Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Блюменталь У. Б. -> "Химия циркония" -> 110

Химия циркония - Блюменталь У. Б.

Блюменталь У. Б. Химия циркония. Под редакцией Комиссаровой Л. Н. и Спицына В.И. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. — 345 c.
Скачать (прямая ссылка): chemie-zr.djvu
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 196 >> Следующая

Сведения о содержании в цирконе посторонних элементов приводятся в следующей литературе: алюминий [105], барий [105], кальций [25, Ю§, 106], хром [28, 32], медь [25, 105], диспрозий [46], гелий [107, 108], железо [25], магний [105], ниобий [106], радий [45, 109], самарий [46], серебро [105], натрий [105, 110], стронций [106], тантал [111], торий [106], титан" [25, 105], уран [106], ванадий [28], иттрий [106, 112], цинк [25].
Физические и химические свойства
Циркон Zr02Si02, формульный вес 183,28. Он является единственным соединением и единственной кристаллической фазой, образуемой цирконием, кремнием и кислородом [113—116]. Некоторые его физические константы приведены в табл. 35.
У метамиктного циркона значения всех этих констант сильно отличаются, н степень метамиктностн наиболее быстро устанавливается измерением удельного веса. Показатели преломления также изменяются в зависимости от удельного веса, причем со колеблется между 1,780 и 1,933, а е — между 1,976 и 1,992 [103]. Сведения о величинах показателей преломления для различных образцов циркона приведены в работе [124], а также в работах [125] (длина волны 2979 А) и [126] (2795—7699 А). С изменением удельного веса меняется также и твердость образцов [127]. Оптической анизотропии циркона соответствует анизотропия теплопроводности [128, ср. 287], но в отношении электро-
1. Циркон
193
Таблица 36
. Физические константы циркона
Характеристика Значение Литературный источник
Коэффициент теплового расширения
параллельно оси с 4,43-10"6 117
перпендикулярно осп с 2,23-10"6 117
Цвет чистого препарата Бесцветный
Кристаллическая система (сиигония) Тетрагональная
Параметры решетки, А а = 6,60; с = 5,93 118, 119
Число формульных единиц на ячейку 4
Диэлектрическая проницаемость
параллельно осп с 12,6 120
перпендикулярно осп с 12,85 120
Твердость (по Моосу) 7,5
Температура плавления Разлагается при 1540— 117
1680°
Оптические свойства
Дисперсия 0,048 3, стр. 213
Дву преломление 0,0594—0,10 103
Показатели преломления w=l,933, е=1,992 ¦ 103
Удельный вес 4,7
Термодинамические константы
энтропия (при 298, 163 К), ккал/моль 20,1±0,3 121
Удельная теплоемкость при 21—51° С 0,132 122
Модуль упругости Юнга 1,98 123
Модуль жесткости (для образца с 99% 0,35 123
циркона)
проводности циркон почти изотропен [288]. У некоторых образцов циркона наблюдается рекалесценция при нагревании до темно-красного каления [289-291].
Более подробные данные по физическим свойствам циркония можно найти в следующих литературных источниках: диэлектрическая постоянная [129], энергия адсорбции и десорбции жидкости [130, 131], световой выход и потенциал экранировки [132], спектр комбинационного рассеяния [133], отражательная способность 1129], спектр [134—136], коэффициент теплового расширения при высоких температурах [137].
Высокая огнеупорность циркона показывает, что в твердом состоянии он обладает небольшой внутренней энергией и представление о его структуре, основу которой составляют валентные связи, подразумевает высокую химическую и физическую устойчивость. Действительно, циркон известен как одно из наиболее устойчивых й химически инертных соединений. На него не действует при обычной температуре ни один из известных реагентов или их водных растворов при кипячении [138]. Циркон в общем не взаимодействует с кислыми реагентами даже при высоких температурах, но разлагается при спекании со щелочами, например гидроокисями или карбонатами натрия и калия, или при сплавлении со щелочами, бурой, криолитом или стеклами [139].' Как указывалось выше, на циркон действуют водные растворы щелочей при 400° под давлением. Фторосиликаты натрия и калия реагируют с цирконом выше 600° с образованием соответствующих фтороцирконатов и кремнезема.
13 Химия циркония
194
Глава 5, Циркон и сложные силикаты
Устойчивость циркона при высоких температурах к действию большинства других веществ, помимо щелочей, позволяет использовать его в качестве огнеупоров. Последние не реагируют с расплавленным алюминием или кремнеземом [140], но цирконий был спектрографически обнаружен в слитке кремния, выплавленном в контакте с цирконом [141]. Циркон разрушается при воздействии расплавленного муллита [142]. Ниже в этой главе мы рассмотрим типы химических реакций с цирконом, которые сопровождаются его разложением.
Диаграмма состояния системы Zr02 — SiOa была представлена Геллером с сотр. [115, ср. 114] и Кёртисом и Соуманом [116]. Диаграмма этих последних исследователей приведена на фиг. 18. Согласно их данным, диссоциация циркона на двуокись циркония и кремнезем начинается при температуре
2000
1300
ц
с 1800
л-. i 5
с |
| паоу
1600
1500
¦5'
ь- | 2rSi04 _1_I
Si02 -«-ж
2r02+Si02
ZrSi04+Si02
. Zr02 20 ZrSi04 60 80 SiOz
Фиг. 18. Диаграмма состояния системы Zr02—Si02.
около 1540C1). Кремнезем будет находиться в жидком или твердом состоянии при этой температуре в зависимости от того, способствуют ли условия образованию стеклообразного кремнезема или одной.из его кристаллических модификаций (кристобалит плавится при 1710°, тридимит при 1670° и кварц при 1470°). Разложение некоторого количества циркона происходит еще до того, когда можно заметить образование жидкости. Твердые двуокиси циркония и кремния сосуществуют с цирконом до температуры около 1675°, когда весь циркон разлагается, и расплавленный кремнезем находится в равновесии с твердой двуокисью циркония. Температура 1675° является эвтектической температурой; в эвтектике содержится около 3% двуокиси циркония и 97% кремнезема. Растворение Zr02 или Si02 в цирконе не наблюдается в заметной степени, но обнаружено некоторое растворение двуокиси кремния в двуокиси циркония (не больше 10%) [113—115, 119]. Полное плавление продуктов разложения происходит около 2400° [144].
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed