Ɋɢɫ. 7.4. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ K1 ɢ ȝ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ:
1 – Mn0,59Zn0,21Fe2,2O4; 2 – Mn0,31Zn0,39Fe2,3O4
Ɇɚɝɧɢɬɨɦɹɝɤɢɟ ɮɟɪɪɢɬɵ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɞɥɹ ɢɡɝɨɬɨɜɥɟɧɢɹ:
–ɦɚɝɧɢɬɨɩɪɨɜɨɞɨɜ, ɪɚɛɨɬɚɸɳɢɯ ɜ ɫɥɚɛɵɯ ɢ ɫɪɟɞɧɢɯ ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɩɨɥɹɯ ɞɨ 100 ɆȽɰ ɢ ɜ ɢɦɩɭɥɶɫɧɨɦ ɪɟɠɢɦɟ;
–ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɭɫɢɥɢɬɟɥɟɣ, ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɨɜ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɨɜ, ɤɚɬɭɲɟɤ ɢɧɞɭɤɬɢɜɧɨɫɬɢ, ɫɬɚɬɨɪɨɜ ɢ ɪɨɬɨɪɨɜ ȼɑ-ɞɜɢɝɚɬɟɥɟɣ, ɬɟɪɦɨɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɤɨɦɩɟɧɫɚɬɨɪɨɜ ɢ ɬ. ɩ.
ȼɚɧɬɟɧɧɚɯ, ɢɧɞɭɤɬɢɜɧɵɯɷɥɟ- |
Ɋɢɫ. 7.5. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ |
|
ɦɟɧɬɚɯ ɢ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚɯ |
ɩɪɢ- |
ȝɧ ɩɪɨɦɵɲɥɟɧɧɵɯ ɦɚɪɨɤ ɮɟɪɪɢɬɨɜ |
ɦɟɧɹɸɬɫɹ ɧɢɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɵɟ |
ɮɟɪ- |
1500ɇɆ3 ɢ 2000ɇɆ1 |
ɪɢɬɵ ɤɚɤ ɫ ɜɵɫɨɤɢɦ (ɞɨ 2000) ȝɧ ɢ ɧɢɡɤɢɦ (10 Ɉɦ · ɦ) ȡ, ɬɚɤ ɢ ɜɵɫɨɤɨɨɦɧɵɟ (ɞɨ 108 Ɉɦ · ɦ) ɫ ɧɢɡɤɢɦ (100) ȝɧ. ȼ ɮɟɪɪɨɜɚɪɢɨɦɟɬɪɚɯ ɢ
ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɵɯ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɚɯ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɢ ɧɢ- ɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɵɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ.
Ɏɢɥɶɬɪɵ, ɥɢɧɢɢ ɡɚɞɟɪɠɤɢ ɢ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɵɟ ɫɭɦɦɚɬɨɪɵ ɦɨɳɧɨɫɬɢ ɩɪɨɢɡɜɨɞɹɬɫɹ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ Ni–Zn-ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɫ ɧɚɱɚɥɶɧɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶɸ ɜ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɞɟɫɹɬɤɨɜ ɢ ɜɵɫɨɤɢɦ ɭɞɟɥɶɧɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ. ɂɦɩɭɥɶɫɧɵɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɵ ɩɪɨɢɡɜɨɞɹɬɫɹ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ɦɚɪɝɚɧɟɰ- ɢ ɧɢɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɵɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɫ ɭɞɟɥɶɧɵɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ 10…103 Ɉɦ · ɦ ɢ ȝɧ = 400…2000. ɋɢɝɧɚɥɶɧɵɟ ɢ ɢɦɩɭɥɶɫɧɵɟ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪɵ ɨɫɧɨɜɚɧɵ ɧɚ ɦɚɪɝɚɧɟɰ-ɰɢɧɤɨɜɨɦ ɮɟɪɪɢɬɟ ɫ ɧɢɡɤɢɦ ɫɨɩ-
221
Ɋɢɫ. 7.6. ɂɡɞɟɥɢɹ ɢɡ ɦɚɝɧɢɬɨɦɹɝɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ
ɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ ɢ ȝɧ = 4000…6000. ɗɥɟɦɟɧɬɵ ɡɚɩɨɦɢɧɚɸɳɢɯ ɭɫɬ-
ɪɨɣɫɬɜ, ɤɚɬɭɲɤɢ ɢɧɞɭɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɢ ɮɢɥɶɬɪɵ ɩɪɨɢɡɜɨɞɹɬɫɹ ɫ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟɦ ɦɚɪɝɚɧɟɰ-ɰɢɧɤɨɜɵɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɫ ȡ = 0,5…20 Ɉɦ · ɦ ɢ ȝɧ = 2000…10 000.
ɇɟɤɨɬɨɪɵɟ ɢɡɞɟɥɢɹ ɢɡ ɦɚɝɧɢɬɨɦɹɝɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɩɨɤɚɡɚɧɵ ɧɚ ɪɢɫ. 7.6.
ɗɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɮɟɪɪɢɬɨɜ
ɗɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ. ɍɞɟɥɶɧɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɫ ɪɨɫɬɨɦ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ, ɱɬɨ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɨ ɞɥɹ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ. ȼ ɲɢɪɨɤɨɦɞɢɚɩɚɡɨɧɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɟɝɨɦɨɠɧɨɨɩɢɫɚɬɶ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟɦ
ȡ = ȡ0exp(E/kT), (7.3)
ɝɞɟ ȡ0 – ɩɨɫɬɨɹɧɧɚɹ, ɫɥɚɛɨ ɡɚɜɢɫɹɳɚɹ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ; ȿ – ɷɧɟɪɝɢɹ
ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ.
