
книги из ГПНТБ / Кржижановский Р.Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы) справ. кн
.pdfРАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
ОКИСЛЫ ВАНАДИЯ
4-1. Общие сведения
Молекулярная масса:
VO
V 2 0 3
V 3 0 5
V 2 0 4
V 2 0 6
Температура плавления:
VO
V 2 0 3
V 3 0 5
V 2 0 4
V 2 0 4
V 2 0 5
Температура кипения:
VO
V 2 0 3
V 2 0 3
V 2 0 4
V 2 0 5
Цвет:
|
66,941 |
|
149,881 |
|
232,821 |
|
165,880 |
|
181,879 |
2077° С |
[16, 36) |
1977° С |
[11, 36) |
1827° С |
[16] |
1541° С |
[36] |
1545° С |
[16] |
670° С |
[16, 36] |
3127° С |
[16, 36] |
|
3000° С |
[11] |
|
3027° С |
(разлагается) |
[16] |
3027° С |
(разлагается) |
[16] |
2057° С |
[16, 36]. |
|
VO |
светло-серый |
|
V 2 |
0 3 |
черный |
V 2 |
0 4 |
синий |
V 2 |
0 5 |
красно-желтый [82] |
|
4-2. |
Кристаллическая структура |
В табл. 4-1 приведены данные по кристаллической структуре окислов ванадия.
Таблица 4-1
Кристаллическая структура окислов ванадия [16]
О к и с е л |
Сингония и тип решетки |
|
VO |
Кубическая, типа NaCl |
|
v2 o3 |
Тригональная, типа а-А1 0 |
|
vo2 |
Тетрагональная, |
типа Т Ю 2 |
v2 o5 |
Ромбическая |
|
Температура |
превращения a-V02 |
-> P-V02 |
Удельная теплота превращения |
V 0 2 -> |
|
-+ P-V02 |
|
|
о
П а р а м е т р ы р е ш е т к и , А
|
|
а = |
4,08 |
|
3 |
а = 4,933; |
с = |
13,940 |
|
|
а = |
4,54; |
с = |
2,88 |
а = |
4,36; |
Ь = |
11,48; с = 3,55 |
72° С [16]
4270 кдж/кмоль (1,02 ккал/моль) [16]
Ок и с е л
ва н а д и я
VO
v2 o3
v,o.
p-v2o4
V A
|
|
Удельная молярная |
теплоемкость окислов |
ванадия |
(расчетные значения) [36] |
|
|
||||||||
|
|
|
Т е п л о е м к о с т ь п р и т е м п е р а т у р е , "К |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф о р м у л а д л я р а с ч е т а |
||||
298 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2100 |
|
|
|
|
||
45,47 |
49,49 |
52,04 |
54,01 |
57,36 |
60,33 |
63,22 |
65,99 |
68,75 |
70,13 |
— |
С р = |
11,32+3,22-10-3 Г—1.26Х |
|||
10,86 |
11,82 |
12,43 |
12,90 |
13,70 |
14,41 |
15,10 |
15,76 |
16,42 |
16,75 |
|
X ЮЬТ~2, |
|
кал/(моль |
-град) |
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
(1700° К) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
103,3 |
116,7 |
123,8 |
128,5 |
135,3 |
140,6 |
145,2 |
149,6 |
153,9 |
158,1 |
— |
С р = |
29,35+4,76 •10-3 Г—5,42Х |
|||
24,67 |
27,87 |
29,56 |
30,70 |
32,31 |
33,57 |
34,68 |
35,73 |
36,76 |
37,76 |
X \йъТ'2, |
|
кал/(моль |
-град) |
||
188,2 |
201,0 |
213,5 |
226,1 |
251,2 |
276,3 |
301,5 |
326,6 |
351,7 |
376,8 |
414,5 |
Ср = |
|
36+30 -ю-з г, |
||
44,94 |
48,00 |
51,00 |
54,00 |
60,00 |
66,00 |
72,00 |
78,00 |
84,00 |
90,00 |
99,00 |
кал/(моль |
|
-град) |
|
|
— |
126,6 |
143,4 |
148,8 |
155,7 |
160,4 |
164,2 |
167,7 |
171,0 |
174,3 |
— |
Ср = 35,70+3,40 -10-3 Г—7.89Х |
||||
30,24 |
34,24 |
35,55 |
37,19 |
38,31 |
39,23 |
40,06 |
40,83 |
41,64 |
X 1 0 8 Г ! |
, |
кал/(моль-град) |
||||
|
|
||||||||||||||
|
(345° К) |
|
|
|
|
|
|
|
(1818° К) |
|
|
|
|
|
|
127,6 |
153,7 |
164,5 |
169,7 |
173,2 |
173,2 |
|
|
|
|
|
Ср = 46,54—3,90 • 10-3 Г—13,22Х |
||||
30,47 |
36,72 |
39,30 |
40,53 |
41,36 |
41,37 |
|
|
|
|
|
X 10S T"! , |
кал/(моль |
• град) |
||
|
|
|
|
|
(943° К) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и я . 1. В д р о б н ы х |
о б о з н а ч е н и я х числитель в |
кджКкмоль-град), |
з н а м е н а т е л ь в кал](моль-град). |
2. У д е л ь н а я т е п л о е м к о с т ь |
д л я a - V 2 0 4 Ср = 125,2 кдж/(кмоль-град) |
[Ср = 29,91 кал/(моль-град)] |
в и н т е р в а л е |
т е м п е р а т у р 293— 3450° К . |
|
4-3. Плотность
Термическая плотность окислов ванадия |
при комнатной температуре (13): |
|
VO |
57 580 |
кг/м3 |
V 2 0 3 |
4 870 |
кг/м3 |
v2 o4 |
4 339 |
кг/м3 |
|
3 357 |
кг/м3 |
4-4. Термодинамические свойства
Удельная теплоемкость окислов ванадия при комнатной температуре:
VO . . . |
45,47 |
кдж/(кмоль-град) |
[10,86 |
кал/(моль-град)] |
[36] |
||
V 2 |
0 3 |
. . |
104,0 |
кдж/(кмоль-град) |
[24,83 кал/(моль-град)] |
[1] |
|
V 2 |
0 4 |
. . |
117,1 кдж/(кмольград) |
[27,96 |
кал/(моль-град)] |
[43] |
|
V 2 |
0 5 |
. . |
127,7 |
кдж/(кмоль-град) |
[30,51 |
кал/(моль-град)] |
[43] |
Зависимость удельной молярной теплоемкости окислов ванадия от температуры приводится в табл. 4-2, 4-3 и на рис. 4-1.
300 400 |
500 600 700 800 9001000/10012001300140015001600 |
|
0,26 |
|
|||||||||||
т |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 1 |
т°к |
ъ |
||
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,22 |
I |
|
Су" - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
0,20% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,18 § |
||
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,14 |
|
|
|
200 |
|
400 |
600 |
|
800 |
1000 |
1200 |
|
|
0,12 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рис. 4-1. |
Зависимость |
удельной |
теплоемкости |
окислов |
ванадия |
||||||||||
|
|
|
|
|
от |
температуры |
|
|
|
|
|
|
|||
О — 98,2% чистой |
V O |
(малое |
количество |
V a 0 3 ) |
[148]; |
• |
— |
[149] |
Таблица 4-3
Удельные теплоемкости окислов ванадия при низких температурах [197]
|
|
|
Т е п л о е м к о с т ь |
при т е м п е р а т у р е , |
°С |
|
||
О к и с е л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
25 |
50 |
100 |
150 |
200 |
298,1 |
|
v2 o3 |
(0,1256) |
(1,424) |
(7,79) |
28,7 |
61,0 |
80,7 |
103,3 |
|
(0,03) |
(0,34) |
(1,86) |
6,86 |
14,58 |
19,27 |
24,67 |
||
|
||||||||
v2 o4 |
(0,1256) |
(1,675) |
(9,71) |
36,84 |
66,49 |
89,81 |
117,1 |
|
(0,03) |
(0,40) |
(2,32) |
8,80 |
15,88 |
21,45 |
27,96 |
||
|
||||||||
v2 o6 |
(0,2094) |
(3,26) |
(19,0) |
52,0 |
80,6 |
101,2 |
127,7 |
|
(0,05) |
(0,78) |
(4,54) |
12,43 |
19,24 |
24,16 |
30,51 |
||
|
П р и м е ч а н и е . |
В д р о б н ы х о б о з н а ч е н и я х числитель р кджЦкноль-град), |
з н а м е н а |
т е л ь в калі(мольчрад), |
. |
|
Ниже приводятся значения некоторых термодинамических свойств окислов
ванадия |
при комнатной |
температуре |
и температурах плавления |
и испарения. |
|||||||
VO |
. . . . |
— |
410 ООО кдж/кмоль |
(—98 ккал/моль) |
[36] |
||||||
V 2 |
0 3 |
. . . |
|
— |
124 ООО кдж/кмоль |
(—296 ккал/моль) |
[36] |
||||
V 2 |
0 4 |
. . . |
|
— |
1 430 ООО кдж/кмоль |
(—342 ккал/моль) |
[36] |
||||
V 2 |
0 5 |
. . . |
|
— |
I 560 ООО кдж/кмоль |
(—372,5 ккал/моль) |
[36] |
||||
VO |
. . . . |
113500 кдж/(кмоль |
(—271 ккал/моль) |
|
[1] |
||||||
Д 5 2 9 8 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VO |
. . . . |
|
38,9 кдж/(кмоль-град) |
[9,3 кал/(моль• |
град)] |
[36] |
|||||
V 2 |
0 3 |
. . |
. 98,73 кдж/(кмоль-град) |
[23,58 кал/(моль-град)] |
[16] |
||||||
V 2 |
0 4 |
. . |
. 102,6 кдж/(кмоль -град) |
[24,5 кал/(моль-град)] |
[36] |
||||||
V 2 |
0 5 |
. . |
. 131,1 кдж/(кмоль-град) |
[31,3 кал/(моль• |
град)] |
[36] |
|||||
VO |
. . . . |
|
|
63 000 кдж/кмоль |
(15 000 кал/моль) |
[16] |
|||||
V 2 |
0 3 |
. . |
. |
|
100 000 кдж/кмоль |
(24 000 кал/моль) |
[16]; |
||||
|
|
|
|
|
120 000 |
кдж/кмоль |
(28 000 /сал/жоль) |
[36] |
|||
V 2 |
0 4 |
. . |
. |
|
113 900 |
кдж/кмоль |
(27 210 кал/моль) |
[36] |
|||
V 2 |
0 5 |
. . |
. |
|
65 150 кдж/кмоль |
(15 560 кал/моль) |
[16] |
||||
Д # и с п : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VO |
. . . |
. |
293 000 |
кдж/кмоль |
(70 000 кал/моль) |
[36] |
|||||
V 2 |
0 5 |
. . . |
|
263 800 |
кдж/кмоль |
(63 000 кал/моль) |
[36] |
В табл. 4-4—4-7 приводится зависимость термодинамических свойств окислов ванадия от температуры.
|
Таблица 4-4 |
Термодинамические свойства закиси ванадия |
(VO) [36] |
Нгр Я 29 8 |
AF°T |
т, °к
|
•град) |
рад) |
|
|
|
|
|
л |
|
•О |
|
л |
|
*Ч |
|
|
|
|
||
|
<Ч |
*=; |
£> |
•ч |
А |
|
О |
*ч |
о |
о |
|||
5; |
о |
|
О |
^ |
*Ч |
|
о |
|
• О |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
а |
|
|
а |
|
If |
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
и |
|
к |
|
|||
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|||
298 |
|
|
|
|
38,9 |
9,3 |
410 |
000 |
98 |
000 |
382 |
700 |
91 |
400 |
400 |
4 |
860 |
1 160 |
52,9 |
12,64 |
— 409 000 |
— 97 800 |
— 373 100 |
— 89 |
100 |
||||
500 |
9 |
960 |
2 |
380 |
64,3 |
15,36 |
— 408 |
600 |
—97 600 |
— 364 300 |
— 87 |
000 |
||
600 |
15 |
240 |
3 |
640 |
73,9 |
17,65 |
— 407 |
800 |
— 97 |
400 |
— 355 500 |
— 84 900 |
||
700 |
20 |
680 |
4 |
940 |
82,3 |
19,66 |
406 800 |
— 97 |
150 |
— 346 700 |
— 82 800 |
|||
800 |
26 |
290 |
6 |
280 |
89,8 |
21,45 |
— 405 500 |
— 96 |
850 |
— 338 300 |
— 80 800 |
|||
900 |
32 |
100 |
7 |
600 |
96,6 |
23,07 |
— 404 000 |
—96 600 |
— 329 |
900 |
— 78 800 |
|||
1000 |
38 |
100 |
9 |
090 |
102,9 |
24,58 |
— 403 000 |
— 96 |
300 |
— 321 |
600. |
—76 800 |
||
1100 |
44 |
200 |
10 |
560 |
108,8 |
25,98 |
— 402 |
000 |
— 95 950 |
— 313 |
600 |
—74 900 |
||
1200 |
50 500 |
12 |
070 |
114,3 |
27,29 |
— 400 000 |
—95 600 |
— 305 600 |
— 73 000 |
|||||
1300 |
57 |
000 |
13 |
610 |
119,4 |
28,52 |
— 398 800 |
— 95 250 |
—297 700 |
— 71 |
100 |
|||
1400 |
63 |
500 |
15 170 |
124,3 |
29,68 |
— 397 600 |
— 94 950 |
—290 |
200 |
— 69 |
300 |
|||
1500 |
70 |
200 |
16 |
760 |
128,9 |
30,78 |
— 396 500 |
— 94 700 |
—282 |
600 |
- 6 7 |
500 |
||
1600 |
76 |
900 |
18 |
370 |
133,2 |
31,82 |
— 395 000 |
— 94 |
350 |
— 274 700 |
- 6 5 |
600 |
||
1700 |
83 700 |
20 |
000 |
137,3 |
32,80 |
— 394 000 |
— 94 |
100 |
— 267 |
500 |
— 63 900 |
Таблица 4-5
Термодинамические свойства трехокиси ванадия (V 2 0 3 ) [36]
Hp — Я 2 9 8 |
S |
0 |
АН» |
AF°T |
Т |
г, ° к |
|
|
град) |
|
<о |
|
ь- |
|
|
о |
|
|
*Ч |
|
|
|
о |
|
|
|
|
МОЛ |
|
|
|
« |
го |
|
|
|
|
298 |
|
|
98,7 |
400 |
11 390 |
2 720 |
131,5 |
500 |
25 080 |
5 990 |
158,3 |
600 |
36 010 |
