178]

 

PuO,—ThO,

 

[200]

25

Сплавы Pu—20 ат. % Ті

[178]

 

Ті—18 ат.

% Pu

25

 

 

[178]

30

 

 

[178]

11

[178]

21

[178]

21

[178]


Искусственный актиноидный элемент плутоний образует не­ прерывные ряды твердых растворов в металлических системах с U, Np, Zr и, по-видимому, с рядом других элементов в еще не изученных системах. Широкие ряды твердых растворов най­ дены в сплавах плутония с Th, Се и Ті.

Непрерывные ряды окислов существуют в

системах

Pu0 2 — U0 2 ; Pu02 —Np02 ; ' Pu0 2 — Zr0 2 ; Pu02 —Th02

(см. таб­

лицу).

 

Ra

 

 

о

 

о

о

 

 

 

Р а д и й :

г м е т — 2 , 2 3 A; r R a 2 + = l ,43

А; горв=2,\Ь

A; y R a 2 - f = 1 1 5 ккал/г-атом

Изоморфные

Тип диаграм­

ккал-атом

Д г м е т ,

Д г н о н .

А г о р б .

Изоморф­

Лите­

элементы и

мы состояния

%

%

%

ные смеси

ратура

ионы

 

 

 

 

 

Группа

А

 

 

 

 

 

 

 

Группа

В

 

 

 

 

 

 

 

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

Ra—Ва

 

3

0

—.

Ra 2 + — Ва2+

. —

0

7

—. - —

Ra—Sr

 

5

8

Ra2 +—Sr2 +

10

—.

28

—.

 

R a - U

 

46

23

Ra2 +—

 

65

—.

48

Ra—La

 

20

10

.—

 

Ra 2 + — La 3 +

35

.—

25

Ra—Ce

 

 

23

16

Ra2 +—Ce3 +

35

33

 

—.

Ra—Y

 

23

16

 

 

Ra 2 + — Y 3 +

45

56

 

—.

Ra—Ac

 

10

Ra 2 + — Ac 3 +

30

21

.—

 

Ra—Th

 

25

20

Ra?+—Thi+

.—.

50

—.

40

Ra—Pu

 

36

—.

23

 

Ra 2 + — Pu«+

 

87

 

54

 

 

 

Радий несомненно является химическим и кристаллохимическим аналогом щелочноземельных элементов. Однако его диа­ граммы состояния, кристаллохимия и изоморфизм эксперимен­ тально почти не изучены. В таблице приведены элементы, изо­ морфизм которых с радием наиболее вероятен, по аналогии с •барием и стронцием.


Rb

Ру б и д и й ;

Изоморфные элементы и

ионы

Группа А

Rb—Cs

Rb+—Cs+

R b - K

Rb+—K+

Группа В

Rb—ТІ

Rb+—T13+

Rb—Ba

Rb+—Ba2+

Rb—Sr

Rb+—Sr2+

Группа С

Rb—Li

Rb+—Li+

Rb—Na

Rb+—Na+

Rb—Fe

Rb+—Fe2+

Rb+—Fe3 +

Rb—Al

Rb+—A13+

/ - м е т =2,4 3

A; / - R b +=1,47

А; rOJ)6=2,35

А; Х и ь + =

9 5 ккал - атом

диаграммыТип1 состояния

1

<

<

<

 

 

 

<

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

<3

 

 

 

 

Изоморфные

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

*

at

Я

1

 

 

 

 

s

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

I I I

 

8

 

6

Сплавы Rb—Cs

[74]

5

14

 

[111,

I l l

 

3

 

7

Сплавы Rb—К

162]

 

.

[74]

 

 

 

 

 

 

 

5

11

 

[111,

 

 

 

 

 

 

 

162]

Пэ?

 

42

0

24

 

 

[111,

45

В

минералах

I?

 

22

 

9

 

 

162]

 

 

 

 

 

20

10

 

 

I?

14

18

 

 

 

30

32

 

 

I

_

63

_

62

 

 

[74]

30

118

 

 

Иэ

29

31

 

[74]

25

'52

 

 

I?

94

75

 

[74]

90

99

 

 

140

130

 

I?4J

I

•>

70

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

 

188

 

 

 

 

Металлический рубидий образует непрерывные ряды твер­ дых растворов с калием и цезием. С этими же элементами он изоморфен в галлоидных солях, силикатах, калиевых минера­ лах и соединениях. Из-за большого различия радиусов атомов рубидий лишь в малой степени изоморфно смешивается с натрием и литием. Ион рубидия охотно вступает в изоморфные отношения с одновалентным таллием в калий-рубидиевых ми­ нералах.


Re

Р е н и й : л м е т = 1 , 3 7 A; r R e 4 + = 0 , 7 2 А; / - К е 7 + = 0 , 5 6 А; л о р б = 1 , 3 5 А;

 

 

X R e 4 + = 2 5 0

ккал/г-атом;

x R e ' + = 2 6 0 ккал/г-атом

 

 

3s

іs

 

 

 

 

 

 

Изоморфные

s

<3

 

 

 

 

 

св

C3

 

 

 

 

 

Изоморфные смеси

a .

элементы и

>- X

«s

o~>

 

 

 

>.

ионы

C- fx!

Q

 

X

 

 

 

ca

M

 

 

 

 

t-

 

 

 

 

K.g

}

 

 

a .

 

i §

<

£

 

 

£

 

<

 

 

 

 

 

<

<

 

 

 

Группа А

 

 

 

 

 

 

 

 

Re—Мо

V

 

< 1

7 Сплавы Mo—55 ат. % Re

[145],

 

 

 

 

 

 

(Mo,

Re)Si2

[201]

Re7 +—Мо«+

 

0

 

11

 

Молибдениты и др . , соед. Мо и

[74],

 

 

 

 

 

 

минералы

[ 1 П ] .

 

 

 

 

 

 

 

 

[162]

Re—W

V

0

0

Сплавы W—45 ат. % Re

[201]

Re*+—W4 +

50

3

Фаза а системы (W—Re)

[145]

Re7 +—W*+

 

25

 

11

 

(Re,

W ) S i 2

 

 

Re—Os

I l l

3

4

Сплавы Re—Os

[74,

 

 

 

 

4

 

 

 

201]

Re*+—Os«+

 

Re7 +—Ose +

— — —

23

 

Re—Co

I l l

10

0

Сплавы

Co—Re

[74,

Re*+—C02+

 

55

 

0

 

 

 

201]

 

Re4 +—Co3 +

10

14

 

Re—Tc

I l l

0

Сплавы

Re—Tc

[201]

Re7 +—Tc'+

 

50

0

 

 

Re—Ru

I I I

4

4

Сплавы Re—Ru

[201]

Re4 +—Ru4 +

20

8

 

 

Re7 +—Ru4 +

10

20

 

Re—Pt

ІІП, I V

1

0

Сплавы Pt—40 ат. % Re

[201]

Re4 +—Pt2+

 

35

11

 

Re—40 ат. % Pt

[74]

Re 4 + — Pt 4 +

15

26

 

 

Re7 +—Pt4 +

25

16

 

Группа В

 

 

 

 

 

 

 

 

Re—V

I V

, 2

0

Сплавы V65 ат. % Re

[201]

Re4 +—V2+

85

22

 

 

Re 4 + — V 3 +

20

3

 

Re 4 + — V 4 +

25

14

 

Re 4 + — V 5 +

50

22

 

-

Re 7 + — V 4 +

15

13

 

Re 7 + — V 5 +

40

5

 

Re—Fe

V

10

0

Сплавы Fe—17 ат. % Re

[201]

 

 

 

 

13

Фаза rj системы (Fe—Re)

 

R e 4 + _ F e 3 +

15

Сплавы Ті—75 ат_. % Re

Re—Ті

V

6

4

[201]

Re 4 + — Ti 4 +

0

6

 

 

Re—Nb

V

.—

4

7

Сплавы Nb—60 ат. % Re

[201]

Re«+—Nb4 +

30

3

—.

 

 

Re4 +—Nb5 +

20

4