Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1 - Вест А.
ISBN 5-03-000056-9
Скачать (прямая ссылка):
4.3.2.7. Измерения энтальпии и теплоемкости. Как уже отмечалось ранее, метод ДТА может быть использован для полуколи
10—1169
146
4, Термический анализ
дт или
пустой контейнер
чественного определения энтальпии фазовых переходов или энтальпии реакции. Такой эксперимент принципиально возможен только после соответствующей градуировки аппаратуры. Сохраняя неизменными экспериментальную аппаратуру и условия проведения эксперимента, из величины площади, находящейся под пиком кривой ДТА, можно оцеи^ энтальпию превращения.
Гораздо более точно такие измерения можно проводить в установках для ДСК или в таких установках для ДТА, где
предприняты специальные меры для количественной регистрации количества теплоты, выделяющегося Или поглощающегося исследуемым образцом. Эта же аппаратура может быть использована для определения теплоемкости веществ в зависимости от температуры. Для проведения последнего типа исследований необходимо проводить сравнение положения базовой линии при записи кривых ДТА для пустого контейнера и для контейнера, заполненного исследуемым веществом (рис. 4.10). Здесь мы не будем подробно останавливаться на деталях такого рода исследований, так как проводимые расчеты сильно зависят от конструкции используемого прибора.
контейнер с веществом
Температура
Рис. 4.10. Схематическое изображение кривых, получаемых при измерении теплоемкости вещества при температуре Т\, которая намного выше начальной температуры эксперимента Го-
Упражнения
4.1. Какой должна быть форма кривых ДТА и ТГА, регистрируемых при нагревании до температуры плавления следующих веществ: а) морского песка; б) оконного стекла; в) поваренной соли; г) кристаллической соды; д) горькой соли (Мд304-7Н20); е) металлического никеля; ж) сегиетоэлектрика ВаТЮ3-з) природной глины? '
4.2. Являются ли обратимыми фазовые превращения и будет ли наблюдаться гистерезис при исследовании методом ДТА следующих процессов-л) плавления соли; б) разложения СаССу, в) плавления морского песка-г) окисления металлического магния; д) разложения Са(ОН)2?
4.3. Зимой улицы городов часто посыпают солью. Можно ли методом ДТА изучить взаимодействие соли и льда? Каков ожидаемый результат?
Литература
147
Литература
1. Daniels 7\, Thermal Analisis, Kogan Page, 1973.
2. Mackenzie R. С, Differential Thermal Analisis, Vol. I, II, Academic Press, 1970.
3. Pope M, L, Judd M. ?>., Differential Thermal Analisis, Heyden, 1977.
4. Wendlandt W. W., Thermal Methods of Analisis, Wiley, 1974.
Дополнительная литература. Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Л. Основы физико-химического анализа. — М.: Наука, 1976; Берг Л. Г. Введение в термографию. — М.: Наука, 1969; Пилоян Г. О. Введение в теорию термического анализа. — М.: 1964; Топор Н. Д., Огородова Л. П., Мельникова Л. В. Термический анализ минералов и неорганических соединений. — М.: МГУ» 1987; Уэндланд У. Термические методы анализа. — М.: Мир, 1978; Шестак ?. Теория термического анализа. — М.: Мир, 1987.
10*
Глава 5
ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ
Несомненно, что рентгенография — дифракция рентгеновских лучей — наиболее важный и широко распространенный метод исследования в химии твердого тела. С начала XX в. этот метод применяется для идентификации кристаллических веществ и определения кристаллической структуры. В настоящей главе рассмотрены принципиальные основы рентгеновской дифракции, описаны некоторые подробности, касающиеся съемки и расшифровки порошкограмм, кратко обсуждены методы рентгенографического исследования монокристаллических образцов и области их применения. И хотя в книге вообще не содержится методических указаний относительно определения кристаллической ¦структуры веществ, тем не менее материал, вошедший в гл. 5, а также гл. 6, по-видимому, во многом поможет читателю лучше разобраться в обширной кристаллографической литературе. Таким образом, цель настоящей главы состоит и в том, чтобы научить читателя извлекать полезную информацию из публикаций, посвященных результатам исследований новых кристаллических структур, не вдаваясь в подробности математического •описания.
5.1. Рентгеновское излучение. Способы его генерации
Рентгеновские лучи — один из видов электромагнитного излучения, длина волны которого составляет ~ 1 А (Ю-10 м). В спектре электромагнитных волн область рентгеновского излучения расположена между областью у-лучей и УФ-излу-чения. Рентгеновские лучи возникают под действием бомбардировки материала заряженными частицами высокой энергии, например электронами, ускоренными в поле напряжением 30 ООО В. При столкновении с веществом электроны тормозятся, и часть потерянной ими энергии превращается в электромагнитное излу
5.1. Рентгеновское излучение
149
чение. Таким образом возникает сплошной (или белый) спектр испускания рентгеновских лучей. Этот спектр простирается от некоторой минимальной длины волны Ктт, которой соответствует наивысшая энергия излучения, в сторону увеличения длин волн. Ятт можно рассчитать по уравнению Хтш (А) = 12 400/У, где V — ускоряющее напряжение. Излучение, характеризующееся максимальной энергией, возникает в случае, когда вся кине-