8 600 |
181,3 |
700 |
48 990 |
11 700 |
201,3 |
800 |
62 260 |
14 870 |
219,0 |
900 |
75 780 |
18 100 |
234,9 |
1000 |
89 480 |
21 370 |
249,3 |
1100 |
103 200 |
24 660 |
262,5 |
1200 |
117 100 |
27 960 |
274,5 |
1300 |
131 300 |
31 360 |
285,9 |
1400 |
146 300 |
34 940 |
297,0 |
1500 |
163 ООО |
38 940 |
307,7 |
1600 |
177 900 |
42 480 |
318,0 |
1700 |
194 200 |
46 370 |
327,9 |
1800 |
210 800 |
50 350 |
337,4 |
град) |
|
|
|
•а |
|
<ч |
<Ч |
|
|
|
|
|
|
з |
|
||
о |
|
|
|
||
о |
МОЛ |
|
МОЛ |
||
|
1? |
|
|
||
« |
а |
|
<ъ |
а |
|
|
|
||||
|
а |
|
|
и |
|
23,58 |
— 1 239000 |
— 296 000 |
— 1 160 000 |
—276 970 |
|
31,41 |
— 1 238000 |
—295 600 |
— 1 123 000 |
—268 150 |
|
37,81 |
— 1 234000 |
—294 700 |
— 1 105 000 |
— 263 850 |
|
43,30 |
— 1 233000 |
—294 550 |
— 1 081 000 |
— 258 150 |
|
48,07 |
1 231 000 |
— 293 950 |
— 1 056 000 |
—252 150 |
|
52,30 |
- 1 228 000 |
— 293 350 |
— 1 031 000 |
—246 250 |
|
56,11 |
— 1 226000 |
— 292 700 |
— 1 006 000 |
— 240 250 |
|
59,55 |
— 1 223000 |
— 292 |
150 |
— 981 800 |
—234 500 |
62,69 |
— 1 220000 |
— 291 |
450 |
— 962 800 |
— 229 950 |
65,56 |
- 1 218 000 |
— 290 900 |
— 936 600 |
— 223 700 |
|
68,28 |
— 1 215000 |
— 290 300 |
— 912 300 |
— 217 900 |
|
70,93 |
— 1 212 000 |
— 289 600 |
— 888 900 |
—212 300 |
|
73,50 |
— 1 209000 |
— 288 800 |
— 862 100 |
— 205 900 |
|
75,96 |
— 1 207000 |
— 288 200 |
— 844 900 |
—201 800 |
|
78,31 |
— 1 204000 |
— 287 550 |
—820 900 |
— 196 050 |
|
80,59 |
— 1 201 000 |
—286 800 |
— 80 000 |
— 191 100 |
Таблица 4-6
Термодинамические свойства четырехокиси ванадия ( V 2 0 4 ) [36]
Hp |
— Я 2 9 8 |
S |
0 |
|
АН°Т |
Г |
|
||||
|
|
<^ |
|
|
|
|
|
<з |
|
а |
|
т, ° к |
|
о. |
|
|
|
|
<и |
|
о. |
|
|
|
|
|
ГО |
|
|
|
|
о |
|
|
|
*Ч |
л |
|
Л |
<ч |
|
|
S |
|
о |
о |
|
|
о |
|
|
||
|
3|_ |
N" |
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
к |
<3 |
|
|
|
a |
и |
|
|
|
Л/МОЛ
AF°T
3
«і
OS
298 |
|
|
102,6 |
24,5 |
- 7І 432 000 |
— 342 000 |
— 1 323 000 |
— 315 950 |
||
400 |
22 060 |
5 270 |
166,2 |
39,7 |
— 1 421 000 |
— 339 500 |
— 1 287 000 |
— 307 400 |
||
500 |
36 010 |
8 600 |
197,3 |
47,12 |
— 1 419 000 |
— 338 850 |
— 1 254 000 |
—299 450 |
||
600 |
50 240 |
12 000 |
223,1 |
53,29 |
— 1 416 |
000 |
— 338 250 |
— 1 220 000 |
— 291 450 |
|
700 |
65 150 |
15 560 |
246,2 |
58,79 |
— 1 414 |
000 |
— 337 |
600 |
— 1 189 000 |
— 283 900 |
800 |
80 520 |
19 230 |
266,7 |
63,69 |
— 1 410 000 |
— 336 850 |
— 1 157 000 |
— 276 250 |
||
900 |
96 260 |
22 990 |
285,2 |
68,11 |
— 1 407 000 |
— 336 150 |
— 1 125 000 |
—268 750 |
||
1000 |
112 300 |
26 830 |
302,1 |
72,16 |
— 1 404 |
000 |
— 335 400 |
— 1 094 000 |
—261 250 |
|
1100 |
128 700 |
30 730 |
317,7 |
75,88 |
— 1 400 000 |
— 334 500 |
— 1 063 000 |
—253 800 |
||
1200 |
145 200 |
34 670 |
332,1 |
79,31 |
— 1 397 000 |
— 333 750 |
— 1 028 000 |
—245 650 |
||
1300 |
161 700 |
38 630 |
345,3 |
82,47 |
— 1 394 |
000 |
— 333 000 |
— 1 002 000 |
—239 250 |
|
1400 |
178 400 |
42 600 |
357,6 |
85,42 |
— 1 390 000 |
— 332 000 |
— 971 800 |
— 232 100 |
||
1500 |
195 100 |
46 590 |
369,2 |
88,17 |
— 1 390 000 |
— 331 950 |
— 942 300 |
— 225 050 |
||
1600 |
211 900 |
50 620 |
380,0 |
90,77 |
— 1 387 000 |
— 331 300 |
— 914 400 |
—218 400 |
||
1700 |
229 100 |
54 710 |
390,4 |
93,25 |
— 1 385 000 |
— 330 850 |
— 883 400 |
— 211 000 |
||
1800 |
246 400 |
58 850 |
400,4 |
95,62 |
— 1 384 000 |
— 330 450 |
— 853 500 |
— 203 850 |
||
1900 |
381 000 |
91 000 |
474,2 |
113,25 |
— 1 262 000 |
- 3 0 1 |
500 |
— 833 200 |
- 1 9 9 000 |
|
Термодинамические |
свойства пятиокиси |
ванадия |
(V 2 0 6 ) [35] |
|
|
||||||||
|
Нгр |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
AF° |
T |
|
|
|
Н 2 8 8 |
|
S Т |
|
АН°Т |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
а |
<? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и. |
а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т, ° К |
|
|
|
|
»\) |
и |
|
|
|
|
Л |
|
|
|
|
•О |
|
|
•о |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ч |
|
|
|
о |
о |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
о |
|
•з |
|
|
*: |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
SS |
|
as |
|
|
э* |
|
о |
|
||
|
|
|
|
о |
|
|
о |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
*ч |
|
м1 |
|
"і" |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
а |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
<3 |
|
И |
|
к |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
и; |
|
|
|
|
|
|
|
298 |
|
|
|
|
131,1 |
31,1 |
— 1 560 |
000 |
— 372 |
500 |
— 1 429 |
000 |
— 341 |
250 |
400 |
15 |
280 |
3 |
650 |
175,0 |
41,79 |
— 1 557 |
000 |
— 371 |
900 |
— 1 384 |
000 |
— 330 |
500 |
500 |
30 |
980 |
7 |
400 |
210,0 |
50,15 |
— 1 555 |
000 |
— 371 |
300 |
— 1 341 |
000 |
— 320 |
200 |
600 |
47 |
270 |
11 |
290 |
239,7 |
57,24 |
— 1 551 |
000 |
— 370 |
550 |
— 1 300 |
000 |
- 3 1 0 |
500 |
700 |
64 |
020 |
15 290 |
265,4 |
63,40 |
— 1 548 |
000 |
— 369 |
850 |
- 1 256 |
000 |
— 300 |
000 |
|
800 |
81 |
180 |
19 390 |
288,4 |
68,88 |
— 1 545 |
000 |
— 369 |
100 |
— 1 215 |
000 |
— 290 |
100 |
|
900 |
98 |
770 |
23 |
590 |
309,1 |
73,82 |
— 1 542 |
000 |
— 368 |
350 |
— 1 174 |
000 |
— 280 |
300 |
1000 |
182 |
500 |
43 |
580 |
397,7 |
94,99 |
— 1 473 |
000 |
— 351 |
850 |
— 1 136 |
000 |
—271 |
400 |
1100 |
201 |
600 |
48 |
140 |
415,9 |
99,34 |
— 1 472 |
000 |
— 351 |
700 |
— 1 107 |
000 |
—264 |
300 |
1200 |
220 |
600 |
52 700 |
432,5 |
103,30 |
— 1 464 |
000 |
— 349 |
700 |
— 1 069 |
000 |
—255 |
300 |
|
1300 |
239 |
700 |
57 260 |
447,8 |
106,95 |
— 1 460 |
000 |
— 348 |
800 |
— 1 038 |
000 |
—247 |
800 |
|
1400 |
258 |
800 |
61 |
820 |
462,0 |
110,33 |
— 1 457 |
000 |
— 347 |
950 |
— 1 004 |
000 |
— 239 |
900 |
1500 |
277 |
900 |
66 |
380 |
475,1 |
113,48 |
- 1 455 |
000 |
— 347 |
500 |
— 973 000 |
— 232 |
500 |
|
|
|
|
|
4-5. |
Теплопроводность |
|
|
|
|
|
|||
При |
температуре |
25° С |
коэффициент |
теплопроводности |
4,4 |
вш/(м-град) |
||||||||
[0,0105 |
калі {см-сек-град)] |
[150]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
На |
рис. 4-2 приводится |
зависимость коэффициента |
теплопроводности V 2 0 5 от |
|||||||||||
температуры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
400 |
500 |
|
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
||||
|
I* \ N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
