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

Скачать файл (15,91Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 153

Скачиваний: 1

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

Изоморфные элементы и

U—Sm

U*+—Sm3 +

U - E u

U 4 + — E u 3 +

U4+—Eu2 + U—Gd U*+—Gd3 +

U—Tb U*+—Tb3 +

U—Dy

\jt+—Dys+

U—Ho U*+—Ho3 + U—Er

T j 4 + _ E r 3 + U—Tm

U4+—Tm 3 + U—Yb

U 4 + _ Y b 3 + U—Lu

U4+—Lu 3 + U—Y

U 4 + _ y 3 +

U—Sr TJ4 + _ S r 2 + U—Ba

U 4 + _ B a 2 + U—Fe

Tj4 + _ F e 3 +

U—V

U 4 + _ V 2 + TJ4+ _ V3+

U*+—V4+ U 4 + — V 6 + U e + _ V 3 + TJ6+_V4+ Tje + _ V5+

u — w

U 4 + — W 4 + l J 4 + _ W e + Tje-b_w«+

раммы

'• =5 = ctg

= 8

H 8

—

. I

—

Ue Fe, UFe2

—

.—.

—

атом-/г §

t- 3

——

—32

——

—_

.— 17

——

—16

•— •—

—16

——

—15

——

.— 14

— —

.— 14

— —

— 13

— —

— 14

— —

— 18

— —

— 40 55 —

— 35 65 —

— 21

55—

—14

15—

. .

95—

20—

65—

90—

—12

20—

55—

10—

Изоморфные смеси	о.
Изоморфные смеси	>.
r	Q.
о	а
s	н
	ев

	6					[1781
3	—	Минералы	U ,		TR	[111,
—					—	162]
—	6				—	[178]
15	—	Минералы	U ,		TR	[162]
1					—
	3				—	[178],
0	—	Минералы	U ,		TR	[162]
—	0				—	[178}
4	—	Минералы	U ,		TR	[162]
—	0					[178]
5	—	Минералы	U , TR, U0 2 — DyO s			[111,
						146,
—					—	162]
—	0				—	[178]
7	—	Минералы	U ,		TR	[162]
	0				—
9	—	Минералы	U ,		TR	[162}
—	0				—	[178]
12	—	Минералы	U ,		TR	[162]
.—.	0					11781
13	—	Минералы	U ,		TR	[162]
—	0				—	[178]
14	—	Минералы	U ,		TR	[162]
—	6				—	[178]
5	—	Y 2 0 3 — U 0 2 ;		минералы U , TR		[146,
						162]
—	14				—	—
16	—	SrO—U02			—	[146].
	17				—
38	—	BaF2 —UF3 ;		BaO—U02		[1781
—	25				—
52	—	Ураниниты,		кофинит, самар-		[111].

скит, браннерит

—30 Сплавы U—12 ат. % V

10	—	—
31		—	—
54	,	—
72	,	—	—
8		—	—
27		—	—
36	—	—	—
—	30	—	[74]
39	—	—	[78J
57	-i-	—
14	—	—	—
29

Изоморфные элементы и ионы

и—Pb

U 4 + — Р Ь 2 +

LJ4+-Pb*+ Группа С

U - A g

U 4 + _ A g + U4+—Ag2 +

U—Cr

U 4 + _ C r 8 + U*+—Cre + Tje+ _ Cr 3 + U 6 + _ C r o + U—Na

U 4 + — Na+ U—Mg

U 4 + — M g 2 +

U—Pa

U 4 + — Pa 5 + U—Sc

U 4 + — Sc 3 +

	диаграммы	a
	диаграммы	s
	Тип состояния	a
	Тип состояния	3
		3
		*
	I.UPb,	<
	I.UPb,
	UPb3

—5

—65

—5

—70

II? —

— 70

— 170

— 40

— 140

I —

—60

I —

.— .—.

—.—.

—10

H			Изоморфные		снеси
H	X
a»	О	о
S	s:	о
<	s:	<
<	<	<
	<
16		3
—	23	—	«Вынужденный»		изоморфизм
			с радиогенным		свинцом в
			уранинитах и		урановых
—	16	—	смолках	—
—	16	—		—
6		9
.—.	33	—
	9	—
22	—	25
.—.	54
—	87
.—	27
.—.	54	3
23	—	3
—	0	—		—
5	—	17		—
6	47			_	•
6	—.	3
6	7	16
6	20	16		—
. —	20	—		—

Литература

[178]

[199]

—

[74]

[178]

[74,

1 VQ1

1 /о]

В металлических системах уран образует непрерывные ряды твердых растворов с Np, Pu, Zr, Hf, Ті, Nb. Широкие ряды твердых растворов ^ " У Р а н образует с молибденом (178], а огра ниченные — с рядом других элементов.

Совершенный		изоморфизм в ионных		соединениях урана
наблюдается	в	системах окислов	U0	2 —ТЬОг; U 0 2 — С е 0 2 ;
U0 2 — Pu0 2 ;	U0 2 — Np0 2 ; U 0 2 — Z r 0 2 ,		а также в природных ми
неральных сериях		ураноторианитов	и ураноцерианитов.

Широкий изоморфизм четырехвалентного урана с трехва лентными редкоземельными элементами и иттрием наблюдается во всех системах U 0 2 — L n 2 0 3 , а также в природных урановых и редкоземельных минералах. Широкий изоморфизм четырех валентного урана с двухвалентными щелочноземельными эле ментами наблюдается в системах U 0 2 — С а О ; U02 —SrO; иОг^—ВаО. Интересный случай изоморфизма четырехвалент ного урана и кальция найден во «внутреннем твердом раство ре» соединения CaUF6 , где ионы кальция и урана статистиче-

ски перемешаны в одной системе эквивалентных позиций (см. таблицу).

«Принудительный изоморфизм» атомов радиогенного свинца и урана имеет место в уранинитах и настуранах [199] и в дру

гих древних	урановых минералах.
Интересный случай упорядоченного изоморфизма шестива
лентных урана и молибдена в виде уранильных и		молибде-
нильных групп наблюдался в минерале умохоите [192].
Редкий	и весьма интересный случай изоморфизма		ионов
Na+ с U 6 +	найден в соединениях Na4 U05 и Na3UC>4	типа	NaCl

[124, 212], а также с Np6 +, Pu6 +, Am6 + в аналогичных соеди нениях.

«Внутренний изоморфизм» ионов U 4 + — U 6 + обычно не наб людается из-за резкого различия их кристаллохимического по

ведения: U4 + — «голый»	катион, U6 + — обычно в виде	ураниль-
ной группы UC>2+ . Этим	же объясняются различные	пути ми

грации четырех- и шестивалентного урана в природных геохи мических процессах и причина концентрации шестивалентного урана во вторичных урановых минералах, а также причина его

рассеяния в природных условиях [204]. Изоатомный										гетерова
лентный изоморфизм ионов U4 +					и U 5 + возможен в нестехиомет-
рических уранинитах и настуранах и их искусственных										аналогах,
согласно	нейтронографических исследований							[211,	215].
	V
В а н а д и й :	гМет =	1,34	А;	/ - у 2 + = 0,88	1 ; А у З +	=	0,74	А°;	r'v*+	= 0,63 А;
/•у5+ =		0,59	А;	горб — 1,35	A ; Xv2~*~ =	^		ккал/г-атом;
X v 3 + = 230	ккал/г-атом;		Х у 4 + = 2 7 0		ккал/г-атом;		Х у 5 + =		^00	ккал/г-атом

Изоморфные элементы и ионы

Группа А

Тип диаграммы состояния

1
S
a
<u		- p	Изоморфные смеси
•4		- p	Изоморфные смеси
3			•O
		X	•O
	s	О	Он
<	s	s	Он
<	<	<	<

Литература

V—Fe	III	—	6	—	4	Сплавы V—Fe; (V, Fe)5 Si3	[74,
							145]
V 2 + _ F e 2 +	—	20	— 19		—	—	—
V 3 + _ F e 2 +	—	45	—	0	—	Монтроузит, карелианит	[111}
V*+—Fe2 +	—	90	—	14	—.	—	—-
V5+—Fe2 +		115	—	26	—	—	—-
V2+ _ Fes+	.—	70	—	38	—	—	—
V 3 + _ F e 3 +	.—	5	— 16		—	—	—
V 4 + — F e 3 +		40	— 2		—	—	—
V5+—Fe3 +	—	65	-—	8	-—	—	—

Изоморфные элементы и ионы

V - C r

V2+—Сг3 + у з + — С г 3 + V 4 + — С г 3 +

V 5 + — С г 3 + V3 +—Сг«4-

V 4 + — Сг«+ V 5 + — Сге + V — W

V 3 + _ w 4 + V 4 + — W e +

V5+—W«+

V—As

V 5 + — A s 6 + V — A l

V 2 + — A l 3 + V 3 + — A l 3 +

V 4 + — A l 3 + V 5 + — A l 3 +

V —Ni

V 2 + — N i 2 + V 3 + — N i 2 + V 4 + — N i 2 + V 5 + — N i 2 + V—Re

V 2 + — Re 4 + V 3 + — Re 4 + V 4 + — Re 4 + V 5 + — Re J + V 4 + — Re 7 + V 5 + — Re 7 + V—Ті

V 2 + — T i 3 + у з + _ Т і 3 +

V 4 + — T i 3 + V 5 + _ T i 3 + V2+ — Ti 4 + V 3 + — T i 4 + V 4 + — T i 4 + V s + _ T i i + V—Nb

V 2 + — N b 4 + V 3 + — N b 4 + V 4 + — N b 4 +

Типдиаграммы состояния	Х,Дккал/г-атом	aj
		S
		<
ш	-	7
.—	85	_
.—	20	—

—25 —

—50 —.

—120 —

—75 —

50 —

ш— 2 30 —

.—	40	—
	65	—
VAs	—	10
	0	• .
V	—	7
.	55	—
	10	—
	55	—
V	80	8
V		8
	45	—

—20 —

—65 —

90 —

V? 2

—85 —

—20 —

—25 —

—50 —

—15 —

III— 9

.—. 60 —

—85 —

.— 85 —

—20 —

—25 —

III7

55	_
10
— 55	—

Изоморфные смеси

"x	a
о	a
s	v.о
<	<1

—4 Сплавы V—Cr; (V, Cr) Si 2

40	—	—
15	—	Гранаты
0	—	Карелианит
7	—•	—
42	—	—
21	—	—
13	—	—
—	0	—
6	—	—
2	—	—
5	.—	—
—	17	—
28		Сульванит, ванадинит

—8 Сплавы V—50 ат. % А1

73	—	—
45	—.	Монтроузит, гроссуляр, рос-
		коэлит
24	—	—
16		—
	0	Сплавы V—30 ат. % Ni
28	—	—
7	—	—
9	—	—
17	—	—
	0	Сплавы V—65 ат. %	Re
22	—	—
3	—	—
14	—	—
22	—	—
12	—	—
5		—
—	4	Сплавы V—Ті; (Ті,	V ) B S i 3
16		—
3		Титаномагнетити
21	—	—
29	—	—
29	—	—
9	—	Рутил
8	.—.	—
15		—
—	8	Сплавы V - N b ; (V,	Nb)5 Si3
19		—
0	—	—
17	—