Полиморфные превращения

Атомы данного элемента могут образовывать, если исходить только из геометрических соображений, любую кристаллическую решетку. Однако устойчивым, а следовательно, реально существующим типом является решетка, обладающая наиболее низким запасом свободной энергии.

Так, например, в твердом состоянии литий, натрий (Na), калий (K), молибден (Mo), вольфрам (W) и др. имеют ОЦК решетку; алюминий (Al), кальций (Ca), медь (Cu), серебро (Ag) и золото (Au) – ГЦК решетку; а магний (Mg), церконий (Zr), (Hf) и др. – гексагональную.

Однако в ряде случаев при изменении температуры или давления может оказаться, что для того же металла более устойчивой будет другая решетка, чем та, которая была при другой температуре или давлении.

Так, например, существует железо с решетками ОЦК и ГЦК. Обнаружен кобальт с гранецентрированной и гексагональной решетками.

Существование одного металла (вещества) в нескольких кристаллических формах носит название полиморфизма или аллотропии.

Аллотропические формы обозначаются греческими буквами α, β, γ и т.д. Аллотропическая форма, существующая при самой низкой температуре, обозначается через α, следующая через β и т.д.

Температура, при которой осуществляется переход из одной модификации в другую, носит название температуры полиморфного (аллотропического) превращения. Так, железо имеет две температуры полиморфного превращения: 911 и 1392º C.

Аллотропия олова. Олово существует в 2-х модификациях. Ниже + 13,3º C? Устойчиво так называемое серое олово α – олово («оловянная чума»), обычно β – олово – белое.

(История с графом Калиостро и русским генералом (при Суворове), когда на военных складах пропали все бляшки и пуговицы. Калиостро предложил делать пуговицы на медной основе. Что применяется до сих пор.)

Аллотропия железа.

Ниже 911º C существует α – Fe.

α – Fe 911º C 1392º C

ОЦК α – Fe → γ – Fe (ГЦК) α – Fe

(высокотемпературная или δ ОЦК).

Есть температура 768º C – магнитных превращений.

Дата добавления: 2014-01-11