і°к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 <? |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
А |
|
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о |
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
t°c |
|
|||
|
'0 |
|
80t |
|||||||||||
|
Рис. 4-2. Зависимость |
коэффициента |
теплопроводности пятиокиси |
|||||||||||
|
|
|
|
|
ванадия от температуры |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
д |
— твердая |
фаза; |
А — ж и д к а я |
фаза |
[150] |
|
|
||||
|
|
|
|
|
4-6. Электрические свойства |
|
|
|
|
|||||
Трехокись |
ванадия |
V 2 0 3 — металлический проводник, |
имеющий |
при темпера |
||||||||||
туре 20° С коэффициент электросопротивления |
5,5- Ю - 5 |
ом-м [11], при 1967° С — |
||||||||||||
1,75-10"5 ом-м [ П ] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На рис. 4-3, 4-4 и в табл. 4-8 приведена зависимость электропроводности окислов |
||||||||||||||
ванадия |
от температуры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Магнитная |
восприимчивость V 2 0 3 равна 111010~в кг'1 |
[11]. |
|
|
5 К р ж и ж а н о в с к и й |
65 |
то j°k
-200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mot °с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4-3. |
Зависимость удельного |
электросопротивления окислов |
ванадия |
|||||||||
|
|
|
|
|
от температуры |
|
|
|
|
|
||
30 |
300 |
№ |
500 |
В00 |
700 800 900 |
1000 |
|
|
||||
|
1— |
•• \ |
1— |
|
- 1 — |
і( |
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4-4 |
Зависи |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мость |
электро |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проводности пя- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тиокиси ванадия |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от |
температуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[151] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
— нагрев; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щ — охлаждение |
||
О500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
о ? |
|
|
|
|
600 |
700 |
800 |
900 |
W00 |
1100 |
1200 |
1300 |
|
|
Характеристика образцов к рис. 4-3
|
|
Т е м п е р а |
|
|
О б о з н а |
Х и м и ч е с к и й |
т у р н ы й |
П р и м е ч а н и е |
|
ч е н и е |
состав |
и н т е р в а л |
||
|
||||
|
|
°С |
|
О |
V A |
—181+1070 |
Образец спекался под давлением при |
||||
|
|
1100° С; испытывалось в атмосфере Н 2 |
|||||
• |
|
[149] |
|
|
|
|
|
V A |
— 181 + 63 |
Образец |
спекался при |
1800° С под |
|||
|
|
давлением; |
испытывалось |
в атмосфе |
|||
|
|
ре |
Н 2 |
[149] |
|
|
|
д |
V A |
500—1200 |
Точность измерений т |
± 10%; |
Д — |
||
|
|
нагревание; |
^ — о х л а ж д е н и е [151] |
||||
О |
V A ; o,oi% те , |
0—230 |
98% |
крупнокристаллического |
V 2 0 5 |
||
|
Si; 0,01% A l , Сг, |
и 2% |
основы в виде кристаллических |
||||
|
Си |
нитей |
[30] |
|
|
|
4-7. Взаимодействие с другими веществами
В окислительной среде тугоплавкий окисел V 2 0 3 легко окисляется до высшего окисла V 2 0 5 меньшей тугоплавкости (670° С) [11 ] . Стоек к восстановлению, поэтому V 2 0 3 используется в нейтральных и восстановительных средах. Нерастворим в боль шей части кислот и гидроокисей щелочных металлов [11 ] .
