Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.68 Mб
Скачать

Изоморфные

элементы И ИОНЫ

Си—Ga

С и 2 + — 6 а з + Си—Li

Си+ — Li+ Си 2 + — Li+

Си—Pb

С и 2 + — P b 2 +

Группа С

Си—Al

Тип диаграммы состояния

IV

I I э

1, I I э

IV

І

S в**

 

н

X

 

О)

О

< *

X

S

к.

 

<

<

 

4

2

0

.—

22

55

41

ПО

6

 

38

 

60

'37

_

13

 

3?

Изоморфные смеси

Литература

 

к

 

 

 

о

 

 

 

<

 

 

 

4

Сплавы

Си—20 ат. % Ga

[74]

Галлит

CuGaS2?

162]

7

 

[74]

 

—•

Гранаты

ПО]

33

 

[74]

 

Мердокит

[111]

8

Сплавы

Си—20 ат. % А1;

[74]

 

фазы

у- системы

 

 

(Си—А1)

 

Си2 +—А134-

,

15

 

41

 

Си—Ві

II э

 

22

18

[74]

Си+—ВіИ- 15

0

Си2 +—Віз+ 40

33

Си—Сг

1, I I э

 

2

4

[74]

Си*+—Сг*+

15

14

Си—Мо

I

 

9

7

[74]

Си2 +—Мо*+

0

3

[74]

Си—Nb

I I э?

 

13

7

Си2 +—Nb<+

15

3

Си—Re

I?

8

0

[74]

Cu2 +—Re4 +

15

0

Си—Rh

II п?

6

0

[74]

Си2 +—Rh3+

15

6

Cu—Та

I?

•>

15

7

[74]

Cu2 +—Ta5 +

25

6

Си—V

і, п э :

 

6

0

'—

[74]

Cu+—V*+

15

9

C u 2 + — V 2 +

70

22

C u 2 + — V 3 +

5

3

Си—W

I?

 

8

0

[74]

Cu2 +—W*+

Си—ТІ

I , I I э

35

41

[74]

Cu+—T1+

 

40

 

53

 

Си—Cd

Ряд.

17

15

[74]

 

соед .

 

 

 

 

 

 

Cu2 +—Cd2 +

15

 

33

 

Cu—Sn

 

10

7

Сплавы Си—9 ат. % Sn;

[74]

 

 

 

 

 

 

Y-фаза системы

 

Cu2 +—Sn*+

 

30

 

2

 

Си—Sn

 

Непрерывные ряды твердых растворов металлическая медь образует с золотом, марганцем, никелем, палладием, платиной.

Интересно отсутствие совершенного изоморфизма между медью и серебром в их металлических сплавах, если учесть, что серебро является близким аналогом золота, как по химической природе, так и по размерам атомов и что золото образует с медью непрерывный ряд твердых растворов. Однако, как видно из примеров, приведенных в таблице, медь и серебро обладают широким изоморфизмом во многих системах интерметаллидов и халькогенидов как в искусственных соединениях, так и в ми­ нералах.

Широкий изоморфизм меди наблюдается также с алюминием, цинком, марганцем, галлием, свинцом, оловом и железом как в интерметаллидах, так и особенно в сульфидах и других халькогенидах.

D y

Д и с п р о з и й : гыет = 1,77A; r^s-i-= 0,92Я; л о р б = 1,75А; %Dy3+ = 160 ккал/г-атом

Изоморфные

 

 

 

Изоморфные смеси

 

элементы

 

 

 

 

и ионы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я

Группа

А

 

 

 

 

 

Dy—La

I I I

 

5

11

Сплавы Dy—La

161]

Dy 3 + — La 3 +

13

 

24

Минералы TR

162}

Dy—Се

III

 

2

6

Сплавы Dy—Ce

161]

Dy3 +—Ce3 +

0

 

16

Минералы TR

162]

Dy3 +—Ce*+

 

 

2

Сплавы DyPr

 

Dy—Pr

I I I

30

3

6

1611

Dy 3 + — Pr 3 +

 

 

15

Минералы TR

162]

Dy—Nd

I I I

5

2

6

Сплавы Dy—Nd

161}

D y 3 + _ N d 3 +

 

 

12

Минералы TR

162]

Dy—Sm

I I I

7

2

6

Сплавы Dy—Sm

161J

Dy3 +—Sm3 +

 

 

8

Минералы TR

1621

Dy—Eu

I I I

 

14

6

Сплавы DyEu

1611

Dy 3 + — Eu 8 +

8

 

7

Минералы TR

162]

Dy—Gd

I I I

6

1

3

Сплавы Dy—Gd

161]

Dy 3 + — Gd 3 +

 

5

Минералы TR

162]

Dy—Tb

I I I

3

0

0

Сплавы Dy—Tb

161]

D y 3 + _ T b s +

 

1

Минералы TR

162]

Dy—Ho

I I I

4

1

0

Сплавы DyHo

161]

D y 3 + — H o 3 +

 

1

Минералы TR

1621

Dy—Er

I I I

2

1

0

Сплавы DyEr

161]

D y s + _ E r 3 +

 

3

Минералы TR

162]

Dy—Tm

I I I

 

2

0

Сплавы Dy—Tm

161]

Изоморфные

элементы и ионы

£ °

D y 3 + — T m 3 + Dy—Yb

D y s + _ Y b 3 + Dy—Lu

D y 3 + — L u 3 + Dy—Y

D y 3 + — Y 3 + Dy—Ca

Dy3 +—Ca2+

Группа В

Dy—Sr

Dy3 +—Sr2+

Dy—Ba

Dy3 +—Ba2+

Dy—Na

Dys +—Na+

Dy—U

Dys+—U+

Dv—Th

D y 3 + — T h 4 + Dy—Zr

Dy3 +—Zr«+

Группа С

Dy—Mn

Dy 3 + M n2 + D y 3 + — M n 3 +

 

6

I I I

2

 

7

III

2

7

8

I I I

2

0

0

I?

1

23

8

I?

21

35

22

I?

23

45

47

I?

6

42

5

I?

16

30

5

III?

1

10

11

II?

12

40

17

II?

36

10

15

100

40

Изоморфные смесн

 

Минералы

TR

 

 

[162]

0

Сплавы Dy—Yb

 

[161]

 

Минералы

TR

 

 

[162]

0

Сплавы DyLu

 

[161]

 

Минералы

TR

 

 

[162]

6

Сплавы Dy—Y

 

 

[161]

3

Минералы

TR

 

 

U62]

 

 

 

 

[161]

 

Минералы

TR

 

 

[162]

14

 

 

 

 

[161]

 

Минералы

Sr,TR

 

[162]

23

 

 

 

 

[161]

 

Минералы

Ca,

Sr,

Ba, TR

[162]

3

 

 

 

 

[161]

0

Минералы

TR

 

 

[162]

Минералы

U , TR,

U 0 2

 

0

[ Ш ,

 

D y 2 0 3

 

 

 

146,

3

 

 

 

 

162]

Минералы

Th,

TR

[162]

 

13

 

 

 

 

[161]

 

Минералы

TR,

 

D y 2 0 3

[146,

 

Z r 0 2

 

 

 

162]

25

 

 

 

 

[1611

В отношении изоморфизма диспрозия, в общем, справедливы замечания, сделанные выше для церия. В отличие от последнего диспрозий ведет себя в ионных соединениях только как трех­ валентный элемент. Изоморфизм индивидуальных редкоземель­ ных элементов в разных классах соединений недостаточно изучен.

Er*

Изоморфные

элементы и ионы

Группа А

ЕгLa

Er3 +—La3 +

Er—Ce

Е г з + _ С е З + ЕгЗ+—Ce4 + Er—Pr

Er 3 + — Pr 3 +

Er—Nd

Er 3 + — Nd 3 + Er—Sm Егз+—Sm3 + Er—Eu

Er 3 + — Eu s + Er—Gd

Er3 + — Gd3 +

Er—Tb

Er3 +—Tbs+

Er—Dy

Er 3 + — Dy 3 + Er—Ho

Er 3 + — Ho 3 + Er—Tm

Er3 +—Tm3+ Er—Yb

Er 3 + — Yb 3 + Er—Lu

E r 3 + _ L u 3 + Er—Y

E r 3 + _ Y 3 +

Группа В

Er—Ca

Er3 +—Ca2+

Er—Sr

Er3 +—Sr2+

Er—Ba

Er3 +—Ba2+

Er—Na

Er 3 + — Na 3 + Er—U

E r 3 + — U 4 +

Э р б и й :