Ɂɧɚɱɟɧɢɟ ȿ ɞɥɹ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɥɟɠɢɬ ɜ ɩɪɟɞɟɥɚɯ ɨɬ ɫɨɬɵɯ ɞɨɥɟɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧ-ɜɨɥɶɬɚ ɞɨ ɨɞɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧ-ɜɨɥɶɬɚ, ɩɪɢɱɟɦ ɧɢɡɤɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ȿ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵ ɞɥɹ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ ɫ ɧɢɡɤɢɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ. ɉɨɞɜɢɠɧɨɫɬɶ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɱɪɟɡɜɵɱɚɣɧɨ ɦɚɥɚ (10–5…10–9 ɦ2/(ȼ· ɫ)), ɱɬɨ ɧɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɨ ɞɥɹ ɤɥɚɫɫɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ.
ɇɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɨɬɦɟɬɢɬɶ, ɱɬɨ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɶ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɜ ɮɟɪɪɢɬɚɯ ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɬɫɹ ɢɡ ɡɧɚɱɟɧɢɣ ɭɞɟɥɶɧɨɝɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ (ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ), ɬɚɤ ɤɚɤ ɟɟ ɯɨɥɥɨɜɫɤɨɟ ɢɡɦɟɪɟɧɢɟ ɜ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚɯ, ɨɛɥɚɞɚɸɳɢɯ ɫɩɨɧɬɚɧɧɨɣ ɧɚɦɚɝɧɢɱɟɧɧɨɫɬɶɸ, ɫɨɩɪɹɠɟɧɨ ɫ ɛɨɥɶɲɢɦɢ ɬɪɭɞɧɨɫɬɹɦɢ. Ɂɧɚɱɟɧɢɹ ȡ ɢ ȿ ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɢ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ ɮɟɪɪɢɬɚ. ɗɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɵ ɩɨɤɚ-
222
ɡɵɜɚɸɬ, ɱɬɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɫɢɥɶɧɨ ɩɚɞɚɟɬ, ɤɨɝɞɚ ɜ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɦɨɦ ɮɟɪɪɢɬɟ ɜ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɡɢɰɢɹɯ (ɱɚɳɟ ɜɫɟɝɨ ɜ ɨɤɬɚɷɞɪɢɱɟɫɤɢɯ) ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɵ ɢɨɧɵ ɨɞɧɨɝɨ ɢ ɬɨɝɨ ɠɟ ɷɥɟɦɟɧɬɚ, ɨɬɥɢɱɚɸɳɢɟɫɹ ɜɚɥɟɧɬɧɨɫɬɶɸ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ MnxFe3 – xO4
ɩɪɢ ɯ < 1 ɱɚɫɬɢɱɧɨ ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɦɚɝɧɟɬɢɬ Fe2 Fe32 Fe24 . ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɨɩ-
ɪɟɞɟɥɟɧɧɨɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɢɨɧɨɜ Fe2+ ɪɚɫɩɨɥɚɝɚɸɬɫɹ ɜ ɨɤɬɚɷɞɪɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɡɢɰɢɹɯ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɨɛɪɚɳɟɧɧɨɫɬɢ ɲɩɢɧɟɥɢ ɜ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨɣ ɦɟɪɟ ɡɚɧɹɬɵ ɢɨɧɚɦɢ Fe3+. ɋɨɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɟ ɪɚɡɧɨɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɢɨɧɨɜ ɠɟɥɟɡɚ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɪɟɡɤɨɦɭ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɸ ȡ ɢ ȿ. ȿɳɟ ɛɨɥɟɟ ɫɢɥɶɧɵɣ ɷɮɮɟɤɬ ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ ɜ ɧɢɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɵɯ ɮɟɪɪɢɬɚɯ. Ɋɢɫ. 7.7 ɢɥɥɸɫɬɪɢɪɭɟɬ ɨɬɦɟɱɟɧɧɵɟ ɡɚɤɨɧɨɦɟɪɧɨɫɬɢ. ȼ ɧɢɤɟɥɶɰɢɧɤɨɜɵɯ ɮɟɪɪɢɬɚɯ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ į = 0 ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ ɞɚɠɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɬɢɩɚ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ.
ɚ |
ɛ |
Ɋɢɫ. 7.7. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɨɬ ɢɯ ɫɨɫɬɚɜɚ: ɚ – MnxFe3 – xO4; ɛ – ɧɢɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɵɯ
Ⱥɧɚɥɢɡ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɯ ɞɚɧɧɵɯ ɩɨ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɹɦ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɫɨɫɬɚɜɚ, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɢ ɞɪɭɝɢɯ ɮɚɤɬɨɪɨɜ ɩɨɤɚɡɚɥ, ɱɬɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ, ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɸɳɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ, ɥɨɤɚɥɢɡɨɜɚɧɵ ɜ ɦɟɫɬɚɯ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɢɨɧɨɜ. ȼɨɥɧɨɜɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ ɬɚɤɢɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɢɦɟɸɬ ɯɚɪɚɤɬɟɪ ɚɬɨɦɧɵɯ ɜɨɥɧɨɜɵɯ ɮɭɧɤɰɢɣ ɢ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɨɬɥɢɱɚɸɬɫɹ ɨɬ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɦɵɯ ɜ ɡɨɧɧɨɣ ɬɟɨɪɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ. ɗɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɦ ɨɛɨɫɧɨɜɚɧɢɟɦ ɬɚɤɨɝɨ ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜɵɫɨɤɨɟ ȡ ɢ ɟɝɨ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ. ɋ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ ɩɪɨɫɬɨɣ ɡɨɧɧɨɣ ɦɨɞɟɥɢ ɦɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ, ɱɬɨ ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɮɟɪɪɢɬɵ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹ-
223
ɸɬ ɫɨɛɨɣ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɫ ɩɨɱɬɢ ɩɨɥɧɨɫɬɶɸ ɢɨɧɧɨɣ ɫɜɹɡɶɸ, ɬɨ 2ɪ-ɡɨɧɚ ɚɧɢɨɧɨɜ ɡɚɩɨɥɧɟɧɚ, ɚ 4s-ɡɨɧɚ ɤɚɬɢɨɧɨɜ ɩɭɫɬɚ. ȿɫɥɢ ɛɵ ɨɛɪɚɡɨɜɵɜɚɥɚɫɶ 3d-ɡɨɧɚ ɤɚɬɢɨɧɨɜ (ɩɨɥɭɩɭɫɬɚɹ), ɬɨ ɮɟɪɪɢɬɵ ɞɨɥɠɧɵ ɛɵɥɢ ɛɵ ɩɨɤɚɡɵɜɚɬɶ ɦɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ. ȼ ɩɨɥɶɡɭ ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɨ ɥɨɤɚɥɢɡɚɰɢɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɭ ɫɜɨɢɯ ɢɨɧɨɜ ɝɨɜɨɪɢɬ ɢ ɬɨɬ ɮɚɤɬ, ɱɬɨ ɪɚɫɫɱɢɬɚɧɧɵɣ ɩɨ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɦ ɞɚɧɧɵɦ ɦɚɝɧɢɬɧɵɣ ɦɨɦɟɧɬ ɤɚɬɢɨɧɚ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɫɨɜɩɚɞɚɟɬ ɫ ɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɦɨɦɟɧɬɨɦ ɢɡɨɥɢɪɨɜɚɧɧɨɝɨ ɢɨɧɚ.
