/Горощенко Я. Г.—Киев: Наук, думка, 1982.—264 с.
В монографии изложены теоретические основы метода изображения многокомпонентных систем с использованием барицентрических координат. Состав систем массцентрическим методом изображается на плоскости, что позволяет строить физико-химические диаграммы плавкости, растворимости с любым числом компонентов (составных частей) в пространстве трех измерений.
Книга предназначена для научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области физико-химического анализа или приые-няюших его в своих исследованиях.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Применение физико-химического анализа для исследования многокомпонент-. ных систем затруднено из-за отсутствия наглядных методов их изображения. Физико-химические системы принято изображать, используя пространственные системы координат. Окружающее нас пространство имеет три измерения, что ограничивает использование пространственных систем координат для изображения многокомпонентных систем, состояние которых определяется многими переменными.
Нами применена для изображения состава барицентрическая система координат. В ней положение фигуративной точки смеси на плоскости определяется с помощью (п — 2) геометрических точек, где п — число составных частей системы. Это открывает новые возможности для построения физико-химических диаграмм.
В монографии изложены теоретические основы метода изображения физико-химических диаграмм с помощью барицентрических координат. Геометрические образы на диаграммах плавкости и растворимости, построенных массцентрическим методом, описываются терминами, установившимися в теории физико-химического анализа. Для упрощения обозначений некоторых геометрических образов мы вынуждены были пользоваться малораспространенными терминами — частная система, эвтектика, эвтоника. Потребовалось ввести новые термины—нонвариантная, эвтектическая и эвтоническая кривые. Эти термины использованы для обозначения новых геометрических образов в области нонвариантных равновесий, устанавливаемых при выводе диаграмм плавкости и растворимости методом трансляции.
Барицентрическая система координат уже давно и широко используется в физико-химическом анализе, хотя прямые указания об этом имеются в единичных работах [33,34] Методы изображения состава двойных систем с помощью отрезков прямой, тройных систем с помощью треугольников и четверных — посредством тетраэдров основаны на применении барицентрических координат. Природа координат при этом маскируется получившими распространение методами построения фигуративных точек, отличными от сложения по правилу рычага. Кроме того, в качестве координатного остова используются обычно симплексы, фигуры, не имеющие диагональных сечений, чем и ограничивается использование трехмерного пространства для построения физико-химических диаграмм трех-четырехкомпонентными системами. Использование многоугольников в качестве координатного остова в массцентрическом методе расширяет его изобразительные свойства до
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.............................. 5
Глава 1
Методы изображения многокомпонентных систем ......... 7
1.1. Методы изображения систем в многомерном пространстве..... 7
1.2. Изображение состава системы в барицентрических координатах . . 8
1.3. Геометрические свойства диаграмм состава систем в барицентрических координатах........................ 11
1.4. Строение диаграммы состава четверной системы.......... 1&
1.5. Строение диаграммы состава системы с пятью и большим числом составных частей......................... 17
1.6. Строение диаграмм состава взаимных систем........... 1&
1.7. Диаграммы состав — свойство................... 20
1.8. Вывод типичных диаграмм плавкости и растворимости методом трансляции............................ 20
1.9. Закономерности трансляции элементов диаграмм частных систем
в область общего состава..................... 23
Глава 2
Типичные анаграммы плавкости четверных систем.......... 25
2.1. Системы простого эвтектического типа.............. 25
2.1.1. Строение диаграмм плавкости............... 29
2.1.2. Пути кристаллизации................... 34
2.1.3. Тонкая структура поверхностей одно- и двунасыщения . . 37
2.1.4. Построение диаграмм плавкости четверных систем .... 41
2.2. Образование двойных химических соединений.........> 45
2.2. 1. Строение диаграмм плавкости с одним химическим соединением .......................... 49
2.3. Образование тройных химических соединений.......... 51
2.3.1. Строение диаграммы плавкости с одним тройным химическим соединением..................... 52
2.4. Образование четверного химического соединения........ 53
2.4.1. Строение диаграмм плавкости с одним четверным химическим соединением.................... 56
2.5. Инконгруэнтное плавление химических соединений....... 62
2.6. Образование двойного инконгруэнтно плавящегося соединения . 63
2.7. Образование тройного инконгруэнтно плавящегося соединения . 65
2.8. Образование четверного инконгруэнтно плавящегося соединения 66
2.9. Твердые растворы неограниченного состава............ 68
2.10. Твердые растворы ограниченного состава............. 71
2.11. Твердые растворы неограниченного состава в одной двойной системе 74