г м е т = 1 , 7 5 А ;

гЕгз+

= 0 , 8 9 А ; г о р б = 1,75А;

диаграммы

 

Х Е г з+ =

158

ккал/г-атом

 

a

H

 

X

\o

 

 

Тип состояния

1

 

 

 

d -

Изоморфные смеси

 

 

 

 

< *

<

 

<

<

 

4

s

 

о

a.

 

 

 

 

X

о

 

 

III

6

 

11

Сплавы Er—La

•—

15

- -

 

28

Минералы TR

 

I I I

3

 

6

Сплавы Er—Ce

2

 

20

Минералы TR

 

32

 

6

 

I l l

•—

4

 

6

Сплавы Er—Pr

7

 

19

Минералы TR

 

I l l

3

 

6

Сплавы Er—Nd

9

.—

 

17

Минералы TR

 

I l l

3

 

6

Сплавы Er—Sm

10

 

12

Минералы TR

 

I l l

.—

15

 

6

Сплавы Er—Eu

10

 

10

Минералы TR

 

I l l

2

 

3

Сплавы Er—Gd

8

 

9

-

Минералы TR

 

I l l

1

 

0

Сплавы Er—Tb

5

 

5

Минералы TR

 

I l l

1

 

0

Сплавы Er—Dy

2

 

3

Минералы TR

 

I l l

< 1

0

Сплавы Er—Ho

•—

6

 

0

Минералы TR

 

I I I

< 1

0

Сплавы Er—Tm

10

 

2

Минералы TR

 

I l l

.—

1

0

Сплавы Er—Yb

10

 

4

Минералы TR

 

I l l

1

0

Сплавы Er—Lu

9

 

0

Минералы TR

 

I l l

3

• —

6

Сплавы Er—Y

 

2

 

3

Минералы Y и

TR

I?

 

13

3

 

21

 

 

Минералы TR

 

I?

17

9

и Sr

37

26

Минералы TR

I?

18

17

Sr, Ba,

47

51

Минералы Ca,

 

 

 

 

 

 

TR

 

I?

7

3

 

44

•—

 

7

Минералы TR

 

I?

14

0

TR

 

32

 

 

9

 

Минералы U ,

Изоморфные

диаграммыТип состояния

< а

<

<

 

 

 

І

 

 

о"-

Изоморфные смеси

элементы

 

 

К

и ионы

 

 

 

Ю

 

 

 

 

 

£

О

СХ

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

Er—Th

IV?

 

2

 

3

а-Сплавы; Th—ат. % Ег

Е г 3 + — T h 4 +

12

15

Минералы

TR и Th

Ег—Zr

II?

.—-

11

13

 

E r 3 + — Z r 4 +

42

13

Минералы

TR

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

Ег—Мп

II?

_—

35

 

25

 

Ег 3 + — Мп 2 +

-—

12

11

 

Ег 3 + — Мп 3 +

102

35

 

ЕгSc

III?

8

9

 

Er3 +—Sc3 +

 

42

 

10

Минералы

TR

* См. замечания к диспрозию.

Литература

[174]

[162]

[161]

[162]

[161]

[161]

[162]

Es

Эй н ш т е й н и й .