ɂɫɯɨɞɹ ɢɡ ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɨ ɥɨɤɚɥɢɡɨɜɚɧɧɨɫɬɢ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ 3d- ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ ɤɚɤ ɩɪɨɰɟɫɫ ɩɟɪɟɫɤɨɤɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɨɬ ɤɚɬɢɨɧɚ ɤ ɤɚɬɢɨɧɭ. ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɜɚɥɟɧɬɧɨɫɬɶ ɤɚɬɢɨɧɨɜ ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɨɛɳɟɣ ɫɯɟɦɨɣ
Ɇɟ1q + Ɇɟ2r |
Me |
1(q 1) + Me (2r 1) , |
(7.4) |
ɚ ɞɥɹ ɪɚɡɧɨɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɢɨɧɨɜ ɠɟɥɟɡɚ |
|
|
|
Fe12 + Fe 32 |
|
Fe13 + Fe 22 . |
(7.5) |
Ɇɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ, ɱɬɨ ɜɚɥɟɧɬɧɵɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɤɚɬɢɨɧɨɜ ɦɢɝɪɢɪɭɸɬ ɩɨ ɤɪɢɫɬɚɥɥɭ (ɦɟɯɚɧɢɡɦ ɨɛɦɟɧɚ ɜɚɥɟɧɬɧɨɫɬɹɦɢ). ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɫɨ-
ɫɬɨɹɧɢɟ ɤɪɢɫɬɚɥɥɚ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɧɟ ɦɟɧɹɟɬɫɹ, ɚ ɩɟɪɟɫɤɨɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɨɱɟɧɶ ɥɟɝɤɨ. ɉɪɢ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɜɵɫɨɤɨɣ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɪɚɡɧɨɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɢɨɧɨɜ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɜɵɫɨɤɚ, ɚ ɷɧɟɪɝɢɹ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɧɢɡɤɚ. ɉɟɪɟɫɤɨɤɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɦɟɠɞɭ ɪɚɡɧɨɜɚɥɟɧɬɧɵɦɢ ɢɨɧɚɦɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɬ ɡɚ ɫɱɟɬ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ ɬɟɩɥɨɜɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ (ɯɚɨɬɢɱɧɨɝɨ ɬɟɩɥɨɜɨɝɨ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɢɨɧɨɜ ɜ ɭɡɥɚɯ ɪɟɲɟɬɤɢ). ɉɪɢɥɨɠɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɝɨ ɩɨɥɹ ɜɥɢɹɟɬ ɧɚ ɫɬɚɬɢɫɬɢɱɟɫɤɨɟ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɩɟɪɟɫɤɨɤɨɜ, ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɹ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɶ ɩɟɪɟɫɤɨɤɨɜ ɜɞɨɥɶ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɩɨɥɹ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, «ɩɟɪɟɫɤɨɤɨɜɵɣ» (ɩɪɵɠɤɨɜɵɣ) ɩɟɪɟɧɨɫ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɜɨ ɦɧɨɝɨɦ ɚɧɚɥɨɝɢɱɟɧ ɞɢɮɮɭɡɢɢ, ɫ ɬɨɣ ɪɚɡɧɢɰɟɣ, ɱɬɨ ɞɜɢɠɭɳɟɣ ɫɢɥɨɣ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɫɢɥɚ, ɚ ɧɟ ɝɪɚɞɢɟɧɬ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ.
Ɇɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ, ɱɬɨ ɧɨɫɢɬɟɥɶ ɡɚɪɹɞɚ («ɥɢɲɧɢɣ» ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɞɜɭɯɜɚɥɟɧɬɧɨɝɨ ɢɨɧɚ ɠɟɥɟɡɚ) ɩɪɨɜɨɞɢɬ ɨɤɨɥɨ ɫɜɨɟɝɨ ɢɨɧɚ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɟ ɜɪɟɦɹ (ɜɪɟɦɹ ɪɟɥɚɤɫɚɰɢɢ). ȿɫɥɢ ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɢɬɶ, ɱɬɨ ɜɪɟɦɹ ɪɟɥɚɤɫɚɰɢɢ ɩɨɞɱɢɧɹɟɬɫɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ Ⱥɪɪɟɧɢɭɫɚ, ɬɨ ɱɚɫɬɨɬɚ ɩɟɪɟɫɤɨɤɨɜ (ɚ ɡɧɚɱɢɬ, ɢ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ) ɫ ɪɨɫɬɨɦ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɛɭɞɟɬ
224
ɪɚɫɬɢ ɷɤɫɩɨɧɟɧɰɢɚɥɶɧɨ. Ʉɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɪɚɡɧɨɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɢɨɧɨɜ ɡɚɞɚɟɬɫɹ ɫɨɫɬɚɜɨɦ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɢ ɧɟ ɦɟɧɹɟɬɫɹ ɩɪɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ. ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ ɞɚɠɟ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɫɬɜɟ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɧɨɫɢɬɟɥɟɣ ɡɚɪɹɞɚ ɛɭɞɟɬ ɢɦɟɬɶ ɩɨɥɭɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜɵɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ. ɗɧɟɪɝɢɹ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɫɜɹɡɚɧɚ ɫ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟɦ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɢ, ɢɦɟɟɬ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ ɫɦɵɫɥ ɷɧɟɪɝɢɢ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɣ ɞɥɹ ɩɪɟɨɞɨɥɟɧɢɹ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɛɚɪɶɟɪɚ, ɤɨɬɨɪɵɣ ɩɪɟɩɹɬɫɬɜɭɟɬ ɫɜɨɛɨɞɧɨɦɭ ɩɟɪɟɯɨɞɭ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɨɬ ɢɨɧɚ ɤ ɢɨɧɭ.
ɉɪɨɫɬɨɟ ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɟɧɢɟ ɨ ɥɨɤɚɥɢɡɚɰɢɢ ɢɡɛɵɬɨɱɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɨɤɨɥɨ «ɫɜɨɟɝɨ» ɢɨɧɚ ɬɪɟɛɭɟɬ ɨɫɧɨɜɚɧɢɹ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɨɫɬɢ ɢɨɧɨɜ ɜ ɪɟɲɟɬɤɟ ɢɡɛɵɬɨɱɧɵɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɦɨɠɟɬ ɫ ɪɚɜɧɨɣ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɶɸ ɧɚɯɨɞɢɬɶɫɹ ɨɤɨɥɨ ɥɸɛɨɝɨ ɢɨɧɚ. Ⱦɥɹ ɥɨɤɚɥɢɡɚɰɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɫɧɹɬɶ ɜɵɪɨɠɞɟɧɢɟ, ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɧɨɟ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɨɫɬɶɸ ɭɡɥɨɜ ɪɟɲɟɬɤɢ. Ʉɚɤ ɩɨɤɚɡɚɥ Ʌ. Ⱦ. Ʌɚɧɞɚɭ, ɜɵɪɨɠɞɟɧɢɟ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɫɧɹɬɨ ɡɚ ɫɱɟɬ ɫɢɥɶɧɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ ɪɟɲɟɬɤɢ ɜ ɨɤɪɟɫɬɧɨɫɬɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ, ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɜɨɤɪɭɝ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɵɣ ɛɚɪɶɟɪ ɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɡɚɯɜɚɱɟɧ ɜ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɶɧɭɸ ɹɦɭ (ɪɢɫ. 7.8).
ɗɥɟɤɬɪɨɧ, ɡɚɯɜɚɱɟɧɧɵɣ ɫɨɡɞɚɧɧɨɣ ɢɦ ɨɛɥɚɫɬɶɸ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɢ, ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɩɨɥɹɪɨ-
ɧɨɦ. Ɉɧ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ ɤɜɚɡɢɱɚɫɬɢɰɭ, ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɚɹ ɦɚɫɫɚ ɤɨɬɨɪɨɣ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɛɨɥɶɲɟ ɦɚɫɫɵ ɫɜɨɛɨɞɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ. ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɩɪɵɠɤɨɜɵɦ ɦɟɯɚɧɢɡɦɨɦ ɞɥɹ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɥɨɤɚɥɢɡɨɜɚɧɧɨɝɨ ɩɨɥɹɪɨɧɚ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɚ ɨɬɥɢɱɧɚɹ ɨɬ ɧɭɥɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ. ɗɬɚ ɷɧɟɪɝɢɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɪɚɛɨɬɟ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɣ ɞɥɹ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɨɝɨ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɚ ɧɚ ɫɨɫɟɞɧɢɯ ɭɡɥɚɯ ɪɟɲɟɬɤɢ, ɦɟɠɞɭ ɤɨɬɨɪɵɦɢ ɞɨɥɠɟɧ ɩɪɨɢɡɨɣɬɢ ɩɟɪɟɫɤɨɤ, ɬ. ɟ. ɫɨɫɟɞɧɢɟ ɩɨɡɢɰɢɢ ɞɨɥɠɧɵ ɫɬɚɬɶ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɵɦɢ (ɜɵɪɨɠɞɟɧɧɵɦɢ). ɉɟɪɟɫɤɨɤ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɬɨɝɞɚ, ɤɨɝɞɚ ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɪɟɲɟɬɤɢ ɡɚ ɫɱɟɬ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ ɢɥɢ ɢɫɩɭɫɤɚɧɢɹ ɮɨɧɨɧɚ ɫɧɢɦɚɸɬɫɹ ɪɚɡɥɢɱɢɹ ɦɟɠɞɭ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɦɢ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɚɦɢ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ, ɩɨɥɹɪɢɡɨɜɚɧɧɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɦ, ɢ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ,
225
ɫɨɫɟɞɫɬɜɭɸɳɟɣ ɫ ɧɟɣ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɷɧɟɪɝɢɹ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɫɜɹɡɚɧɚ ɫ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɶɸ ɩɟɪɟɫɤɨɤɚ, ɚ ɡɧɚɱɢɬ – ɫ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɶɸ ɩɨɥɹɪɨɧɚ.
ɂɡɥɨɠɟɧɧɵɟ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɢɹ ɯɨɪɨɲɨ ɨɛɴɹɫɧɹɸɬ ɦɧɨɝɢɟ ɡɚɤɨɧɨɦɟɪɧɨɫɬɢ ɷɥɟɤɬɪɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ ɮɟɪɪɢɬɨɜ.
Ⱦɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ. Ɂɧɚɱɟɧɢɹ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ ɩɨɥɢɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɧɢɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɨɣ ɢ ɦɚɪ- ɝɚɧɟɰ-ɰɢɧɤɨɜɨɣ ɝɪɭɩɩ ɧɚ ɱɚɫɬɨɬɚɯ, ɛɥɢɡɤɢɯ ɤ ɧɭɥɸ, ɡɚɱɚɫɬɭɸ ɚɧɨɦɚɥɶɧɨ ɜɵɫɨɤɢ (104…106). ɋ ɪɨɫɬɨɦ ɱɚɫɬɨɬɵ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɝɨ ɩɨɥɹ İ ɢ ȡ ɭɛɵɜɚɸɬ, ɱɬɨ ɭɤɚɡɵɜɚɟɬ ɧɚ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɫɬɶ ɫɨɜɦɟɫɬɧɨɝɨ ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɢɹ ɢɯ ɱɚɫɬɨɬɧɵɯ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɟɣ. ɉɨ ɷɬɨɣ ɩɪɢɱɢɧɟ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɜ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɦ ɢ ɜɵɫɨɤɨɱɚɫɬɨɬɧɨɦ ɩɨɥɹɯ ɭɞɨɛɧɨ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɨɜɚɬɶ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɣ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶɸ H Hc jHcc, ɚ ɱɚɫɬɨɬɧɵɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ H ɩɪɢɧɹɬɨ ɧɚɡɵɜɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɦɢ ɢɥɢ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɦɢ ɫɩɟɤɬɪɚɦɢ.
ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɨ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɢ ɨɤɫɢɞɨɜ ɩɟɪɟɯɨɞɧɵɯ ɦɟɬɚɥɥɨɜ ɜ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɢɦɟɸɬ İ = 10…20 (ɡɚ ɫɱɟɬ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɢ ɢɨɧɧɨɣ ɩɨɥɹɪɢɡɚɰɢɣ), ɬɨ ɜɵɫɨɤɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ ɩɨɥɢɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ ɦɨɠɧɨ ɨɛɴɹɫɧɢɬɶ ɢɯ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɶɸ. ɇɚ ɪɢɫ. 7.9 ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɵ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɟ ɫɩɟɤɬɪɵ ɧɢɤɟɥɶ-ɰɢɧɤɨɜɨɝɨ ɮɟɪɪɢɬɚ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɦɨɞɟɥɶ ɞɜɭɯɫɥɨɣɧɨɝɨ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɚ ɢ ɟɝɨ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɚɹ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɫɯɟɦɚ.
ɚ |
ɛ |
ɜ |
Ɋɢɫ. 7.9. ɑɚɫɬɨɬɧɵɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɣ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ ɢ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɢ ɮɟɪɪɢɬɚ Ni0,4Zn0,6Fe2O4 (ɚ)
ɢ ɦɨɞɟɥɶ ɞɜɭɯɫɥɨɣɧɨɝɨ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɚ (ɛ, ɜ)
226
ɉɨɥɢɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɣ ɮɟɪɪɢɬ ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɜ ɜɢɞɟ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɡɟɪɟɧ (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.2), ɢɦɟɸɳɢɯ ɬɨɧɤɢɟ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɵɟ ɫɥɨɢ ɫ ɨɬɥɢɱɧɵɦɢ ɨɬ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɦɚɫɫɵ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɦɢ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚɦɢ. ɇɚ ɪɢɫ. 7.9, ɛ ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɦɨɞɟɥɶ ɬɚɤɨɝɨ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɝɨ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɤɚ ɜ ɜɢɞɟ ɞɜɭɯɫɥɨɣɧɨɝɨ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɚ Ɇɚɤɫɜɟɥɥɚ–ȼɚɝɧɟɪɚ ɫ ɥɢɧɟɣɧɵɦ ɪɚɡɦɟɪɨɦ d, ɜ ɤɨɬɨɪɨɦ ɤɚɠɞɵɣ ɫɥɨɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬɫɹ ɫɜɨɢɦɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ İ ɢ Ȗ. ɗɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɚɹ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɫɯɟɦɚ ɬɚɤɨɝɨ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɚ (ɪɢɫ. 7.9, ɜ) ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɟ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɟ ɞɜɭɯ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɵɯ RC-ɰɟɩɟɣ. Ɉɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɵɯ ɫɥɨɟɜ ɡɟɪɟɧ ɨɛɵɱɧɨ ɫɜɹɡɵɜɚɸɬ ɫ ɢɯ ɨɤɢɫɥɟɧɢɟɦ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɹ ɩɨɫɥɟ ɜɵɫɨɤɨɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɝɨ ɫɩɟɤɚɧɢɹ ɮɟɪɪɢɬɚ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɵɣ ɫɥɨɣ ɛɭɞɟɬ ɨɛɥɚɞɚɬɶ ɦɚɥɨɣ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɟɣ ɢɨɧɨɜ Fe2+, ɚ ɡɧɚɱɢɬ – ɛɨɥɶɲɢɦ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟɦ, ɩɨ ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɜɧɭɬɪɟɧɧɟɣ ɱɚɫɬɶɸ ɡɟɪɧɚ (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.7). Ɍɨɥɳɢɧɚ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɨɝɨ ɫɥɨɹ, ɤɚɤ ɫɥɟɞɭɟɬ ɢɡ ɪɚɫɱɟɬɨɜ, ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ ɟɞɢɧɢɰɵ ɧɚɧɨɦɟɬɪɨɜ.
