книги из ГПНТБ / Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах
.pdfИзоморфные
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 Dy—Pr |
|
|
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 Dy—Eu |
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 Dy—Ho |
161] |
D y 3 + — H o 3 + |
|
1 |
Минералы TR |
1621 |
||
Dy—Er |
I I I |
2 |
1 |
0 |
Сплавы Dy—Er |
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 Dy—Lu |
|
[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
Ег—La
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 |
|
<з |
|
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 |
— |
|
— |
|
Ег—Sc |
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 + Eu—Sm
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 |
Eu—Sm |
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 |
|
|
|
|
<я |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>, |
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 Eu—Ho |
[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 Fe—51 ат. % A l Варисцит, штренгит, Са-гранат,
эпидот, ортоклаз и др. Сплавы Fe—42 ат. % Zn
Fe-сфалериты, сульфаты, карбо наты, фосфаты и т. д.
Сплавы Fe—Ni
Пирит, пентландит, ваэсит и др. сульфиды
Сплавы Fe—Pd
Самородная платина
Сплавы Fe—Pt
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