Диаграмма состояния, кристаллохимия и изоморфизм искус­

ственного актиноидного элемента эйнштейния еще не изучены. Е й

Е в р о п и й : А м є т =

2 , 0 2

І Г ; /"Eu2+ =

1,12A;

rElls+

= 0.98А; г о р б = 1 , 8 5 А ;

XE u 2+ =

130

ккал/г-атом;

X E u 3 + =

168

ккал/г-атом

Изоморфные

элементы и ионы

Группа А

Eu2+—Еи3 + Eu—La

Eu 3 +—La 3 + Eu—Се

Eu3 +—Ce3 + Eu3 +—Ce4 + Eu—Pr

Eu3 +—Pr3 + Eu—Nd

Eu 3 + — Nd 3 + EuSm

Eu3 +Sm3 +

Тип диаграммы состояния

III

III

I I I

I I I

III

атом-

чв

 

 

Изоморфные смеси

 

 

 

 

E-

 

 

ккал/г

о

<

 

 

<

<

 

 

 

4>

з:

о

 

 

38

 

14

EU3S4,

Еиз04

 

9

5

Сплавы

Eu—La

21

16

Минералы TR

 

12

0

Сплавы

Eu—Се

8

9

Минералы TR

22

4

Сплавы

11

0

Eu—Pr

3

 

8

Минералы TR

 

12

0

Сплавы

Eu—Nd

1

6

Минералы TR

 

12

0

Сплавы

EuSm

0

2

Минералы TR

Литература

[161]

[161]

[162]

[161]

[162]

[161]

[162]

[161]

[162]

[161]

[162]

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

1

 

 

 

 

 

 

л

 

те

 

 

 

 

 

 

Изоморфные

X

 

 

 

 

 

 

 

 

о.

О. N>

а

 

 

 

Изоморфные смеси

элементы

їг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>,

и ионы

Ка

х

 

ь

X

 

 

 

 

н

 

ї

 

 

О.

 

 

 

ІХ

 

R

о

 

QJ

О

 

 

 

<u

 

а *

 

 

 

 

 

 

 

s

 

І

"

 

<

<

<

 

 

 

 

н 8

< а

 

 

 

4

Eu—Gd

III

 

13

 

3

Сплавы Eu—Gd

[161]

Eu3 +—Gd3 +

2

1

Минералы

TR

 

[162]

Eu—Tb

I I I

.—

14

6

Сплавы Eu—Tb

[161]

Eu 3 + — Tb 3 +

5

5

Минералы

TR

 

[162]

Eu—Dy

III

14

6

Сплавы Eu—Dy

[161]

E u 3 + — D y 3 +

8

7

Минералы

TR

 

[162]

Eu—Ho

I I I

15

6

Сплавы EuHo

[161]

E u 3 + _ Ho 3 +

12

10

Минералы

TR

 

[162]

Eu—Er

.—

16

6

Сплавы Eu—Er

Eu 3 + — Er 3 +

10

10

Минералы

TR

 

Eu—Tm

III

16

6

Сплавы Eu—Tm

[161]

E u 3 + — T m 3 +

16

14

Минералы

TR

 

[162[

Eu—Yb

I I I

17

6

Сплавы Eu—Yb

[161]

E u 3 + — Y b 3 +

16

•—

14

Минералы

TR

 

[1621

Eu—Lu

I I I

16

6

Сплавы Eu—Lu

[161]

E u 3 + — L u 3

15

15

 

Минералы

TR

 

[162]

Eu—Y

I I I

12

0

Сплавы Eu—Y

 

[161]

E u 3 + — Y 3 +

ЗО

7

Минералы

TR,

Y

[162]

Группа В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eu—Са

I I I

 

3

 

3

Сплавы Eu—Са

[161]

Eu 3 + Ca2+

31

1

Минералы

TR

 

[162]

Eu—Sr

І?

6

8

Минералы

TR,

Sr

Eu3 +—Sr2+

43

14

[162]

Eu—Ba

І?

8

16

 

Ba, Sr, TR

[162]

Eu3 +—Ba2 +

53

35

Минералы Са,

Eu—Na

І?

16

3

 

 

[1611

Eu3 +—Na+

50

1

Минералы

TR

 

 

Eu — U

І?

32

6

 

 

[161]

Eu 3 + — U 4 +

0

1

Минералы

TR,

U

[ H I ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

162]

Eu—Th

IV?

13

28

 

Tb

Eu3 +—Th*+

3

4

Минералы TR,

[162]

Eu—Zr

II?

28

19

 

 

[161]

E u 3 + — Z r 4 + 27 24

Минералы TR

 

[162]

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eu—Mn

II?