ɂɡ ɚɧɚɥɢɡɚ ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɨɣ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɫɯɟɦɵ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɞɜɭɯɫɥɨɣɧɨɝɨ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɚ ɫɥɟɞɭɟɬ, ɱɬɨ ɜ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɦ ɩɨɥɟ ɜɟɳɟɫɬɜɨ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɦɨɟ ɷɬɨɣ ɫɯɟɦɨɣ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬɫɹ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɣ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶɸ:
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H |
Hc |
Hcs Hcf |
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J |
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, |
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H0Z |
|||||||||||||||||
ɝɞɟ |
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f |
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1 jZW |
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J1J2 1 d1 |
d2 |
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||||||
Ȗ |
= |
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(ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɩɪɢ Ȧ |
|||||||||||||||||||
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||||||||||||||||||||
= |
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J1 J2 d1 |
d2 |
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Hcf = |
H1cHc2 1 d1 d2 |
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( Hcɩɪɢ Ȧ f), |
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H1c Hc2 d1 d2 |
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c |
2 |
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|
c |
2 |
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|||
Hcs |
= 1 d1 |
d2 |
H1J |
2 d1 d2 H2J1 |
( Hcɩɪɢ Ȧ |
|||||||||||||||||
|
J |
|
|
J |
2 |
d |
d |
2 |
2 |
|||||||||||||
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1 |
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|
1 |
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IJ = İ0 |
H1c Hc2 d1 d2 |
(ɜɪɟɦɹ ɪɟɥɚɤɫɚɰɢɢ). |
|||||||||||||||||||
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J J |
2 |
d |
|
|
d |
2 |
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||||||||||||||
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1 |
1 |
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(7.6)
0), (7.7)
(7.8)
0), (7.9)
(7.10)
Ɉɛɵɱɧɨ ɜɵɩɨɥɧɹɸɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ ɭɫɥɨɜɢɹ: İ1 § İ2; Ȗ1/Ȗ2 >> 1; d1/d2 >> 1, ɱɬɨ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɭɩɪɨɫɬɢɬɶ (7.7)–(7.10):
227
ɩɪɢ Ȧ |
0 Hcs § Hc2 d1/d2 , Ȗ= § Ȗ2d1/d2, |
(7.11) |
ɩɪɢ Ȧ |
f Hcf § H1c ; Jf § Ȗ1. |
(7.12) |
ɂɡ (7.11) ɢ (7.12) ɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɜɵɫɨɤɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ ɧɚ ɧɢɡɤɢɯ ɱɚɫɬɨɬɚɯ ɫɜɹɡɚɧɨ ɫ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ ɪɚɡɦɟɪɨɜ ɡɟɪɧɚ (d1) ɢ ɟɝɨ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɨɝɨ ɫɥɨɹ (d2), ɤɨɬɨɪɨɟ ɦɨɠɟɬ
ɛɵɬɶ ɨɱɟɧɶ ɛɨɥɶɲɢɦ (ɞɨ 104…105). ɍɞɟɥɶɧɚɹ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ, ɢɡɦɟɪɟɧɧɚɹ ɧɚ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɬɨɤɟ, ɬɚɤɠɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɪɚɡɦɟɪɨɜ ɢ ɧɟ ɨɬɪɚɠɚɟɬ ɪɟɚɥɶɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ. ɉɪɢ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɜɵɫɨɤɢɯ ɱɚɫɬɨɬɚɯ (ɭɫɥɨɜɧɨ Ȧ f) ɢ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶ, ɢ ɩɪɨɜɨɞɢɦɨɫɬɶ ɫɬɪɟɦɹɬɫɹ ɤ ɡɧɚɱɟɧɢɹɦ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɦ ɞɥɹ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ. ɗɬɢ ɜɵɜɨɞɵ ɯɨɪɨɲɨ ɢɥɥɸɫɬɪɢɪɭɸɬɫɹ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɦɢ ɞɚɧɧɵɦɢ (ɪɢɫ. 7.9, ɚ).
ȼɵɫɨɤɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ Hc ɩɨɥɢɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɢ ɱɚɫɬɨɬɧɵɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ ɦɨɝɭɬ ɫɤɚɡɵɜɚɬɶɫɹ ɢ ɧɚ ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚɯ ɡɚɦɤɧɭɬɵɯ (ɱɚɳɟ ɜɫɟɝɨ – ɤɨɥɶɰɟɜɵɯ) ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɨɜ, ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɦɵɯ ɜ ɲɢɪɨɤɨɦ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ ɱɚɫɬɨɬ:
1)ɩɨɬɟɪɢ, ɫɜɹɡɚɧɧɵɟ ɫ ɞɢɫɩɟɪɫɢɟɣ ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɢ, ɜɧɨɫɹɬ ɫɜɨɣ ɜɤɥɚɞ (ɬɨɱɧɨ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɟɝɨ ɞɨɜɨɥɶɧɨ ɬɪɭɞɧɨ) ɜ ɨɛɳɢɟ ɩɨɬɟɪɢ ɜ ɮɟɪɪɢɬɟ ɩɪɢ ɟɝɨ ɩɟɪɟɦɚɝɧɢɱɢɜɚɧɢɢ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɦ ɷɥɟɤɬɪɨɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɩɨɥɟɦ;
2)ɞɥɢɧɚ ɷɥɟɤɬɪɨɦɚɝɧɢɬɧɨɣ ɜɨɥɧɵ ɜ ɮɟɪɪɢɬɨɜɨɦ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɟ Ȝɮ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ, ɩɨ ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɞɥɢɧɨɣ ɜɨɥɧɵ ɜ ɜɨɡɞɭɯɟ Ȝɜ, ɫɨ-
ɝɥɚɫɧɨ ɜɵɪɚɠɟɧɢɸ Ȝɮ = Oɜ
HP . ɉɪɢ ɜɵɫɨɤɢɯ ɡɧɚɱɟɧɢɹɯ İ ɢ ȝ ɡɧɚɱɟɧɢɟ Ȝɮ ɦɨɠɟɬ ɫɬɚɬɶ ɫɨɢɡɦɟɪɢɦɵɦ ɫ ɨɞɧɢɦ ɢɡ ɪɚɡɦɟɪɨɜ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɚ ɭɠɟ ɩɪɢ ɱɚɫɬɨɬɚɯ ɫɨɬɧɢ ɤɢɥɨɝɟɪɰ – ɟɞɢɧɢɰɵ ɦɟɝɚɝɟɪɰ. ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɷɮɮɟɤɬ ɨɛɴɟɦɧɨɝɨ ɪɟɡɨɧɚɧɫɚ (ɢɥɢ ɪɚɡɦɟɪɧɨɝɨ ɷɮɮɟɤɬɚ), ɤɨɬɨɪɵɣ ɜɵɪɚɠɚɟɬɫɹ ɜ ɪɟɡɤɨɦ ɫɧɢɠɟɧɢɢ Pcɢ ɪɨɫɬɟ Pcc.