|
РАЗДЕЛ |
ПЯТЫЙ |
|
|
ОКИСЬ ГАЛЛИЯ (Ga2 03 ) |
|
|
|
5-1. Общие сведения |
|
|
Молекулярная масса |
187,437 |
||
Температура |
плавления |
. . . . . . . . .1740° С |
[11] |
Температура |
кипения |
2627°С |
[16] |
Цвет |
|
белый |
[82] |
|
5-2. Кристаллическая структура |
|
|
Энергия кристаллической решетки |
15 610 000 кдж/кмоль (3728 ккал/моль) [163]. |
Q a 2 0 3 имеет две кристаллические модификации; при температуре 600° С «-модифика ция переходит в р-модификацию [11].
Данные о кристаллической |
структуре |
окиси |
галлия |
приведены в табл. 5-1. |
||||
|
|
|
|
|
|
Таблица |
5-1 |
|
|
Кристаллическая |
структура окиси |
галлия |
[11, 16] |
|
|||
М о д и ф и к а ц и я |
Сингония и тип р е ш е т к и |
П а р а м е т р |
||||||
р е ш е т к и , |
А |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
a-Ga2 03 |
Тригональный |
класс |
гексагональной |
сингонии а = 4,982; |
||||
|
(типа Fe2 03 ) |
|
|
|
|
с = . 13,429 |
||
p - G a A |
Моноклинная |
или ромбическая |
|
|
||||
5* |
|
|
|
|
|
|
67 |
5-3. Плотность
Теоретическая плотность окиси галлия при комнатной температуре для моно клинной или ромбической модификации 5880 кг/м3; для гексагональной модификации
6440 кг/м3 |
[11]; 6448 кг/м3 [13]. |
|
|
|
|
5-4. Термодинамические свойства |
|
При температуре 25°С удельная теплоемкость окиси галлия 83,7 кдж/{кмоль |
- град) |
||
[20 ккал/)мольград) |
[11]. |
|
|
В табл. 5-2 и на рис. 5-1 приводится зависимость удельной теплоемкости |
окиси |
||
галлия от |
температуры. |
|
0,6 |
0 |
100 200 300 |
0,14 |
|
|
|
|
1—т°к |
|
||
0,5 |
|
|
|
0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,10 |
|
|
|
|
- |
0,08 |
Ь |
|
|
|
• |
0,06 |
| |
^ 2 |
|
|
- |
0,04& |
|
|
|
і |
|
||
0,1 |
|
|
0,02 |
|
|
|
V |
|
|
||
0,0 |
0 |
0,00 |
|
||
|
-200 |
|
|
Рис. 5-1. Зависимость удельной теплоемкости окиси галлия от температуры
Состав |
о б р а з ц а : |
98,67% |3 |
- G a 2 |
0 3 |
; |
|
1,16% S i O 2 ; 0 , l % |
Z n O ; 0,05% |
F e 2 |
0 3 |
, |
||
A ] 2 O a ; |
0,02% |
S n 0 2 ; |
0,01% MgO; |
|||
0,008% C u O ; 0,001% |
V 2 0 6 , |
M g O , , |
||||
P b O , |
М п О (внесены |
п о п р а в к и |
на |
примеси) [141]
Таблица 5-2
Удельная теплоемкость монокристалла окиси галлия (p-Qaa 03 ), содержащего 98,67% Ga 2 0 3 [140]
|
|
Т е п л о е м к о с т ь |
|
|
|
|
Т е п л о е м к о с т ь |
|
|||
Т е м п е р а т у р а |
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р а |
кдж |
кал |
|
|||
°С |
|
кдж |
|
кал |
|
°С |
|
|
|||
|
(кмоль-град) |
(моль-град) |
|
|
|
(кмоль-град) |
(моль-град) |
||||
16 |
|
0,347 |
|
0,083 |
|
175 |
|
62,14 |
14,84 |
||
25 |
|
1,327 |
|
0,317 |
|
200 |
|
69,50 |
16,60 |
||
50 |
|
9,676 |
|
2,311 |
|
225 |
|
75,95 |
18,14 |
||
75 |
|
21,14 |
|
5,049 |
|
250 |
|
81,98 |
19,58 |
||
100 |
|
32,71 |
|
7,812 |
|
275 |
|
87,42 |
20,88 |
||
125 |
|
43,54 |
|
10,40 |
|
298,16 |
91,90 |
21,95 |
|||
150 |
|
53,34 |
|
12,74 |
|
300 |
|
92,24 |
22,03 |
||
В работе |
[11] удельная молярная |
теплоемкость окиси галлия рассчитана по |
|||||||||
формуле Ср = |
11,77 + 25,2- 10~3 7\ |
кал/(моль-град): |
|
|
|
|
|||||
Температура, |
°К |
. . . |
298 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
923 |
Теплоемкость, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кдж/(кмоль-град) |
80,72 |
80,93 |
91,48 |
102,0 |
112,6 123,1 |
133,7 144,2 146,7 |
|||||
кал/(моль-град) |
|
19,28 |
19,33 |
21,85 |
24,37 |
26,89 |
29,41 |
31,93 |
34,45 |
35,03 |
Ниже приведены значения некоторых термодинамических свойств окиси галлия при комнатной температуре, температурах плавления и кипения:
Д Я 2 |
9 8 . . . |
—1 080 ООО кдж/кмоль |
(—258 ккал/моль) [11] |
||
Д 5 г 9 |
8 . . . |
84,70 кдж/(кмоль-град) |
[20,23 калі (моль-град)] [16] |
||
Д Я П Л . . . |
92 ООО кдж)кмоль |
(22 |
ккал/моль) |
[16] |
|
Д#кип • • • |
314 ООО кдж/кмоль |
(75 ккал/моль) |
[16] |
В табл. 5-3 приведена зависимость термодинамических |
свойств |
окиси |
галлия |
||||||||
от температуры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Термодинамические |
свойства монокристалла окиси галлия (B-Ga2 03 ), |
|
|||||||||
|
|
содержащего |
98,67% Ga 2 0 3 |
[140] |
|
|
|
|
|||
|
|
s |
0 |
|
Н^р - |
- я |
0 |
4 4 |
- |
-и1)/т |
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
||||
Т, "К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кдж |
|
кал |
|
кдж |
|
кал |
кдж |
|
|
кал |
|
кмоль- |
град |
моль-град |
|
кмоль |
|
моль |
кмоль |
|
|
моль |
16 |
0,1172 |
0,028 |
|
1,386 |
|
0,331 |
0,0293 |
|
0,007 |
||
25 |
0,4396 |
0,105 |
|
8,269 |
|
1,975 |
0,1089 |
|
0,026 |
||
70 |
3,458 |
0,826 |
|
129,1 |
|
30,829 |
0,875 |
|
|
0,209 |
|
75 |
9,542 |
2,279 |
|
513,8 |
|
122,72 |
2,692 |
|
|
0,643 |
|
100 |
17,24 |
|
4,117 |
1 |
189,4 |
|
284,06 |
5,343 |
|
|
1,276 |
125 |
25,72 |
|
6,142 |
2 |
144,0 |
|
512,16 |
8,558 |
|
|
2,044 |
150 |
34,53 |
|
8,248 |
3 357,4 |
|
801,86 |
12,15 |
|
|
2,902 |
|
175 |
43,42 |
|
10,37 |
4 803,0 |
1147,2 |
15,98 |
|
|
3,818 |
||
200 |
52,21 |
|
12,47 |
6 452,0 |
1540,9 |
19,97 |
|
|
4,770 |
||
225 |
60,80 |
|
14,52 |
8 271,0 |
1975,5 |
24,03 |
|
|
5,740 |
||
250 |
69,13 |
|
16,51 |
10 250,0 |
2447,3 |
28,13 |
|
|
6,718 |
||
275 |
77,21 |
|
18,44 |
12 360,0 |
2953,4 |
32,22 |
|
|
7,696 |
||
298,16 |
84,70 |
|
20,23 |
14 520,0 |
3468,1 |
36,00 |
|
|
8,597 |
||
300 |
85,00 |
|
20,30 |
14 610,0 |
3490,1 |
36,30 |
|
|
8,669 |
5-5. Взаимодействие с другими веществами
Окись галлия легко восстанавливается до низшего окисла или металла, но, видимо, устойчив в окислительных условиях. Причины, ограничивающие приме нение, — стоимость, восстановление [11].
|
|
РАЗДЕЛ |
ШЕСТОЙ |
|
|
|
ДВУОКИСЬ ГАФНИЯ ( Н Ю 2 ) |
|
|
|
|
6-1. Общие сведения |
|
|
Молекулярная |
масса |
|
210,488 |
|
Молекулярный |
объем |
|
21,76 10"3 м3/кмоль |
|
г |
|
|
|
[142] |
Температура плавления |
|
2777 С |
||
(рекомендованное |
значение) [11]; |
|
|
|
2 9 0 0 ± 2 5 ° С |
[121; |
2897° С |
[30]; |
|
2790° С |
[36]; |
2812е С |
[29]; |
|
2810° С |
[13]; |
2 8 1 2 ± 2 5 ° С |
[142]; |
|
|
|
|
2774°С |
[142] |