 

55

 

32

 

 

[161]

Eu2 +—Mn2+

36

40

 

 

—,

E U 2+ — Mn 3 +

126

85

 

 

E u 3 + — M n 2 +

 

 

2

23

.—

 

 

.—

E u 3 + — M n 3 +

92

49

 

 

E u 3 + — M n 4 +

142

64

 

 

Eu—Sc

III?

31

16

 

 

Eu3 +—Sc3 +

22

21

Минералы TR

 

[162]

В отличие от большинства трехвалентных редкоземельных элементов европий, самарий и иттербий могут быть также и

156

двухвалентными. Это приводит к возможности изоатомного гетеровалентного изоморфизма Eu 2 +^±Eu 3 + по одной из схем, рас­ смотренных в гл. I I : или с вакансиями, или с внедрениями. В частности, хорошо изученный случай такого изоморфизма найден в Eu3 S4 [107] и, по-видимому, может встречаться в дру­ гих соединениях европия.

В трехвалентном состоянии изоморфизм европия аналогичен изоморфизму других редкоземельных элементов, а в чисто двух­ валентном — щелочноземельных элементов, с которыми он в металлических системах при высокой температуре образует непрерывные ряды твердых растворов, например с Са [163].

F

 

о

 

 

Ф т о р : /"к рист=0»64 А ;

гр — =

1,36

Изоморф­

Тип диа­

-атом

 

ные эле­

ккал/г

У

ионы

состояния

менты и

граммы

 

н

 

 

 

р.

 

 

Ау,

а

 

 

<

 

 

 

Группа А

 

 

F—Н

Соед. HF

77

F - — Н -

Группа В

 

 

F—С1

FC1

54

F - — С 1 -

F - — О Н -

Группа С

 

 

•—

оо

А ; /" 0 рб — ^ , 5 0 А ; ^ р 7+=61 0 ккал/г-атом

<

<

Изоморфные смеси

Литература

=5

г?

 

к

ю

 

 

о

о.

 

 

 

о

 

 

12

100

 

LiF—60 мол. % L i H

[176]

100

33

Фтор-хлор-апатиты

[171]

Фтор-гидроксил-апатиты

Ц П }

Благодаря очень высокой химической активности фтор обра­ зует соединения со всеми элементами (окисляет их). Поэтому изоморфизм фтора с подавляющим большинством других эле­ ментов весьма маловероятен из-за неблагоприятного фактора химической индифферентности.

Единственным хорошо

изученным случаем

изоморфизма

фтора является его изоморфизм

с отрицательным ионом водо­

рода во фторид-гидриде

лития

(структурный тип

NaCl), где

кристаллический LiF способен растворять в себе до 60 мол.% LiH [176]. Это объясняется близостью природы ковалентной связи в молекулах F2 , HF и Н2 . Поэтому, несмотря на то что фтор и водород химически не индифферентны друг другу и

образуют прочное соединение HF, тем

не

менее их ионы Н+

и F~ могут рассматриваться как относительно взаимоиндиффе­

рентные частицы в соединениях с общим

катионом.

По данным минералогии, совершенный

изоморфизм фтора

с хлором и с гидроксильными группами наблюдается во фтор- хлор-гидроксил-апатитах и других минералах [111, 171].

Fe

Ж е л е з о : г м е т = 1 , 2 6 A; r F e 2 + = 0 , 7 4 А; г Р е з + = 0 , 6 4 А; л о р б = 1 , 4 0 A; x F e 2 + = 185 ккал/г-атом; %Рез+ — 235 ккал/г-атом

Изоморфные

Тип диа­

элементы и

граммы

иены

состояния

Fe2 +—Fe3 +

 

50

Fe—Mg

 

19

Fe2 +—Mg2 +

 

10

Fe—Mn

I I I

 

F e 2 + _ M g 2 +

 

5

Fe3 +—Mn3 +

 

25

Fe—V

I I I

 

Fe 2 + — V 2 +

 

20

Fe 2 + — V 3 +

 

45

Fe 3 + — V 3 +

 

5

Fe3 +—V*+

 

40

Fe—Cr

I I I

 

Fe2 +—Cr3 +

 

65

Fe3 +—Cr3 +

 

15

Fe—Al

V

14

Fe3 -t-—Al3 +

 

15

Fe—Zn

IV

6

Fe2 +—Zn2 +

 

20

Fe—Ni

I I I

16

Fe 2 + — Ni 2 +

 

25

Fe—Pd

I I I

9

Fe2 +—Pd3 +

 

61

Fe3 +—Pd3 +

 

11

Fe—Pt

I I I

10

Fe2 +—Pt2 +

 

30

Fe 3 + — Pt 4 +

 

0

Fe—I г

I I I

7

Fe 3 + — Ir 4 +

 

10

Fe—Cu

I I

1

Изоморфные смеси

Магнетит; фероксит (вюстит); симплезит и др.

Оливины, пироксены, биотиты, людвигиты, шпинели, FeO— MgO, FeCl2 —MgCl2 и т . д.

Сплавы Fe—Mn, (Fe, Mn)6 Si3

Во всех кислородных и других соединениях железа и марган­ ца

Сплавы Fe—V (V, Fe)5 Si3

Монтроузит; карелинит Эльбаит

Сплавы Fe—Cr, (Fe, Cr)5 Si3

Феррохромиты

Fe2 Oa —Cr2 03 ; тавмавит; редингтонит

Сплавы Fe51 ат. % A l Варисцит, штренгит, Са-гранат,

эпидот, ортоклаз и др. Сплавы Fe42 ат. % Zn

Fe-сфалериты, сульфаты, карбо­ наты, фосфаты и т. д.

Сплавы Fe—Ni

Пирит, пентландит, ваэсит и др. сульфиды

Сплавы FePd

Самородная платина

Сплавы FePt

Ферроплатина

Сплавы Fe—Ir

Иридистая платина

Изоморфные

Тип диа­

Изоморфные смеси

элементы и

граммы

ионы

состояния

 

Fe2 +—Cu+

 

5

 

30

 

Кубические:

борнит,

кубанит,

[111]

 

 

 

 

халькопирит

 

 

p e 2 + _ C u 2 +

50

3

Сульфаты. Пуантвенит

 

11531

Fe3 +—Cu2 +

0

 

12

Смольникит,

теннантит

 

 

Fe—Co

I l l

1

4

Сплавы Fe—Со

 

[74]

Fe2 +—Co2 +

10

3

Саффлорит,

гдаукодот

 

[153]

Fe2 +—Co3 +

75 17

 

 

 

[Н6]

Fe3 +—Co2 +

40

12

Fe2 03 С03О4

 

Fe3 +—Co3 +

25

2

 

 

 

[74]

Fe—Li

I?

24

4

 

 

 

Fe2 +—Li+

60

9

Турмалин; эккерманит

 

[153]

F e 3 + - L H -

110

6

LiFe02

 

 

 

[177]

Группа В

 

 

27

 

 

 

 

 

Fe—Si

V

7

Сплавы Fe—30 ат. % Si

[74]

Fe3 +—Si4 +

25

—•

52

 

Пироксены,

кронстендтит

[122,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

153,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

162]

Fe—Ті

V

 

14

 

0 Сплавы Ті—20 ат. % Fe

[74]

Fe3 +—Ti<+

 

15

6

Титаномагнетите, авгит, приде-

[111,

 

 

 

 

рит

 

 

153]

Fe—In

I

25

11

 

 

 

[74]

Fe3 +—In3 +

20

27

Сфалерит

(марматит)

 

[153,

 

 

 

 

29

 

 

 

 

162]

Fe—Ca

I?

 

56

Сидерит и др. Fe-минералы

[74]

Fe2 +—Ca2 +

50

34

Кальциты,

сидериты,

гранаты,

[ " U

 

 

 

 

 

 

родонит

 

 

153]

Группа С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fe—Na

I

49

29

 

 

 

[74]

Fe2 +—Na+

65

.—

31

.—.

 

 

 

 

Fe3 +—Na+

115

52

 

 

 

 

Fe—Ga

•—

5

8

 

 

 

[153]

Fe2 +—Ga3 +

.—.

60

19

•— Германит

 

 

 

Fe—Ge

V

 

3

12

Сплавы Fe—20 ат. % Ge

[74]

 

 

 

 

 

 

Фазы а-, р-системы (Fe—Ge)

[153]

Fe3 +—Ge4 +

.—

30

21

Германит

 

 

Fe—Zr

25

11

 

 

 

[74]

Fe3 +—Zr4 +

Fe2 Zr

40

24

Розенбушит,

ловенит

 

[153]

Fe—Nb

Fe2 Nb

13

4

 

 

 

[74]

Fe3 +—Nb4 +

15

16

Иттротанталит, ферсмит

 

[153]

Fe—Ag

I

14

—• 14

 

 

 

[74]

Fe2 +—Ag2 +

65

20

Блеклая

руда

 

[153]

Fe—Cd

I?

18

4

Сфалерит

 

 

[74]

Fe2 +—Cd2 +

10

31

(марматит)

 

[153]

Fe—Sn

I , I I , V

11

4

Сплавы Fe—9 ат. % Sn

 

[74]

Fe3 +—Sn4 +

30

11

Нигерит,

иттротанталит

 

[153]

Fe—Та

Fe2 Ta

16

4

 

 

 

[74]

Fe3 +—Ta5 +

25

 

6

 

Иттротанталит, самарскит

[153]

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

Изоморфные

Тип

a

 

 

 

 

CS

<v

 

 

 

 

 

 

 

 

О.

элементы и

диаграммы

•t

 

© ^

о -

Изоморфные смеси

>>

e

 

 

 

ионы

состояния

ss

 

X

Ю

 

о.

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

<

<

V.

<

 

 

 

 

 

<

 

с:

Fe—Rh

I I I

6

4

Сплавы Fe—Rh, самородная пла­

[74]

Fe3 +—Rh3 +

 

 

15

 

6

тина

[153]

 

 

Fe—Ru

V?

5

8

Сплавы Fe—15 ат. % Ru

[74]

Fe3+—Ru*+

 

35

5

Невьянскит

[153]

Fe—Pb

I

 

39

29

[74]

Fe 3 + — Pb«+

 

10

31

Плюмбониобит

[153]

Fe—Tl

I

 

36

36

 

Fe2+—T1+

 

45

99

Марказит

[153]

р Є 2 + _ Т 1 3 +

 

45

28

 

Fe3 +—T1+

 

95

130

Fe 3 + — Tl 3 +

 

5

48

Г Fe—Bi

I

 

23

14

Fe2+—Bi3 +

 

10

30

Шетелигит

Fe 3 + — Bi 3 +

 

40

50

Джалманит

[153]

Fe—Th

Ряд

сое­

42

29

[178]

Fe3+—Th*+

динений

20

 

38

 

Самарскит

[153]

 

Fe—Sc

?

 

29

14

[179]

Fe3 +—Sc3 +

 

45

27

Минералы Fe

Fe—Mo

IV,

V

8

4

[74]

Fe3 +—Mo4 +

 

 

0

9

 

 

Железо образует изоморфные смеси с очень многими эле­ ментами как в металлических системах и соединениях, так и в ионных и ковалентных соединениях и минералах.

Непрерывные ряды металлических твердых растворов железо образует с Mn, Ni, Со, Cr, V, Ir, Pd, Pt, Rh.

Широкие области твердых растворов в металлическом железе образуются во многих системах (см. таблицу). Например, a-Fe растворяет в себе до 51 ат.% А1 и до 30 ат.% Si, y-Fe раство­ ряет в себе до 42 ат. % Zn и т. д.

Железо обладает переменной валентностью, и атомы (ионы) Fe (II) и Fe (III) способны к взаимозамещению во многих со­ единениях и минералах переменного состава, таких, как вюститная и пирротиновая фазы систем Fe — О и Fe — S, рассмотрен­ ные в гл. I I , магнетит, симплезит, вивианит и т. д.

В ионных соединениях и минералах наибольшее минералогогеохимическое значение и распространение имеет совершенный изовалентный изоморфизм двухвалентного железа с магнием во многих силикатах и окислах (см. таблицу) и с цинком в сфа­ леритах. С марганцем железо совершенно изоморфно в окислах