2.12. Твердые растворы неограниченного состава на основе двух двойных систем........................... 75
2.13. Твердые растворы неограниченного состава в трех двойных системах .............................. 76
2.14. Твердые растворы неограниченного состава в четырех двойных системах............................. 77
2.15. Твердые растворы неограниченного состава в пяти двойных системах .............................. 77
2.16. Диаграмма плавкости системы К, Na, Са, РЬ || С1........ 78
Глава 3
Диаграммы плавкости систем с числом компонентов более четырех . 82
3.1. Перспективы применения физико-химического анализа для исследования многокомпонентных систем............... 82
3.2. Диаграммы плавкости пятерных систем.............. 83
3.2.1. Система простого эвтектического типа с одной пятерной эвтектической точкой.................... 83
3.2.2. Система простого эвтектического типа с пятью пятерными эвтектическими точками.................. 85
3.3. Диаграммы плавкости шестерных систем............. 87
3.4. Общие закономерности строения диаграмм плавкости многокомпонентных систем при изображении массцентрическим методом . . 89
3.4.1. Образование химических соединений............ 91
3.4.2. Образование твердых растворов.............. 92
3.4.3. Твердые растворы неограниченного состава в одной двойной системе........................... 94
3.4.4. Твердые растворы неограниченного состава в одной тройной системе........................... 94
Глава 4
Диаграммы плавкости взаимных систем............... 95
4.1. Понятие взаимной системы.................... 95
4.2. Системы из четырех солей.................... 97
4.2.1. Выражение состава системы через концентрации солей. . . 97
4.2.2. Выражение состава системы через концентрации ионов . . . 100
4.3. Системы из шести солей..................... 101
4.3.1. Выражение состава системы через концентрации солей . . . 102
4.3.2. Выражение состава системы через концентрацию ионов . . 105
4.4. Четверная взаимная система Na, К, Mg || S04, C1......... 107
Глава 5
Диаграммы растворимости четверных систем............. 114
•5.1. Диаграмма растворимости простого эвтонического типа...... 114
5.1.1. Тонкое строение диаграммы растворимости ........ 115
5.1.2. Пути кристаллизации при изотермическом испарении . . . 116
5.2. Методы построения диаграмм растворимости........... 117
5.3. Образование химических соединений и кристаллогидратов .... 119
5.4. Изотерма растворимости системы Na, NH4, Al || S04—Н20..... 121
5.5. Изотерма растворимости системы Na, К, Mg Ц S04—Н2О...... 122
Глава 6
Диаграммы растворимости систем с числом компонентов более четырех 123
•6.1. Диаграмма растворимости из четырех солей с одноименными
ионами и воды.......................... 123
6.1.1. Тонкая структура изотермы растворимости........ 126
6.2. Диаграмма растворимости из пяти солей с одноименным ионом
и воды.............................. 129
6.3. Фрагментация диаграмм растворимости многокомпонентных систем 132
Глава 7
Диаграммы растворимости взаимных систем............. 134
7.1. Изотерма растворимости из четырех солей и воды........ 134
7.1.1. Тонкая структура изотермы растворимости......... 137"
7.2. Изотерма растворимости из шести солей и воды......... 138
7.3. Фрагмент изотермы растворимости системы из девяти солей
и воды.............................. 144
7.3.1. Вывод строения фрагмента................. 144
7.3.2. Строение фрагмента..................... 149*
7.3.3. Пути кристаллизации................... 151
7.4. Методы построения диаграмм растворимости многокомпонентных систем............................... 153-
7.5. Изотерма растворимости системы К, Mg || S04, C1—Н.,0 ...... 154
7.6. Изотерма растворимости системы Na. К, Mg || S04, CI—Н^О . . . . 157
7.7. Возможности метода трансляции................. 165*
Глава 8
Закономерности кристаллизации в многокомпонентных, системах на
примере магмы............................ 171
8.1. Состав магмы........................... 171
8.2. Диаграмма состава магмы..................... 172
8.3. Общие закономерности кристаллизации в многокомпонентных системах и дифференциация магмы................. 174
8.4. Путь кристаллизации магмы................... 17&
8.5. Фрагмент Si02 системы из восьми компонентов.......... 176
8.5.1. Диаграмма плавкости фрагмента Si02 в области тройного состава........................... 177
8.5.2. Построение фановых диаграмм методом трансляции .... 18№
8.5.3. Строение фазового комплекса четверного состава...... 182
8.5.4. Тонкое строение переходных точек четверных систем . . . 187
8.5.5. Строение фазового комплекса пятерного состава...... 19&
8.6. Определение состава первичной магмы.............. 194
8.7. Образование основных типов магматических горных порол .... 197
8.7.1. Кристаллизация ультраосновной магмы в закрытой системе. Базальтовые горные породы............. 197
8.7.2. Кристаллизация магмы в открытом состоянии системы. Образоввние гранитов................... 203
8.7.3. Образование щелочных пород............... 20&
8.7.4. О парагенезисе минералов................. 210-
Заключение.............................. 211
Приложение.............................. 217
Список литературы.......................... 257
Предметный укиаатель...........^............. 259>
Цена: 150руб.