ɋɩɨɫɨɛɵ ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ
Ʉɪɨɦɟ ɩɨɥɢɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɮɟɪɪɢɬɨɜ, ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɧɵɯ ɪɚɧɟɟ, ɲɢɪɨɤɨɟ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɧɚɲɥɢ ɢ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɟ ɮɟɪɪɢɬɵ. Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɫɩɨɫɨɛɵ ɢɯ ɫɢɧɬɟɡɚ.
228
ɑɚɳɟ ɜɫɟɝɨ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɵ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɜɵɪɚɳɢɜɚɸɬ ɦɟɬɨɞɨɦ ɡɨɧɧɨɣ ɩɥɚɜɤɢ, ɦɟɬɨɞɨɦ Ȼɪɢɞɠɦɟɧɚ–ɋɬɨɤɛɚɪɝɟɪɚ ɢ ɦɟɬɨɞɨɦ ɫɩɨɧɬɚɧɧɨɣ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɢ (ɨɛɵɱɧɨ ɩɪɢ ɩɨɜɵɲɟɧɧɨɦ ɞɚɜɥɟɧɢɢ O2). ɂɧɨɝɞɚɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɦɟɬɨɞɝɢɞɪɨɬɟɪɦɚɥɶɧɨɝɨɫɢɧɬɟɡɚɜɪɚɫɬɜɨɪɚɯNaOH, Na2CO3, NH4Cl ɢɥɢ ɫɦɟɫɢ ɯɥɨɪɢɞɨɜ ɩɨɞ ɞɚɜɥɟɧɢɟɦ 20…120 Ɇɉɚ, ɥɢɛɨ ɦɟɬɨɞ ɜɵɪɚɳɢɜɚɧɢɹ ɢɡ ɪɚɫɬɜɨɪɨɜ ɜ ɪɚɫɩɥɚɜɟ (ɫɦɟɫɢ PbO + PbF2, PbO + B2O3, BaO + B2O3 ɢɥɢ ɛɨɥɟɟ ɫɥɨɠɧɵɟ) ɩɪɢ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɢ ɜ ɤɚ-
ɱɟɫɬɜɟ ɢɫɯɨɞɧɵɯ ɜɟɳɟɫɬɜ ɫɦɟɫɢ ɨɤɫɢɞɨɜ.
Ⱦɥɹ ɡɚɩɢɫɢ ɫɢɝɧɚɥɨɜ ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɢɹ ɜ ɤɚɫɫɟɬɧɵɯ ɜɢɞɟɨɦɚɝɧɢɬɨɮɨɧɚɯ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ ɜɢɞɟɨɝɨɥɨɜɤɢ (2 u 2 u 0,2 ɦɦ) ɫ ɮɟɪɪɢɬɨɜɵɦɢ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɚɦɢ. Ɇɚɬɟɪɢɚɥɨɦ ɞɥɹ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɨɜ ɜɢɞɟɨɝɨɥɨɜɨɤ ɫɥɭɠɢɬ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɪɝɚɧɟɰ-ɰɢɧɤɨɜɵɣ ɮɟɪɪɢɬ. ɋɟɪɞɟɱɧɢɤɢ ɫɤɥɟɢɜɚɸɬ ɫɬɟɤɥɨɦ ɢ ɨɛɪɚɛɚɬɵɜɚɸɬ ɩɨ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɨɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ, ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɸɳɟɣ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɭɸ ɱɢɫɬɨɬɭ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɢ ɡɚɞɚɧɧɵɟ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢɟ ɪɚɡɦɟɪɵ.
Ɇɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɟ ɫɟɪɞɟɱɧɢɤɢ ɢɡ ɦɚɪɝɚɧɟɰ-ɰɢɧɤɨɜɨɝɨ ɮɟɪɪɢɬɚ ɨɛɵɱɧɨ ɜɵɪɚɳɢɜɚɸɬ ɦɟɬɨɞɨɦ Ȼɪɢɞɠɦɟɧɚ–ɋɬɨɤɛɚɪɝɟɪɚ, ɱɬɨ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɫɬɶɸ ɬɨɱɧɨɝɨ ɤɨɧɬɪɨɥɹ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɹ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ. ȼ ɩɪɨɬɢɜɧɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɫɢɫɬɟɦɚ ɩɪɟɬɟɪɩɟɜɚɟɬ ɪɚɫɩɚɞ ɫ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟɦ ɨɬɞɟɥɶɧɵɯ ɮɚɡ (ɮɟɪɪɨɲɩɢɧɟɥɶ, ɩɪɨɫɬɵɟ ɨɤɫɢɞɵ ɠɟɥɟɡɚ, ɦɚɪɝɚɧɰɚ ɢ ɰɢɧɤɚ). ɇɚ ɪɢɫ. 7.10 ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɫɯɟɦɚ ɭɫɬɚɧɨɜɤɢ ɞɥɹ ɜɵɪɚɳɢɜɚɧɢɹ ɮɟɪɪɢɬɨɜ ɦɟɬɨɞɨɦ Ȼɪɢɞɠɦɟɧɚ (ɟɝɨ ɬɚɤɠɟ ɧɚɡɵɜɚɸɬ ɦɟɬɨɞɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɨɣ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɢ). ɋɭɬɶ ɦɟɬɨɞɚ ɜ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɱɟɪɟɡ ɩɟɱɶ, ɢɦɟɸɳɭɸ ɧɟɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨɟ ɩɨ ɞɥɢɧɟ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ, ɩɪɨɬɹɝɢɜɚɟɬɫɹ ɚɦɩɭɥɚ ɫ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɦ (ɜɨɡɦɨɠɧɵ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɚɹ ɚɦɩɭɥɚ ɢ ɞɜɢɠɭɳɚɹɫɹ ɩɟɱɶ). Ⱥɦɩɭɥɚ ɢɦɟɟɬ ɡɚɨɫɬɪɟɧɧɵɣ ɤɨɧɟɰ ɞɥɹ ɢɫɤɥɸɱɟɧɢɹ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ ɛɨɥɶɲɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɡɚɪɨɞɵɲɟɣ. Ʉɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɹ ɷɬɢɦ ɦɟɬɨɞɨɦ ɦɨɠɟɬ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɬɶɫɹ ɜ ɞɜɭɯ ɪɟɠɢɦɚɯ:
–ɩɪɢ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ɤɨɧɬɟɣɧɟɪɚ ɫ ɜɟɳɟɫɬɜɨɦ ɱɟɪɟɡ ɡɨɧɭ ɪɚɫɩɥɚɜɥɟɧɢɹ;
–ɩɪɢ ɩɥɚɜɧɨɦ ɫɧɢɠɟɧɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɜ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɝɨ ɝɪɚɞɢɟɧɬɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɝɨ ɩɨɥɹ.
ɗɬɢ ɪɟɠɢɦɵ ɪɟɚɥɢɡɨɜɚɧɵ ɜ ɞɜɭɯ ɜɚɪɢɚɧɬɚɯ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɢ: ɜ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɦ ɢ ɜ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹɯ. ɉɪɢ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ɤɨɧɬɟɣɧɟɪɚ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɵ ɦɨɝɭɬ ɜɵɪɚɫɬɢ ɩɪɢ ɫɩɨɧ-
229
Ɋɢɫ. 7.10. ɋɯɟɦɚ ɚɩɩɚɪɚɬɚ ɞɥɹ ɜɵɪɚɳɢɜɚɧɢɹ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ Mn–Zn-ɮɟɪɪɢɬɚ ɦɟɬɨɞɨɦ Ȼɪɢɞɠɦɟɧɚ: 1 – ɬɢɝɟɥɶ ɫ ɪɚɫɩɥɚɜɨɦ;
2 – ɤɪɢɫɬɚɥɥ; 3 – ɩɟɱɶ; 4 – ɯɨɥɨɞɢɥɶɧɢɤ; 5 – ɬɟɪɦɨɩɚɪɚ; 6 – ɞɢɚɮɪɚɝɦɚ
ɬɚɧɧɨɦ ɡɚɪɨɠɞɟɧɢɢ ɢɥɢ ɧɚ ɡɚɬɪɚɜɤɟ. ȼ ɫɥɭɱɚɟ ɫɩɨɧɬɚɧɧɨɝɨ ɡɚɪɨɠɞɟɧɢɹ ɞɧɭ ɤɨɧɬɟɣɧɟɪɚ ɩɪɢɞɚɸɬ ɤɨɧɢɱɟɫɤɭɸ ɮɨɪɦɭ. Ɍɢɝɟɥɶ ɫ ɪɚɫɩɥɚɜɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɚɟɬɫɹ ɜ ɩɟɱɢ ɢɡ ɜɵɫɨɤɨɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɣ ɨɛɥɚɫɬɢ ɜ ɧɢɡɤɨɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɭɸ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɷɬɨɝɨ ɧɚ ɞɧɟ ɤɨɧɭɫɨɨɛɪɚɡɧɨɝɨ ɬɢɝɥɹ ɧɚɱɢɧɚɟɬɫɹ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɹ ɢ, ɛɥɚɝɨɞɚɪɹ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɦɭ ɨɬɛɨɪɭ, ɜɵɪɚɫɬɚɟɬ ɨɞɢɧ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥ, ɢɦɟɸɳɢɣ ɮɨɪɦɭ ɫɨɫɭɞɚ.
Ɏɟɪɪɢɬɵ-ɝɪɚɧɚɬɵ, ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ ɀɂȽ, ɩɨɥɭɱɚɸɬ ɦɟɬɨɞɨɦ ɫɩɨɧɬɚɧɧɨɣ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɢ. ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɥɟɝɤɨɩɥɚɜɤɢɯ ɮɥɸɫɨɜ ɨɛɵɱɧɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬ PbO (886 oC), PbF2(824 oC), B2O3(450 oC), Bi2O3(817 oC), V2O5(670 oC) ɢ ɞɪ. Ʉɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɹ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɩɪɢ ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ ɧɢɠɟ ɬɨɱɤɢ ɧɚɫɵɳɟɧɢɹ. Ɉɫɧɨɜɧɵɦ ɞɨɫɬɨɢɧɫɬɜɨɦ ɦɟɬɨɞɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɬɨ, ɱɬɨ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɚɰɢɸ ɦɨɠɧɨ ɩɪɨɜɨɞɢɬɶ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɧɢɠɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ ɩɨɥɭɱɚɟɦɨɝɨ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ. Ɏɥɸɫɵ ɧɟ ɞɨɥɠɧɵ ɛɵɬɶ ɥɟɬɭɱɢɦɢ ɢ ɬɨɤɫɢɱɧɵɦɢ, ɨɧɢ ɞɨɥɠɧɵ ɩɨ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɢ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɨ ɜɯɨɞɢɬɶ ɜ ɫɨɫɬɚɜ ɦɨɧɨɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ (ɟɫɥɢ ɧɟ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɢɯ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɚɦɢ), ɜɹɡɤɨɫɬɶ ɪɚɫɩɥɚɜɨɜ ɞɨɥɠɧɚ ɛɵɬɶ ɭɦɟɪɟɧɧɨɣ.
ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɞɥɹ ɜɵɪɚɳɢɜɚɧɢɹ ɤɪɢɫɬɚɥɥɨɜ ɮɟɪɪɨɝɪɚɧɚɬɚ (ɀɂȽ) ɛɟɪɭɬ ɲɢɯɬɭ, ɫɨɞɟɪɠɚɳɭɸ ɜ ɦɨɥɹɪɧɵɯ %: 10 Y2O3; 20,4 Fe2O3;
36,8 PbO; 27,1 PbF2; 5,5 B2O3. ɋɨɫɬɚɜ ɤɪɢɫɬɚɥɥɢɡɭɸɳɟɝɨɫɹ ɩɪɨɞɭɤ-
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