Химия

  • 31 марта 2012 г.
  • 2427 Слова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева


Кафедра общей технологии силикатов











Научный реферат

По дисциплине

«Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»

Вариант №2













Выполнил: Студент группы С-3 Обухов Евгений ОлеговичПроверила : Кирсанова С.В.












Москва 2011 г.
Содержание:
1.Условия задачи……………………………………………………………….…3
2.Модификации SiO2 и фазовые переходы…………………………………….4
3.Именение плотности и удельного объема при фазовых переходах. Отклонения от равновесных систем…………………………………………….6
4.Твердофазовыереакции………………….…………………………………….9
5.Кинетика твердофазовых реакций……...…………………….……………….9
6.Список литературы……………………………………………………………16
1.Условие задачи




Задание №2
1. Диаграмма состояния системы SiO2. Структура, свойства, распространение в природе и в технических продуктах полиморфных модификаций SiO2. Значение системы для химии и технологии силикатов. Кварцевое стекло. Другиекристаллические формы SiO2, не изображенные на диаграмме состояния: их структура, получение и свойства.

2. Кинетика твердофазовых реакций. Уравнения, описывающие кинетику реакций в смесях твердых веществ (уравнения Яндера, Гинстлинга-Броунштейна). Провидите анализ применимости этих уравнений на различных стадиях твердофазовых реакций и укажите, на каких стадиях и почему они наиболее точно описывают кинетикутвердофазовых реакций?





2. Модификации SiO2 и фазовые переходы

Единственным устойчивым оксидом кремния является кремнезем— SiO2. Однокомпонентная диаграмма состояния системы SiO2, построенная К. Феннером, приведена на рис. 42. Эта диаграмма имеет существенное значение для технологии производства динасовых огнеупоров, изделий тонкой керамики (фарфор, фаянс), кварцевого стекла и т.д., в которыхSiO2 является основной или весьма важной составной частью.
[pic]








Кремнезем образует много полиморфных модификаций, из которых на диаграмме Феннера представлены только основные формы SiO2, встречающиеся в обычных условиях в природных и технических продуктах. Как видно из диаграммы, SiO2 образует три главные модификации: кварц, тридимит и кристобалит, каждая из которых в своюочередь имеет несколько разновидностей— модификаций второго порядка: α- и β-кварц, α-, β- и γ-тридимит, α- и β-кристобалит.
Все кристаллические формы SiO2, представленные на диаграмме, могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся формы, имеющие при нормальном давлении (при котором и была построена диаграмма Феннера) температурные области стабильного существования (на диаграмме ониотмечены сплошными линиями). К ним относятся β-кварц (устойчив до 575°С), α-кварц (575... 870°С), α-тридимит (870... 1470°С) и α-кристобалит (1470... 1728°С). Ко второй группе относятся формы, которые при нормальном давлении существуют только в метастабильном состоянии (пунктирные линии на диаграмме): γ-тридимит (ниже 120°), β-тридимит (120... 163°С) и β-кpиcтoбaлит (ниже 230°С). Последовательностьфазовых переходов в системе SiO2 схематически удобно представить следующим образом:



















Как видно из представленной схемы, все указанные на ней превращения являются энантиотропными. Превращения в пределах каждой главной формы относятся к полиморфным переходам со смещением во вторичной координационной сфере и происходят очень быстро. Это объясняетсянезначительными структурными изменениями при этих переходах ввиду сходства структур модификаций второго порядка (структуры модификаций второго порядка представляют собой несколько искаженные производные структур основных форм SiO2). В противоположность этому превращения между главными модификациями относятся к реконструктивным превращениям во вторичной координационной...
tracking img