ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Химия силикатов занимает обширное и ответственное место среди теоретических и инженерных химических дисциплин. Значительна ее роль и в науках геологического цикла, в геохимии, минералогии, петрографии и др. В физико-химическом ее обосновании термические методы находятся на первом месте. Хотя в некоторых из опубликованных в последние годы руководствах, как например в прекрасной книге профессора А. И. Августин-ника «Физическая химия силикатов», этим методам уделялось должное внимание, они, однако, до сих пор еще не были предметом специального изложения.
Предлагаемая читателю монография, написанная пользующимся заслуженной известностью профессором Вильгельмом Эйтелем, является первым в мире трудом по термохимии силикатов, предпосылки, задачи и границы которого изложены автором в его предисловии и в повторении не нуждаются. Как и во всяком первом опыте, в этой монографии есть свои слабые стороны, главным образом относящиеся к недостаточной строгости, а также и ясности некоторых термодинамических положений. Кроме того, хотя автор внимательно отнесся к современной советской литературе, некоторые из работ, относящиеся к теме его книги, были, по-видимому, ему неизвестны.
Однако нами при редактировании были сделаны лишь незначительные изменения и дополнения, дабы не нарушать в целом весьма оригинального и стройного характера изложения.
Перевод выполнен: §§ 12—49 и 99—139 Ю. П. Барским, §§i 1—11 и 169—176 мною, остальные разделы—А. А. Майером.
Член-корреспондент Академии наук СССР А. Ф. Капустинский
ПРЕДИСЛОВИЕ
Большой интерес к изучению термохимии в ее приложениях к минералогии вызван у автора его учителем X. Бэке, который в своей книге «Основы физико-химической петрографии» (Берлин, 1915) прекрасно написал главу о тепловых свойствах минералов.
X. Бэке был одним из первых петрологов, оценивших значение современной термодинамики и особенно третьего закона (который в Европе обычно именуется тепловой теоремой Нернста) для исследований в области петрологии и генетической минералогии. В 1923 г. автор составил программу систематического применения принципов термодинамики в области геохимии, а с 1926г. начал осуществлять ее во время работы в Научно-исследовательском институте силикатов Кайзера Вильгельма.
Личный контакт с В. Уайтом в Вашингтоне в 1925 г. и его замечательная монография «Современная калориметрия» (1928) помогли преодолеть многие трудности, встречавшиеся в термохимических исследованиях силикатных систем, и способствовали успеху настоящей работы.
Обсуждение методов исследований силикатов в настоящем труде выходит за пределы областей, описанных в книге Уайта, поскольку современные представления о структуре кристаллов и о связи энергии и структуры имеют особенное значение для теоретической минералогии и петрологии. Автора в его работе поддерживал единодушный интерес исследователей к термохимии, считавших, что термодинамические методы найдут применение и в керамическом производстве.
Многие специальные методы были впервые разработаны в европейских лабораториях; в этой книге они объединены с методами американских исследователей, особенно д-ра Келли и д-ра Уайта. -;i
Экспериментальные работы были проведены в 1926— 1945 гг. друзьями и сотрудниками автора, докторами
ф Нейманом, X. Вагнером, Л. Хольцапфель, X. Рихтером и Чна-Чи-Яигом.
Благодаря знаниям и настойчивости д-ра Хольцапфель эти методы были разработаны для опубликования. В институте Кайзера Вильгельма мы получали ценные советы могли обмениваться мнениями, а также использовать'опыт немецкого учителя термохимии доктора Вальтера Рота (Брауншвейг и Оренбург).
Работа в институте была, к сожалению, прервана в 1945 г., приборы и результаты многих многолетних исследований были потеряны. Но уверенность автора в необходимости продолжать эту область исследований не .меньшилась. Настоящая книга написана в соответствии с трудами по термодинамике, распространенными в США, и особенно с работами доктора К. Келли.
ВИЛЬГЕЛЬМ ЭЙТЕЛЬ
г Норриш, штат Тенесси, май, 1951 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редактора .... - . ....... ^
Предисловие...... ••-.....••••
С
Введение . .......• • •.......
Теплоты образования* и реакции . ......... '
Калориметры для определения теплот реакции . • • • . |^
Метод сжигания в бомбе............ .~.
Калориметры для измерения теплот растворения ...
Калориметры для определения теплоты растворения при высоких температурах ....-•.•-.... "
Прямые методы определения теплот плавления, кристаллизации или превращения. Высокотемпературные калориметры........ . • •........ ^
Термический анализ....... •...... *j
Прямое измерение малых тепловых эффектов .... ^
Расчет теплот плавления и кристаллизации с помощью бинарных диаграмм состояния......... ^8
Вычисление теплоты образования из энергии кристаллической решетки.........••••.. *1
Термохимические измерения и проблема химического сродства 50
Теплоемкость как функция температуры...... °0
Уравнение Кирхгофа.............. 5J
Непосредственное определение теплот превращения;
метастабильные фазы ... ........ ^
Вычисление изменений свободной энергии ..... °^
Экспериментальные методы определения свободной энергии
реакций "2
Калориметры для измерения теплоемкости при низких
температурах . .............. '•*
Калориметры для измерения средней теплоемкости при
высоких температурах............ '°
Калориметры для измерения истинной теплоемкости при высоких температурах ........... 88
Закон Неймана—Коппа .....'....... 93
Примеры вычисления изменений свободной энергии и химического сродства . ............... 96
Возможность аномалий при низких температурах; статистический смысл энтропии............. П7
Приложение I.................. 124
Вычисление теплового значения калориметра и теплоты растворения ..... ........... 124
149
Приложение II ......'. • ••'..... 133
Цифровые данные • . . . -...... . 133
Теплоты образования .... ...... 133
Данные для изменений состояния ....'.. 135
Уравнение теплоемкости .......... 136
Энтропия при 298, 16°К.......... 138
Указатель соединений .:............. 140
Предметный указатель ..'............. 143
Цена: 300руб.