Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Минералогия -> Бетехтин А.Г. -> "Минералогия" -> 16

Минералогия - Бетехтин А.Г.

Бетехтин А.Г. Минералогия — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1950. — 956 c.
Скачать (прямая ссылка): betehtin1950mineralogy.pdf
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 545 >> Следующая


Если давление и температура будут меняться одновременно, то перемещение состояний системы на пути к равновесию будет происходить не по прямым линиям, как это имело место до сих пор, а по некоторым кривым. Направление их зависит от знака изменения температуры и давления, а форма — от соотношения скоростей изменения этих факторов.

Все, что было сказано про воду, справедливо и для льда с той разницей, что упругость паров, сосуществующих с твердым телом (кривая AD), значительно ниже.

Пар

Фиг. 6.

Цилиндрический стакан с поршнем

1 Вспомним принцип Ле-Шателье: если система, находящаяся в истинном равновесии, подвергается воздействию, то это воздействие вызывает реакцию, которая будет стремиться ослабить получающийся эффект.

Агрегатные состояния минералов

ЗТ

чем жидкого тела. При нагревании фигуративная точка п перемещается кверху, а упругость пара при этом, как видим из поведения кривой DA, несколько увеличивается, что вызывает частичное испарение или, как говорят, возгонку (сублимацию) льда, т. е. переход из твердого состояния сразу в пар. При достижении точки пересечения с кривой AC твердое тело будет подвергаться плавлению е поглощением тепла.

При уменьшении давления при постоянной температуре состояние системы смещается влево и сопровождается частичной сублимацией льда. Если бы нам удалось достигнуть столь низкого давления, что фигуративная точка перешла бы точку е, то весь лед целиком перешел бы в парообразное состояние. В земной коре столь низкие давления практически не имеют места, но при сильных ветрах у самой поверхности льда бывают, очевидно, моменты значительного разрежения воздуха, что вызывает частичную сублимацию льда и образование с течением времени углублений с кривыми поверхностями.

Как пример таких минеральных тел, которые в условиях атмосферного давления при высоких температурах, не плавясь, переходят сразу в парообразное состояние, можно привести металлический мышьяк (фиг. 7). При охлаждении, если нагревание велось в закрытом сосуде или в инертной среде (в кислородной обстановке мышьяк окисляется в As2O3), мышьяк из парообразного состояния

выпадает непосредственно в виде металла (в «закрытой» стеклянной трубке на холодных участках ее образуется «зеркало мышьяка»).. Как можно заключить из фиг. 7, для перевода мышьяка в жидкое состояние необходимо более высокое внешнее давление. Вторым аналогичным примером является нашатырь — NH4Cl, возгоны которого в виде обильных белых корок часто наблюдаются на стенках кратеров вулканов.

Пределы устойчивости каждого агрегатного состояния находятся в самых различных температурных интервалах в зависимости от природы вещества. При атмосферном давлении в условиях комнатной температуры большинство минералов находится в твердом состоянии и плавится при высоких температурах, тогда как ртуть в этих условиях существует в жидком виде, а сероводород и углекислота — в газообразном состоянии.

Большинство твердых минералов представле-

но кристаллическими веществами, фиг 7 Однокомпонент-т. е. веществами, обладающими кристаллической ная система — As структурой. Каждое кристаллическое вещество (схема)

имеет определенную температуру плавления, при которой, как указывалось, изменение агрегатного

состояния вещества происходит с поглощением тепла, что ясно сказывается на поведении кривых нагревания (фиг. 8A). На некотором интервале времени сообщаемый системе приток тепла расходуется на процесс плавления (кривая выполаживается).

Кристаллизация охлаждаемого гомогенного жидкого вещества должна происходить при той же температуре, что и плавление твердого тела того же состава, но обычно она наступает при некотором переохлаждении жидкости, что всегда необходимо иметь в виду.

Твердые химически чистые вещества, характеризующиеся беспорядочной структурой, т. е. отсутствием закономерного расположения атомов, носят название аморфных (стеклообразных) тел. Они принадлежат к числу изотропных веществ, т. е. обладающих по всем направлениям совершенно одинаковыми физическими свойствами. Характерной особенностью аморфных веществ, в отличие от кристаллических, является также постепенный переход одного агрегатного состояния в другое по плавной кривой (фиг. 8Б) подобно сургучу,

который при нагревании постепенно становится гибким, затем вязким и, наконец, капельно-жидким.

Аморфные вещества часто получаются при затвердевании расплавленных вязких масс, особенно когда охлаждение расплава происходит очень быстро. Примером может служить образование минерала леша-тельерита — аморфного кварцевого стекла — при ударе молнии в кварцевые кристаллические породы. Переход аморфных'веществ в кристаллические массы может произойти лишь при продолжительном выдерживании их в размягченном состоянии при температуре, близкой к точке плавления.

-— Время -— время

А ' *

Фиг. 8. Кривые нагревания кристаллического (А) и аморфного (Б) веществ

Следует добавить, что далеко не все вещества могут быть легко получены в аморфном состоянии. Таковы, например, металлы, которые даже при закалке не образуют стеклообразных веществ.
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 545 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed